HƯỚNG DẪN ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐẤT PHỤC VỤ CHO LẬP KẾ HOẠCH BẢO TỒN(USDA)

Đo lường hoạt động của vi sinh... Thông thường, các nhà sản xuất không lập danh sách thông tin theo cùng một cách với các chuyên gia... nhiều khu vực trong nước Mỹ va

Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ

Trung tâm bảo tồn tài nguyên thiên nhiên

Viện Chất lượng đất

HƯỚNG DẪN ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐẤT PHỤC VỤ CHO LẬP KẾ HOẠCH

BẢO TỒN (USDA)

Tháng 1 – 2001

PHẦN 1 KHÁI QUÁT VỀ CHẤT LƯỢNG ĐẤT

CHẤT LƯỢNG ĐẤT LÀ GÌ?

Chất lượng đất là khả năng thực hiện chức năng của từng loại đất riêng

biệt trong các giới hạn của hệ sinh thái nhân tạo hoặc tự nhiên để:

- Duy trì năng suất của cây trồng và vật nuôi,

- Duy trì hoặc cải thiện chất lượng không khí và nước,

- Hỗ trợ sức khỏe và nơi sống của con người

Các chức năng của đất:

- Duy trì năng suất, sự đa dạng và hoạt động sinh học,

- Điều hòa và phân bổ dòng nước và chất hòa tan,

- Lọc, làm chất đệm, giảm lượng, cố định và giảm độc tính của các vật liệu hữu cơ và vô cơ, bao gồm cả các phế phẩm của đô thị hoặc công nghiệp và các chất lắng đọng từ khí quyển,

- Tích trữ và xoay vòng dưỡng chất và các nguyên tố khác trong phạm vi sinh quyển Trái Đất,

- Hỗ trợ các cấu trúc kinh tế – xã hội và bảo vệ các di vật quý cổ đại có liên quan đến nơi cư trú của con người

(Theo Seyboll et al, 1998).

Các khả năng thực hiện các chức năng của đất biến đổi một cách tự nhiên;

do đó, chất lượng đất được đánh giá tùy theo từng loại đất Chất lượng đất được chia làm hai phần riêng rẽ nhưng có quan hệ chặt chẽ với nhau: chất lượng tự nhiên và chất lượng động

Các đặc điểm như: thành phần cơ giới, khoáng vật học là các tính chất nội sinh của đất, được quyết định bởi các yếu tố hình thành đất – khí hậu, địa hình, thực vật, đá mẹ và thời gian Nói chung, các tính chất này quyết định chất lượng tự nhiên của đất Chúng giúp so sánh một loại đất này với loại đất khác và

như nhau, thì đất thịt có khả năng giữ nước tốt hơn đất cát; do đó, đất thịt có chất lượng tự nhiên tốt hơn đất cát Chất lượng đất, về tổng quát, thường được xem như khả năng của đất Các mô tả theo đơn vị trên bản đồ của các báo cáo điều tra dựa trên sự khác nhau giữa các đặc tính tự nhiên của đất

Gần đây, chất lượng đất thường được xem như chất lượng động của đất, được định nghĩa như sự thay đổi tự nhiên các tính chất đất do các hoạt động của con người Một số hoạt động, như dùng cây che phủ, làm tăng vật chất hữu cơ và có tác động tích cực đến chất lượng đất Các hoạt động khác, như cày bừa khi đất ướt, tác động bất lợi đến chất lượng đất do nó làm tăng độ chặt đất

Do đó, đánh giá chất lượng đất thường là đánh giá các tác động của các hoạt động của con người đến “sức khỏe” đất Tài liệu này cung cấp các thông tin để tiến hành đánh giá các loại đất điển hình, bao gồm:

- So sánh ảnh hưởng của các hệ thống quản lý đất khâc nhau đến chất lượng đất của 2 (hay nhiều hơn) cánh đồng có cùng đơn vị bản đồ đất (loại đất)

- Xác định các xu hướng biến động theo thời gian trên 1 hay nhiều cánh đồng để nhận dạng các ảnh hưởng của hoạt động của con người đến chất lượng đất và các nguồn gốc của các vấn đề của đất

- Dự đoán các khu vực có vấn đề

Các thủ tục đánh giá đất được đưa ra trong tài liệu này không thể sử dụng để so sánh chất lượng giữa các đơn vị bản đồ đất khác nhau

Box 1

Chất lượng đất là gì và tại sao nó quan trọng?

- chất lượng đất thường được xem như chất lượng động của

đất, được định nghĩa như sự thay đổi tự nhiên các tính chất đất do các hoạt động của con người

- Định giá chất lượng đất là công cụ để đánh giá các thay đổi

gây ra do con người và để liên kết đến các nguồn lực còn tồn tại có liên quan đến tác động môi trường từ các hoạt động trên đất của con người

Ý NGHĨA CỦA CHẤT LƯỢNG ĐẤT

Lịch sử

Các ứng dụng và lợi ích đa dạng

Tiếp cận tích hợp

Chấp nhận và thúc đẩy học tập thân thiện

CÁC KHÁI NIỆM CHÍNH TRONG ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐẤT Các chỉ thị chất lượng đất

Việc đánh giá chất lượng đất được hướng dẫn bởi các chỉ thị đánh giá.

Các chỉ thị có thể là các tính chất vật lý, hóa học, sinh học, các quá trình hoặc các đặc điểm của đất

Các chỉ thị chất lượng đất được lựa chọn do chúng có quan hệ với các đặc tính và chất lượng của đất Ví dụ, chất hữu cơ trong đất là một chỉ thị được sử dụng phổ biến do nó có thể cung cấp thông tin về phổ rộng các tính chất đất như dinh dưỡng đất, cấu trúc đất, độ bền của đất và khả năng giữ dưỡng chất của đất

Box 2

Các chỉ thị tiện dụng?

- Dễ đo lường

- Dễ đo lường các thay đổi trong các chức năng của đất,

- Đánh giá được với lượng mẫu hợp lý theo thời gian,

- Dễ tiếp cận với số đông người sử dụng và áp dụng được trong

các điều kiện đồng ruộng,

- nhạy cảm với các thay đổi của thời tiết và hoạt động con người,

- Đại diện cho các đặc điểm lý, hóa, sinh học đất,

- Đánh giá được bằng các phương pháp định tính và định lượng

Tương tự như vậy, các chỉ thị về cây, như độ ăn sâu của rễ có thể cung cấp các thông tin về dung trọng hoặc độ chặt của đất

Các chỉ thị có thể được đánh giá bởi các kỹ thuật định tính hoặc/và định lượng Đánh giá định tính là xác định bản chất của chỉ thị Đánh giá định lượng là các số liệu chính xác của chỉ thị đó Ví dụ với xói mòn, đánh giá định tính là quan sát các dòng chảy hoặc rãnh nhỏ trên đồng, chúng chỉ ra sự tồn tại của xói mòn Đánh giá định lượng tức là đo lường lượng xói mòn trên cánh đồng đó Một ví dụ khác, đánh giá định tính khả năng thấm qua là quan sát dòng nước thừa chảy khỏi cánh đồng Đánh giá định lượng là đo lường tỷ lệ thấm qua đó

Đánh giá định tính có nhân tố chủ quan trong đó, do đó phải do cùng một người tiến hành trong các khoảng thời gian khác nhau để hạn chế đến mức thấp nhất sự dao động trong kết quả

Các chỉ thị được đo theo các phương pháp định lượng phải chính xác và cho kết quả là những giá trị bằng số Do đó, những người khác nhau thực hiện cùng theo một hướng dẫn có thể cho các kết quả tương tự

Đánh giá định tính thông thường được tiến hành đơn giản và nhanh chóng, và người thực hiện có thể làm mà không cần trợ giúp Nếu cần có công cụ hỗ trợ thì chúng thường là đơn giản và dễ sử dụng Tuy nhiên, vì bản chất chủ quan của phương pháp này, các kết quả không thể dùng để so sánh với bất kỳ một cấp độ “mục tiêu” nào của các tính chất đất cũng như không thể dùng để so sánh giữa những người sử dụng khác nhau và giữa các nông trại khác nhau

Mặc dù mất nhiều thời gian hơn và đôi khi phức tạp hơn, các đánh giá định lượng phù hợp hơn khi nhiều người khác nhau cùng thực hiện đánh giá theo thời gian hoặc khi cần có sự so sánh giữa các loại đất với các cấp mục tiêu dựa trên điều tra đất hoặc các dữ liệu khác

Tối thiểu hóa bộ dữ liệu và chỉ thị

Bộ dữ liệu tối thiểu là bộ các tính chất đất hoặc chỉ thị nhỏ nhất cần để đo lường hoặc đặc tính hóa chất lượng đất Các tính chất cơ bản của đất được xác định là các tính chất nhạy cảm với sự thay đổi các chức năng của đất và chúng tạo thành bộ dữ liệu tối thiểu

Một bộ dữ liệu tối thiểu không thường bao gồm tất cả các tính chất có liên quan của một vùng hoặc một hệ nông trại Mỗi bộ dữ liệu được thay đổi cho

mỗi vùng hoặc đơn vị bản đồ đất và chỉ gồm các tính chất có liên quan đến loại đất, hệ nông trại và loại sử dụng đất của vùng được đánh giá Biên soạn bộ dữ liệu tối thiểu giúp xác định các chỉ thị địa phương và đánh giá mối liên hệ giữa các chỉ thị được chọn với các tính chất của đất và cây của khu vực

Bảng 1 Ví dụ về bộ dữ liệu và chỉ thị tối thiểu cho chất lượng đất

Chỉ thị Quan hệ với sức khỏe đất

Chất hữu cơ trong đất

(OM)

Độ phì, cấu trúc, độ bền vững, khả năng giữ dưỡng chất, xói mòn và sức chứa nước hiệu dụng của đất Vật lý

Cấu trúc đất

Độ thấm và dung trọng

Độ dày tầng đất và rễ cây

Khả năng giữ nước

Khả năng giữ và vận chuyển nước và chất dinh dưỡng, nơi cư trú của vi sinh vật và xói mòn đất Chuyển động của nước, độ xốp và khả năng hoạt động Ước tính năng suất tiềm năng, độ chặt và tầng đế cày

Trữ và cấp nước

Hóa học

pH

EC (Độ dẫn điện)

N, P, K chiết được

Tính linh động của dưỡng chất và sinh học

Sự sinh trưởng của cây trồng, hoạt động của vi sinh vật và khả năng chịu muối

Khả năng mất N và P và các chất dễ tiêu với cây Sinh học

Sinh khối C và N trong

vi sinh vật

N vô cơ hóa tiềm tàng

Trao đổi khí của đất

Tiềm năng xúc tác sinh học và chứa C và N

Năng suất của đất và tiềm năng cung cấp N

Đo lường hoạt động của vi sinh

(Theo Doran et al, 1996; Larson & Pierce, 1994; và Seybold et al, 1997)

PHẦN II THU THẬP VÀ PHÂN TÍCH THÔNG TIN PHỤC VỤ

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐẤT

Chín bước trong kế hoạch

1 XÁC ĐỊNH CÁC VẤN ĐỀ VÀ CƠ HỘI

Liên hệ với các nhà sản xuất Xác định các vấn đề chung về nguồn tài nguyên, các cơ hội, các quan tâm và thu thập thông tin về mục tiêu chung của nhà sản xuất Lợi dụng thuận lợi từ các kế hoạch dài hạn của khu vực để nắm bắt các mối quan tâm của địa phương và tiếp cận thông tin của địa phương như các bản đồ đất và các nguồn tài nguyên khác có liên quan đến các mục tiêu và các vấn đề của nhà sản xuất

2 XÁC ĐỊNH MỤC TIÊU

Nhìn chung, mục tiêu của các nhà sản xuất rơi vào các lĩnh vực sau:

- Cải thiện chất lượng đất,

- Duy trì chất lượng đất,

- Ngừng hoặc đảo hướng thoái hóa đất,

- Giải quyết các vùng có vấn đề

3 KIỂM KÊ CÁC NGUỒN LỰC – ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐẤT

3.1 Thu thập thông tin cơ sở

Tới các nông trại và phỏng vấn các nhà sản xuất về hiện trạng và quá khứ sử dụng đất tại nông trại đó Những thông tin này sẽ giúp tích hợp các tác động của yếu tố nội sinh của đất với các hoạt động sử dụng đất trong quá khứ, hiện tại và tương lai Sử dụng Sổ thực địa đánh giá chất lượng đất hoặc các file để lưu thông tin

3.1.1 Giai đoạn 1: Đánh giá địa điểm

Thu thập các thông tin về các tính chất tự nhiên của đất ở địa điểm đó như lượng mưa và đơn vị bản đồ đất (loại đất)

3.1.2 Giai đoạn 2: Thảo luận về biện pháp quản lý đất hiện tại và tương lai

Bước này nhằm xác định liệu các hoạt động kế hoạch của nông dân có phù hợp với mục đích cải thiện và duy trì chất lượng đất hay không Ví dụ, nếu một nhà sản xuất có ý định chuyển đổi đồng cỏ lâu năm sang một hệ thống canh tác khác, thì khi dự báo ảnh hưởng đến chất lượng đất, cần lưu ý đến thay đổi này

3.1.3 Giai đoạn 3: Lịch sử sử dụng đất

Tìm hiểu về lịch sử sử dụng đất giúp thiết lập loại hình sử dụng đất đã và đang tồn tại và liệu loại hình sử dụng đất hiện tại có ảnh hưởng đến thoái hóa đất hay không Ví dụ, trồng liên tục ngũ cốc trên hướng xói mòn của đồi thì vùng đó có chất lượng đất rất thấp Nếu trồng luân canh với cỏ hoặc trồng xen với cây che phủ vào mùa đông sẽ giúp cải thiện chất lượng đất

Thu thập thông tin về nhiều khía cạnh của hoạt động sử dụng đất như hoạt động tưới tiêu, các loại và tỷ lệ phân bón, các bổ sung, sử dụng phân chuồng, hệ thống canh tác như hạn chế hoặc không làm đất, các hoạt động canh tác như bừa nông hay sâu Nhìn chung, cần thu thập thông tin trong khoảng ít nhất là từ 5 đến

10 năm trở lại

3.1.4 Giai đoạn 4: Tìm hiểu về kiến thức của nhà sản xuất

Các nhà sản xuất cung cấp thêm bất kỳ thông tin và quan sát nào khác chưa được đề cập đến Thông thường, các nhà sản xuất không lập danh sách thông tin theo cùng một cách với các chuyên gia Do đó, cần tiếp tục thảo luận để nhà sản xuất có thể cung cấp thông tin có thể rất quan trọng cho đánh giá sau này Ví dụ, nông dân có thể chỉ ra các điểm trũng thấp trên ruộng, các vùng có sản lượng thấp hoặc các vùng có lượng tích muối cao Những thông tin đó giúp quyết định phương pháp lấy mẫu hợp lý nhất

Sự thảo luận này cũng tạo cơ hội để nhà nông nói về những vấn đề khác mà họ quan sát được trong các thời điểm khác trong năm như xói mòn hay cứng hóa đất hoặc cây bị còi cọc Các câu hỏi mở như “Ông/bà còn vấn đề gì về đất đai mà ông/bà cho là có ảnh hưởng lớn đến chất lượng đất?” hoặc “Các vấn đề hoặc mối quan tâm khác mà ông bà thấy có ảnh hưởng đến chất lượng đất?” sẽ thường cung cấp các thông tin không thu được trong suốt quá trình từ giai đoạn 1 đến 3

3.2 Các phương pháp đánh giá chất lượng đất

3.2.1 Phiếu đánh giá chất lượng đất

Phiếu này chứa các chỉ thị chất lượng đất do nông dân tự chọn và các mô tả

cơ bản có liên quan của nông dân Thông thường, các chỉ thị như làm đất, lượng sâu đất, hoặc độ thấm nước có thể đánh giá mà không cần sự hỗ trợ của các thiết bị phân tích hay kỹ thuật

Tất cả các phiếu đều có hệ thống cho điểm, thông thường gồm cả thang đánh giá từ tốt đến xấu và thang điểm số từ 1 đến 10 cho mỗi chỉ thị Điểm số của mỗi chỉ thị thường không được tổng hợp hoặc cộng gộp và thường có khoảng trống trong mỗi trang để ghi các kết quả cho mỗi mảnh ruộng

Phụ lục A cho mẫu cấu trúc chính của Phiếu đánh giá chất lượng đất bang Mariland Có thể tham khảo mẫu phiếu của Viện Chất lượng đất tại website http:// soil.usda.gov/sqi

Phiếu đánh giá chất lượng đất tích hợp các đặc điểm hóa, lý, sinh theo cách thức dễ hiểu với nông dân Các kết quả thu được nhanh chóng và cho phép người dùng đánh giá nhanh số lớn cánh đồng Hướng dẫn sử dụng có trong mỗi phiếu

Để dùng phiếu này, cần chọn khu vực đại diện cho cả cánh đồng Điểm chất lượng cho mỗi chỉ thị là do quyết định của người đánh giá Lưu những thông tin này với các dữ liệu quan trọng khác như hoạt động quản lý đất đai, tỷ lệ phân bón, quản lý sâu bệnh, sử dụng phân chuồng Đánh giá về sự thay đổi của chất lượng đất tốt nhất là sử dụng đánh giá của cùng một người trên cùng cánh đồng với các điều kiện tương tự (như thời điểm lấy mẫu trong năm)

Phiếu đánh giá chất lượng đất là các công cụ hỗ trợ do nông dân tự thực hiện và không được sử dụng như một văn bản chính thức phục vụ cho kế hoạch bảo tồn Phiếu có thể được sử dụng để hướng dẫn người sản xuất đánh giá đất và thông tin thu được có thể được dùng để thảo luận về chất lượng đất Nhà sản xuất được khuyến khích tổng hợp các thông tin liên quan đến chất lượng đất Tuy nhiên, kết quả đánh giá đất không phụ thuộc vào họ Chỉ khi được sự đồng ý của các nhà sản xuất, thông tin tổng hợp từ các phiếu đánh giá mới được dùng trong kế hoạch bảo tồn/

3.2.2 Mẫu phiếu đánh giá chất lượng đất của NRCS

Mẫu phiếu NRCS cho mỗi địa phương cần tương thích với địa phương đó Mẫu phiếu chuẩn mặc dù vẫn có thể dùng nhưng nó đã được đối chiếu với rất

nhiều khu vực trong nước Mỹ và rất chung chung Để địa phương hóa mẫu phiếu này, cần chọn các chỉ thị và cách mô tả mang tính địa phương Nói chung, không sử dụng nhiều hơn 20 chỉ thị trong một mẫu phiếu Dùng quá nhiều câu hỏi sẽ làm quá trình tiến hành công việc bị vướng Cần kiểm tra cẩn thận xem các thông tin thu được có liên quan đến địa phương hay không và thay đổi các gợi ý không phù hợp với các điều kiện địa phương

3.2.3 Bộ test chất lượng đất

Bộ test này bao gồm các công cụ đo lường các chỉ thị chất lượng đất tiêu chuẩn như độ thoáng khí của đất, độ thấm nước, dung trọng, độ dẫn điện, pH, độ bền kết tập, độ vôi hóa, và sinh vật đất (sâu đất) Bộ test này được chỉnh sửa và phát triển bởi Viện chất lượng đất NRCS và các nhân viên NRCS Nó bao gồm cả Bản hướng dẫn sử dụng

3.2.4 Phân tích trong phòng thí nghiệm

Phòng thí nghiệm tiến hành các phân tích về các chỉ tiêu hóa học và các chất dinh dưỡng đa lượng và vi lượng Các chỉ tiêu này bao gồm cả pH, EC, CEC,

N và Al Các chất dinh dưỡng đa và vi lượng gồm S, P, K, Na, Mg, Zn và Cu Các nguyên tố như Al và B cũng được phân tích Đa số phòng thí nghiệm có thể tiến hành phân tích chất hữu cơ trong đất (OM), N tổng số Một số cũng phân tích các chỉ tiêu vật lý như dung trọng

Cần cố gắng thực hiện phân tích ở cùng một phòng thí nghiệm hoặc tránh các khác biệt về phương pháp phân tích Sử dụng các phòng phân tích tại địa phương lấy mẫu Cần yêu cầu phòng thí nghiệm cung cấp về phương pháp và đơn vị họ sử dụng để có thể so sánh các kết quả với bộ test nhanh

Một số phòng thí nghiệm có thể thực hiện các phân tích về chỉ tiêu sinh học, gồm cả hô hấp và hoạt tính sinh học hay tính trực tiếp số lượng vi khuẩn, nấm, tảo, và giun tròn Số ít có thể phân tích được động vật chân đốt hoặc quần thể động vật đất

Yêu cầu lấy mẫu cho phòng thí nghiệm cũng tương tự như yêu cầu cho bộ test nhanh Nói chung, các phòng thí nghiệm sẽ đưa ra các hướng dẫn về số lượng mẫu và phương pháp chuẩn bị mẫu Mẫu phân tích các chỉ tiêu sinh học thường phải thoáng khí và được vận chuyển đến phòng thí nghiệm trong vòng 24 tiếng

3.2.5 Lựa chọn phương pháp