Đánh giá thực trạng và đề xuất sử dụng bền vững nhóm đất đỏ vàng tỉnh bình thuận

Những đóng góp mới của luận án Trên cơ sở nghiên cứu tính chất lý, hóa học nhóm đất đỏ vàng, các đặc điểm tự nhiên của tỉnh Bình Thuận và đánh giá sử dụng đất thích hợp nhóm đất đỏ vàng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1 PGS.TS Đỗ Nguyên Hải

2 PGS.TS Nguyễn Khắc Thời

Hà Nội, 2012

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan: Đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các kết quả công bố trong Luận án là trung thực và chưa ai công bố ở bất kỳ công trình nghiên cứu nào

Tôi xin cam đoan: Các tài liệu trích dẫn đã được chỉ rõ nguồn gốc, mọi

sự giúp đỡ đã được cảm ơn

Tác giả luận án

Nguyễn Đắc Nhẫn

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… ii

ý kiến quý báu trong quá trình hoàn thiện Luận án Tôi cũng xin cám ơn các đồng nghiệp trong Bộ Tài nguyên và Môi trường, trong Sở Tài nguyên và Môi trường Bình Thuận đã tạo điều kiện giúp đỡ, động viên tôi trong quá trình nghiên cứu Cuối cùng tôi muốn được cám ơn những người thân trong gia đình tôi đã luôn chia xẻ và tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi thực hiện công trình nghiên cứu này

Tác giả luận án

Nguyễn Đắc Nhẫn

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… iii

1.1 KHÁI QUÁT VỀ NHÓM ĐẤT ĐỎ VÀNG TRONG PHÂN LOẠI ĐẤT 4

1.1.2 Tổng quan nghiên cứu về nhóm đất đỏ vàng trên thế giới 6 1.1.3 Tổng quan nghiên cứu về nhóm đất đỏ vàng ở Việt Nam 14

1.2 QUAN ĐIỂM SỬ DỤNG ĐẤT BỀN VỮNG TRONG SẢN XUẤT

1.2.1 Khái niệm về bền vững và quan điểm sử dụng đất bền vững

1.2.2 Những vấn đề chung trong sử dụng bền vững đất vùng đồi núi 40 1.2.3 Đánh giá sử dụng đất thích hợp theo FAO ở Việt Nam 43

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… iv

2.1.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tỉnh Bình Thuận 48 2.1.2 Diện tích, phân bố và tính chất đặc trưng của nhóm đất đỏ

2.2.1 Phương pháp điều tra thu thập thông tin, tài liệu, số liệu 48 2.2.2 Phương pháp điều tra đào phẫu diện, mô tả, lấy mẫu đất 49

3.1 ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI TỈNH

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… v

3.1.2 Các điều kiện sinh thái tự nhiên có liên quan đến quá trình

3.1.3 Đặc điểm các tiểu vùng sinh thái của tỉnh Bình Thuận 60

3.2.7 Nhận xét chung về các loại đất của nhóm đất đỏ vàng

3.3.2 Xác định các loại hình sử dụng đất (LUT) để đánh giá và

yêu cầu sử dụng đất của các LUT trên nhóm đất đỏ vàng

3.3.3 Đánh giá hiệu quả kinh tế, xã hội và môi trường của các

kiểu sử dụng đất sản xuất nông nghiệp trên đất đỏ vàng ở

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… vi

3.3.6 Đề xuất sử dụng bền vững nhóm đất đỏ vàng cho sản xuất

DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CÓ

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… vii

Nông Lương Thế giới)

Thông tin Địa lý)

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… viii

Từ viết tắt Tên của chữ viết tắt

UNESCO United Uations Educational, Scientific and

Cultural Organization (Tổ chức giáo dục, khoa học và văn hóa của Liên hiệp quốc)

Development (Ủy ban thế giới về môi trường và sự phát triển)

sở tham chiếu tài nguyên đất thế giới)

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… ix

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Đất đỏ vàng của Việt Nam phân theo vùng kinh tế nông

Bảng 1.3 Diện tích đất đỏ vàng ở Việt Nam sử dụng cho các mục đích 36 Bảng 1.4 Diện tích đất đỏ vàng sử dụng cho nông, lâm nghiệp vùng

Bảng 3.2 Một số đặc điểm khí hậu thủy văn đặc trưng của các tiểu

Bảng 3.9 Phân bố nhóm đất đỏ vàng trên địa bàn tỉnh Bình Thuận 78

Bảng 3.16 Các yếu tố xây dựng đơn vị bản đồ đất đai vùng đất đỏ

Bảng 3.17 Hiện trạng các loại hình sử dụng đất nông, lâm nghiệp trên

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… x

Bảng 3.20 Đánh giá hiệu quả kinh tế của các kiểu sử dụng đất lựa chọn 107 Bảng 3.21 Đánh giá hiệu quả xã hội của các kiểu sử dụng đất lựa chọn 111 Bảng 3.22 Đánh giá hiệu quả môi trường của các kiểu sử dụng đất

Bảng 3.23 Tổng hợp kết quả đánh giá hiệu quả kinh tế - xã hội - môi

Bảng 3.24 Diện tích, mức độ thích hợp đất đai hiện tại của các

Bảng 3.25 Kết quả sản xuất của vườn thanh long qua 03 năm theo dõi 127 Bảng 3.26 Kết quả sản xuất của vườn cao su qua 03 năm theo dõi 128 Bảng 3.27 Kết quả sản xuất của vườn điều qua 03 năm theo dõi 130 Bảng 3.28 Kết quả sản xuất của mô hình 2 vụ màu và CCNNN

Bảng 3.29 Kết quả sản xuất của mô hình sắn xen lạc, vừng qua 03

Bảng 3.31 Đề xuất sử dụng đất đỏ vàng tỉnh Bình Thuận cho sản

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… xi

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ

Hình 2.1: Trình tự đánh giá phân hạng đất thích hợp theo FAO

Hình 3.2 Lát cắt địa hình hướng tây bắc - đông nam tiểu vùng I 63

Hình 3.4 Lát cắt địa hình hướng tây bắc - đông nam tiểu vùng III 68

Hình 3.10 Tổng hợp diện tích thích hợp của các kiểu sử dụng đất 123 Hình 3.11 So sánh diện tích các kiểu sử dụng đất giữa hiện trạng

Hình 3.12 Đề xuất chu chuyển diện tích các LUT trên nhóm đất

Hình 3.13 Cơ cấu diện tích đề xuất sử dụng cho các kiểu sử dụng

được lựa chọn trên 5 loại đất đỏ vàng nghiên cứu 143

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… xii

Ảnh 1.4 Rừng thông trên đất nâu tím trên đá macma bazơ tại núi

Hàm Rồng, Plei Ku, Gia Lai (Nguồn: Viện Quy hoạch

Ảnh 1.5 Nương rẫy trên đất nâu đỏ trên đá macma bazơ và trung

tính tại xã Quảng Khê, huyện Đăk Nông, tỉnh Đăk Nông

Ảnh 1.6 Cà phê vối trên đất nâu vàng trên đá bazan tại Nông

trường Ia Sao II, Gia Lai (Nguồn: Viện Quy hoạch và

Ảnh 1.7 Rừng tự nhiên trên đất nâu vàng trên đá vôi tại Cát Bà,

Hải Phòng (Nguồn: Viện Quy hoạch và Thiết kế NN)

Ảnh 1.8 Cây ăn quả trên đất đỏ nâu trên đá vôi tại xã Gia luận,

Cát Hải, Hải Phòng (Nguồn: Viện Quy hoạch và Thiết

Ảnh 1.9 Nương rẫy trên đất đỏ vàng trên đá sét tại thị trấn Kon

Plon, huyện Kon Plon, tỉnh Kon Tum (Nguồn: Viện Quy

Ảnh 1.10 Vườn cà phê mít trên đất vàng đỏ trên đá macma axít tại

xã H’ra, huyện Yang Mang, tỉnh Gia Lai (Nguồn: Viện

Ảnh 1.11 Vải thiều trên đất vàng nhạt trên đá cát tại xã Hoàng

Tân, Chí Linh, Hải Dương (Nguồn: Viện Quy hoạch và

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… xiii

Ảnh 1.12 Lúa 2 vụ trên đất đỏ vàng biến đổi do trồng lúa nước tại

xã Trân Châu, Cát Hải, Hải Phòng (Nguồn: Viện Quy

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… 1

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Đất đai là nguồn tư liệu đầu vào của nền kinh tế và là tư liệu đặc biệt quan trọng trong hoạt động sản xuất nông, lâm nghiệp của mỗi quốc gia Nhằm khai thác đầy đủ, hợp lý tiềm năng đất đai để phát triển sản xuất với hiệu quả kinh tế ngày càng cao đáp ứng nhu cầu của con người thì mỗi mục tiêu sử dụng đất đều có những yêu cầu nhất định cần đáp ứng và đây là quy luật tất yếu Trong hoạt động sản xuất nông, lâm nghiệp cũng cần đặc biệt chú

ý tới vấn đề bảo vệ môi trường tự nhiên và nguồn tài nguyên thiên nhiên

Sự phát triển ngày càng mạnh mẽ những tiến bộ khoa học - kỹ thuật trong giai đoạn hiện nay đang làm phong phú, đa dạng thêm mối quan hệ nhiều chiều của hệ thống tự nhiên - xã hội Vấn đề sử dụng, khai thác hợp lý các điều kiện tự nhiên và các nguồn tài nguyên thiên nhiên để phát triển toàn diện, cân đối, hợp lý nền kinh tế có tầm quan trọng to lớn Trong đó cần có sự đánh giá tổng hợp các điều kiện tự nhiên lãnh thổ, xây dựng các luận cứ khoa học cho việc sử dụng chúng một cách hợp lý nhất

Tất cả các nước trên thế giới dù ở trình độ phát triển nào cũng đều quan tâm đến việc quản lý, khai thác sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên thiên nhiên, định hướng sự thay đổi công nghệ, tổ chức thực hiện nhằm đảm bảo cho sự phát triển bền vững Sự phát triển bền vững này là hệ quả quan trọng nhằm bảo

vệ các nguồn tài nguyên không bị hủy hoại mà còn phục hồi những cảnh quan truyền thống, giữ gìn cân bằng sinh thái và đa dạng sinh học đáp ứng cho sự phát triển kinh tế xã hội của mỗi nước phù hợp với xu thế chung toàn cầu

Nghiên cứu đánh giá thực trạng đất đai, mức độ thích hợp của các loại hình sử dụng đất để đề xuất hướng sử dụng đất hợp lý, hiệu quả, bền vững làm cơ sở khoa học cho việc lập quy hoạch sử dụng đất là vấn đề có tính chiến lược và cấp thiết trên phạm vi quốc gia và từng tỉnh, từ đó có những giải pháp nhằm tổ chức sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên đất theo nguyên tắc hiệu quả, bền vững

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… 2

Tỉnh Bình Thuận có tổng diện tích tự nhiên là 781.292 ha [41], phần lớn lãnh thổ có dạng đồi núi thấp và đồng bằng ven biển trải dài dọc bờ biển theo hướng Đông Bắc - Tây Nam Địa hình phân hóa phức tạp, bao gồm 4 dạng địa hình chính: Đồi cát và cồn cát ven biển; đồng bằng phù sa; núi thấp

và trung bình; đồi gò Theo Viện Quy hoạch và Thiết kế nông nghiệp (2004) [57], tài nguyên đất đai của tỉnh Bình Thuận đa dạng, phong phú, với 10 nhóm đất chính, trong đó nhóm đất đỏ vàng có diện tích lớn nhất, với 366.130

ha, chiếm 46,88% tổng diện tích tự nhiên toàn tỉnh và được phân bố ở tất cả các huyện trong tỉnh Đây là tiềm năng lớn để tỉnh Bình Thuận phát triển sản xuất nông nghiệp theo hướng sản xuất hàng hóa Tuy nhiên, đến nay trên địa bàn tỉnh Bình Thuận chưa có nghiên cứu đầy đủ về nhóm đất đỏ vàng để sử dụng hiệu quả, bền vững nhóm đất này Trong nhiều năm qua, nhóm đất đỏ vàng ở Bình Thuận chưa được khai thác sử dụng tương xứng với tiềm năng, chưa mang lại hiệu quả kinh tế cao và bền vững Việc sản xuất nông - lâm nghiệp, bố trí cây trồng chưa dựa vào điều kiện tự nhiên, tính chất đất đai, cũng như đặc tính sinh thái phù hợp của mỗi cây trồng đã dẫn đến hiệu quả kinh tế thấp, làm cho đất đai suy thoái về độ phì và gây ra những hậu quả về sinh thái môi trường

Việc đi sâu nghiên cứu các điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và thực trạng nhóm đất đỏ vàng để tìm ra các yếu tố thuận lợi cũng như những hạn chế đối với cây trồng trên nhóm đất đỏ vàng, từ đó đề xuất hướng sử dụng hợp lý, hiệu quả, bền vững nhóm đất đỏ vàng trên địa bàn tỉnh Bình Thuận là

vấn đề cấp bách, cần được ưu tiên Chính vì vậy đề tài “Đánh giá thực trạng

và đề xuất sử dụng bền vững nhóm đất đỏ vàng tỉnh Bình Thuận” được tiến

hành

2 Mục tiêu nghiên cứu

2.1 Đánh giá thực trạng sử dụng nhóm đất đỏ vàng ở tỉnh Bình Thuận; 2.2 Xác định các loại hình sử dụng đất hiệu quả, bền vững cho nhóm đất đỏ vàng trên địa bàn tỉnh Bình Thuận;

2.3 Đề xuất sử dụng đất bền vững cho sản xuất nông, lâm nghiệp trên nhóm đất đỏ vàng của tỉnh Bình Thuận

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… 3

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Đề xuất hướng sử dụng đất thích hợp và một số loại hình sử dụng đất phục vụ quy hoạch sử dụng đất đỏ vàng của tỉnh Bình Thuận

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài

4.1 Đối tượng nghiên cứu

- Nhóm đất đỏ vàng trên địa bàn tỉnh Bình Thuận, gồm các loại: Đất vàng đỏ trên đá granit, đất nâu vàng trên phù sa cổ, đất đỏ vàng trên đá sét, đất vàng nhạt trên đá cát, đất nâu đỏ trên đá bazan, đất đỏ vàng biến đổi do trồng lúa nước và đất nâu tím trên đá bazan;

- Các loại hình sử dụng đất chính trên nhóm đất đỏ vàng ở Bình Thuận 4.2 Phạm vi nghiên cứu

Toàn bộ diện tích của năm loại đất trong nhóm đất đỏ vàng trên địa bàn tỉnh Bình Thuận

5 Những đóng góp mới của luận án

Trên cơ sở nghiên cứu tính chất lý, hóa học nhóm đất đỏ vàng, các đặc điểm tự nhiên của tỉnh Bình Thuận và đánh giá sử dụng đất thích hợp nhóm đất đỏ vàng của tỉnh đưa ra các loại hình sử dụng đất bền vững cho sản xuất nông - lâm nghiệp trên nhóm đất đỏ vàng theo từng tiểu vùng sinh thái

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… 4

CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU

1.1 KHÁI QUÁT VỀ NHÓM ĐẤT ĐỎ VÀNG TRONG PHÂN LOẠI ĐẤT

1.1.1 Tên gọi của nhóm đất

1.1.1.1 Nguồn gốc tên theo phân loại phát sinh

Nhóm đất đỏ vàng hay đất đỏ vàng là tên gọi được nhiều công trình nghiên cứu phân loại đất đã được công bố ở Việt Nam như: Bảng phân loại đất miền Bắc Việt Nam 1959, chỉnh sửa năm 1964 của V.M Fritland và cộng sự; bảng phân loại đất Việt Nam năm 1976 của Bộ Nông nghiệp (nay là Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn)

Trong bảng phân loại đất miền Bắc Việt Nam năm 1959 của V.M Fritland và cộng sự, đất đỏ vàng có tên là laterit, trong bảng phân loại chỉnh sửa năm 1964, đất đỏ vàng có tên là feralít

Theo Bảng phân loại đất Việt Nam (1976) của Ban Biên tập bản đồ đất Việt Nam [1], nhóm đất đỏ vàng có diện tích lớn nhất nước ta, dựa vào đá mẹ

và màu sắc được chia thành 8 loại phát sinh dùng cho bản đồ đất tỷ lệ 1/1.000.000, gồm:

- Đất nâu tím trên đá macma bazơ và trung tính (Ft)

- Đất nâu đỏ trên đá macma bazơ và trung tính (Fk)

- Đất nâu vàng trên đá macma bazơ và trung tính (Fu)

- Đất nâu đỏ trên đá vôi (Fv)

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… 5

mẹ và mẫu chất hình thành đất và màu sắc của đất

Cũng theo phân loại phát sinh, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2009) [6] phân loại chi tiết nhóm đất đỏ vàng Việt Nam thành 11 loại phát sinh dùng cho các loại bản đồ tỷ lệ trung bình và lớn, gồm:

- Đất nâu tím trên đá macma bazơ (Ft)

- Đất đỏ vàng trên đá macma bazơ và trung tính (Fd)

- Đất nâu đỏ trên đá macma bazơ và trung tính (Fk)

- Đất nâu vàng trên đá macma bazơ và trung tính (Fu)

- Đất nâu vàng trên đá vôi (Fn)

- Đất đỏ nâu trên đá vôi (Fv)

- Đất đỏ vàng trên đá sét và biến chất (Fs)

- Đất vàng đỏ trên đá macma axit (Fa)

- Đất vàng nhạt trên đá cát (Fq)

- Đất nâu vàng trên phù sa cổ (Fp)

- Đất đỏ vàng biến đổi do trồng lúa nước (Fl)

1.1.1.2 Tên theo phương pháp phân loại định lượng (của UNESCO và WRB)

FAO-Đất đỏ vàng Việt Nam đã được nghiên cứu, phân loại theo phương pháp định lượng của FAO-UNESCO và WRB (Cơ sở tham chiếu tài nguyên đất thế giới - World Reference Base for soil resouces) từ những năm 1990 Cơ

sở khoa học của phương pháp phân loại định lượng là dựa vào quá trình phát sinh và tính chất hiện tại của đất (chất lượng của quá trình phát sinh), các tính chất hiện tại là tiêu chuẩn chính cho phân loại đất Các tính chất hiện tại được định lượng theo tầng chẩn đoán, đặc tính chẩn đoán và vật liệu chẩn đoán

Các kết quả nghiên cứu của Lê Thái Bạt (1990) [2], Tôn Thất Chiểu (1995) [8], Nguyễn Nhật Tân và Hoàng Văn Mùa (1995) [43], Tôn Thất Chiểu và Lê Thái Bạt (1998) [9], Hồ Quang Đức (2001) [13] và nhiều tác giả khác cho thấy đất đỏ vàng nước ta gặp chủ yếu 2 tầng định lượng B Argic và

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… 6

B Ferralic [18], [19], [27], [28], [29]

- Những đất có tầng B Argic được xếp vào nhóm đất chính Acrisols (AC) Theo Vũ Cao Thái, Phạm Quang Khánh, Nguyễn Văn Khiêm (1997) [45], khoảng 90% diện tích đất đỏ vàng nước ta nằm trong nhóm Acrisols

- Những đất có tầng B Ferralic nằm trong nhóm đất chính có tên Ferralsols (FR) Phần lớn đất đỏ vàng hình thành trên đá chứa nhiều nguyên

tố kiềm thổ như bazan, diabaz, gabrô, andezít, đá vôi…khi phân loại định lượng là đất Ferralsols [6], [13]

Kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học cho thấy, theo phân loại định lượng của FAO-UNESCO và WRB, các loại đất trong nhóm đất đỏ vàng của Việt Nam nằm trong 2 nhóm đất chính có tên quốc tế là Acrisols (AC) và Ferralsols (FR) với tên đất theo tiếng Việt là đất xám feralit và đất đỏ [46] Nhóm đất Acrisols gồm các loại: Haplic Acrisols, Arenic Acrisols và Ferralic Acrisols; nhóm đất Ferralsols gồm các loại: Rhodic Ferralsols, Xanthic Ferralsols và Haplic Ferralsols

1.1.2 Tổng quan nghiên cứu về nhóm đất đỏ vàng trên thế giới

1.1.2.1 Đặc điểm, tính chất chung

Theo phân loại phát sinh (genetic), tên “đất Feralit” được gọi là

“Latôxôn” từ những năm 50 của Thế kỷ XX Theo Kellogg (1949) [14], các loại đất latôxôn có các đặc tính sau:

a) Trong phần tử sét có tỷ số SiO2/R2O3 thấp

b) Phần khoáng có khả năng trao đổi từ trung bình đến thấp so với phần sét c) Hàm lượng các khoáng vật nguyên sinh thấp (không kể các khoáng vật rất bền)

d) Hàm lượng các chất hòa tan thấp

đ) Các đoàn lạp có độ bền tương đối cao (không kể các latôxôn chưa thành thục trên các đá mẹ sét)

e) Có màu đỏ hoặc các màu khác có sắc thái lẫn đỏ

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… 7

g) Không nhất thiết phải có các tầng tích tụ từ các nơi đưa đến (latôxôn

có thể gồm nhiều loại có thành phần cơ giới khác nhau tùy theo đá mẹ, quá trình hình thành sét và rửa trôi sét từ tầng trên của phẫu diện xuống trong quá trình phân hủy hoặc hòa tan, hay mức xen lẫn của tro hoặc limon trong tầng trên cùng) Đất latôxôn thường có tầng tích tụ sắt, nhôm và các nguyên tố khác như SiO2

h) Lớp hữu cơ ở tầng A tương đối mỏng

i) Hàm lượng các hạt limon nói chung thấp hơn so với các cấp hạt khác Theo nghiên cứu của V.M Friđlanđ (1973) [14], tại Hội nghị Quốc tế của các nhà thổ nhưỡng năm 1955 Aubert đề nghị thay đổi chữ "latôxôn" bằng chữ "feralit" là tên gọi mà trước đó có một số tác giả vẫn dùng nhưng với nghĩa chưa chính xác Đề nghị đổi tên của Aubert dựa trên yêu cầu phân biệt rõ ràng

2 quá trình khác nhau là:

- Quá trình hình thành latêrit (đá ong) có vỏ hay lớp mai cứng và có kết

von do tích tụ tuyệt đối sắt và mangan;

- Quá trình feralit hóa (feralitic) là quá trình phong hóa có tích tụ nhiều

sắt nhôm

Khi xét thấy các tính chất chung của các loại đất feralit cũng giống các tính chất mà Kellogg đã nêu ra đối với các loại đất latôxôn, Aubert đã xác định thêm và nhấn mạnh các đặc điểm của các loại đất này như sau:

a) Hàm lượng các khoáng vật nguyên sinh thấp, trừ các khoáng vật rất bền như thạch anh

b) Trong phần tử keo và trong đất có nhiều hydroxyt sắt, nhôm, mangan

và titan, tỉ lệ SiO2/R2O3 và SiO2/Al2O3 thấp (tỉ lệ này thường thấp hơn 2, rất ít trường hợp bằng 2) Có trường hợp trong một số tầng có chứa nhôm tự do

c) Phần keo trong các tầng phát triển đều là hyhroxyt sắt, nhôm, titan, liên kết với ít nhiều kaolinit, và đôi khi liên kết với một ít ilit

d) Lượng limon thấp hoặc rất thấp

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… 8

e) Hàm lượng các chất hữu cơ và mùn thấp, không có mùn thô

So sánh định nghĩa của Kellogg và định nghĩa của Aubert, ta thấy định nghĩa về đất feralit của Aubert có phần mở rộng hơn, về căn bản phù hợp hơn với tài liệu thực tế đối với các loại đất này Tuy nhiên, ngay trong các đặc trưng đó, chỉ có 3 chỉ tiêu đầu là cơ bản và cần thiết; 2 chỉ tiêu cuối nếu xét theo tính chất chung của các loại đất feralit là không nhất thiết Chẳng hạn như trong loại đất feralit của miền Bắc Việt Nam phát triển trên một số loại đá

mẹ granit và đá nai nhiều thạch anh song vẫn chứa nhiều limon Các loại đất feralit ở miền núi, nhất là trên các độ cao trên 700m - 900m, vẫn có hàm lượng chất hữu cơ cao và có cả mùn thô

1.1.2.2 Diện tích, phân bố sử dụng đất đỏ vàng trên thế giới

Theo tài liệu Bản đồ đất thế giới của FAO-UNESCO (năm 2001) và Cơ

sở tham chiếu tài nguyên đất thế giới 2006 (World reference base for soil resources 2006, World soil resources reports 103) [68], diện tích, phân bố và

sử dụng các nhóm đất Ferralsols và Acrisols trên thế giới như sau:

a) Đất đỏ (Ferralsols)

- Diện tích, phân bố đất đỏ

Tổng số diện tích của nhóm đất đỏ (Ferralsols) trên thế giới ước tính khoảng 750 triệu ha, hầu hết tập trung ở những vùng nhiệt đới và xích đạo, nơi có khí hậu ẩm ướt, lượng mưa lớn tập trung theo mùa, lượng mưa lớn hơn lượng bốc hơi, nhiệt độ cao; đá mẹ là macma bazơ, macma siêu ba zơ hoặc đá phiến sét dễ dàng bị phong hóa, gồm các phần lục địa Nam Mỹ (đặc biệt là Brazin) và châu Phi (Công gô, Cộng hòa Trung Nam Phi, Angola, Guinea và Đông Madagascar) Ngoài ra đất đỏ còn có những diện tích giới hạn ở những vùng có đá bazan dễ phong hóa và vùng khí hậu nóng, ẩm như Đông Nam châu Á, trong đó có Việt Nam

Các loại đất trong nhóm đất đỏ đại diện cho những loại đất có tầng phong hóa dày có màu đỏ hoặc vàng ở những vùng Nhiệt đới ẩm Những loại

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… 9

đất này có ranh giới các tầng đất không rõ ràng, các loại sét tích lũy trong đất chủ yếu là những thành phần sét có hoạt tính thấp (Kaolinite) và có hàm lượng sesquyoxit cao Những tên gọi mang tính địa phương thường theo màu sắc đất Nhiều loại đất trong nhóm này được người ta biết đến như Oxisols (Hoa Kỳ); Latosols (Brazil); Alitico, Feritico (Cuba); Sols ferralitiques (Pháp)

và Ferralitic soils (Liên Bang Nga)

Các loại đất đỏ và vàng Nhiệt đới thường có hàm lượng sesquioxit cao Tên của đất Ferralit bắt nguồn từ tiếng Latin với từ “ferrum” có nghĩa là sắt

và “alumen” có nghĩa là nhôm

Đá mẹ: gồm vật liệu bị phong hóa mạnh từ những loại đá có nguồn gốc macma nhiệt có tuổi địa chất lâu đời và thường bắt gặp nhiều là đá mẹ bazan hơn là những loại đá có nguồn gốc silicat

Địa hình thường đặc trưng bởi các dạng lượn sóng tuổi Pleistocene hoặc lâu hơn, một số ít mới được hình thành từ các đá mẹ dễ phong hóa ở vùng nhiệt đới ẩm hay cận nhiệt đới Với đặc trưng phát triển từ quá trình phong hóa mạnh và sâu là kết quả của việc tích lũy các khoáng nguyên sinh bền (như quartz) bên cạnh các sesquioxit và Kaolinite Các khoáng vật và khoáng sét trên liên quan đến giá trị pH thấp được giải thích bởi những cấu trúc vi hạt kết ổn định (pseudo-sand) và màu vàng (goethite) hoặc màu đỏ đặc trưng (hematite) trong đất

- Sử dụng đất đỏ

Phần lớn các đất đỏ có những tính chất vật lý tốt, thể hiện ở tầng đất dày, thoát nước tốt có cấu trúc vi hạt kết bền, điều này giúp cho đất đỏ ít bị ảnh hưởng của quá trình xói mòn hơn các loại đất Nhiệt đới khác chịu tác động của quá trình phong hóa mạnh Hầu hết các đất đỏ dễ bị vụn bở và dễ làm đất, chúng thường thoát nước tốt nhưng khả năng giữ nước thấp nên cũng

dễ bị hạn

Nghiên cứu của World reference base for soil resources 2006 [68] cho

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… 10

thấy: Đất đỏ thường nghèo chất khoáng, khả năng giữ các cation dinh dưỡng kém Dưới các thảm thực vật tự nhiên rễ cây hút các nguyên tố dinh dưỡng rồi trả cho tầng đất mặt các cành lá rơi rụng Khối lượng dinh dưỡng được luân chuyển duy trì trong lượng sinh khối trả lại cho đất; những thành phần dinh dưỡng dễ tiêu tập trung chủ yếu ở thành phần hữu cơ của đất Nếu quá trình tuần hoàn dinh dưỡng bị gián đoạn như ở một số trang trại canh tác có mức đầu tư thấp, các chất dinh dưỡng ở vùng rễ cây sẽ bị suy kiệt nhanh chóng Việc duy trì độ phì đất bằng biện pháp bón phân, che phủ hữu cơ trên bề mặt đất hoặc áp dụng các mô hình nông - lâm kết hợp để hạn chế xói mòn trên bề mặt là yêu cầu quản lý quan trọng khi sử dụng loại đất này

Sự hấp thụ chặt (hay cố định lân trong đất) là đặc tính có vấn đề đối với đất đỏ Đất đỏ nhìn chung nghèo N, K, những chất dinh dưỡng trung lượng (Ca, Mg, và S) và các nguyên tố vi lượng, silic cũng bị suy giảm, đặc biệt là đối với các cây trồng có yêu cầu silic cao

Việc lựa chọn loại phân bón và phương pháp bón phân có ảnh hưởng lớn đến sự thành công trong sản xuất nông nghiệp trên đất đỏ Bón những loại phân lân chậm tan (quặng photphat) với lượng lớn sẽ giảm thiểu sự thiếu lân trong một số năm Do việc cố định lân nhanh, bón phân supe photphats được người ta lựa chọn và cần sử dụng một lượng nhỏ hơn nhiều so với những loại lân chậm tan Việc bón quặng photphat nghiền là sự lựa chọn có tính khả thi trong điều kiện khi không có khả năng mua được phân lân

Những trang trại canh tác theo kiểu nương rẫy lâu dài trên đất đỏ (Ferralsols) có thể trồng nhiều loại cây trồng lâu năm và các cây trồng hàng năm Những đồng cỏ thâm canh cũng thường được cân nhắc trồng ở những diện tích đất đỏ không sử dụng cho mục đích sản xuất nông nghiệp Với những đặc tính tốt về tính chất vật lý và thường phân bố ở những nơi có địa hình tương đối bằng phẳng hay lượn sóng nên đất đỏ có khả năng thâm canh nếu giải quyết được những vấn đề nghèo về tính chất hóa học đất [68]

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… 11

Đất Ferralsols được sử dụng trồng nhiều loại cây trồng đa dạng, phong phú như: cây lương thực (lúa, ngô, khoai, sắn), cây màu, cây công nghiệp ngắn ngày (đậu, đỗ, mía, bông) và đặc biệt là các loại cây công nghiệp lâu năm có giá trị kinh tế cao (cao su, cà phê, điều, hồ tiêu) và các loại cây ăn quả nhiệt đới

Sau đây là một số hình ảnh cảnh quan cây trồng trên đất Ferralsols:

Ảnh 1.1 Trồng hạt tiêu đen trên đất đỏ (Ferralsols) ở Brazil (Nguồn: ISRIC, NL, 1996)

Ảnh 1.2 Đồng cỏ và rừng trồng trên

đất đỏ (Ferralsols) ở Brazil (Nguồn:

ISRIC, NL, 1996)

Ảnh 1.3 Trồng chuối trên đất đỏ (Ferralsols) ở Brazil (Nguồn: ISRIC,

NL, 1996)

b) Đất xám (Acrisols)

- Diện tích, phân bố đất xám

Trên thế giới đất xám có diện tích khoảng 1000 triệu ha, thường phân

bố ở các vùng nhiệt đới, nhiệt đới ẩm và vùng khí hậu ôn hòa ấm áp, tập trung nhiều nhất ở các vùng Đông Nam châu Á, ven rìa lưu vực Amazon, vùng miền nam Hoa Kỳ và cả phía Đông và Tây Phi

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… 12

Hình 1.1 Phân bố đất xám (Acrisols) trên thế giới

Đặc tính chung của đất xám được thể hiện ngay trong tên gọi bắt nguồn

từ tiếng Latin, chữ “acer” là rất chua Đất chua do quá trình phong hóa diễn ra mạnh, độ no bazơ thấp ở tầng mặt và một số tầng bên dưới Nguồn gốc đá mẹ rất khác nhau hầu hết tập trung ở các loại đá mẹ trong nhóm macma axit có quá trình phong hóa mạnh mẽ các khoáng sét

Hầu hết đất xám được hình thành ở những địa hình dạng đồi hoặc đồi lượn sóng ở những vùng khí hậu nhiệt đới ẩm, gió mùa, cận nhiệt đới hoặc vùng khí hậu ôn hòa ấm áp

Theo World reference base for soil resources 2006 [68], đất xám (Acrisols) là nhóm đất có hàm lượng sét ở các tầng đất bên dưới cao hơn so với tầng mặt do kết quả hoạt động của quá trình phát sinh hình thành đất (đặc trưng bởi sự vận chuyển sét) dẫn đến sự hình thành tầng argic ở bên dưới Nhóm đất xám có những đặc trưng khác nhau về độ dày, nghèo cation trao đổi và khoáng sét hấp thụ thấp Nhiều loại đất xám có liên quan đến loại đất

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… 13

Podzol vàng đỏ (gặp ở Indonesia) Argissols (ở Brazin), đất vàng đỏ và đất Ultisols với các khoáng sét có hoạt tính thấp (ở Hoa Kỳ)

Sự phát triển của hình thái phẫu diện cho thấy có sự khác biệt về hàm lượng sét trong tầng mặt thường thấp hơn so với các tầng bên dưới, quá trình rửa trôi các cation kiềm luôn diễn ra ở môi trường ẩm dưới tác động của mức

độ phong hóa mạnh

- Sử dụng đất xám

Việc duy trì hàm lượng hữu cơ ở tầng đất mặt là rất quan trọng, giúp ngăn chặn, hạn chế xói mòn, là tiền đề cho hoạt động canh tác trên đất xám Việc làm sạch đất bằng cơ giới, suy giảm dinh dưỡng do cây hút và xói mòn đất đã làm cằn cỗi đất trên diện rộng Ở những nơi có sự hình thành nhôm ở các tầng đất bên dưới có thể tạo ra các mức độ độc nhôm khác nhau đối với cây trồng

Theo World reference base for soil resources 2006 [68], áp dụng các hệ thống trồng trọt thích hợp, bón đầy đủ, cân đối các loại phân bón và quản lý tốt

là yêu cầu đối với loại đất này Việc sử dụng rộng rãi hình thức canh tác đốt nương rẫy từ thời nguyên thủy là hình thức được người ta áp dụng trong nhiều thế kỷ Nếu giai đoạn trên chỉ diễn ra trong thời gian ngắn (trong khoảng chỉ một hoặc vài năm) và giai đoạn bỏ hóa đủ dài trong nhiều thập kỷ thì nguồn tài nguyên đất xám vẫn có thể sử dụng tốt Những trang trại đầu tư thấp trên đất xám, trồng các loại cây trồng chịu được chua như dứa, hạt điều, chè, cao su có thể thành công ở loại đất này Việc mở rộng diện tích trồng cây cọ dầu trên đất xám (ở Malaysia và Sumatra) cũng là hướng đi mới được mở ra trong nhiều năm gần đây Một diện tích lớn đất xám được người ta duy trì trồng rừng tạo thành một dải lớn rừng mưa ẩm có mật độ cây rừng cao với các cánh rừng mở Hầu hết các rễ cây tập trung ở tầng mùn trên mặt chỉ một số ít rễ có thể đâm sâu hơn xuống các tầng bên dưới Ở Nam Mỹ đất xám cũng được người ta tìm thấy ở một số vùng savan Đất xám thích hợp cho sản xuất các cây trồng nhờ

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… 14

nước trời và được tưới sau khi đã cung cấp đầy đủ vôi và phân bón, ngoài ra còn cần giải pháp luân canh cây trồng kết hợp với cải thiện đồng cỏ để duy trì

hàm lượng chất hữu cơ của đất

1.1.3 Tổng quan nghiên cứu về nhóm đất đỏ vàng ở Việt Nam

Trong nửa đầu thế kỷ 20 đã có một số công trình nghiên cứu về đất đỏ vàng ở Việt Nam và Đông Dương của một số nhà khoa học người Pháp và Việt Nam như Rf Auriol và Lâm Văn Vãng (1934), Castagnol và Phạm Gia

Tu (1940) [16] Các kết quả nghiên cứu giai đoạn này chưa đầy đủ về đất đỏ vàng ở Việt Nam

Trong nửa sau của thế kỷ 20 đến nay, hàng loạt công trình nghiên cứu

về đất đỏ vàng Việt Nam được công bố Năm 1958, chuyên gia của Liên Xô

cũ V.M Fritland cùng với các nhà khoa học đất Việt Nam như Vũ Ngọc Tuyên, Tôn Thất Chiểu, Trần Văn Nam tiến hành điều tra nghiên cứu, phân loại và xây dựng sơ đồ thổ nhưỡng miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1/1.000.000 Năm 1959 V.M Fritland và nhóm nghiên cứu đã xây dựng bảng phân loại đất miền Bắc Việt Nam và được nghiên cứu chỉnh sửa vào năm 1964

Tiếp theo là hàng loạt công trình nghiên cứu về đất Việt Nam nói chung

và đất đỏ vàng nói riêng được công bố [27], [29], [35], [48], [50] Các nhà khoa học đất công tác tại các cơ quan như Viện Thổ nhưỡng - Nông hóa, Viện qui hoạch và thiết kế nông nghiệp, trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, đã thực hiện các công trình nghiên cứu

cơ bản, toàn diện về nhóm đất đỏ vàng ở nước ta

Theo Hội Khoa học Đất Việt Nam, 1996 [17], công tác nghiên cứu, điều tra phân loại đất có hệ thống của Việt Nam được bắt đầu từ cuối thập kỷ

60 (của Thế kỷ XX) và được phân chia làm 2 thời kỳ:

Thời kỳ từ 1958 đến tháng 4 năm 1975: Ở miền Bắc đã xây dựng bản phân loại đất và điều tra xây dựng sơ đồ thổ nhưỡng miền Bắc (V.M Fritland,

Vũ Ngọc Tuyên, Tôn Thất Chiểu, Đỗ Ánh, Lê Thành Bá, Nguyễn Văn Dũng,

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… 15

Trần Văn Nam, Phạm Tám, Nguyễn Đình Toại 1959) Tiếp theo đó là thời kỳ nghiên cứu phát triển phân loại đất và điều tra xây dựng các loại bản đồ tỷ lệ trung bình và lớn (Lê Duy Thước, Trần Khải, Vũ Ngọc Tuyên, Cao Liêm, Tôn Thất Chiểu, Đỗ Ánh, Vũ Cao Thái, Trần Khiêm, Lê Thái Bạt, Đào Cần, Nguyễn Công Pho, Nguyễn Khang, Phạm Dương Ưng) Ở miền Nam cũng đã tiến hành xây dựng bản phân loại đất và sơ đồ đất miền Nam (F.R Morman 1960) Tiếp theo là những nghiên cứu phân loại đất, điều tra đất tỷ lệ lớn ở một số cơ sở và nhân sao phổ biến bản phân loại và sơ đồ đất chung ra từng tỉnh để sử dụng (Thái Công Tụng, Trương Đình Phú, Châu Văn Hạnh)

Thời kỳ sau tháng 4 năm 1975: Sau khi nước nhà được thống nhất, công tác điều tra phân loại xây dựng bản đồ đất được phát triển mạnh phục vụ quy hoạch phát triển chung và khai thác các vùng đất mới Cùng với việc hoàn thành xây dựng bảng phân loại đất và bản đồ đất tỷ lệ 1/1.000.000 chung

cả nước, đã nghiên cứu phổ biến bản phân loại đất tỷ lệ trung bình và lớn xuống khắp các tỉnh để thực hiện

Cuối những năm 80 của thế kỷ 20, Khoa học Đất Việt Nam tiếp nhận

và thực hiện các chương trình nghiên cứu đất theo tiêu chuẩn quốc tế

Các kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học trong và ngoài nước đã xác định nhóm đất đỏ vàng ở Việt Nam khi phân loại theo FAO-UNESCO và WRB nằm trong các nhóm đất chính là Acrisols (AC), Ferralsols (FR) với các tên đất theo tiếng Việt Nam là đất xám feralít, đất đỏ [46], [16], [13]

1.1.3.1 Yếu tố chính hình thành đất đỏ vàng ở Việt Nam

Những yếu tố chính hình thành đất đỏ vàng ở Việt Nam là khí hậu, địa hình, địa chất, thảm thực vật

a) Khí hậu

Nước ta tuy nằm trọn vẹn trong vùng khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa, tuy vậy các đặc trưng khí hậu biến động rất phức tạp theo địa hình và các vùng địa lý tự nhiên Kết quả nghiên cứu cho thấy phía Nam nước ta có các đặc trưng khí hậu nhiệt đới điển hình, phía Bắc cũng có đặc trưng khí hậu nhiệt

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… 16

đới, riêng vùng núi phía Bắc ở độ cao trên 2000 m còn gặp khí hậu á nhiệt đới hoặc một số yếu tố ôn đới [1], [12]

Dựa vào các đặc trưng của khí hậu và đặc điểm sinh thái, nước ta được chia thành các vùng: Đông Bắc, Tây Bắc, Đồng bằng Bắc bộ, Bắc Trung bộ, Nam Trung bộ, Tây Nguyên, Đông Nam bộ và Đồng bằng Nam bộ [12]

- Nhiệt và chế độ nhiệt

Nhiệt độ là một trong những yếu tố quan trọng nhất trong quá trình hình thành đất Chế độ nhiệt, biên độ nhiệt lớn lớn sẽ thúc đẩy mạnh mẽ quá trình vụn bở, phong hóa đá

Nhiệt độ trung bình hàng năm ở các vùng của nước ta rất khác nhau, thấp nhất ở các vùng Đông Bắc, Tây Bắc, cao nhất ở các vùng Đông Nam Bộ, Đồng bằng sông Cửu Long, chiều hướng chung là nhiệt độ trung bình năm tăng dần từ phía Bắc vào phía Nam (Lạng Sơn 22°C, Nghệ An 24°C, Thành phố Hồ Chí Minh 27,6°C) Các tỉnh phía Bắc chịu ảnh hưởng trực tiếp của gió mùa Đông Bắc nên nhiệt độ bình quân chênh lệch khá lớn giữa mùa Đông và mùa Hè, ngược lại các tỉnh phía Nam, chênh lệch về nhiệt độ không nhiều

Tổng tích ôn cao và cũng tăng dần từ Bắc vào Nam, vùng Tây Bắc tổng tích ôn 8.000°C - 8.100°C, Bắc Trung Bộ 8.900°C - 9.000°C, Đông Nam Bộ 9.600°C - 9.700°C

- Lượng mưa và chế độ mưa

Mưa là yếu tố tác động mạnh mẽ lên quá trình phong hóa đá mẹ, các khoáng chất Mưa tạo ẩm cho đất nhưng cũng gây lên xói mòn, rửa trôi đất Lượng mưa và chế độ mưa ảnh hưởng trực tiếp đến cường độ phong hóa đá

mẹ nói riêng, quá trình hình thành đất nói chung

Nhìn chung nước ta có lượng mưa khá lớn và phân bố ở các vùng rất khác nhau, chiều hướng chung là tăng dần từ Bắc vào Nam Thành phố Hà Nội có lượng mưa trung bình năm là 1.678 mm, thành phố Hồ Chí Minh cao hơn nhiều, là 2.810 mm Ngay trong một vùng, lượng mưa cũng khác nhau, ví

dụ vùng Bắc Trung Bộ: Thanh Hóa 1.746 mm, Vinh 1.868 mm, Hà Tĩnh 2.442 mm

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… 17

Chế độ mưa: Dựa vào lượng mưa, nước ta có 2 mùa là mùa mưa và mùa khô Phía Bắc mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, phía Nam từ tháng 6 đến tháng 11 trong năm, thời gian còn lại là mùa khô Kết quả quan trắc cho thấy khoảng 80% lượng mưa trong năm tập trung vào mùa mưa

Vùng cực Nam Trung Bộ gồm tỉnh Ninh Thuận và một phần tỉnh Bình Thuận do địa hình đặc biệt, mặc dù gần biển nhưng có lượng mưa thấp nhất nước ta, Phan Rang có lượng mưa bình quân từ 700 mm đến 800 mm

- Độ ẩm không khí và gió

Lượng nước bốc hơi hàng năm xung quanh 1000 mm nên độ ẩm không khí ở nước ta cao, bình quân khoảng 80% Độ ẩm không khí của các vùng, các mùa trong năm rất khác nhau Các tỉnh phía Bắc, độ ẩm không khí mùa khô thấp hơn nhiều so với mùa mưa

Hướng gió thịnh hành trong mùa khô là Đông Bắc, trong mùa mưa là Đông Nam, ngoài ra còn có gió Tây Nam Chế độ gió mùa rất điển hình ở các tỉnh phía Bắc

Yếu tố khí hậu ảnh hưởng trực tiếp đến các quá trình và mức độ phong hóa vật lý, hóa học thông qua các tác động của nhiệt độ, ánh sáng Bên cạnh

đó chúng còn ảnh hưởng gián tiếp đến quá trình phong hóa sinh học thông qua các quần thể sinh vật tồn tại ở từng tiểu vùng khí hậu khác nhau

b) Địa hình

Ở nước ta, đất đỏ vàng được hình thành chủ yếu ở vùng đồi núi Địa hình vùng đồi núi Việt Nam rất phức tạp gồm những dãy núi có độ cao, độ dốc, hướng, mức độ chia cắt rất khác nhau, có thể chia thành 3 vùng lớn [6]

- Vùng núi Đông Bắc

Vùng này được tính từ vòng cung sông Chảy tới các đảo ở vịnh Hạ Long gồm các tỉnh Hà Giang, Lạng Sơn, Bắc Cạn, Thái Nguyên, Bắc Giang, Phú Thọ, Quảng Ninh Các núi vùng này có độ cao trung bình và thấp, độ cao giảm dần về phía Đông, Đông Nam và Nam Hướng của các dãy núi rất phức tạp, hướng Tây Bắc - Đông Nam điển hình là dãy núi Con Voi, hướng Bắc Nam điển hình là dãy núi sông Gâm, hướng Đông Bắc - Tây Nam điển hình là dãy núi Bắc Sơn

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… 18

- Vùng núi Tây Bắc

Vùng này có các dãy núi lớn và cao nhất nước ta như đỉnh Phanxipăng cao 3.143 m, đỉnh Puluông 2.983 m Các dãy núi trong vùng có hướng Tây Bắc-Đông Nam bị chia cắt bởi nhiều đứt gãy Độ cao địa hình giảm dần theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, trong vùng còn gặp các cao nguyên như Mộc Châu, Sơn La, Tà Phìn, Sìn Chải

- Vùng núi Trường Sơn

Vùng núi Trường Sơn được chia thành Trường Sơn Bắc, Trường Sơn Nam và Cực Nam Trung Bộ

+ Trường Sơn Bắc: Vùng này được tính từ Tây Bắc Trung bộ đến đèo Hải Vân, các dãy núi đều có hướng Tây Bắc - Đông Nam, bị chia cắt rất mạnh Độ cao của vùng này thường không quá 1.800 m Một số dãy núi đâm ngang ra biển tạo thành các đèo như: đèo Ngang, đèo Hải Vân

+ Trường Sơn Nam: Vùng này từ núi Hải Vân đến Đông Nam Bộ Phía Bắc là các dãy núi thấp có hướng Tây Bắc - Đông Nam hoặc hướng Tây - Đông Ở giữa gồm các núi có hướng Bắc - Nam, đỉnh cao nhất là Ngọc Linh 2.589 m Phía Nam địa hình thấp dần tạo thành các cao nguyên lớn như Kon Tum - Gia Lai, Đắklắk

+ Khối cực Nam Trung Bộ: Khu vực này có một số dãy núi cao trên

2000 m, đỉnh núi cao nhất là ChưyangSin 2.405 m Trong vùng có một số cao nguyên như Di Linh, Bảo Lộc

Địa hình chi phối các quá trình rửa trôi, xói mòn, tích tụ các chất, ảnh hưởng tới chế độ nước, khí và nhiệt độ trong đất Địa hình còn điều chỉnh các yếu tố khí hậu và sinh vật

Ở Việt Nam quy luật phát sinh đất chịu ảnh hưởng của độ cao địa hình, trong đó nhóm đất đỏ vàng được hình thành trong khoảng độ cao từ 25 m (ở phía Bắc), 50 m (ở phía Nam) tới độ cao 700 m, 900 m hoặc 1000 m, trong giới hạn độ cao này, trên bất kỳ loại đá mẹ nào cũng hình thành nên đất đỏ vàng [1]

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… 19

Sự phức tạp và đa dạng về địa hình đã chi phối mạnh đến các quá trình hình thành nhóm đất đỏ vàng ở Việt Nam, đặc biệt là các quá trình xói mòn, rửa trôi và tích lũy vật chất trong đất Qua những tác động trên chúng cũng chi phối rất rõ đến độ phì đất và khả năng sử dụng đất trên từng loại đất ở các dạng địa hình khác nhau

+ Đá macma bazơ và trung tính: Gồm nhiều loại đá như bazan, diabaz, gabro, andezit, poocphirít…Đá bazan gặp nhiều nhất ở các tỉnh vùng Tây Nguyên, ngoài ra còn gặp ở Đông Nam bộ và nhiều tỉnh miền Trung như Bình Thuận, Quảng Ngãi, Quảng Trị, Nghệ An, Thanh Hóa…

- Nhóm đá trầm tích

+ Đá trầm tích cơ học: Gồm các loại đá cuội, sỏi, dăm, sạn, cát, bột…ở trạng thái kết gắn hoặc rời rạc, gặp nhiều hơn cả là cát kết các loại Trầm tích

cơ học gặp ở tất cả các tỉnh vùng đồi núi Việt Nam

+ Trầm tích hóa học và sinh học: Chủ yếu là các loại đá vôi được hình thành bằng con đường hóa học hoặc xác động vật chứa nhiều CaCO3 Ở nước

ta, đá vôi gặp nhiều ở các tỉnh phía Bắc như Hà Giang, Cao Bằng, Lạng Sơn, Quảng Ninh, Sơn La, Hòa Bình, Ninh Bình, Hà Tây cũ, Thanh Hóa, Nghệ An, Quảng Bình…

- Nhóm đá biến chất

Các loại đá biến chất như phiến thạch sét, phiến Clorít, phiến thạch mica, gnai gặp khá phổ biến ở các tỉnh vùng đồi núi như Lào Cai, Yên Bái, Sơn La, Tuyên Quang, Phú Thọ, các tỉnh miền Trung và Tây Nguyên

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… 20

Ngoài các đá nêu trên, đất đỏ vàng nước ta còn hình thành trên mẫu chất phù sa cổ phân bố rải rác từ Bắc vào Nam

Nguồn gốc đá mẹ khác nhau có ảnh hưởng rõ đến mức độ phong hóa,

độ dày tầng đất, thành phần khoáng sét tích lũy trong đất và các tính chất vật

lý, hóa học của các loại đất đỏ vàng

d) Thảm thực vật, cây trồng

Thảm thực vật và các cây trồng nông nghiệp là nguồn chính để hình thành nên chất hữu cơ và mùn trong đất Vùng đồi núi nước ta có thảm thực vật chủ yếu là rừng tự nhiên và rừng trồng, ngoài ra còn gặp nhiều loại cây trồng nông nghiệp từ ngắn ngày đến dài ngày

Thái Văn Trừng (1987) [44] chia thảm thực vật rừng Việt Nam thành các nhóm và kiểu rừng khác nhau:

- Ở độ cao từ 1000 m trở xuống có các kiểu rừng: Kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới (ở Quảng Ninh, Lạng Sơn, Phú Thọ, Quảng Bình ); kiểu rừng kín nửa rụng lá ẩm nhiệt đới (ở Thanh Hóa, Nghệ An, Tây Ninh, Đồng Nai ); kiểu rừng kín rụng lá hơi ẩm nhiệt đới (ở Bắc Giang, Đồng Nai, Đắklắk ); kiểu rừng kín lá cứng hơi khô, nhiệt đới (rừng phi lao, chàm ở các tỉnh ven biển .); kiểu rừng thưa cây lá rộng hơi khô nhiệt đới (ở Tây Bắc, Tây Nguyên, Nghệ An .); kiểu rừng thưa cây lá kim hơi khô nhiệt đới (ở Quảng Ninh, Nghệ An, Quảng Bình); kiểu trảng cây to, cây bụi, cỏ cao khô nhiệt đới (ở Ninh Thuận, Bình Thuận .); kiểu truông bụi gai nhiệt đới (ở Ninh Thuân, Bình Thuận và một số nơi ở Tây Nguyên)

- Ở độ cao hơn 1.000 m trở lên gặp các kiểu rừng chính là: Rừng kín thường xanh mưa ẩm á nhiệt đới núi thấp; rừng kín hỗn hợp cây lá rộng, cây

lá kim ẩm á nhiệt đới núi thấp; rừng thưa cây lá kim hơi khô á nhiệt đới núi thấp; rừng kín cây lá kim ẩm ôn đới (ở độ cao 1.800 m trở lên)

Theo số liệu Kiểm kê đất đai năm 2010 của Bộ Tài nguyên và Môi trường, diện tích đất lâm nghiệp của toàn quốc là 15.346.000 ha, chiếm 46,4% tổng diện tích tự nhiên, trong đó diện tích rừng sản xuất là 7.453.000 ha, rừng phòng hộ 5.753.000 ha, rừng đặc dụng 2.140.000 ha

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… 21

Một phần khá lớn diện tích đất vùng đồi núi đã và đang được sử dụng vào sản xuất nông nghiệp Tập đoàn cây trồng nông nghiệp vùng đồi núi nước

ta phong phú và đa dạng Cây dài ngày gồm các cây công nghiệp như cà phê, cao su, điều, hồ tiêu , cây ăn quả như vải, nhãn, cam, bưởi, thanh long , cây ngắn ngày có các loại cây lương thực như lúa, ngô, khoai lang, cây rau các loại, các cây công nghiệp ngắn ngày Theo số liệu Kiểm kê đất đai năm 2010 của Bộ Tài nguyên và Môi trường cả nước có 3.681.000 ha đất trồng cây lâu năm và 1.142.000 ha đất nương rẫy

Sự tác động của con người trong quá trình sử dụng đất vào sản xuất nông nghiệp, trong khai thác rừng làm biến đổi khá sâu sắc nhiều vùng đất, những tác động không đúng sẽ dẫn tới sự thoái hóa đất

1.1.3.2 Quá trình chính hình thành đất đỏ vàng ở Việt Nam

Sự tác động tổng hợp của các yếu tố hình thành đất tạo nên các quá trình hình thành và biến đổi trong đất Đất đỏ vàng nước ta hình thành từ những quá trình sau

a) Quá trình tích lũy sắt, nhôm

Theo các nhà khoa học đất, sự tích lũy sắt nhôm diễn ra rất điển hình trong đất nhiệt đới ẩm với 2 quá trình là tích lũy tương đối và tích lũy tuyệt đối

Fe3+, Al3+ trong đất Giáo sư Cao Liêm cho rằng: “Chúng ta cần phân biệt rõ 2 quá trình này vì có những loại đất có đá ong như đất xám bạc màu nhưng không phải đất feralít, có loại đất có 2 quá trình xảy ra cùng một lúc và có những loại đất chỉ chịu ảnh hưởng của quá trình feralít mà không hình thành đá ong” [1]

* Quá trình feralít (quá trình tích lũy tương đối Fe3+, Al3+)

Quá trình tích lũy tương đối Fe3+, Al3+ diễn ra rất phức tạp Trong điều kiện nhiệt đới ẩm, các khoáng vật silicat và nhôm silicat bị phong hóa mạnh

mẽ tạo thành các loại keo sét, oxit, hydroxit, muối Một phần keo sét tiếp tục

bị phá hủy tạo ra các oxit Fe, Al, Si Cùng với sự phong hóa, các chất kiềm, kiềm thổ và một phần SiO2 bị rửa trôi dẫn tới sự tích lũy Fe3+, Al3+ ở dạng R(OH)3, R2O3 và R2O3.nH2O (R: Fe, Al) Như vậy sự tích lũy Fe3+, Al3+ là do nhiều chất bị rửa trôi dẫn đến kết quả làm tăng tỉ lệ Fe3+, Al3+ trong đất Sự

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… 22

tích lũy Fe3+, Al3+ theo con đường này được gọi là tích lũy tương đối

Theo V.M Fritland (1973) [14] để đánh giá quá trình feralít dựa vào tỷ

lệ SiO2/R2O3, tỷ lệ này càng nhỏ, quá trình feralít càng mạnh Đất feralít có các tính chất cơ bản sau:

- Hàm lượng khoáng nguyên sinh thấp, trừ thạch anh và một số khoáng vật bền khác

- Giàu hydroxit Fe, Al, Mn, Ti, tỷ số SiO2/R2O3 của cấp hạt sét trong đất thấp SiO2/Al2O3 ≤ 2, đất thường chứa nhiều Al3+ di động

- Thành phần keo sét chủ yếu là kaolinit và có nhiều hydroxit Fe, Al, Ti

- Khoáng sét của đất có dung tích hấp phụ thấp (do keo sét chủ yếu có loại hình kiểu 1:1)

- Hạt kết có độ bền cao

- Trong thành phần mùn, axít funvic > axít humic (a.F/a.H > 1)

Quá trình feralít là quá trình chính hình thành nên nhóm đất đỏ vàng vùng đồi núi nước ta Vì có sự tích lũy nhiều Fe, Al ở dạng R2O3 và

R2O3.nH2O nên đất có màu vàng đỏ, đỏ vàng hoặc đỏ Đất bị hóa chua mạnh

Cường độ quá trình feralít phụ thuộc nhiều yếu tố như địa hình, đá mẹ

- Địa hình: Độ cao địa hình ảnh hưởng rất rõ tới quá trình feralít Ở nước ta quá trình feralít điển hình ở độ cao dưới 1000m, càng lên cao trên 1000m thì cường độ quá trình feralít càng giảm, đồng thời quá trình tích lũy chất hữu cơ và mùn tăng lên ở tầng A của phẫu diện đất

Độ dốc của địa hình cũng ảnh hưởng rất lớn tới quá trình feralít, địa hình dốc thoát nước tốt, quá trình feralít mạnh, độ dốc nhỏ thoát nước kém, hạn chế quá trình feralít.,

- Đá mẹ: Thành phần vật chất của đá mẹ ảnh hưởng tới hàm lượng Si,

Fe, Al, các nguyên tố kiềm và kiềm thổ trong đất Trong cùng điều kiện địa hình và khí hậu, các đá macma axít thể hiện cường độ quá trình feralít yếu hơn các đá macma bazơ và trung tính

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… 23

* Quá trình hình thành kết von đá ong (quá trình tích lũy tuyệt đối Fe3+, Al3+) Quá trình tích lũy tuyệt đối Fe3+, Al3+ hình thành các dạng kết von và

đá ong trong đất Sự hình thành kết von và đá ong diễn ra ở những nơi có nước ngầm nông Khi các lớp đất phía trên bị khô, nước ngầm sẽ di chuyển từ dưới lên theo hệ thống mao quản trong đất đến một giới hạn nào đó (thường thấy ở tầng B của phẫu diện đất) Sắt ở dạng khử trong nước ngầm sẽ bị oxi hóa tạo thành các hợp chất sắt oxi hóa (Fe3+) như Fe2O3, Fe2O3.nH2O theo thời gian sẽ tạo thành kết von hoặc đá ong trong đất Quá trình hình thành kết von và đá ong thường bắt gặp ở nơi có địa hình tương đối thấp, nằm rìa các chân núi Ở nước ta, đá ong thường gặp điển hình ở vùng tiếp giáp đồi núi đồng bằng

Như vậy, nhóm đất đỏ vàng ở nước ta được hình thành từ 2 quá trình tích lũy tương đối và tuyệt đối Fe3+, Al3+ trong đó quá trình tích lũy tương đối

Fe3+, Al3+ đóng vai trò chủ đạo

b) Quá trình tích lũy chất hữu cơ và hình thành mùn trong đất

Sự tích lũy chất hữu cơ và hình thành mùn có vai trò quyết định trong

sự hình thành đất Mùn là chất hữu cơ thứ sinh trong đất, được hình thành do quá trình biến đổi tàn tích hữu cơ (chủ yếu là xác thực vật) với sự tham gia của tập đoàn vi sinh vật đất Theo quan điểm hiện đại, quá trình hình thành mùn diễn ra rất phức tạp, trải qua nhiều giai đoạn với nhiều phản ứng sinh hóa khác nhau và đều có sự tham gia của tập đoàn vi sinh vật đất [55]

Sự hình thành mùn trong đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chế độ nhiệt, chế độ nước, chế độ khí, thành phần cơ giới, lý hóa tính, tập đoàn vi sinh vật và thành phần chất hữu cơ trong đất Nhiệt độ thích hợp nhất cho quá trình hình thành mùn từ 25°C đến 30°C Đất quá khô hoặc quá ẩm đều giảm quá trình mùn hóa Thành phần cơ giới đất trung bình và nặng hình thành mùn thuận lợi hơn đất có thành phần cơ giới nhẹ Đất có phản ứng trung tính chứa

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… 24

nhiều Ca, Mg rất thuận lợi cho sự hình thành và tích lũy mùn trong đất Số lượng vi sinh vật quá ít hoặc quá nhiều không thích hợp cho sự hình thành mùn Xác hữu cơ chứa nhiều protein, gluxít, tỷ lệ C/N thấp, tro chứa nhiều Ca

sẽ tạo thành mùn có chất lượng tốt

Về thực chất mùn là tổ hợp động phức tạp của các hợp chất hữu cơ hình thành trong quá trình phân hủy và mùn hóa các tàn tích hữu cơ Việc chuyển hóa các hợp chất hữu cơ thành mùn được thực hiện ở trong đất với sự tham gia của vi sinh vật, động vật, oxy không khí và nước Đây là sự tổ hợp các quá trình phân hủy tàn tích hữu cơ ban đầu tổng hợp nên các chất thứ sinh của huyết tương của VSV và hình thành mùn [6]

Vùng đồi núi nước ta, chất hữu cơ và mùn được tích lũy chủ yếu ở tầng

A của phẫu diện đất Số lượng và chất lượng mùn trong đất phụ thuộc vào thảm thực vật, địa hình và khí hậu Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy số lượng mùn trong đất đỏ vàng biến động rất rộng từ nghèo đến trung bình và giàu, nhưng chất lượng mùn thấp, hầu hết trong thành phần mùn có a.F/a.H>1 [36]

c) Quá trình rửa trôi, xói mòn và hóa chua đất

* Quá trình rửa trôi

Khi nước trên mặt đất dư thừa do mưa hoặc tưới, một phần nước sẽ di chuyển từ trên mặt xuống dưới sâu theo các khe hở, mao quản trong đất do sức hút của trọng lực Trong quá trình di chuyển xuống sâu, nước hòa tan và lôi cuốn theo nhiều chất dễ tan ở tầng A như các chất kiềm và kiềm thổ, axít funvic, các chất dinh dưỡng, các hạt limon và sét xuống phía dưới tạo nên quá trình rửa trôi trên tầng mặt và tích lũy ở các tầng bên dưới

Sự rửa trôi còn là nguyên nhân làm suy kiệt dinh dưỡng ở lớp đất mặt làm thoái hóa đất Quá trình rửa trôi dẫn đến sự tích lũy sét ở tầng B của hầu hết các phẫu diện đất trong nhóm đất đỏ vàng

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… 25

* Quá trình xói mòn

Hiện tượng từng lớp đất trên mặt bị nước chảy, gió thổi bóc đem đi, được gọi là quá trình xói mòn đất Ở nước ta, xói mòn chủ yếu do hoạt động của nước chảy trên bề mặt gây nên Cường độ xói mòn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như lượng mưa và cường độ mưa, thảm thực vật che phủ, độ cao và độ dốc của địa hình, đặc tính của đất Điều kiện tự nhiên ở những vùng có nhóm đất đỏ vàng phân bổ ở nước ta rất thuận lợi cho quá trình xói mòn đất, đặc biệt ở những nơi có thảm thực vật che phủ thấp và địa hình cao, dốc thì quá trình xói mòn diễn ra rất mạnh

Xói mòn làm giảm độ phì, giảm sức sản xuất, thậm chí còn làm mất hẳn sức sản xuất của đất Xói mòn là nguyên nhân chính gây thoái hóa đất ở nhiều diện tích trong nhóm đất đỏ vàng của nước ta

* Quá trình hóa chua

Quá trình rửa trôi các chất kiềm và kiềm thổ là một trong các nguyên nhân chính gây nên phản ứng chua của đất ở những vùng nhiệt đới Nhiều kết quả nghiên cứu công bố cho thấy đất mặc dù được hình thành trên các đá giàu chất kiềm (như bazan, gabrô, đá vôi) song nếu chịu tác động của quá trình rửa trôi thuận lợi thì đất cũng bị hóa chua rất mạnh, điển hình là đất đỏ trên đá bazan

Ở Việt Nam, diện tích đất bị hóa chua rất lớn, riêng vùng đồi núi, diện tích đất chua chiếm khoảng 70% diện tích toàn quốc [7] Quá trình hóa chua phụ thuộc vào nhiều yếu tố như lượng mưa, độ dốc, thảm thực vật che phủ, địa hình, loại đất Hóa chua là quá trình biến đổi đất theo chiều hướng xấu, hầu hết đất đỏ vàng ở nước ta bị chua ở các mức độ khác nhau

Ngoài rửa trôi, xói mòn và chua hóa đất đỏ vàng còn chịu tác động của nhiều vấn đề tiêu cực về môi trường đất như: suy giảm hữu cơ, đất có độ phì nhiêu thấp và mất cân bằng dinh dưỡng cùng những thảm họa do đất trượt, sạt

lở, ngập úng, lũ quét