Luận văn thạc sĩ Nghiên cứu tình hình chất hữu cơ của các loại hình sử dụng đất vùng đồi huyện Tam Nông – tỉnh Phú Thọ

Để góp phần sử dụng đất hợp lý, vừa cho hiệu quả kinh tế vừa bảo vệ đất, bảo vệ đa dạng sinh học và môi trường sinh thái, tiến tới sản xuất nông nghiệp bền vững của huyện, chúng tôi tiến

1 mở đầu

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Chất hữu cơ có một vai trò rất quan trọng đối với đất đai và cây trồng,

Đó là chỉ tiêu biểu thị đất khác với đá và mẫu chất hình thành đất, biểu thị độ phì nhiêu, sự màu mỡ của đất và có nhiều tính chất lý hoá tốt cho sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng Đất giàu chất hữu cơ, giàu mùn thì có khả năng trao đổi, hấp phụ cao, làm cho đất tăng khả năng giữ nước và các chất dinh dưỡng, có tính đệm cao, đảm bảo các phản ứng hoá học và oxi hoá - khử xảy ra bình thường, không gây thiệt hại cho cây trồng

Sự mất chất hữu cơ trong đất kéo theo hàng loạt các hệ quả nghiêm trọng như thoái hoá vật lý, chế độ nước, lượng và chất của dung tích hấp thu, mức độ dễ tiêu của các nguyên tố dinh dưỡng Đó là những nguyên nhân hàng

đầu làm suy giảm độ phì nhiêu và mất sức sản xuất của đất

Cùng với sự mất rừng và canh tác đất đồi mà không có biện pháp bảo vệ

đất làm cho chất hữu cơ trong đất nói riêng và hàm lượng các chỉ tiêu dinh dưỡng trong đất ngày càng giảm sút nghiêm trọng, đặc biệt là đất vùng đồi của các tỉnh phía Bắc Việt Nam Thực tế hiện nay đất đồi đT và đang bị suy thoái bởi chính người sử dụng đất Do đó việc nghiên cứu thực trạng để có những biện nhằm cải thiện hàm lượng chất hữu cơ trong đất và tăng cường độ phì nhiêu của đất là rất cấp thiết

Việt Nam với 3/4 diện tích tự nhiên là đất đồi núi cho nên việc khai thác vùng đất này có tác động lớn đến tình hình phát triển kinh tế của đất nước Cho đến nay việc đầu tư phân bón cho nông nghiệp chủ yếu mới chỉ tập trung

ở đồng bằng, còn trên vùng đồi núi thường mới chỉ sử dụng một số lượng phân hoá học nhất định, không hoặc ít sử dụng phân chuồng hay phân xanh cho đất, lượng hữu cơ được bổ sung vào đất thông qua con đường tích luỹ tàn tích của thảm thực vật là chính

Huyện Tam Nông – tỉnh Phú Thọ là một huyện thuộc vùng bán sơn địa Trong những năm gần đây, để giải quyết vấn đề an ninh lương thực, huyện đT chú trọng khai thác ruộng đất kể cả đất bằng lẫn đất đồi để phát triển sản xuất, nhiều vùng đT bị xói mòn thành đất trống đồi trọc, chỉ còn lại cây bụi hoặc ít ngô, sắn với kỹ thuật canh tác lạc hậu, sản lượng thấp do đó thu nhập của người dân thấp Để góp phần sử dụng đất hợp lý, vừa cho hiệu quả kinh tế vừa bảo vệ đất, bảo vệ đa dạng sinh học và môi trường sinh thái, tiến tới sản xuất nông nghiệp bền vững của huyện, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài

“Nghiên cứu tình hình chất hữu cơ của các loại hình sử dụng đất vùng đồi huyện Tam Nông – tỉnh Phú Thọ”

1.2 Mục đích nghiên cứu

Tìm hiểu tình hình chất hữu cơ trong đất trên một số loại hình sử dụng

đất ở vùng đất đồi Từ đó có những đề xuất về biện pháp bảo vệ, tăng cường chất hữu cơ của đất, nhằm nâng cao khả năng sản xuất và nâng cao năng suất cây trồng theo hướng đa dạng sinh học và bảo vệ môi trường sinh thái

2 tổng quan tài liệu

2.1 Tình hình nghiên cứu và sử dụng đất đồi núi

2.1.1 Tình hình nghiên cứu và sử dụng đất đồi núi trên thế giới

Tài nguyên đất trên thế giới có khoảng 13.500 triệu ha, trong đó 1.000 triệu ha (chiếm 14,7%) đất đồi núi có khả năng sản xuất nông lâm nghiệp Đó

là nguồn tài nguyên lớn mang tính chiến lược quốc gia của nhiều nước vì giá trị sản phẩm nông lâm nghiệp lớn, đồng thời đó còn là những vùng đất nuôi sống hàng trăm triệu người và bảo vệ môi trường

Diện tích đất đồi núi ở khu vực Đông Nam á được phân bố ở tất cả các nước trong khu vực, trong đó tỷ lệ khá cao là ở Việt Nam (khoảng 75% diện tích tự nhiên của cả nước) và ở Lào (chiếm 73%) và trên nửa diện tích lTnh thổ quốc gia của nhiều nước trong khu vực Phần lớn diện tích đất đồi núi được sử dụng cho lâm nghiệp (bảo tồn rừng tự nhiên hoặc trồng rừng khai thác, rừng sinh thái) cũng như được khai thác trồng các loại cây công nghiệp, cây ăn quả… Một phần diện tích nhỏ đất đồi dạng thung lũng, dốc thấp, bình nguyên, cao nguyên (đặc điểm là địa hình thấp, khá bằng phẳng hoặc lượn sóng) thuận lợi cho canh tác thì được sử dụng trồng hoa màu, cây lương thực Đại bộ phận

hệ thống canh tác vùng đồi núi là canh tác nhờ nước trời, trừ diện tích lúa nước 2 vụ dạng ruộng bậc thang hoặc diện tích trồng rau ven bTi bồi các sông suối là sử dụng dạng nước tưới

Đất đồi núi nói chung có độ màu mỡ cao nếu mới được khai phá hoặc

được sử dụng hợp lý Tuy nhiên, độ màu mỡ của đất đồi núi phụ thuộc nhiều vào thành phần đá mẹ, độ dốc, địa hình, thảm thực vật rừng che phủ hoặc vào dòng chảy của nước mưa ĐT từ lâu, qua quá trình chặt phá rừng, khai thác đất trồng trọt, người ta đT phát hiện đất đồi núi rất nhanh chóng bị suy thoái do hiện tượng đất bị xói mòn rửa trôi Vì vậy, từ thế kỷ 18, người ta đT bắt đầu xúc tiến các công trình nghiên cứu về các biện pháp chống xói mòn, bảo vệ đất dốc

Theo tổng hợp của Nguyễn Thế Đặng, Đào Châu Thu và Đặng Văn Minh (2003)[1] thì tiêu biểu là nghiên cứu của Volni năm 1870, các giáo sư trường Đại học Pardin – Mỹ từ năm 1951 đến năm 1958; các nghiên cứu quốc

tế của nhiều nước trong thập kỷ 80 của thế kỷ XX và đặc biệt là các nghiên cứu có hệ thống và dài hạn của chương trình “Nghiên cứu quản lý bền vững

đất dốc Châu á để sử dụng nông nghiệp” của IBSRAM; một số nghiên cứu của CIAT từ đầu những năm 1990 đến nay

Các biện pháp kỹ thuật chống xói mòn như đắp bờ, san đất tạo ruộng bậc thang đT đem lại những kết quả tốt, giảm và chống xói mòn rõ rệt Theo Rumbo (1982) thì khi đắp bờ, san ruộng độ dốc giảm xuống 20-50% thì xói mòn sẽ giảm 1 – 3 lần Thí nghiệm của Trường Đại học Naronnero đT cho thấy tạo bờ, san ruộng bậc thang đất đồi thì xói mòn sẽ giảm từ 7-10 tấn

đất/ha/năm Để bảo vệ đất dốc, nhiều nước trên thế giới sử dụng cây cỏ 3 lá vào hệ thống cây trồng hoặc đưa cây đậu tương vào trồng xen với cây ngô, hoặc trồng theo đường đồng mức

Cho đến thập kỷ 80, 90 của thế kỷ XX thì những nghiên cứu về đất đồi

và bảo vệ đất đồi đT rất đa dạng và phong phú, trên nhiều khía cạnh và lĩnh vực khác nhau, một trong số đó là đưa ra mô hình nông lâm kết hợp, ngay sau

đó mô hình này đT được lan rộng trên phạm vi toàn thế giới bởi tính ưu việt của mô hình này Theo ICRAF (1983) thì “Hệ thống nông lâm kết hợp là hệ thống sử dụng đất bao gồm các cây gỗ lâu năm và các cây nông nghiệp hàng năm hoặc cây thức ăn gia súc, hoặc cả hai trên cùng một mảnh đất đồng thời hay luân phiên với mục đích cho sản phẩm tối đa và duy trì sản xuất lâu bền

do bảo vệ và tăng cường được độ màu mỡ của đất”

Bên cạnh những nghiên cứu kỹ thuật về sử dụng hiệu quả và bảo vệ chống suy thoái đất dốc, ngày nay sử dụng đất đồi núi bền vững còn đặc biệt chú trọng đến phát triển kinh tế và xT hội vùng đồi núi nhằm đảm bảo một hệ thống sử dụng đất bền vững cho đất dốc nói riêng và đất vùng đồi nói chung

Theo nhóm công tác về “khung đánh giá đất dốc bền vững” (Nairobori, 1991) [25] đT nêu lên quan điểm: “Quản lý bền vững đất đai bao gồm tổ hợp các công nghệ, chính sách và các hoạt động nhằm liên hợp các nguyên lý kinh

tế xT hội với các quan tâm môi trường để đồng thời:

a) Duy trì hoặc nâng cao sản lượng (hiệu quả sản xuất)

b) Giảm rủi ro sản xuất (an toàn)

c) Bảo vệ tiềm năng nguồn lực tự nhiên và ngăn ngừa thoái hoá đất và nước (bảo vệ)

d) Có hiệu quả lâu dài (lâu bền)

e) Được xT hội chấp nhận (tính chấp nhận)”

Những năm gần đây có nhiều nghiên cứu về đất đồi ở Đông Nam á

Đây là một trong những vùng đặc trưng của khí hậu nhiệt đới Đất đồi của

Đông Nam á nói chung chưa được sử dụng hợp lý mặc dù tiềm năng cũng như lợi ích của nó đem lại là rất lớn

Theo Erust Mutert, Thomas Fairhurst (1997)[4] cho biết: “Phần lớn đất dốc phong hoá mạnh và bị rửa trôi ở Đông Nam á quá thiếu các chất dinh dưỡng đến mức cây trồng không thể cho năng suất kinh tế cao … độ phì và sức sản xuất của phần lớn đất dốc ở Đông Nam á rất thấp”

Hiện nay việc nghiên cứu đất đồi núi trên thế giới đang được phát triển mạnh vì nhu cầu lương thực, thực phẩm của người dân và vì sự phát triển chung của các nước, bảo vệ môi trường sinh thái

2.1.2 Tình hình nghiên cứu sử dụng đất đồi núi ở Việt Nam

Toàn bộ lTnh thổ Việt Nam có diện tích khoảng 33 triệu ha, thì có tới gần 3/4 diện tích là đất đồi núi Đất đồi núi có mặt trên 41 tỉnh của Việt Nam,

là địa bàn cư trú của gần 30 triệu người với 54 dân tộc anh em, chủ yếu là dân tộc thiểu số Vùng đồi núi Việt Nam đóng vai trò rất quan trọng, nó không chỉ

là nguồn tài nguyên quý giá của nền sản xuất nông lâm nghiệp mà còn có vị trí xung yếu trong an ninh quốc phòng của đất nước

Đặc điểm thuận lợi của vùng đồi núi Việt Nam là rất đa dạng về các loại hình thổ nhưỡng và phong phú về khả năng sử dụng, đa dạng hoá cây trồng Nhưng trở ngại nổi bật là do địa hình chia cắt, dốc nên dễ bị xói mòn rửa trôi Do đó đT kéo theo hàng loạt các vấn đề như kinh tế chậm phát triển,

đời sống nhân dân còn nhiều khó khăn (Nguyễn Thế Đặng, Đào Châu Thu,

Đặng Văn Minh (2003)[1]

Tình hình sử dụng đất đồi núi Việt Nam có lịch sử rất lâu đời với tập quán xa xưa là du canh, du cư, phá rừng đốt rẫy, trồng lúa nương, hoa màu ngắn ngày Vì vậy diện tích đất bị thoái hoá tăng nhanh chóng Diện tích đất

có độ che phủ rừng giảm rõ rệt từ 43% năm 1945 xuống còn 28% năm 1993 Mất rừng kéo theo sự thoái hoá đất (đất bị bạc màu, xói mòn trơ sỏi đá), làm mất đi chức năng phục vụ sinh thái của rừng là điều hoà khí hậu và bảo vệ nguồn nước

Theo số liệu thống kê của Tổng cục địa chính (2000) [27] diện tích đất chưa sử dụng năm 1990 lên đến 13.218,8 nghìn ha, chiếm 40,15% diện tích tự nhiên, trong đó đất đồi núi chưa sử dụng là 11.268,1 ha Đến năm 2000 diện tích đất đồi núi chưa sử dụng đT giảm xuống còn 7.699,4 nghìn ha Đến nay diện tích đất đồi núi chưa sử dụng đT giảm rõ rệt, tốc độ khai hoang mở rộng diện tích nông – lâm nghiệp vùng đồi đang tăng lên

Theo Hoàng Văn Phụ (2000) [19] thì hệ thống sinh thái nông nghiệp vùng núi phía Bắc Việt Nam rất dễ bị suy thoái và tổn thương do các hoạt

động canh tác thiếu các biện pháp bảo tồn đất và nước Do có độ dốc lớn, mưa tập trung nên xói mòn là nguyên nhân chính làm cho năng suất cây trồng giảm sút, đất đai nghèo kiệt

Các nghiên cứu về đất và sử dụng đất đồi núi ở nước ta đT và đang được

đặc biệt quan tâm Ngay từ những năm sau hoà bình ở miền Bắc, các nhà thổ nhưỡng Việt Nam đT cùng chuyên gia Liên Xô (cũ) V.M Fridland đT dày công điều tra, phân tích các loại đất vùng đồi núi, xác định các quá trình hình

thành đất đặc trưng của vùng nhiệt đới nóng ẩm như quá trình Feralit, Lateritic, Alit … (Fridland V.M (1973)[5])

Từ những năm 1960 các cơ quan nghiên cứu như Vụ Quản lý ruộng đất, Viện Quy hoạch và thiết kế nông nghiệp, Viện Thổ nhưỡng nông hoá đT tập trung nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật chống xói mòn đất, bảo vệ đất dốc (Thái Phiên, Nguyễn Tử Siêm, Bùi Quang Toản, Bùi Ngạnh, Chu Đình Hoàng, Nguyễn Văn Tiễn, Nguyễn Thế Đặng, …)

Từ năm 1980 đến nay, các chương trình nghiên cứu và sử dụng đất đồi núi tập trung vào các dự án đánh giá đất và xây dựng các mô hình sản xuất như hệ thống nông lâm kết hợp, hệ thống vườn ao chuồng rừng (VACR) và trang trại sản xuất rừng đồi, vườn đồi…

Các chương trình phát triển lâm nghiệp xT hội, xoá đói giảm nghèo, bảo

vệ vùng đầu nguồn, xây dựng thôn bản mới, quy hoạch sử dụng đất có người dân cùng tham gia, xây dựng và cải thiện thị trường nông thôn, ngân hàng và tín dụng nông thôn… là những hoạt động hữu hiệu và vô cùng quan trọng góp phần bảo vệ đất và sử dụng đất đồi núi hợp lý nhất

Canh tác bền vững trên đất dốc trong điều kiện nước ta hiện nay là rất khó, song chúng ta cần thiết phải làm rõ nguyên nhân và tìm mọi giải pháp để từng bước thực hiện góp phần phát triển nông nghiệp bền vững

Chính vì thế từ năm 1990 đến nay, Viện Thổ nhưỡng nông hoá (1999) [36] đT phối hợp với một số tổ chức quốc tế như IBSRAM (International Board for Soil Research and Management – Tổ chức quốc tế về nghiên cứu và quản

lý đất), ACIAR – IBSRAM (Phối hợp nghiên cứu sử dụng đất chua vùng đồi với Trung tâm nghiên cứu nông nghiệp quốc tế Autralia và IBSRAM), VIETCALSOIL (Phối hợp nghiên cứu và áp dụng tiến bộ canh tác trên đất dốc với Viện nông nghiệp Canada, trường Đại học Saskatchewan), CIAT (phối hợp nghiên cứu và áp dụng tiến bộ kỹ thuật công nghệ về quản lý đất dốc trồng sắn với Trung tâm quốc tế nghiên cứu nông nghiệp nhiệt đới) và các cơ quan

nghiên cứu và triển khai trong nước, tiến hành các thí nghiệm dài hạn và nghiên cứu triển khai với sự tham gia của người dân trên đất các nông hộ sau khi được giao đất, giao rừng; xây dựng mô hình canh tác trên đất dốc; áp dụng tiến bộ công nghệ canh tác trên đất dốc; kết hợp với các tổ chức khuyến nông,

Sở nông nghiệp, Phòng nông nghiệp địa phương tiến hành hội nghị đầu bờ, mở các lớp tập huấn về canh tác trên đất dốc, tổ chức các hội nghị, hội thảo chuyên đề

Về sử dụng đất đồi núi, Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp (1996) [33], (2001)[35] đT phân cấp độ dày tầng đất và độ dốc của các loại đất phục vụ cho công tác quy hoạch sử dụng đất có hiệu quả và lâu bền Viện đT

có những công trình nghiên cứu tập trung vào xây dựng bản đồ đất, đánh giá

đất, đáng giá hiện trạng, đề xuất, định hướng phát triển, quy hoạch và phân vùng sinh thái cho các loại cây trồng hàng hoá vùng đồi và cây đặc sản vùng

đồi, đặc biệt là đánh giá và đề xuất các giải pháp cải tạo, sử dụng đất trống đồi núi trọc trên phạm vi cả nước

Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam (1993) [31], (1994) [32] hàng năm có nhiều chương trình nghiên cứu và trong số đó đất đồi cũng rất được quan tâm Ngoài ra, có rất nhiều ngành khác nhau cũng nghiên cứu

về đất đồi dưới nhiều khía cạnh, sao cho sử dụng đất đồi đạt hiệu quả cao nhất Thông qua các chính sách như chính sách định canh định cư, chống phát nương đốt rẫy, kiến thiết ruộng bậc thang, xây dựng đường, băng chống xói mòn trên sườn đồi dốc, trồng cây phân xanh, cây phủ đất giữ ẩm… đT tạo nên những loại hình sử dụng đất bền vững

Đất đồi từng bước được bảo vệ và khai thác hợp lý, đặc biệt từ khi có Luật đất đai năm 1993 ra đời đT đánh dấu một bước tiến quan trọng trong quản lý và sử dụng đất vùng đồi núi Người dân ở nhiều vùng đT được giao đất giao rừng, thực sự được đảm bảo quyền sử dụng đất Do đó ở những vùng này người dân có ý thức bảo vệ đất tốt hơn, đầu tư cho đất cao hơn

2.1.3 Tình hình nghiên cứu và sử dụng đất tỉnh Phú Thọ

Phú Thọ là một tỉnh thuộc vùng Trung du Miền núi Bắc bộ, với diện tích tự nhiên hơn 350 nghìn ha, trong nhiều năm qua diện tích đất canh tác của tỉnh Phú Thọ biến động từ 100.000 ha đến 125.000 ha, trong đó trên 50% là diện tích trồng lúa nước

Theo nghiên cứu của Viện Quy hoạch và thiết kế Nông nghiệp (2001) [34] trong nông nghiệp, tỉnh Phú Thọ không những có khả năng đảm bảo an toàn về lương thực- thực phẩm mà còn có thể sản xuất một số loại cây, con có giá trị kinh tế cao như chè, mía, sơn, cây ăn quả đặc sản… phục vụ nhu cầu về

du lịch, công nghiệp chế biến

Cây lương thực trên địa bàn tỉnh nói chung và huyện Tam Nông nói riêng có xu hướng giảm, thay vào đó là các loại cây màu, cây công nghiệp có giá trị kinh tế cao Hiện nay một trong những ưu tiên của Phú Thọ là phát triển vùng đồi, đây là vùng còn chậm phát triển của tỉnh và huyện Tam Nông cũng

đang được chú trọng cho phát triển phục tráng cây sơn cùng với các loại cây trồng khác cho năng suất cao, thu nhập cao và giải quyết lao động địa phương (Uỷ ban nhân dân huyện Tam Nông (2000)[29]

Bảng 2.1 Tình hình sử dụng đất đai của tỉnh Phú Thọ đến 31/12/2004

Huyện Tam Nông là huyện mới được tách ra từ huyện Tam Thanh tháng 9 năm 1999 Do đó công tác điều tra đất cũng còn gặp nhiều khó khăn Cho đến nay tình hình sử dụng đất của Tam Nông đT đang đi vào ổn định, có nhiều khảo sát về thổ nhưỡng, các đề tài cấp nhà nước, cấp bộ và cấp tỉnh đT

và đang được triển khai

Bảng 2.2 Tình hình sử dụng đất huyện Tam Nông qua các năm

Nguồn : Phòng Địa chính huyện Tam Nông Nhìn chung các loại đất biến động ít, tuy nhiên đất chưa sử dụng trên phạm vi của huyện còn khá nhiều (4115,64 ha - chiếm 26,47% diện tích tự nhiên) Nếu như huyện có nghiên cứu và các nguồn đầu tư có thể đưa diện tích này vào sản xuất nông nghiệp hay trồng rừng thì sẽ đem lại hiệu quả cao cả về kinh tế, xT hội và môi trường

Cho đến nay trên địa bàn huyện Tam Nông ít có công trình nghiên cứu riêng Những nghiên cứu chủ yếu chung cho cả miền Bắc hay trên phạm vi của cả tỉnh Phú Thọ hoặc chỉ cho từng loại đất riêng biệt

Bộ môn thổ nhưỡng khoa lâm nghiệp Học viện Nông Lâm (1961 – 1962) đT nghiên cứu ảnh hưởng của khai thác rừng theo phương pháp chặt trắng tới một vài đặc tính hoá học của đất tại lâm trường thí nghiệm Phú Thọ

và một số kết quả bước đầu nghiên cứu chống xói mòn ở lâm trường Cầu Hai

Bùi Ngạnh, Nguyễn Xuân Quát đưa ra bản chú giải kèm theo bản đồ thổ nhưỡng lâm trường Cầu Hai Bộ môn thổ nhưỡng Học viện Nông lâm (Hà Nội năm 1961): Bản chú giải kèm theo bản đồ thổ nhưỡng trại thí nghiệm Phú Hộ

- Phú Thọ

Đến năm 1965, Ty Nông nghiệp Phú Thọ (1965) [28] dưới sự chỉ đạo của vụ Quản lý ruộng đất Bộ Nông nghiệp đT tổ chức điều tra lập bản đồ đất

tỷ lệ 1/50.000 toàn tỉnh Bản chú giải này ghi lại một các có hệ thống kết quả

điều tra nghiên cứu đất tỉnh Phú Thọ Nội dung nêu lên điều kiện hình thành

và tính chất các loại đất, hướng sử dụng cải tạo từng loại đất, quy vùng địa lý thổ nhưỡng và phương hướng sản xuất ở từng vùng

Từ năm 2000 đến nay, Sở Địa chính nay là Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Phú Thọ đT phối hợp với các chuyên gia tổ chức điều tra, xây dựng bản đồ thổ nhưỡng, bản đồ đơn vị đất và bản đồ phân hạng thích nghi, đề xuất sử dụng đất cho từng huyện Nhưng do điều kiện của địa phương nên không tổ chức thực hiện đồng loạt trên phạm vi cả tỉnh được Hiện nay huyện Tam Nông chưa có bản đồ đất mới

2.2 Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu chất hữu cơ trong đất và tác động của chúng đối với độ phì nhiêu của đất

2.2.1 Vai trò của chất hữu cơ

Chất hữu cơ có một vai trò rất quan trọng đối với đất đai và cây trồng, chất hữu cơ là chỉ tiêu biểu thị đất khác với đá mẹ Cùng với sự tích luỹ chất hữu cơ đất trở nên có khả năng sản xuất nhờ thuộc tính độ phì nhiêu hay khả năng cung cấp điều kiện sống và thoả mTn nhu cầu về nước, không khí và chất dinh dưỡng cho thực vật Chất hữu cơ đất bị mất làm đất trở nên cứng chắc và

do đó dẫn đến khả năng giữ nước, thấm nước đều kém (F.J Stevenson (1982)[46])

Đất giàu chất hữu cơ thì có khả năng trao đổi hấp phụ ion cao làm cho

đất có tính chịu nước, chịu phân cao, có tính đệm cao, chống chịu với những

thay đổi đột ngột về pH đất, đảm bảo các phản ứng hoá học và oxi hoá - khử xảy ra bình thường, không gây thiệt hại cho cây trồng Chất hữu cơ là kho dự trữ thức ăn cung cấp từ từ và thường xuyên cho cây trồng và vi sinh vật đất Bởi vì, trong chất hữu cơ và mùn chứa nhiều nguyên tố dinh dưỡng lại có khả năng khoáng hoá chậm và thường xuyên thành các chất vô cơ đơn giản cho cây trồng sử dụng liên tục như N, P, K, Ca, Mg, S và các chất vi lượng khác

Đất giàu chất hữu cơ cũng chứa một lượng N đáng kể và cùng với các nguyên

tố khác sẵn có, vẫn có thể nuôi sống cây cho dù không có bón phân

Dalzell H.W (1987)[40], Fauconnier D (1986)[41] và Pushparajah (1990) [43] cho biết: Chất hữu cơ có thể đưa vào trong đất bằng cả hai cách: phủ lên phần trên hoặc vùi dưới mặt đất Chất hữu cơ đưa vào đất bao gồm phụ phẩm, phân xanh, phân động vật, phân trộn và phế thải nông nghiệp Mục tiêu cuối cùng của việc đưa chất hữu cơ là để làm tăng chất hữu cơ đất Chất hữu cơ đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao độ phì nhiêu đất nói chung,

đặc biệt đối với đất chua nhiệt đới

Kết quả nghiên cứu của Lê Đình Định (1990)[2] cho thấy có sự liên quan giữa tỷ lệ mùn với năng suất cam Hầu hết các vườn cam có năng suất cao đều là những vườn có hàm lượng mùn cao Không chỉ có tác dụng đối với các loại cây mà chất hữu cơ nói chung còn có tác dụng tích cực đối với hệ vi sinh vật trong đất (vừa là thức ăn, vừa là môi trường sống thuận lợi của chúng) Nếu đất giàu chất hữu cơ, giàu mùn sẽ có quần thể vi sinh vật phong phú, đa dạng, các quá trình phân giải và tổng hợp vi sinh vật nhanh, mạnh hơn, đất sẽ càng có độ màu mỡ cao và càng thuận lợi cho cây

Các axit humic của mùn là chất kích thích sinh trưởng và là chất kháng sinh chống chịu bệnh của cây Cho nên trong thực tế người ta thường sử dụng các humat natri, humat kali bón vào đất hoặc phun lên lá cây với nồng độ rất loTng đều cho năng suất cây trồng cao hơn

Tan và Schuylenborgh (1961) [5] đT nhấn mạnh rằng trong các loại đất nhiệt đới phát triển trên các đá mẹ axit thì các axit hữu cơ có ảnh hưởng lớn

đến sự dịch chuyển của sắt và nhôm Đồng thời vòng tuần hoàn chất hữu cơ trong đất đóng vai trò quyết định trong việc duy trì được trữ lượng các chất dinh dưỡng trong đất

Theo K.W Smilde (1983) [45] thì chất hữu cơ đóng vai trò quan trọng trong việc giữ nguồn dinh dưỡng, giảm rửa trôi, phân giải mùn, giải phóng dinh dưỡng dễ tiêu cho cây trồng, tăng lân dễ tiêu, tăng các hợp chất hữu cơ với N,P,… Đồng thời chất hữu cơ trong đất có vai trò trong việc nâng cao độ phì nhiêu và cung cấp dinh dưỡng, đặc biệt là cung cấp đạm cho cây trồng đT

được nghiên cứu từ lâu

Hàm lượng N có tương quan chặt chẽ với chất hữu cơ, cho nên bồi dưỡng nguồn chất hữu cơ cũng chính là tăng cường N và các nguyên tố khác cho đất (Trần Khắc Hiệp (1993)[7] và Nguyễn Tử Siêm (1980)[22] Chất hữu cơ còn có tương quan thuận với hầu hết các chỉ số chi phối độ phì nhiêu đất (Trần Khải, Nguyễn Tử Siêm (1995)[9])

Vũ Thị Kim Thoa (2001) [26] cũng cho biết chất hữu cơ lớn đối với tình trạng dinh dưỡng N trong đất, khi đưa chất hữu cơ dễ phân giải giầu N vào đất (điền thanh) thì có sự tích lỹ N tổng số, NH4+ và NO3- sớm hơn, mạnh hơn so với các chất hữu cơ có tỷ lệ C/N cao (rơm rạ)

Theo Đỗ Đình Sâm (1985) [20] có thể coi mùn không những là nhân tố làm tăng trực tiếp độ phì nhiêu của đất mà còn gián tiếp hạn chế một phần quá trình kết von Luis Bramao et al (1968)[42], Tanaka D (1984) [47] cho biết:

Độ phì nhiêu đất được duy trì và cải thiện cùng với việc sử dụng phân hữu cơ

và phế phụ phẩm nông nghiệp

Theo Nguyễn Tử Siêm và Thái Phiên (1999) [25] thì đối với độ phì nhiêu hữu hiệu của đất, chất hữu cơ có vai trò tích cực thể hiện ở hàng loạt tương quan giữa hàm lượng chất hữu cơ với các chỉ số về dinh dưỡng và khả năng trao đổi hấp thu của đất

2.2.2 Thành phần và sự biến đổi chất hữu cơ của đất

Thành phần chất hữu cơ của đất nói chung bao gồm xác hữu cơ và sản phẩm phân giải của xác hữu cơ Chất hữu cơ bao gồm toàn bộ các chất chứa cácbon nằm trong thực thể đất, kể cả vật chất mùn và không phải mùn Xác hữu cơ được hiểu là toàn bộ các vật thể hữu cơ có quan hệ đến một thực thể

đất (pedon) như thân, cành, lá rụng, rễ mục, xác động vật đất, vi sinh vật đất…

Xác hữu cơ trong đất khi khoáng hoá triệt để thì giải phóng ra năng lượng, nước, các muối khoáng và khí thải (SO4, PO4, CO2…) Quá trình này tiến triển theo những chiều hướng khác nhau, dưới tác động của vi sinh vật nhiều hợp chất trung gian tổng hợp nên các hợp chất cao phân tử hay chất mùn

Hydrat cacbon > sản phẩm trung gian -> hợp chất quinon Mùn

Lignin, tanin -> sản phẩm trung gian -> Mùn Nhiều năm chúng ta đều xác nhận mùn trong đất là một nguồn dinh dưỡng có tương quan rất chặt chẽ với độ phì nhiêu của đất, nhất là trong điều kiện nhiệt đới nóng ẩm của nước ta Dưới tác động của nhiệt độ và độ ẩm cao, mùn bị phân giải nhanh chóng và bị rửa trôi dần dần, đất rừng sau khi khai phá để trồng trọt thì chỉ số canh tác (biểu thị bằng % mùn) ở đất trồng trọt chỉ bằng 18 – 20% đất rừng (Hội khoa học đất Việt Nam (2000)[6])

Các axit mùn gồm nhân trùng ngưng, mạch nhánh và nhóm chức, có thành phần biến động nhưng tính chất tương đối ổn định Axit humic có giá trị nông học cao nhờ ít bị rửa trôi, khả năng hấp phụ cao (500 me/100g keo), khả năng đệm cao, trao đổi mạnh với các cation chất dinh dưỡng, ít chua và giầu

N, tạo nên cấu trúc bền với khoáng sét (humin) Trong đất rừng nước ta, axit fulvic thường trội hơn so với axit humic, biểu thị xu hướng hình thành các mùn chua, ngưng tụ thấp và kém bền vững

Trong đất nhiệt đới, trên nền nhiệt và ẩm cao, sự phân giải mạnh mẽ làm cho tích luỹ mùn không nhiều như ở ôn đới, tuy vậy dưới rừng thường

xuyên xanh tích luỹ mùn vẫn là ưu thế nhất trong vỏ thổ bì nước ta, nhất là khi rừng mọc trên các đất giàu sét (như đất bazan, phiến thạch sét, đất đỏ, đất đen trên tro núi lửa…)

Trên các đất có thành phần cơ giới nhẹ (rừng cồn cát ven biển, rừng khộp trên sa thạch, rừng thứ sinh trên các đá granit, phù sa cổ…) thường tích luỹ mùn kém do giải hảo khí chiếm ưu thế, chất hữu cơ bị hoà tan và rửa trôi nhanh chóng Để chất hữu cơ tích luỹ được, trước hết phải bảo vệ nguồn sinh khối như bảo vệ rừng tự nhiên, trồng rừng, tạo rừng hỗn giao, nhiều tán, đồng thời với chống xói mòn, phủ đất…

Vai trò của chất hữu cơ rất quan trọng trong đất vùng đồi núi Quá trình canh tác bất hợp lý đT làm giảm hàm lượng mùn trong đất Suy thoái đất trước hết là suy thoái hữu cơ trong đất, cần thiết phải luôn luôn bổ sung hữu cơ cho

đất bằng cách bón phân hoá học, tạo nguồn phân xanh tại chỗ và trả phụ phẩm cây trồng đặc biệt là cây họ đậu

Hiện nay đất đồi núi đang canh tác thường có hàm lượng chất hữu cơ khoảng 1 – 1,5%, trừ đất bazan có thể đạt đến 3%, đều xếp vào loại nghèo hữu cơ vì đó là hữu cơ không hoạt động Canh tác nương rẫy thường làm giảm nhanh hàm lượng hữu cơ trong đất, vì thế sau vài vụ canh tác phải bỏ hoá để phục hồi độ phì đất bằng thảm cỏ tự nhiên Thực chất biện pháp này trước hết

là phục hồi chất hữu cơ trong đất Do vậy hướng tích cực nhất là tìm cây mọc nhanh để tăng sinh khối hữu cơ trong thời gian đất nghỉ

Nghiên cứu của Thái Phiên và Nguyễn Tử Siêm (1999)[25] cho biết đất

đồi núi sau khi khai hoang trồng cây ngắn ngày xu thế chung là hàm lượng chất hữu cơ và khả năng hấp phụ trao đổi giảm Trong thành phần của dung tích hấp thu thấy Ca2+ và Mg2+ giảm đồng thời với sự tăng tương đối của Al3+

và H+ làm cho đất bị chua Sự sụt giảm hữu cơ trên đất đồi làm giảm khả năng hấp thu trao đổi của đất

Theo Nguyễn Vi và Trần Khải (1978) [37] trong chất hữu cơ đáng chú

ý nhất là mùn, đặc điểm quan trọng và nổi bật nhất của quá trình hình thành

đất là sự tác động tương quan giữa đá mẹ và sinh vật, trong quá trình đó xảy ra

sự trao đổi vật chất giữa đá mẹ và vi sinh vật, chủ yếu là thực vật sống Mặt khác giữa đá mẹ và sinh vật chết cũng có sự tác động : những chất hữu cơ tạo nên cơ thể sinh vật vốn giàu năng lượng hoá học, trong quá trình phân giải

được giải phóng ra dưới dạng nhiệt năng trong những phản ứng oxi hoá - đó là quá trình khoáng hoá

Như vậy, qua quá trình khoáng hoá xác hữu cơ chúng phân huỷ hoàn toàn xác hữu cơ dưới tác dụng của quần thể vi sinh vật hảo khí để tạo ra các sản phẩm như muối khoáng, CO2 và H2O

- Các hợp chất chứa cacbon cho ra sản phẩm là CO2, CO3, HCO3, CH4 và nguyên tố C

- Các hợp chất chứa nitơ cho ra sản phẩm là NH4, khí nitơ N2

- Các hợp chất chứa sunfua cho ra sản phẩm là S, H2S, SO42-, CS2

- Các hợp chất chứa photpho cho ra sản phẩm là H2PO42-, HPO42-

- Các sản phẩm khác là H2O, O2, H+, OH-, K+, Ca2+, Mg2+…

Quá trình phân giải chất hữu cơ trong đất không chỉ giải phóng ra các muối khoáng, CO2 và H2O mà còn cho một nguồn năng lượng lớn cho đất Có nhiều yếu tố ảnh hưởng tới quá trình khoáng hoá trong đất như khí hậu, tính chất đất và ngay bản thân xác hữu cơ

Môi trường khoáng hoá thích hợp là môi trường mà các vi sinh vật phân giải chất hữu cơ tốt, ở nhiệt độ từ 25oC đến 30oC và ẩm độ 70% đặc trưng cho khí hậu nhiệt đới nóng ẩm của Việt Nam Trong điều kiện khí hậu như thế quá trình khoáng hoá diễn ra rất mạnh, tạo ra nhiều chất dinh dưỡng cho cây trồng thế hệ sau nhưng cũng chính đó là nguyên nhân làm đất mất độ màu mỡ nhanh (dễ bị bạc màu hoá) khi sử dụng Nếu trong điều kiện nhiệt độ quá thấp

và ẩm độ quá cao thì quá trình khoáng hoá bị ức chế, đất giàu chất hữu cơ, giàu mùn nhưng cây trồng vẫn thiếu dinh dưỡng, năng suất bị hạn chế

Loại đất có thành phần cơ giới nhẹ, tơi xốp, thoát nước, pH trung tính cũng là môi trường thích hợp cho hệ vi sinh vật hảo khí thực hiện quá trình

phân giải chất hữu cơ nhanh chóng Đồng thời khi nhiệt độ giảm 10oC trong nhiệt độ hàng năm thì chất hữu cơ tăng từ 2 – 3 lần (Rajendra Prasad et al (1997)[44])

Một yếu tố có ảnh hưởng tích cực đến quá trình khoáng hoá trong đất chính là xác hữu cơ, các loại cây thân thảo, cây non, cây lá to giàu đường, tinh bột, protit, lipit thường phân giải dễ hơn và cho các hợp chất hữu cơ mới phong phú hơn và các loại cây thân gỗ lâu năm, cây lá kim, cây bụi gai… Chính vì vậy, người ta thường dùng các cây họ đậu ( cây thân thảo) và các loại

cỏ hàng năm làm phân xanh bổ sung nguồn hữu cơ cho đất

** ) Các sản phẩm của xác hữu cơ bao gồm các hợp chất hữu cơ đơn giản chứa Cacbon và Nitơ như Gluxit, protit, lignin, lipit, nhựa, sáp… và hợp chất hữu cơ phức tạp là mùn

Theo Nguyễn Vi và Trần Khải (1978) [37] thì không phải tất cả chất hữu cơ đều khoáng hoá để tạo thành những sản phẩm phân giải cuối cùng là CO2 và

H2O ; một phần chất hữu cơ đó thông qua con đường biến đổi khá dài và có những giai đoạn biến thành chất hữu cơ cấu tạo phức tạp và có những đặc tính riêng - đó là những chất mùn và quá trình này được gọi là quá trình mùn hoá

Mặc dù cho đến nay các quá trình sinh hoá học của sự hình thành mùn chưa được hiểu một cách đầy đủ nhưng các nhà khoa học đT thống nhất 4 giai

đoạn phát triển trong quá trình chuyển hoá sinh khối đất thành mùn

- Sự phân giải các thành phần của sinh khối bao gồm cả lignin thành các hợp chất hữu cơ đơn giản

- Sự chuyển hoá các hợp chất đơn giản trên của vi khuẩn

- Chu trình C, H, N và O giữa chất hữu cơ của đất và sinh khối vi khuẩn

- Sự trùng hợp hoá các chất hữu cơ trên gián tiếp bởi vi khuẩn

Người ta cho rằng các hợp chất hình thành mùn chủ yếu trong giai đoạn

3 và 4 là các polyme phenol có nguồn gốc từ các giai đoạn 1 và 2 được biến đổi thành các hợp chất phản ứng có chứa các nhân quinon dễ dàng trùng hợp hoá

Nguyễn Tử Siêm (1978) [21] khi nghiên cứu thành phần nguyên tố của axit mùn chiết từ một số đất chính ở miền Bắc Việt Nam đT cho thấy sản phẩm cuối cùng chủ yếu của quá trình mùn hoá là axit humic và axit fulvic

Các đặc tính hoá học của các hợp chất mùn thường được nghiên cứu sau khi tách đoạn chất hữu cơ của đất dựa trên các đặc điểm hoà tan Khi lắc đất

có chứa chất hữu cơ với dung dịch NaOH nồng độ 0.5 mol/l, phần không hoà tan thu được là hợp chất humin, còn phần hoà tan sau khi được axit hoá bằng axit HCl đậm đặc đến pH 1 tách thành 2 phần: phần kết tủa gọi là axit humic

và phần hữu cơ hoà tan còn lại gọi là axit fulvic Khối lượng phân tử của axit humic lớn hơn khối lượng phân tử của axit fulvic do đó axit humic trùng hợp hoá tương đối mạnh hơn và ở giai đoạn cao hơn của qúa trình mùn hoá

Axit humic: Đây là một axit hữu cơ cao phân tử chứa nitơ hình thành trong môi trường trung tính, có cấu tạo vòng, không tan trong nước và axit vô cơ nhưng lại dễ tan trong dung dịch kiềm loTng NaOH, Na2CO3, NH4OH… và axit này có màu nẫu sẫm hoặc nâu đen

Các nguyên tố hoá học chủ yếu trong axit humic là C, O, H và N, ngoài

ra trong axit còn có một số nguyên tố khác chiếm một lượng nhỏ là P, S, Al hay Fe Axit humic là một tổ hợp mùn tốt nhất của hợp chất mùn vì có những

đặc tính quý như ít chua, bền vững, hàm lượng nitơ cao, khả năng hấp phụ trao

đổi ion lớn, các hợp chất kết hợp với cation và khoáng sét bền Nếu đất giàu axit humic thì đất có độ phì cao

Axit fulvic: Đây là axit hữu cơ cao phân tử chứa 4 nguyên tố chính là C,

N, O và N, được hình thành trong môi trường chua, dễ tan trong nước, axit, bazơ và nhiều dung môi hữu cơ khác Axit này cho dung dịch màu vàng và rất chua Cấu trúc phân tử axit fulvic cũng tương tự như axit humic nhưng có sự khác nhau đó là nhân vòng thơm nên axit fulvic có tính ưa nước, khả năng ngưng tụ keo kém, độ phân tán cao, khả năng di động lớn và có tính chua

Axit fulvic cũng có khả năng hấp phụ trao đổi ion cao, trong đất axit fulvic rất ít ở trạng thái tự do, chủ yếu kết hợp với các cation tạo thành muối

fulvat Như vậy, axit fulvic là một tổ hợp mùn xấu hơn axit humic, do đó đất giàu axit fulvic thường bị chua, dễ bị nghèo mùn, các nguyên tố trong đất dễ

bị rửa trôi dưới dạng các muối fulvat dễ hoà tan

Humin: Ngoài humic và fulvic trong mùn còn tồn tại một dạng chất khác đó là humin Humin chính là sự tổ hợp của các chất mùn được cấu tạo bởi các liên kết giữa các axit humic, axit fulvic và các khoáng sét trong đất Humin có màu đen, không tan trong dung dịch kiềm, có phân tử lượng rất lớn, rất bền vững trong đất, cây trồng không sử dụng được

2.3 Tình hình nghiên cứu chất hữu cơ trong đất đồi núi

2.3.1 Tình hình nghiên cứu chất hữu cơ trong đất trên thế giới

Cho đến nay chất hữu cơ đT được nghiên cứu khá nhiều không chỉ ở vùng đồng bằng mà đT và đang tiến hành ở các vùng đồi núi Có nhiều nhà khoa học của các trường Đại học, Viện nghiên cứu đT có những mô hình thực nghiệm cũng như những khảo sát dài hạn và trung hạn, ngoài thực địa cũng như trong phòng thí nghiệm để nghiên cứu, đánh giá hàm lượng cũng như chất lượng chất hữu cơ trong đất ở các vùng

Khi nghiên cứu về “Vai trò của chất hữu cơ đối với việc duy trì độ phì nhiêu của một số đất chính trồng cây ngắn ngày”, Vũ Thị Kim Thoa (2001)[26] cho biết một trong những người nổi tiếng trên thế giới về nghiên cứu chất hữu cơ trong đất đó là M.Kononova (người Liên Xô cũ) Bà M.Kononova đT viết nhiều sách vào những năm 60 của thế kỷ XX và bà cho biết: Vào khoảng giữa thế kỷ 18, trong một cuốn sách đầu tiên viết về nông hoá, Vallerius (1761) đT lý giải sự hình thành mùn trong quá trình phân giải chất hữu cơ, phát hiện ra những tính chất của mùn như khả năng giữ nước, hấp thụ phân bón và coi mùn đất là thức ăn cho cây trồng

Đồng thời sự phân giải xác hữu cơ thực vật ở những mức độ khác nhau phụ thuộc vào loại hình sử dụng đất và các yếu tố ngoại cảnh như độ ẩm, nhiệt

độ… sản phẩm của sự phân giải đó là:

o Các loại đường, các axit hữu cơ, các aminoaxit bị phân giải

và dễ hoà tan trong nước (5 – 15%)

o Mỡ, sáp, nhựa, chất chát không hoà tan trong nước mà chỉ tan trong este, rượu, benzen và vi sinh vật cũng khó phân giải chúng (5 – 20%)

o Xenlulo, hemixellulo, pectin chỉ bị phân giải dưới tác dụng của vi sinh vật (30%)

o Protein là các chất hữu cơ dễ bị phân giải (5 – 8%)

Tất cả các chất hữu cơ được chia thành 2 nhóm :

o Nhóm chất mùn không điển hình (chiếm 10 – 20%)

o Nhóm chất mùn điển hình (chiếm 80 – 90%)

Thời kỳ này con người đT bắt đầu nghiên cứu hợp chất mùn chiết xuất bằng dung dịch kiềm M.Lomonosov (1763) cho rằng đất giàu mùn thường có màu đen và đó chính là kết quả của sự phân giải động thực vật vùi trong đất dưới tác dụng của vi sinh vật I.Komow (1789) đT nghiên cứu vai trò của mùn

đối với dinh dưỡng cây trồng và những ảnh hưởng của nó đến khả năng thấm

và giữ nước cho đất A.D Thaer (1800) đT đưa ra học thuyết về mùn và cho rằng chính mùn là chất duy nhất làm thức ăn cho cây trồng

Những nghiên cứu về mùn đất trong thế kỷ 19 đT bắt đầu có hệ thống cả

về tính chất, cấu tạo cũng như vai trò của chúng đối với dinh dưỡng cây trồng

và độ phì nhiêu đất Shoreya và các đồng nghiệp (1908-1911) đT nghiên cứu các hợp chất mùn như chất béo, axit hữu cơ, hydro cacbon, hợp chất hữu cơ chứa N, P, S…

2.3.2 Tình hình nghiên cứu chất hữu cơ trong đất ở Việt Nam

So với nhiều nước trên thế giới, nghiên cứu cơ bản về chất hữu cơ ở Việt Nam còn nhiều hạn chế nhưng những nghiên cứu ứng dụng ở Việt Nam cũng rất đa dạng và phong phú Thể hiện là đT có rất nhiều những công trình nghiên cứu khoa học của các nhà khoa học thổ nhưỡng nghiên cứu về chất hữu cơ và phương pháp tăng cường chất hữu cơ trong đất

Những nghiên cứu này trước đây tập trung chủ yếu ở vùng đồng bằng, nơi có mật độ dân cư đông đúc nhưng cho đến nay đT và đang tiến hành ở vùng đồi, vùng núi cao trên phạm vi cả nước nhằm mục đích cải thiện điều kiện sống của người dân và bảo vệ đất

Một số tác giả nghiên cứu về chất hữu cơ trong đất ở Việt Nam là E.Castagnol (1942), V.M.Fridland (1964), Tôn Thất Chiểu (1974), Thái Phiên, Nguyễn Tử Siêm, D.S.Orlov, Ngô Văn Phụ, Đỗ Đình Sâm, … những nghiên cứu này đT tập trung vào:

- Hàm lượng chất hữu cơ trong đất

Theo Lê Văn Khoa (2003)[10] thì chất hữu cơ của đất là một trong bốn hợp phần cơ bản của đất: Phần khoáng, phần chất hữu cơ, phần không khí đất

và phần dung dịch đất Chất hữu cơ không có sẵn trong khoáng vật và đá mẹ

mà nó được hình thành cùng với quá trình hình thành đất

Nguồn cung cấp chất hữu cơ đất trên bề mặt là xác động, thực vật và xác sinh vật sống trong đất Trong đó chủ yếu là xác hữu cơ có nguồn gốc thực vật, chúng tạo ra hơn 80% tổng lượng chất hữu cơ trong đất Lượng chất hữu cơ do động vật tuy có số lượng ít nhưng lại có chất lượng cao

Trong đó:

- Cây lá nhọn hàng năm cung cấp 4 – 7 tấn chất hữu cơ/ha/năm

- Cây cỏ vùng thảo nguyên 8 – 28 tấn/ha/năm

- Cây trồng có thể để lại trong đất 6 – 15 tấn / ha/ năm

Một số tài liệu về đất nhiệt đới ẩm, trong đó có Việt Nam cho rằng đất nhiệt đới ẩm chứa ít mùn và vai trò của chất hữu cơ không lớn ý kiến này đT tồn tại trong một thời gian dài

E.Castagnol (1942) cho rằng: “Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới ẩm, mặc dù có nhiều cây cối nhưng chất hữu cơ vẫn tỏ ra tác dụng không lớn lắm trong quá trình hình thành phẫu diện, vì các điều kiện nhiệt ẩm thúc đẩy rất mạnh hoạt động của vi sinh vật của đất và làm cho các chất hữu cơ ấy bị phân huỷ hoàn toàn”

Tuy nhiên những kết quả nghiên cứu của các nhà thổ nhưỡng học Liên Xô cũ như Zônn(1962), Đênixôv (1962), Fridland (1970-1973) không nhất trí cách lý giải đó

2.4 Đặc điểm chất hữu cơ trong đất đồi núi Việt Nam

Trong đất đồi núi thì chất hữu cơ chi phối cả 2 mặt là môi trường vật lý

và đảm bảo dinh dưỡng cho cây trồng Nhìn chung ở những đất còn rừng chế

độ chất hữu cơ khá ổn đinh, ít thay đổi theo không gian và thời gian và không giảm đột ngột theo chiều sâu Tuy nhiên đối với vùng đất này hàm lượng chất hữu cơ phụ thuộc rất nhiều vào thảm thực bì Khi đT phá rừng thì hàm lượng chất hữu cơ giảm rõ rệt và nhanh chóng

Axit mùn là các phần tử dị cực, có phân tử lớn và là thành phần mang dấu keo âm duy nhất trong phức hệ keo đất đồi nhiệt đới Chúng tham gia tích cực vào cấu trúc đất, dấu keo âm xuất hiện nhờ các nhóm cacboxyl, hyđroxyl phenolic, do vậy cùng với các cation đa hoá trị Ca, Mg, … làm nên các đoàn lạp bền trong nước Bản thân Kao-linit thuần ít tác động với axit mùn nhưng trong đất đồi Việt Nam khoáng này hấp thu các sesquioxyt hyđrat hoá do vậy cùng với các caion đa hoá trị tác động với chất mùn

Mối liên kết này chỉ bền vững trong môi trường axit, khi gặp kiềm loTng các hợp chất hữu cơ - khoáng rất dễ tan ra đồng thời axit mùn vốn tạo

phức rất kém với khoáng một lớp 1 : 1 vốn rất nhiều trong đất Khác với điều kiện yếm khí, trong đất đồi núi ít có sự tranh chấp nitơ khi đưa chất hữu cơ có

tỷ lệ C/N cao vào trong đất, vấn đề độc tố (thường gặp trong phân giải yếm khí) cũng không xảy ra, nhờ vậy có thể sử dụng chất hữu cơ kém hoai mục để bón, ủ gốc cho các loại cây trồng

Nhờ khả năng hấp thu cao (350 – 390mg/100g) chất hữu cơ đóng góp

đáng kể vào dung tích hấp thu Ngoài ra trên đất đồi núi, lân là yếu tố hạn chế hàng đầu đối với tất cả các cây ngay cả cây họ đậu Đây chính là ví dụ điển hình về mâu thuẫn giữa độ phì tiềm tàng và độ phì thực tế của đất Trong khi lân tổng số đất bazan vào loại giầu nhất thì lân dễ tiêu lại nghèo

Nguyễn Tử Siêm (1990)[23] chia thành 3 loại hình đất theo chế độ mùn:

- Các đất nặng giàu khoáng vô định hình và kim loại kiềm (đất đen trên đá bọt bazan, đá vôi và sản phẩm dốc tụ) có chỉ số mùn hoá cao, giàu axit humic, humat canxi và humin Đất quá giầu sét và khoáng vô định hình

là điều bất lợi về vật lý, các keo ưa lưu làm đất nứt nẻ khi khô hạn và trương nở khi gặp nước Mặc dù ít R2O3, lân vẫn bị giữ chặt mạnh bởi khoáng vô định hình Axit mùn có mức độ trùng ngưng cao và phân tử lượng lớn căn cứ vào phương pháp rây phân tử, độ di động thấp theo phản ứng với chất điện giải

- Các đất nặng giàu sesquioxyt, nghèo kim loại kiềm có quá trình feralit mạnh Axit mùn chủ yếu là axit fulvic, cả hai axit mùn đều có mật độ quang thấp, mức độ trùng ngưng kém Các humat canxi ít và có quan hệ chặt chẽ với nguồn canxi sinh học, chỉ tập trung ở vùng rễ Vai trò chủ đạo trong cấu trúc đất là các phức hệ mùn Fe và mùn Al Có tới 50% C nằm trong humin ít hoạt tính, phần còn lại rất di động, khó kết tủa bởi CaCl2

- Các đất có thành phần cơ giới thô trên đá mẹ axit và biến chất có quá trình fulvat hoá điển hình Các humin nghèo chỉ chiếm 25 – 35%, axit mùn có mức độ polyme hóa rất thấp Như vậy, chế độ mùn kém bền vững

và qua nghiên cứu bằng quang phổ hồng ngoại cho thấy chúng rất giàu các nhóm chức axit, nhóm methoxyl và hyđroxyl

Tuy nhiên, theo V.M Friđland (1973) [5] ông đT xem xét đến hàm lượng chất hữu cơ, hàm lượng mùn đối với từng loại đất cụ thể:

- Đất feralit vàng đỏ, ở những nơi rừng phần lớn là thứ cấp, đều có chứa ở phần trên (khoảng 0 – 20cm) một lượng mùn tương đối cao, càng xuống sâu hàm lượng này càng giảm nhanh

- Đối với đất feralit đỏ thẫm thì lượng mùn trong đất giảm từ từ hơn theo chiều sâu so với 2 loại đất trên Nguyên nhân là do lý tính của loại đất này tốt hơn, cho nên rễ cây dễ ăn sâu xuống hơn mà rễ lại là nguồn sinh khối chủ yếu để tạo thành mùn…

- Đối với đất feralit nâu ở những nơi thường còn lùm cây bụi thấp cũng tương tự như đất feralit vàng đỏ

- Đối với đất feralit có trồng lúa nước thì hàm lượng chất hữu cơ và mùn thường mất nhanh hơn không chỉ ở tầng đất cày bên trên mà ngay cả ở các tầng sâu hơn

- Đất feralit mùn trên núi, phần nhiều diện tích đất này có rừng và có chứa nhiều mùn ở phần trên của phẫu diện, tất nhiên đây là mùn thô, càng xuống sâu thì lượng mùn càng giảm nhanh

- Đất mùn trên núi cao, đây là loại đất có hàm lượng mùn lớn nhất trong tất cả các loại đất ở Việt Nam nói chung và đất đồi núi nói riêng

Đặc điểm nổi bật của loại đất mùn trên núi và đất feralit mùn trên núi cao là có hàm lượng mùn ở tầng mặt rất cao, càng xuống sâu thì càng giảm nhanh, đó là do rễ cây hầu hết chỉ tập trung ở lớp đất 0 – 30cm bên trên Đồng thời điều này cũng chứng tỏ rằng xác thực vật trong các loại đất này đều phân giải với tốc độ không cao – nguyên nhân là do điều kiện của tự nhiên với độ

ẩm cao và nhiệt độ thấp (các loại đất này có độ cao trên 700m ở miền Bắc Việt Nam)

Bảng 2.3 Trữ lượng mùn, đạm trong một số loại đất miền bắc–Việt Nam

Đất feralit mùn trên núi

Đất mùn alit núi cao

2,3 2,8 4,6 9,9

12,1 9,0 14,2 15,6

12,7 11,4 17,7 16,6

Nguồn : V.M Fridland (1973) Cũng theo Fridland (1973) [5]: “Vai trò rất cơ bản của chất hữu cơ trong các quá trình hình thành đất nhiệt đới ẩm thể hiện rõ qua những diễn biến khác nhau của các quá trình diễn ra ở tầng không mùn dưới sâu và ở tầng nhiều mùn trên mặt” Vấn đề cần đặc biệt nhấn mạnh là vòng tuần hoàn các chất hữu cơ và các nguyên tố tro có liên quan với vòng tuần hoàn đó đT đóng vai trò quyết định trong việc duy trì được trữ lượng các chất dinh dưỡng trong

đất Như vậy, có nghĩa là ngay cả ở các vùng nhiệt đới ẩm, các quá trình chuyển hoá và làm di chuyển các chất hữu cơ cũng đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình hình thành đất

Kết quả nghiên cứu của Ngô Văn Phụ (1976) [18] cho biết: Trong thành phần mùn ở đa số các đất nghiên cứu, axit humic và axit fulvic ở dạng di động chiếm thành phần chủ yếu (nhóm phụ I), dạng liên kết bền vững với R2O3chiếm vị trí trung gian (nhóm phụ III) và dạng liên kết bền vững với canxi là

bé nhất (nhóm phụ II) Riêng đất macgalit thì trái lại, dạng liên kết với canxi

là lớn nhất, dạng di động chiếm tỷ lệ thấp còn dạng liên kết bền vững với R2O3 không có đối với axit humic và ít với axit fulvic

Quan hệ giữa axit humic và axit fulvic được phản ánh thông qua tỷ lệ

CAH/CAF Tỷ lệ này trong đất Việt Nam thường nhỏ hơn 1 Nguyên nhân chính

là do trong đất thiếu các điều kiện polyme hoá bởi hoạt động của các quá trình

vi sinh trong điều kiện nhiệt độ cao, độ ẩm lớn và do thiếu các chất kiềm trong

tầng mặt Mùn đặc biệt là axit humic, có ảnh hưởng rõ rệt đến khả năng tạo cấu trúc cho đất

Theo đánh giá của các nhà thổ nhưỡng học thì sự phân bố mùn trong các loại đất Việt Nam đều có tính quy luật sau: Càng lên trên cao với nhiệt độ lạnh dần, độ ẩm tăng, sương mù quanh năm thì hàm lượng mùn tăng lên rõ rệt, nhưng ở dạng mùn thô (có C/N >15) Càng xuống thấp trũng ngập nước liên tục, trong điều kiện yếm khí thì mùn cũng được tích luỹ và tăng lên nhưng cũng ở dạng thô (C/N >15)

Theo Fridland (1973)[5] thì trong thành phần mùn của các loại đất feralit, axit fulvic chiếm tỷ lệ cao hơn axit humic Trong đất macgalit và đất phù sa thì thành phần hữu cơ gồm phần lớn là axit humic

Nghiên cứu của Hoàng Văn Huây (1986) [8] cho biết: Đối với các loại

đất feralit chứa kaolinit vùng nhiệt đới, chỉ cần tăng không nhiều một lượng chất hữu cơ thì CEC của chúng cũng tăng lên rất mạnh Vì thế, chất hữu cơ có

ý nghĩa rất lớn đối với độ phì nhiêu của các loại đất này

Theo Vũ Hữu Yêm (1995) [38] và Boardbent (1986) [39] thì trong quá trình phân giải hữu cơ có thể tăng khả năng hoà tan của các chất khó tan Việc hình thành các phức hệ hữu cơ - vô cơ cũng có thể làm giảm khả năng di động của một số nguyên tố khoáng, làm hạn chế khả năng đồng hoá kim loại nặng của cây và do đó sản phẩm nông nghiệp trở nên sạch hơn

Quan trọng hơn nữa là việc hình thành phức hệ hữu cơ - vô cơ ngăn chặn được sự rửa trôi Các chất hữu cơ sau khi mùn hoá làm tăng khả năng trao đổi của đất Đặc tính này rất quan trọng đối với đất có thành phần cơ giới nhẹ, khả năng trao đổi của mùn gấp 5 lần khả năng trao đổi của sét

Lương Đức Loan, Nguyễn Tử Siêm (1979) [12]: Khi nghiên cứu tính chất đất đỏ vàng và biện pháp cải tạo cho thấy đa số đất feralit do chịu ảnh hưởng của quá trình phân giải mạnh nên hàm lượng mùn không cao, ở những nơi còn rừng thì chất hữu cơ có khá hơn Trong thành phần mùn chủ yếu ở

dạng tự do và liên kết bền vững với R2O3 dễ di động hơn, còn humat canxi rất

ít hoặc hoàn toàn không có

Do vậy, phần lớn đất Việt Nam có tỷ lệ axit humic/axit fulvic < 1 (trừ

đất đen) chất lượng mùn xấu, đất chua Đồng thời trong phẫu diện đất thì tỷ lệ axit humic/axit fulvic giảm theo chiều sâu, chứng tỏ axit fulvic di động mạnh hơn axit humic

Nguyễn Tử Siêm, Thái Phiên (1999) [25] cho biết có sự biến đổi độ phì nhiêu của đất theo các phương thức canh tác khác nhau:

- Đất nương rẫy thường qua ít chu kỳ canh tác, do bị xói mòn và rửa trôi mạnh nên đất bị thoái hoá nặng : hàm lượng mùn và các chất dinh dưỡng đều giảm, đất bị chua dần, khả năng trao đổi cation thấp, các

đặc tính vật lý – nước bị suy thoái, đất mất cấu trúc, chai cứng Nhiều vùng đất sau nương rẫy đT trở thành đất trống đồi trọc thoái hoá mạnh, không còn khả năng canh tác

- Đối với đất trồng cây lâu năm khi đT định hình tạo ra tán cây che phủ tốt, có rễ ăn sâu nên hút được nước và các chất dinh dưỡng khoáng từ dưới các tầng sâu, đất đai thường không bị xói xáo liên tục nên tác dụng bảo vệ đất tốt Loại hình sử dụng đất này gần giống như rừng

Đất trồng cây lâu năm do hạn chế được xói mòn, rửa trôi, do được đầu tư theo chiều sâu nên đảm bảo cho canh tác được bền vững

Cụ thể : Trên đất Acrisols (phiến thạch) dưới rừng thứ sinh hàm lượng chất hữu cơ là 3,81% sau 2 chu kỳ lúa nương còn 2,32%, đất vườn trồng sắn

16 năm liền còn 2,2%

Các nhà khoa học thuộc Hội Khoa học đất Việt Nam (2000)[6] cho biết: Khi nghiên cứu đất Bazan trồng cà phê ở Tây Nguyên thấy rằng đất mới khai hoang từ rừng có hàm lượng chất hữu cơ khá cao 5 – 6%, chỉ cần sau 4 – 5 năm canh tác cây lương thực ngắn ngày thì chất hữu cơ trong đất giảm sút trung bình 50 – 60%

- Phần lớn đất trồng của chúng ta đều nghèo chất hữu cơ theo phân cấp:

o Chất hữu cơ dưới 1% : Rất nghèo

o Chất hữu cơ 1 – 2% : Nghèo

o Chất hữu cơ 2 – 3% : Trung bình

o Chất hữu cơ 3 – 5% : Khá

o Chất hữu cơ > 5% : Giàu

- Hàm lượng chất hữu cơ được phân loại theo các nhóm đất Việt Nam như sau:

o Đất cát biển 0,5 – 0,9% chất hữu cơ

o Đất mặn 2,1 – 4,0% chất hữu cơ

o Đất phèn 3,0 – 5,0% chất hữu cơ

o Đất bạc màu < 1% chất hữu cơ

o Đất phù sa 1,8 – 2,5% chất hữu cơ

o Đất đỏ vàng 3,0 – 4,0% chất hữu cơ

o Đất mùn trên núi 4,0 – 7,5% chất hữu cơ

Như vậy ở Việt Nam chỉ có đất mùn trên núi, đất phèn và đất đỏ vàng là giàu chất hữu cơ còn lại các loại đất khác đều nghèo chất hữu cơ

Cho đến nay có nhiều người với nhiều phương pháp nghiên cứu ở nhiều khía cạnh khác nhau đT đóng góp vào kho tàng tư liệu về chất hữu cơ cũng như những biện pháp tăng cường chất hữu cơ trong đất Một trong những biện pháp hữu hiệu để tăng cường độ phì nhiêu của đất đồng thời dễ sử dụng và đầu tư thấp đó là bằng con đường sinh học Theo thí nghiệm của nhiều nhà khoa học cho biết việc trồng cây phân xanh, cây phủ đất đT đem lại hiệu quả cao 2.5 Mối quan hệ chất hữu cơ với các loại hình sử dụng đất

Mối quan hệ chất hữu cơ với các loại hình sử dụng đất vùng đồi là khá chặt chẽ Hàm lượng chất hữu cơ trong đất ngoài chịu tác động, ảnh hưởng của loại đất, địa hình, khí hậu, thuỷ văn… còn chịu tác động rất lớn của thảm thực vật Nguồn cung cấp xác hữu cơ cho đất chính là từ cây trồng, thảm thực vật và phân bón

Tuy nhiên trong điều kiện nước ta hiện nay, việc đầu tư cho sản xuất trên đất đồi vẫn còn bị hạn chế, ít sử dụng phân bón, đặc biệt là không sử dụng phân hữu cơ Nguồn hữu cơ bổ sung cho đất duy nhất chính là thảm thực vật

Do đó việc nghiên cứu chất hữu cơ trong đất vùng đồi núi gắn mật thiết với các loại hình sử dụng đất đồi

Từ năm 1990 đến nay, Viện Thổ nhưỡng Nông hoá đT tiến hành nhiều

đề tài nghiên cứu về đất dốc trong đó có đề tài nghiên cứu: “Sử dụng đất dốc

để phát triển nông nghiệp bền vững” (Thái Phiên, Nguyễn Tử Siêm, Trần Đức Toàn (1997) [15] cho biết việc trả lại hữu cơ cho đất trên đất đồi là biện pháp tốt nhất để từng bước phục hồi, giữ gìn và cải thiện độ phì nhiêu đất, nâng cao năng suất cây trồng

Vùi tàn dư hữu cơ của các loại cây trồng và lá cây phân xanh của băng chống xói mòn có thể bổ sung vào đất một lượng dinh dưỡng cho mỗi ha mỗi năm 100 – 200 kg N, 10 – 30 kg P2O5 và 50 – 100 kg K2O

Về cây trồng ngắn ngày ở vùng đồi thì cây sắn, ngô là cây trồng gắn liền với người dân địa phương (nhu cầu lương thực cho người và thức ăn cho chăn nuôi) và cũng là cây trồng được các nhà thổ nhưỡng nghiên cứu nhiều nhất Nghiên cứu của Thái Phiên, Nguyễn Huệ (2003)[17] cho biết đất trồng sắn thuần hàng năm lượng đất bị mất đi là rất lớn (64,3 tấn/ha/năm) Trong khi

đó nếu trồng xen cây sắn với băng cây cốt khí hay xen lạc thì lượng đất mất đi giảm rõ rệt (giảm từ 25% đến 60%)

Tác giả còn cho biết trồng xen cây trồng ngắn ngày trong sắn là biện pháp canh tác đa mục đích, ngoài việc giảm lượng đất bị mất còn bổ sung khoảng 7 đến 9 tấn chất xanh/ha/năm cho đất và giảm được sự mất cân đối NPK trong đất sau các vụ thu hoạch

Nghiên cứu của Nguyễn Công Vinh (2001)[30] trên đất trồng lúa nương cho biết khi trồng xen cốt khí theo băng đT ảnh hưởng tới thành phần của các nhóm chất hữu cơ thô trong đất Các công thức có băng cốt khí có các nhóm hữu cơ thô luôn cao hơn đất trồng thuần

Ngoài cây cốt khí ra, khi nghiên cứu các loại cây trồng xen ở vùng đồi

đến nay người ta đT đưa vào các loại cây trồng đa tác dụng, vừa có tác dụng bảo vệ đất vừa có tác dụng làm thức ăn cho gia súc Theo nghiên cứu của Trần Thiện Cường (2001)[3] cho biết so với mẫu đối chứng thì đất trồng cây keo dậu có hàm lượng chất hữu cơ cao hơn nhiều (cao hơn so với mẫu đối chứng ở tầng 0 – 20 cm là 211%, ở tầng 20 – 40 cm là 163%)

Theo đánh giá chung của nhiều nhà khoa học cho biết đất đồi núi trồng cây lâu năm thì khả năng tích luỹ chất hữu cơ trong đất cao hơn so với cây trồng ngắn ngày - đặc biệt là đất rừng Nghiên cứu của Đặng Văn Minh (2003)[13] về đất trồng chè lâu năm cho thấy nếu không có các biện pháp bảo

vệ đất, trồng chè độc canh thì chất lượng đất xấu đi, nhiều tính chất đất thay

đổi theo chiều hướng bất lợi cho cây trồng Tuy nhiên để khắc phục tình trạng này thì cần trả lại đất một phần chất hữu cơ đT bị mất đi trong quá trình canh tác bằng việc giữ lại thân lá chè khi đốn chè hoặc bón thêm phân hữu cơ

Theo đánh giá của Eurst Mutert và Thomas Fairhurst (1997)[4] thì chỉ

có một sự cân bằng thích hợp giữa hệ thống cây trồng lâu năm (rừng và nông lâm kết hợp) và hệ thống cây trồng hàng năm trên đất dốc sẽ đảm bảo cung cấp đầy đủ cho nhân loại tương lai nguồn phúc lợi quý giá nhất đó là nước

Kết quả nghiên cứu của Đỗ Thị Lan, Nguyễn Thế Đặng, Gerfard Gerold (2003)[11] đT chỉ ra rằng tính chất đất còn rừng là rất tốt Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong đất cao Nhưng qua chu kỳ canh tác, trồng trọt độc canh trên

đất dốc đT làm hàm lượng dinh dưỡng giảm mạnh

Cùng quan điểm này còn có Phùng Quang Minh, Pol Deturck, Pie Vervaeke (1997) [14] cũng cho biết dưới tác động của điều kiện canh tác, hàm lượng C, N hữu cơ và CEC giảm xuống một cách đáng kể so với đất trồng rừng

Như vậy chúng tôi thấy rằng cây trồng trên đất dốc nói chung có ý nghĩa quan trọng đối với việc tăng cường hàm lượng chất hữu cơ và các chất dinh dưỡng khác trong đất, từ đó bảo vệ độ phì nhiêu của đất

2.6 Hướng nghiên cứu của đề tài

Trên cơ sở tham khảo các tài liệu đT nghiên cứu ở trong và ngoài nước

về vai trò của chất hữu cơ trong đất, về tình hình sử dụng đất đồi núi hiện nay, trong khuôn khổ của đề tài chúng tôi chủ yếu tập trung nghiên cứu tình hình chất hữu cơ trong đất trên các loại hình sử dụng đất khác nhau ở một vùng đồi

đặc trưng (cụ thể tại một huyện) để đánh giá, so sánh hàm lượng chất hữu cơ giữa các loại hình sử dụng đất và có phương hướng, biện pháp nhằm cải thiện

độ phì nhiêu của đất vùng đồi núi

3 Đối tượng, phạm vi, nội dung

và phương pháp nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Chất hữu cơ của đất vùng đất đồi: Hàm lượng chất hữu cơ trong đất dưới các loại hình sử dụng đất khác nhau

3.2 Phạm vi nghiên cứu

Vùng đất đồi của huyện Tam Nông – tỉnh Phú Thọ

3.3 Nội dung nghiên cứu

3.3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế – xT hội liên quan đến sản xuất nông lâm nghiệp vùng đồi

3.3.2 Nghiên cứu hiện trạng các loại hình sử dụng đất đồi của huyện

3.3.3 Điều tra, đánh giá tình hình chất hữu cơ trong đất của một số loại hình

sử dụng đất vùng đồi

3.3.4 Đề xuất một số biện pháp tăng cường chất hữu cơ vùng đất đồi của huyện

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Phương pháp nghiên cứu thực địa

- Thu thập tài liệu, số liệu thứ cấp về hiện trạng sử dụng đất, các yếu tố tự nhiên, kinh tế – xT hội, hiệu quả sử dụng đất từ các cơ quan quản lý, các phòng ban trong huyện, trong tỉnh và các cơ quan khác

- Điều tra dT ngoại: tiến hành phúc tra, kiểm tra, chỉnh sửa và bổ sung dữ liệu thu thập được Điều tra đồng ruộng xác định các loại hình sử dụng

đất, lấy mẫu đất phân tích

3.4.2 Phương pháp phân tích: Phân tích một số tính chất lý hoá học của đất như: pHkcl; OM%; N%; P2O5%; K2O%; CEC; TPCG theo các phương pháp phân tích hiện hành tại Phòng Phân tích đất và Môi trường thuộc Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp:

Đề xuất các biện pháp nhằm tăng cường hàm lượng chất hữu cơ trong

đất, cải thiện độ phì

nhiêu đất đồi

4 Kết quả nghiên cứu và thảo luận

4.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế – xã hội của huyện Tam Nông

4.1.1 Điều kiện tự nhiên

4.1.1.1 Vị trí địa lý

Tam Nông là một huyện nằm ở phía đông nam tỉnh Phú Thọ, toạ độ địa

lý từ 21,0° đến 21,24° vĩ bắc và 105,09° đến 105,21° độ kinh đông Thị trấn Hưng Hoá là trung tâm huyện cách thành phố Việt Trì 30 km theo đường quốc lộ số 2 và quốc lộ 32C, qua cầu Phong Châu

+Phía Bắc giáp thị xT Phú Thọ với ranh giới là sông Hồng

+Phía Tây Bắc giáp huyện Thanh Ba và sông Thao với ranh giới là sông Hồng và sông Bứa

+Phía Đông Bắc giáp huyện Lâm Thao, với ranh giới là sông Hồng +Phía Tây Nam giáp huyện Thanh Thuỷ và Thanh Sơn

+Phía Đông Nam giáp tỉnh Hà Tây, ranh giới là sông Đà

Huyện Tam Nông có tổng diện tích đất tự nhiên là 15.551,34 ha được chia làm 20 đơn vị hành chính trong đó bao gồm 19 xT và 1 thị trấn, là huyện

có vị trí địa lý rất đặc thù, là cửa ngõ giữa miền núi và vùng đồng bằng, có những lợi thế trong việc giao lưu phát triển kinh tế, có lợi thế về thị trường thu mua và tiêu thụ sản phẩm

Tuy nhiên vị trí địa lý của huyện Tam Nông cũng bộc lộ những mặt hạn chế, đó là vùng có địa hình bị chia cắt mạnh, phân bố không đồng đều và rất phức tạp Vì vậy rất khó khăn cho việc đầu tư thâm canh và áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật để cải tạo đất và sử dụng đất đạt hiệu quả cao 4.1.1.2 Địa hình

Tam Nông là huyện thuộc vùng bán sơn địa với địa hình rất phức tạp bao gồm: núi, đồi, ruộng và hệ thống sông ngòi, hồ đầm rất phong phú Địa hình phổ biến là dốc, bậc thang và lòng chảo

+) Dạng địa hình dốc được thể hiện theo thế đất là dốc từ phía Bắc, Tây, về phía Đông, đây cũng là nơi hợp lưu của sông Thao và sông Đà tại xT Hồng Đà Ngoài ra còn có địa hình dạng dốc cục bộ theo các sườn đồi

+) Địa hình bậc thang là điển hình của huyện Tam Nông, là địa hình có

đặc thù riêng biệt, vừa phong phú, vừa phức tạp Sự phong phú của địa hình làm phát sinh nhiều loại đất khác nhau, ngoài ra sự phức tạp của địa hình cũng gây nhiều khó khăn trở ngại cho việc bố trí, thiết kế các công trình xây dựng, giao thông, thuỷ lợi

4.1.1.3 Khí hậu

Khí hậu của Tam Nông mang đặc điểm chung của khí hậu vùng đồng bằng Bắc Bộ chia làm hai mùa rõ rệt, mùa hè bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 10 với nhiệt độ khá cao, nắng nóng, mưa nhiều, gió thịnh hành là gió đông nam

Biểu 4.1 Nhiệt độ không khí trung bình của các tháng trong năm H Tam Nông

Nhiệt độ cao tập trung từ tháng 5 đến tháng 9 hàng năm, nhiệt độ thấp nhất từ tháng 12 năm trước đến tháng 2 năm sau Nhiệt độ cao tạo điều kiện thuận lợi cho việc phân giải chất hữu cơ Nhiệt độ trung bình cao nhất ở tháng tháng 6 và 7 (trung bình 28,5oC), nhiệt độ trung bình thấp nhất ở tháng 1 (trung bình 17,1oC)

Biểu 4.2 Số giờ nắng trung bình của các tháng trong năm H Tam Nông

Số giờ nắng cao nhất tập trung từ tháng 6 đến tháng 9 hàng năm, số giờ nắng ít nhất vào tháng 2 tháng 3 hàng năm

Biểu 4.3 Lượng mưa trung bình của các tháng trong năm H Tam Nông

Lượng mưa chủ yếu thường xuất hiện vào mùa hè, tập trung từ tháng 5

đến hết tháng 8, lượng mưa trung bình là 179(mm)/ tháng, cao nhất là 439,3(mm)/ tháng, thấp nhất là 64(mm)/ tháng Mưa nhiều dẫn đến hiện tượng xói mòn đất, đất bị rửa trôi mất chất dinh dưỡng

Số giờ nắng trung bình(giờ)

Biểu 4.4 ẩm độ không khí trung bình của các tháng trong năm H Tam Nông

Độ ẩm không khí trung bình các tháng trong mùa dao động từ 80 - 86% Độ ẩm cao nhất vào các tháng 2, 3 và tháng 4 Vào thời điểm này là mùa đông nên nhiệt độ thấp, số giờ nắng ít nên trong thời điểm rất thuận lợi cho việc tích luỹ chất hữu cơ, tích luỹ mùn

Nhìn chung điều kiện khí hậu của huyện Tam Nông tương đối thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp, thích ứng cho nhiều loại cây trồng, có khả năng phát triển một hệ thống cây trồng đa dạng, sản xuất được nhiều vụ trong năm 4.1.1.4 Hệ thống thuỷ văn

Huyện Tam Nông nằm trong hệ thống của 2 con sông lớn chảy qua là sông Hồng, sông Đà và 1 con sông nhỏ là sông Bứa

Sông Hồng chảy qua Tam Nông bắt đầu từ xT Tứ Mỹ qua các xT Xuân Quang, Hương Nha, Vực Trường, Hiền Quan, Thanh Uyên, Tam Cường, Cổ Tiết, Hương Nộn, Dậu Dương, Hưng Hoá, Thượng Nông và Hồng Đà Sông

Đà chảy qua huyện Tam Nông bắt đầu từ xT Hồng Đà và chảy vào sông Hồng Sông Bứa là con sông nhỏ, phần chảy qua huyện Tam Nông bắt đầu từ

xT Tề Lễ chảy qua xT Quang Húc và chảy vào sông Hồng tại xT Xuân Quang

4.1.1.5 Tài nguyên đất

Theo Bản chú giải kèm theo Bản đồ Thổ nhưỡng tỉnh Phú Thọ (tỷ lệ 1/50.000) do Ty Nông nghiệp Phú Thọ tiến hành năm 1965 thì trên vùng đất

đồi huyện Tam Nông có 3 loại đất chủ yếu là :

- Đất nâu vàng trên phù sa cổ (Fp): Loại đất này có diện tích khoảng 60% diện tích đất đồi núi huyện Tam Nông, phân bố khá rộng ở các xT trong toàn huyện như Vực Trường, Hiền Quan, Thanh Uyên, Xuân Quang, Tứ Mỹ, Phương Thịnh, Cổ Tiết, Hương Nộn, Hưng Hoá Đặc điểm của loại đất này là

đồi thấp, thoải, đỉnh bằng, đất có màu xám hoặc xám vàng, tầng đất mỏng và lẫn nhiều sỏi cuội, các quả đồi thấp bị đá ong nặng Đất thích hợp cho các loại cây ăn quả và hoa màu

- Đất đỏ vàng đỏ trên đá phiến sét: Đây là loại đất có diện tích lớn thứ

2 trên vùng đất đồi của huyện Tam Nông, phân bổ chủ yếu ở 2 xT là Thọ Văn

và Dị Nậu Loại đất này có đặc điểm đồi cao chạy thành dTy, dốc, tầng đất mỏng, đất có màu vàng đỏ hoặc màu đỏ vàng, hiện tượng xói mòn mạnh, đất lẫn nhiều sỏi sạn hoặc đá lộ đầu

Trên toàn huyện còn một số loại đất khác như :

- Đất phù sa không được bồi hàng năm

- Đất phù sa được bồi hàng năm

- Đất phù sa glây

- Đất phù sa ngòi suối

- Đất đỏ vàng biến đổi do trồng lúa nước

- Đất thung lũng do sản phẩm dốc tụ

4.1.2 Điều kiện kinh tế-xW hội

4.1.2.1 Dân số và lao động

Theo điều tra thống kê dân số đến ngày 31/04/2004 trên địa bàn huyện

có 80.838 nhân khẩu:

Trong đó: - Dân số thành thị: 4.379 khẩu

- Dân số nông thôn: 76.459 khẩu

- Trong độ tuổi lao động: 41.864 người (52% LĐ toàn huyện)

- Lao động nông nghiệp: 28.626 người (68% LĐ toàn huyện)

- Lao động công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp là1.939 người (chiếm 5,0% tổng lao động toàn huyện)

Nhìn chung dân số ở huyện chủ yếu là lao động nông nghiệp, tỷ lệ tăng dân số của huyện năm 2004 là 1,26% Huyện Tam Nông là một huyện thuần nông, công nghiệp chưa phát triển nên thu nhập chủ yếu của người dân là từ sản phẩm nông nghiệp (trồng trọt và chăn nuôi) Vì vậy đời sống của người dân còn thấp, số hộ nghèo năm 2004 là 1.771 hộ chiếm 10% tổng số hộ trong toàn huyện

4.1.2.2 Tình hình sản xuất và kinh doanh

a) Ngành sản xuất nông nghiệp

Sản xuất nông nghiệp là ngành sản xuất chủ yếu của huyện Tam Nông, nhìn chung sản xuất nông nghiệp của huyện thể hiện xu thế phát triển theo hướng thâm canh, đa dạng hoá cây trồng, đặc biệt với cây trồng có ý nghĩa hàng hoá Tuy nhiên giá trị sản phẩm lúa vẫn chiếm tỷ trọng cao trong ngành trồng trọt, các loại cây trồng khác như cây công nghiệp, cây thực phẩm, cây

ăn quả chiếm tỷ lệ nhỏ Tổng giá trị ngành trồng trọt là 109,3 tỷ đồng, bình quân lương thực trên đầu người năm 2004 là 381kg/người/năm

- Cây trồng quan trọng của huyện là trồng cây lương thực, trong đó diện tích đất trồng lúa chiếm diện tích lớn nhất Bên cạnh lúa là cây trồng ngắn ngày có diện tích lớn nhất thì còn có một số cây màu khác như ngô, đậu tương, khoai lang, sắn…

Những năm gần đây cùng với các loại cây lương thực, thực phẩm phong trào chuyển đổi cơ cấu cây trồng đang được phát triển rộng ở nhiều xT trong huyện Diện tích vườn tạp có hiệu quả kinh tế thấp đang dần được thay thế bằng các vườn cây ăn quả chuyên canh như vải, nhTn, xoài và cây công

nghiệp lâu năm như cây sơn có giá trị kinh tế cao, góp phần cải thiện nâng cao đời sống của nhân dân trong vùng

- Chăn nuôi: Theo số liệu điều tra năm 2004 thì tổng đàn bò có 13.869 con, đàn trâu có xu hướng giảm do nhu cầu sức kéo một phần đT được máy móc nông nghiệp thay thế Đàn lợn có xu hướng tăng và huyện đT chú trọng chăn nuôi theo hướng nuôi lợn hướng nạc và khả năng thâm canh cao Chăn nuôi gia cầm chủ yếu là chăn nuôi gà, vịt, ngan

- Thuỷ sản: Nghề nuôi trồng thuỷ sản của huyện còn phát triển chậm Huyện Tam Nông có tổng diện tích mặt nước là 862,0 ha Sản lượng cá đạt 1.288,1 tấn Trong những năm qua, bước đầu chuyển dịch cơ cấu kinh tế nông nghiệp, một số diện tích có năng suất thấp, diện tích ruộng trũng đT được chuyển sang sản xuất lúa - cá hoặc sản xuất lúa - cá - vịt đem lại hiệu quả kinh tế cao hơn so với trồng lúa

b) Ngành lâm nghiệp: Toàn huyện có 3.032,86 ha đất lâm nghiệp Trong những năm qua huyện đT thực hiện tốt việc bảo vệ rừng đầu nguồn, đồng thời trồng rừng mới để phủ xanh đất trống đồi núi trọc góp phần bảo vệ môi trường, bảo vệ tài nguyên đất, hạn chế quá trình xô lũ, xói mòn đất vùng đồi Năm 2004 đẩy mạnh nâng cao diện tích khoanh nuôi tái sinh rừng và cải tạo

được một số diện tích vườn tạp và đưa vào trồng một số loại cây ăn quả và cây nguyên liệu giấy

c) Ngành công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp: Trong quá trình chuyển đổi sang cơ chế thị trường, sản xuất công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp trên địa bàn huyện Tam Nông chưa thực sự phát triển Toàn huyện chỉ có 1.266 cơ sở sản xuất nhỏ lẻ, chủ yếu là hộ gia đình và cá nhân thu hút được 1.939 lao

động, sản xuất còn mang tính tự phát theo yêu cầu của thị trường

4.1.2.3 Thực trạng cơ sở hạ tầng

Thực hiện công nghiệp hoá hiện đại hóa nông nghiệp, nông thôn nhằm xây dựng một nền sản xuất nông nghiệp sản xuất lớn hiệu quả cao, có chất