Luận văn tốt nghiệp nghiên cứu ảnh hưởng trồng xen lạc và đậu tương với cây lương thực hàng năm trên đất dốc huyện điện biên tỉnh lai châu

Sản xuất nông nghiệp trên vùng đất dốc của nước ta đang đối mặt với những vấn đề như xói mòn, rửa trôi dẫn đến làm giảm pH đất, suy giảm chất hữu cơ, nghèo dinh dưỡng, khả năng giữ nước

1 Mở đầu

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Việt Nam là đất nước có nhiều đồi núi, trong tổng số diện tích 33,1 triệu

ha đất tự nhiên thì chỉ có 8,6 triệu ha đất tương đối bằng phẳng còn lại là đất dốc chiếm trên 70% diện tích Bình quân diện tích đất canh tác trên đầu người của nước ta vào loại thấp trên thế giới (0,1 ha/người) Trong khi khả năng mở rộng diện tích vùng đất bằng đã gần giới hạn thì việc mở rộng diện tích canh tác trên đất dốc một cách bền vững là vấn đề bức xúc hiện nay

Đất dốc vùng nhiệt đới ẩm như nước ta là một môi trường kém bền vững để mở rộng canh tác Một khi độ che phủ của thảm thực vật rừng bị suy giảm, cộng với phương thức canh tác cây trồng theo lối bóc lột độ phì tự nhiên

là chủ yếu thì nguy cơ xói mòn rửa trôi ngày càng gia tăng, đất không được bảo vệ

Sản xuất nông nghiệp trên vùng đất dốc của nước ta đang đối mặt với những vấn đề như xói mòn, rửa trôi dẫn đến làm giảm pH đất, suy giảm chất hữu cơ, nghèo dinh dưỡng, khả năng giữ nước và trao đổi cation kém, lân bị cố

định mạnh làm cho sức sản xuất của đất giảm và năng suất cây trồng không

được giữ vững

Điện Biên là một huyện của tỉnh miền núi Điện Biên thuộc khu vực Tây Bắc Bộ, có diện tích đất tự nhiên là 164.898,5 ha, trong đó đất dốc chiếm tới 85% diện tích Ngoài diện tích được che phủ bởi rừng nhiệt đới thứ sinh thì phần lớn đất đồi núi được canh tác với hệ thống các cây trồng nông nghiệp ngắn ngày như: lúa nương, ngô, khoai, sắn và đậu đỗ Trong đó, canh tác cây lương thực hàng năm là kiểu canh tác truyền thống, nó có mặt hầu hết trong

hệ canh tác cạn của địa phương, nó không những có ý nghĩa quan trọng trong

Nhi ■ u event thỳ v ■ , event ki ■ m ti ■ n thi ■ t th ■ c 123doc luụn luụn t ■ o c ■ i gia t ■ ng thu nh ■ p online cho t ■ t c ■ cỏc thành viờn c ■ a website.

123doc s ■ u m ■ t kho th ■ vi ■ n kh ■ ng l ■ i h ■ n 2.000.000 tài li ■ t c ■ nh v ■ c: tài chớnh tớn d ■ ng, cụng ngh ■ thụng tin, ngo ■ i ng ■ , Khỏch hàng cú th ■ dàng tra c ■ u tài li ■ u m ■ t cỏch chớnh xỏc, nhanh chúng.

Mang l ■ i tr ■ nghi ■ m m ■ i m ■ cho ng ■■ i dựng, cụng ngh ■ hi ■ n th ■ hi ■ ■■ ■ n online khụng khỏc gỡ so v ■ i b ■ n g ■ c B ■ n cú th ■ phúng to, thu nh ■ tựy ý.

Luụn h ■■ ng t ■ i là website d ■ ■■ u chia s ■ và mua bỏn tài li ■ u hàng ■■ u Vi ■ t Nam Tỏc phong chuyờn nghi ■ p, hoàn h ■ o, cao tớnh trỏch nhi ■ m ■ ng ng ■■ i dựng M ■ c tiờu hàng ■■ ■ a 123doc.net tr ■ thành th ■ vi ■ n tài li ■ u online l ■ n nh ■ t Vi ■ t Nam, cung c ■ p nh ■ ng tài li ■■■ c khụng th ■ tỡm th ■ y trờn th ■ ■■ ng ngo ■ i tr ■ 123doc.net

123doc cam k ■ t s ■ mang l ■ i nh ■ ng quy ■ n l ■ t nh ■ t cho ng ■■ i dựng Khi khỏch hàng tr ■ thành thành viờn c ■ a 123doc và n ■ p ti ■ n vào tài kho ■ n c ■ a 123doc, b ■ n s ■ ■■■ c h ng nh ■ ng quy ■ n l ■ i sau n ■ p ti ■ n trờn website

Th ■ a thu ■ n s ■ ng 1 CH ■ P NH ■ N CÁC ■ I ■ U KHO ■ N TH ■ A THU ■ N Chào m ■ ng b ■■■ ■ i 123doc.

việc cung cấp nguồn lương thực hàng ngày chính yếu cho người dân trên vùng

đất dốc mà còn đảm bảo vấn đề an toàn lương thực trong điều kiện sản xuất hiện tại còn mang tính tự cấp tự túc Tuy nhiên, với tập quán canh tác thô sơ theo lối đốt nương làm rẫy, quảng canh không bón phân và tình trạng độc canh cây lương thực đã làm giảm năng suất cây trồng trên đất dốc, đất đai không được bồi dưỡng bảo vệ ảnh hưởng trước mắt cũng như lâu dài đến thu nhập và đời sống của người dân địa phương

Đất dốc là nơi sinh sống chủ yếu của đồng bào các dân tộc như: dân tộc Thái, H'mông, Khơ mú… đời sống của họ còn gặp nhiều khó khăn, hiểu biết còn hạn chế, cuộc sống hàng ngày chỉ gắn trên nương rẫy với thu nhập thấp và hiệu quả sản xuất kém Trong điều kiện sức ép của sự gia tăng dân số, đất sản xuất ngày càng bị thu hẹp và thoái hoá, việc nghiên cứu sử dụng cây trồng và biện pháp canh tác kỹ thuật trên đất dốc nhằm vừa khai thác, vừa cải tạo và bảo vệ được nguồn tài nguyên đất đai theo hướng bền vững, đồng thời nâng cao hiệu quả kinh tế trên đơn vị diện tích, đảm bảo thu nhập và phù hợp với khả năng đầu tư của người dân địa phương đang đặt ra một cách cấp thiết

Xuất phát từ những vấn đề trên, chúng tôi thực hiện đề tài:

"Nghiên cứu ảnh hưởng trồng xen lạc và đậu tương với cây lương thực hàng năm trên đất dốc huyện Điện Biên - tỉnh Điện Biên"

1.2 Mục đích, yêu cầu của đề tài

- Điều tra đánh giá những đặc điểm của điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và thực trạng sản xuất nông nghiệp trên đất dốc huyện Điện Biên Qua đó phát hiện những ảnh hưởng ưu thế và hạn chế của canh tác đất dốc

- Xác định vai trò và hiệu quả trồng xen lạc và đậu tương với cây lương thực hàng năm chủ yếu trên đất dốc huyện Điện Biên

1.3 ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

1.3.1 ý nghĩa khoa học

Đa dạng hoá cây trồng, phá thế độc canh cây lương thực, hướng tới luân canh cây trồng tại chỗ, góp phần ổn định và nâng cao năng xuất, sản lượng cây trồng trên đất dốc

Đề tài góp phần tìm giải pháp xây dựng chế độ canh tác bền vững cho vùng đất dốc, nhờ vai trò của cây đậu đỗ trồng xen và biện pháp quản lý dinh dưỡng tổng hợp cho cây trồng ngắn ngày

Đề tài góp phần vào định hướng trong chiến lược cải tạo và bảo vệ, khai thác và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên đất dốc

Góp phần tăng cường cải tạo và bảo vệ đất, bồi dưỡng và nâng cao độ phì của đất qua biện pháp trồng xen cây đậu đỗ

Tăng cường bổ sung, tạo nguồn phân hữu cơ tại chỗ (thân lá lạc) nhằm

tái sử dụng cho các cây trồng sau trên đất dốc

2 Tổng quan tài liệu

2.1 Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài+

2.1.1 Đất dốc và những yếu tố hạn chế năng suất cây trồng

Đất dốc chiếm một tỷ lệ lớn trong tổng số diện tích đất tự nhiên của các nước nhiệt đới ẩm Do lượng mưa bình quân hàng năm cao, những trận mưa có cường độ lớn lại tập trung trong mấy tháng mùa mưa đã gây xói mòn rửa trôi dẫn đến thoái hoá đất nghiêm trọng Khi chưa bị con người khai phá phần lớn

đất dốc đều được rừng bao phủ Điều kiện khí hậu nóng ẩm làm thực vật phát triển nhanh và tạo thành lớp đất mặt của thảm rừng có độ phì tự nhiên cao Tuy nhiên, đất dốc là một hệ sinh thái kém bền vững, dễ bị huỷ hoại khi mất lớp rừng bao phủ Vì vậy mất thảm thực vật rừng đồng nghĩa với việc đất dốc

bị thoái hoá nhanh chóng (Mutert Ernst và Fairhurst Thosmat, 1997) [17]

Hậu quả của chế độ canh tác lạc hậu đã làm cho diện tích rừng bị suy giảm, nhiều diện tích trở thành đất trống Khi rừng bị chặt phá nhường chỗ cho canh tác cây lương thực thì phần lớn đất dốc ở Đông Nam á bị chua hoá

và ngập cỏ tranh Chỉ sau một vài năm canh tác người dân lại bỏ hoá và tiếp tục chặt phá rừng để lấy đất canh tác mới trồng cây lương thực Cứ như thế, độ che phủ chung của toàn vùng bị suy giảm, đất bị chua hoá (Van Noordwijk M, 1994) [68]

Theo Edwards D G và Bell L C (1989) [48] độ chua của đất có ảnh hưởng quan trọng đối với độ hoà tan dinh dưỡng trong đất Các tác giả này cũng cho rằng hầu hết đất đồi chua chứa đựng những hạn chế lớn đối với đời sống cây trồng, mà những hạn chế đó có liên quan đến độ pH thấp của đất Những hạn chế đó bao gồm:

- Hàm lượng các nguyên tố dinh dưỡng thấp đặc biệt là lân dễ tiêu

- Hàm lượng cation trao đổi thấp

lý như: khả năng giữ nước kém, đất dễ đóng váng, rửa trôi và bị nén chặt (Mutert Ernst và Fairhurst Thosmat, 1997) [17] Những yếu tố của đất chua bao gồm pH thấp, hàm lượng P và Ca thấp đồng thời hàm lượng Al và Mn cao

được coi là những yếu tố ức chế sự hình thành và hoạt động của nốt sần cũng như sự sinh trưởng phát triển của cây đậu đỗ ở vùng nhiệt đới, bởi vì theo Borkert và Sfredo (1994) [44] sự cố định N sinh học rất mẫn cảm với độ độc của Al+3 và Mn+2 với nồng độ cao trên đất chua Lạc trồng trên đất dốc chua thường bị ngộ độc do hút nhiều Mn (J G De Geus, 1967) [47] Với đậu tương, đất dốc chua là trở ngại lớn nhất hạn chế đến năng suất do thiếu các nguyên tố dinh dưỡng chính: N, P, Ca, K và Mg (Rachayti và cộng sự, 1987) [64] Phần lớn đất đai vùng nhiệt đới có pH thấp là trở ngại đáng kể đối với

đời sống cây trồng Độ dốc của đất chua không phải là do một yếu tố đơn giản nào, mà là một tổ hợp các yếu tố có ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển của cây Cây trồng có thể chịu ảnh hưởng trực tiếp của pH đất thấp và cũng có thể

bị ảnh hưởng gián tiếp thông qua tính dễ tiêu của các nguyên tố dinh dưỡng cơ bản như: P, Ca, Mg, N, Mo và trong số những ảnh hưởng gián tiếp của pH đất thấp, độ độc của Al và Mn là yếu tố hạn chế quan trọng nhất đối với sự sinh trưởng và phát triển của cây Vấn đề này trở nên đặc biệt nguy hại nếu pH đất giảm xuống dưới 5 Bên cạnh đó, pH đất cũng ảnh hưởng đến chủng loại, số lượng và hoạt động của các vi sinh vật tham gia vào chu trình cố định N sinh học, phân giải chất hữu cơ trong đất, tính dễ tiêu của N, P, S và các nguyên tố

vi lượng trong đất đối với cây Mặt khác, Mengel và cộng sự (1987) cho rằng hàm lượng Al trao đổi trong đất chua thường làm hạn chế đến sinh trưởng của

hệ thống rễ Rễ bị hại do Al thường ngắn, thô cứng với chóp rễ dày và ít phân nhánh Quá trình phân chia tế bào rễ bị suy yếu do sự tương tác giữa Al và AND trong nhân tế bào, ngăn cản sự sao chép vật liệu di truyền Bên cạnh đó,

độ độc của Al cũng làm giảm sự hấp thụ và vận chuyển các chất dinh dưỡng của rễ và trong cây [58]

Canh tác trên đất dốc là kiểu canh tác trông chờ vào nước trời, nên vào mùa khô bị hạn nặng Tình trạng hạn hán và thiếu nước là khó khăn trở ngại của đất dốc, ảnh hưởng xấu đến cây trồng Hạn hán trong mùa khô và sự mất cân bằng sinh thái là hậu quả của việc mất rừng và quá trình canh tác đất dốc bừa bãi (Palte J G L, 1989) [61] Ngoài ra do địa hình chia cắt, hiểm trở nên nhiều vùng đất dốc rơi vào tình trạng cô lập Điều đó đã làm chậm quá trình chuyển dịch cơ cấu cây trồng từ du canh phát rẫy trồng cây lương thực hàng năm trên đất dốc sang trồng cây hàng hoá lưu niên, ít xói mòn đất Mặt khác cơ sở hạ tầng của đất dốc thấp kém, tỷ lệ nghèo đói cao và trình độ dân trí thấp làm quá trình phát triển kinh tế vùng cao và chiều hướng chuyển giao tiến

bộ kỹ thuật áp dụng vào sản xuất gặp nhiều khó khăn

2.1.2 Những nghiên cứu về canh tác đất dốc

2.1.2.1 Nghiên cứu kỹ thuật bón phân trên đất dốc

Việc sử dụng phân bón là khâu mấu chốt để ngăn chặn sự suy thoái đất trồng cạn, đặc biệt là đất dốc chua Bón phân khoáng làm tăng sinh trưởng của cây trồng, tăng tốc độ che phủ, kết quả là hạn chế xói mòn đất (Mutert Ernst

và Fairhurst Thosmat, 1997) [17] Theo nghiên cứu của Borkert và Sfredo (1994) [44] bón đạm khoáng với liều lượng 10 kg N/ha vào thời kỳ đầu cho cây đậu đỗ làm tăng hiệu lực của vi khuẩn, tăng số lượng nốt sần tổng số và hữu hiệu, tăng năng xuất Nếu bón phân khoáng N, P cho cây đậu đỗ với liều

lượng 20 kg N/ha và 60 kg P2O5/ha, ở giai đoạn bón lót cho năng suất tăng 20

- 25%, nếu bón vào giai đoạn ra hoa chỉ tăng 9-11%

Đất càng chua, mức độ dễ tiêu của P trong đất đối với cây trồng càng giảm, theo Borkert và Sfredo (1994) [44] ở đất chua, nếu pH được nâng lên thì quá trình khoáng hoá P - phytat được tăng lên, do đó nâng cao hàm lượng P dễ tiêu đối với cây trồng Các tác giả này cho rằng bón phân lân là biện pháp cơ bản nâng cao năng suất đậu tương nói riêng và cây đậu đỗ nói chung đặc biệt

đối với đất chua, giữ chặt lân cao Vì thiếu P sẽ cản trở cây trồng hấp thu các nguyên tố dinh dưỡng khác

Trên đất dốc chua, bón phân khoáng không kết hợp với vôi, thì hiệu lực của phân giảm Nếu bón phân liên tục không vôi làm năng suất giảm nghiêm trọng và không cho thu hoạch (Meane L M, 1996) [57] Vôi làm kết tủa Al+3

di động, giảm độ hoà tan của Mn làm giảm độc đối với cây Đất đồi nghèo mùn, dung tích hấp thu thấp, độ chua cao Bón vôi có ý nghĩa trong việc cải tạo đất và làm tăng năng suất cây trồng rõ rệt, nhờ làm tăng pH đất cải thiện

độ chua và một phần cung cấp canxi trực tiếp cho cây, nó tác động đối với sự hút thu dinh dưỡng của rễ cây Mặt khác, canxi của vôi làm thay đổi cân bằng dinh dưỡng trong đất theo hướng có lợi cho cây trồng, làm tăng tính dễ tiêu của các nguyên tố dinh dưỡng như: Ca, Mg và Mo (Mengel và cộng sự, 1987) [58] Bón vôi còn làm tăng quá trình phân giải chất hữu cơ trong đất Hai phản ứng quan trọng có sự tham gia của vi sinh vật trong đất mà ảnh hưởng đến tính

dễ tiêu của N từ các hợp chất hữu cơ là quá trình amôn hoá và nitrat hoá Quá trình Amôn hoá xẩy ra trong một phạm vi biến động khá rộng của pH đất, trong khi đó quá trình Nitrat hoá bị giảm xuống đáng kể khi pH đất thấp hơn 6

và cao hơn 8 Các tác giả này cũng khẳng định rằng bón vôi cho đất chua vùng nhiệt đới có tác dụng nâng cao năng suất đậu tương và lạc lên rõ rệt (Borkert

và Sfredo, 1994) [44]

Tác dụng của phân hữu cơ và trồng xen đến năng suất cây trồng trên đất dốc rất lớn Phần lớn đất dốc ở Đông Nam á phong hoá mạnh và bị rửa trôi, quá thiếu các chất dinh dưỡng đến mức cây trồng không thể cho năng suất cao, nếu không bổ sung dinh dưỡng cho đất Bón phân hữu cơ cho đất đồi, trồng xen cây họ đậu vào các vườn cao su ở Malaysia có tác dụng giảm dung trọng, độ chặt đất Kết quả của việc vùi tàn dư hữu cơ là tăng pH đất, giảm nhôm di động và tăng CEC đáng kể (Mohd Yusoff, 1994) [59] Bón phân chuồng, các loại phân hữu cơ hoặc phế phụ phẩm nông nghiệp làm tăng lân hoà tan cho cây dễ hấp thụ, giảm độ độc nhôm và mangan Trong dinh dưỡng

đất, các axit hữu cơ tạo phức với kim loại Al, Mn ở dạng phức hữu cơ - nhôm, hữu cơ - mangan không gây độc hại với cây trồng (Bell L C và Edwards D G, 1991) [43]

2.1.2.2 Nghiên cứu kỹ thuật che phủ đất dốc

Che phủ đất dốc là một biện pháp hữu hiệu chống xói mòn, bảo vệ được

bề mặt đất, theo Sheng T C (1989) [66] tác dụng của phủ đất là:

- Giữ được độ ẩm đất

- Điều hòa nhiệt độ đất , giúp các vi sinh vật có ích trong đất hoạt động

- Cung cấp được liên tục chất hữu cơ cho đất

- Hạn chế xói mòn mất đất và rửa trôi chất dinh dưỡng

- Hạn chế sự sinh trưởng và phát triển của cỏ dại

Nghiên cứu ở Indonesia cho thấy nhờ phủ đất tối thiểu trên đất có độ dốc 14% mà giảm lượng đất mất trên 90% so với đối chứng, vật liệu phủ đất

có thể là phụ phẩm cây trồng: rơm rạ, lá xanh, thân cây, đặc biệt là sử dụng vật liệu phủ đất tại chỗ Nếu vật chuyển từ nơi khác đến thì cần đến 10 tấn/ha

và tốn rất nhiều công, mặt khác lại khó áp dụng nếu đất quá dốc (Abujamin S, 1985) [41] Nhiều nước trên thế giới như: Thái Lan, Trung Quốc, Indonesia…

đã trồng cây họ đậu hoặc các loại cỏ để che phủ đất dốc vừa có tác dụng

chống được xói mòn, rửa trôi, vừa nâng cao được độ phì đất Trên đất dốc, cây trồng có độ che phủ cao sẽ hạn chế tối thiểu lượng đất mất do xói mòn

Bảng 2.1: Hiệu quả của độ che phủ đất đến lượng đất mất do xói mòn

Chỉ tiêu Đồng cỏ K.lang Đ.tương Ngô Đất trống

Độ che phủ (%) 100,0 90,0 59,0 45,0 0 Lượng đất mất (tấn/ha) 0,4 4,6 10,8 17,2 38,5

(Nguồn: Shin J S, 1995) [67]

Để nâng cao hiệu quả của độ che phủ trong thời gian ngắn, người ta áp dụng biện pháp trồng dày Trồng dày giúp cây trồng phủ kín mặt đất nhanh, ngăn cản sự mất đất, đôi khi còn là biện pháp kĩ thuật tăng năng suất ở Đài Loan, khi tăng mật độ dứa từ 25.000 cây lên 45.000 cây/ha kết hợp phủ đất và trồng theo đường đồng mức chẳng những giảm được xói mòn mà còn cho năng suất cao hơn cũ (JCRR, 1997) [52] Tại Trinidad, khi tăng mật độ ngô từ 41.500 cây lên 62.500 cây/ha đã giảm lượng đất mất hàng năm (20,5 tấn so với 32,0 tấn) và tăng sản lượng chất xanh (5,1 tấn so với 4,2 tấn) (Gums F A, 1985) [50]

Nghiên cứu che phủ đất cho cây ngô bằng mùn cưa, trấu và rơm rạ Awal M A và Khan M A H (1999) [42] cho thấy: phủ rơm rạ làm tăng có ý nghĩa về mặt sinh trưởng chồi rễ, tăng diện tích lá và tích luỹ chất khô, các loại che phủ đều giữ được độ ẩm đất Phủ rơm cho độ ẩm cao nhất, làm giảm nhiệt độ đất mạnh nhất vào giờ nóng ở tầng 5-15 cm và làm giảm nhiệt độ đất vào buổi sáng (2-6h sáng) Đây được coi là yếu tố quyết định cho sự phát triển nhanh của cây ngô

Nghiên cứu che phủ thân lá ngô và màng PE cho đậu tương của Kitoh

M và Yoshida S (1996) [53] cho một số kết luận sau:

- Cả hai kỹ thuật che phủ đều cho đậu tương sinh trưởng khoẻ hơn không phủ Năng suất đậu tương ở ô che phủ thân lá ngô cao hơn phủ màng PE

- Nhiệt độ đất thấp nhất ở công thức phủ thân lá ngô cao hơn phủ màng

PE và cao hơn không phủ Nhiệt độ ở công thức phủ thân lá ngô tăng 30C trong mỗi giai đoạn cây con so với không phủ

- P dễ tiêu trong đất tăng có ý nghĩa trên công thức phủ thân lá ngô so với phủ màng PE và không phủ đất

Nghiên cứu ảnh hưởng che phủ màng PE đến sinh trưởng và năng suất lạc, theo Choi B Han và Chung K Yong (1997) [46] cây lạc phủ màng PE cho nhiều tia và quả hơn Năng suất chất khô và năng suất quả cũng tăng, do

đó tăng thu nhập Khi phủ màng PE, lạc sẽ ra hoa sớm hơn tuy số lượng hoa

có ít nhưng tỷ lệ đậu quả, số tia và số quả cao hơn so với không phủ Năng suất cao nhất ở ô che phủ đạt 2.239 kg/ha, tăng 46,8% so với không phủ

2.1.2.3 Nghiên cứu sử dụng cây trồng trên đất dốc

Kết quả nghiên cứu của tổ chức quốc tế về nghiên cứu và quản lý đất IBSRAM (International Board of Soil Research and Management) năm 1990-

1997 cho thấy: canh tác trên đất dốc phải có mô hình cây trồng và kỹ thuật phù hợp để vừa thu được năng suất vừa bảo vệ đất dốc

- Trồng cây theo các đường đồng mức với các băng cây rộng 4-5 m và

được phân cách bởi các băng chắc bằng cây bụi hoặc sử dụng các loại cây phân xanh họ đậu làm thành băng cây xanh đồng mức, hoặc các hàng cỏ rộng

1 m theo đường đồng mức với khoảng cách 4-6 m một băng

- Nông lâm kết hợp, phối hợp giữa cây lâu năm, cây ăn quả và cây hoa màu hàng năm

* Mô hình kĩ thuật canh tác đất dốc

Mô hình kĩ thuật canh tác đất dốc (SALT - Sloping Agricultural Land Technology) được trung tâm phát triển đời sống nông thôn Mindanao của Philippines thiết lập năm 1978 và sau đó được áp dụng phổ biến ở nhiều nước trong khu vực Thực chất của SALT là sử dụng cây phân xanh làm các băng chống xói mòn và hệ thống cây trồng nằm trong băng Các băng cây xanh tốt

nhất là cây họ đậu được trồng theo đường đồng mức cách nhau 4-10 m một băng tuỳ theo độ dốc, với độ dốc càng lớn thì khoảng cách các băng càng hẹp

và ngược lại Các loại cây trồng trong băng thường sử dụng là các cây dài ngày như cây ăn quả, cây công nghiệp, cây đặc sản hàng hoá… chúng phải có

độ che phủ tối đa trong mùa mưa để hạn chế xói mòn và bốc hơi nước

* Mô hình luân canh cây trồng

Luân canh giữa các cây lương thực: lúa nương, ngô, sắn khá phổ biến ở

Đông Nam á, sắn là cây không yêu cầu cao về đất như các cây lúa, ngô,

đậu… nên thường được trồng sau các cây này Nhiều công thức luân canh cây trồng cơ sự tham gia của cây họ đậu vì cây họ đậu có ưu điểm là cải thiện

được chế độ đạm trong đất, có lợi cho cây trồng vụ sau Theo Sheng T C (1989) [66] các công thức luân canh phổ biến ở miền núi Bắc Thái Lan là:

Lúa nương - lạc - khoai sọ - đậu tương

Ngô - đậu xanh - khoai sọ - đậu côve (Kidney bean)

* Mô hình xen canh cây trồng

- Mô hình trồng xen: cây trồng chính + cây phủ đất

Cây phủ đất có thể là các loại cỏ, cây họ đậu, loại cây hàng năm hoặc lưu liên tuỳ theo yêu cầu Cây phủ đất mọc sát quanh cây trồng chính, che phủ bảo vệ đất giữa các cây lưu liên, cây bán lưu liên hoặc khoảng cách giữa các

vụ Nghiên cứu của Vine H (1969) [69] cho thấy suốt 20 năm trồng xen ngô

với cây đậu mèo (Mucuna) là cây phủ đất thì năng suất ngô vẫn được giữ

nguyên dù không có bón phân

- Mô hình trồng xen: cây lưu liên + cây hàng năm

Trong hệ thống, có công thức cây trồng chính là cây lưu liên, có công thức cây trồng chính là cây hàng năm Có hệ thống chuyển tiếp trong đó các cây hàng năm chỉ trồng trong các thời kỳ các cây lưu liên ở giai đoạn kiến thiết cơ bản như: lúa nương, lạc, sắn trồng xen với cây lưu liên như chè, cà phê hoặc cao su… Có hệ thống cố định trong đó có các hàng cây lưu liên sống

chung với các băng cây hàng năm Theo Parera V (1989) [62] trồng hỗn hợp nhiều loại cây sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao và bền vững về môi trường sinh thái

* Mô hình đồng cỏ

Trồng cỏ trên đất dốc để phát triển chăn nuôi: có thể trồng hỗn hợp cỏ - cây họ đậu (đồng cỏ cải tiến) Có thể đất vừa trồng các cây lương thực như: ngô, lúa nương, đậu tương sau đó mới trồng cỏ (Đồng cỏ với cây trồng cạn) Theo Sheng T C (1989) [66] phần lớn đất các nông hộ dành cho trồng cây lương thực hoặc cây hàng hoá, chỉ khi nào không trồng trọt được nữa mới bỏ hoá cho cỏ mọc để chăn nuôi

2.1.3 Vai trò và hiệu quả của cây đậu đỗ trong hệ thống canh tác đất dốc

Cây đậu đỗ nói chung có khả năng cố định đạm khí trời nên chúng có thể làm giảm yêu cầu về phân bón của các cây trồng khác trong hệ thống Trong điều kiện thuận lợi ở vùng nhiệt đới, cây đậu đỗ có thể cố định được

300 kg N/ha/vụ (Heichel G H, 1987) [51] Sự luân canh giữa cây đậu đỗ thực phẩm với các cây trồng khác sẽ có tác dụng cải thiện độ phì nhiêu của đất Sau khi thu hoạch, hệ thống rễ và thân lá giàu N của cây đậu đỗ đã để lại một lượng N và chất hữu cơ đáng kể cho đất, góp phần tích cực vào việc nâng cao

độ phì đất Theo tính toán của Myer và Wood (1987) [60] sau khi thu hoạch, các tàn dư của cây đậu đỗ có thể cung cấp từ 83-141 kg N cho các cây trồng sau Vì mỗi loại cây trồng đều có những nhu cầu dinh dưỡng nhất định, nếu trồng các cây ngũ cốc một cách liên tiếp sẽ dẫn đến tình trạng thiếu hụt một

số nguyên tố dinh dưỡng nào đó làm cho năng suất cây trồng giảm dần Tình trạng này sẽ được khắc phục nếu sử dụng các cây đậu đỗ vào trồng trong hệ thống luân canh Hơn thế nữa, cây đậu đỗ thực phẩm nhìn chung đều có bộ lá dày, có khả năng che phủ đất tốt, làm giảm mức độ xói mòn của đất đặc biệt

là trong mùa mưa trên những vùng đất dốc Vấn đề này Bruce và Swaify (1987) [45] đã chỉ ra rằng các cây đậu đỗ thực phẩm, dù trồng thuần hay trồng

xen với các cây trồng khác đều có tác dụng bảo vệ đất khỏi bị xói mòn, làm tăng hàm lượng chất hữu cơ ở tầng đất mặt, tăng mức độ thấm nước và tính bền vững của kết cấu viên cũng như tình trạng dinh dưỡng của đất Mc William và Dillon (1987) [56] cũng khẳng định gieo trồng cây đậu đỗ thực phẩm trong các hệ thống luân canh là một trong những biện pháp quan trọng nhất, nhằm duy trì độ ẩm và chất hữu cơ trong đất, bảo vệ đất khỏi xói mòn Mặt khác sự luân canh cây đậu đỗ với cây ngũ cốc sẽ có tác dụng phá vỡ sự

độc canh cây lương thực, cắt đứt sự lây lan nguồn bệnh ở đất từ vụ trước sang

vụ sau, làm giảm thiệt hại do sâu bệnh gây ra Sự có mặt của cây đậu đỗ thực phẩm trong các công thức luân canh, trồng xen, trồng gối đã trở thành một thực tế khá phổ biến ở các nước trong khu vực nhiệt đới

Cây đậu đỗ thực phẩm quan trọng nhất là đậu tương và lạc là những cây trồng rất thích hợp trong việc trồng xen, trồng gối, vừa có tác dụng cải tạo đất vừa tăng thu nhập cho người dân Trồng xen đậu tương hoặc lạc với các cây lương thực như: ngô, sắn, cao lương là kiểu canh tác rất phổ biến ở vùng đất cao, đồi núi của nhiều nước châu á như: Nepal, Malaysia, Philippine, ThaiLan, ấn độ, Indonesia…

ở Philippine, đậu tương là cây trồng tỏ ra thích hợp trong các hệ thống trồng trọt đa canh Nó được trồng trong các hệ thống luân canh với ý nghĩa như là cây trồng chính hoặc cây trồng xen ở trên những vùng đất cao, đất dốc cây đậu tương thường được trồng xen hoặc trồng luân canh với các cây lương thực như: lúa nương, ngô, cao nương, mía, dừa, cam hoặc với các cây trồng khác ở thời kỳ chưa khép tán (Escano và Gaddi, 1993) [49]

ở ấn độ, đậu tương và lạc là những cây đậu thực phẩm không thể thiếu

được trong các hệ thống cây trồng vùng đồi núi trông vào nước trời, vì khả năng thích ứng của chúng đối với điều kiện trông vào nước trời đặc biệt là lạc (Makhija O P, 1993) [54]

ở Nepal, cây đậu đỗ thực phẩm đóng một vai trò quan trọng trong nền nông nghiệp Nepal cả ở khía cạnh dinh dưỡng cho con người, thức ăn cho gia súc và cải tạo độ phì của đất Tình trạng suy giảm nhanh độ phì đất do trồng cây lương thực liên tiếp đã đưa cây đậu đỗ thực phẩm trở thành một thành phần quan trọng không thể thiếu được trong hệ thống cây trồng ở Nepal (Manandhar D N, 1993) [55]

ở Pakistan, theo Qazi và Khaliq (1993) [63] đậu tương là cây đậu đỗ quan trọng nhất vì khả năng cung cấp protein và lipit cho con người cũng như tiềm năng phát triển của nó trong các hệ thống cây trồng Đây là cây trồng thích nghi tốt với những điều kiện sinh thái khác nhau và được trồng một cách

có hiệu quả ở cả hai điều kiện có tưới và không được tưới Đậu tương thường

có mặt trong các công thức luân canh chính như:

Đậu tương - bông - bỏ hoá

Đậu tương (đậu xanh) - Lúa mì

Đậu tương xen ngô - Lúa mì, đậu tương xen mía Trồng xen đậu tương, lạc với ngô hoặc mía đã cho kết quả tăng thu nhập 56% so với trồng thuần

Hiệu quả của luân canh cây đậu đỗ đã làm tăng năng suất cây trồng vụ sau Theo Sanginga và Okogun (1998) [65] ngô trồng sau đậu tương trong hệ thống đậu tương - ngô cho năng suất tăng có ý nghĩa so với ngô đối chứng trong công thức ngô - ngô là 1,2-2,3 tấn/ha, nhờ cây đậu tương đã cố định

được đạm từ nốt sần để lại cho đất 44-103 kg N/ha Còn theo Myer và Wood (1987) [60] Cao lương được trồng sau cao lương phải cần 55 kg N từ phân bón

để đạt được năng suất bằng với năng suất cao lương trồng sau khi thu hoạch

đậu tương Kết quả nghiên cứu của Giri và De (1980) cũng khẳng định rằng lúa miến đã cho năng suất cao hơn khi được trồng sau thu hoạch lạc

2.2 Tình hình nghiên cứu ở trong nước

2.2.1 Đất dốc Việt Nam, hệ thống cây trồng và biện pháp canh tác

2.2.1.1 Đất dốc Việt Nam và những yếu tố hạn chế năng suất cây trồng

Đất vùng đồi núi chiếm hơn 70% diện tích tự nhiên toàn quốc và có đến

23 triệu ha đất chua, với pH đất ở tầng mặt thấp và dao động phổ biến trong khoảng 4-4,5 Trong đó: khoảng 11 triệu ha đất đồi núi có pH thấp đã trở thành đất trống, đồi núi trọc do rừng bị đốn và canh tác bóc lột độ phì nhiêu tự nhiên, không được bảo vệ và không bón phân cho cây trồng, bồi bổ đất (Nguyễn Tử Siêm, Thái Phiên, 1998) [28]

Những hạn chế chủ yếu về mặt sản xuất của đất đồi núi Việt Nam là xói mòn, rửa trôi Khi hiện tượng xói mòn rửa trôi xảy ra trên đất dốc, lượng đất mất đi là khá lớn đồng thời với nó là hiện tượng mặt đất bị bào mòn làm cho tầng đất mỏng Theo Thái Phiên, Nguyễn Tử Siêm (1998) Đất đồi núi hiện nay còn lại tầng A0 và A1 rất mỏng, thậm chí có nơi hoàn toàn mất hết Lớp thảm mục do thân cành lá rụng không dày, hoặc bị trôi, bị đốt cháy, hoặc gom làm chất đốt không còn tác dụng bảo vệ tầng mặt là nơi có hoạt động vi sinh vật mùn hoá tích cực nhất [27]

Theo Bùi Quang Toản (1991) [34] trên đất canh tác nương rẫy ở Tây Bắc, mỗi năm tầng đất mặt bị xói mòn từ 1,5-3,0 cm, mỗi ha có thể bị trôi mất 130-200 tấn đất/năm

Nghiên cứu của Trần Đức Viên, Lê Minh Giang (1996) [37] cũng cho biết lượng đất bị rửa trôi trên các loại nương khác nhau ở Đà Bắc, Hoà Bình Với lúa nương, lượng đất mất do xói mòn tăng lên theo thời gian canh tác nhưng với sắn thì ngược lại Qua đánh giá xếp loại, lượng đất mất do xói mòn trên nương trồng sắn là thấp nhất, và trên nương bỏ hóa là cao nhất

Bảng 2.2: Lượng đất mất trên các loại nương sau một số năm canh tác

Loại nương Đất mặt bị bào

(Nguồn: Trần Đức Viên, Lê Minh Giang, 1996)[37]

Thoái hoá vật lý là hệ quả của xói mòn ngoài bóc đi tầng đất mặt tơi xốp, nó làm cho mất cấu trúc đất và giảm sức thấm nước Khi đất bị thoái hoá cấu trúc đoàn lạp <0,25 mm tăng lên và đoàn lạp có giá trị nông học giảm mạnh, khả năng duy trì cấu trúc giảm theo thời gian và đoàn lạp rất dễ bị phá

vỡ khi gặp nước Các đoàn lạp nhỏ giàu mùn và đạm dễ bị rửa trôi, nên khi cấu trúc đất bị phá vỡ, chất hữu cơ và đạm bị giảm nhanh chóng (Nguyễn Tử Siêm, Thái Phiên, 1998) [27] Sau khi khai hoang trồng trọt độc canh nhất là sắn và lúa nương, đất trở lên chặt cứng và khả năng thấm nước kém hẳn

Sự thiếu hụt dinh dưỡng trên vùng đất dốc là một trong những hạn chế

đến năng suất cây trồng Với địa hình cao dốc và chia cắt mạnh, hàng năm những trận mưa lớn, tập trung vào 6 tháng mùa mưa chiếm tới 80-85% tổng lượng mưa cả năm đã làm giảm dinh dưỡng đất do xói mòn hoạt động mạnh

và rửa trôi đất lớn (Nguyễn Quang Mĩ, 1992) [16] Phân tích đất trôi vào máng hứng được tiến hành nghiên cứu trong nhiều năm (1990-1993), theo Nguyễn

Tử Siêm (1993) [26] thành phần dinh dưỡng trong đất trôi vào máng hứng trên các loại đất khác nhau, có sự biến động rõ nét về hàm lượng chất hữu cơ và thành phần N, P, K

Bảng 2.3: Thành phần dinh dưỡng trong đất trôi vào máng hứng.

- Đất thoái hoá trên Liparit (Vĩnh phú) 1,20 0,12 0,02 0,12

- Đất đỏ nâu bazan (Đắc lắc) 3,70 0,27 0,27 0,05

- Đất đỏ vàng phiến thạch (Hoà Bình) 2,50 0,15 0,08 0,14

- Đất vàng nhạt trên đá cát (Nghệ An) 2,83 0,11 0,22 0,20

(Nguồn: Nguyễn Tử Siêm, 1993)[26]

Lượng dinh dưỡng mất đi do xói mòn chủ yếu là chất hữu cơ, đạm, lân

và Kali Trong đó lượng các chất mất đi lớn hơn rất nhiều so với lượng dinh dưỡng mà cây cần hấp thu Hàm lượng các nguyên tố dinh dưỡng bị mất có thể xếp theo thứ tự sau: C > N; K > Ca > Mg > P (Nguyễn Tử Siêm, Thái Phiên, 1998) [27]

Kết quả nghiên cứu của Trần Đức Viên (1996) [37] cho biết tính chất hoá tính của đất trên các loại nương sau một số năm canh tác

Bảng 2.4: Tính chất hoá tính của đất nương rẫy sau một số năm canh tác.

đất

K 2 O lđl/100g

Xói mòn đất là nhân tố chính làm mất dinh dưỡng đất nhất là các cation, sự mất dinh dưỡng phụ thuộc nhiều vào phương thức canh tác và cơ cấu cây trồng Hàm lượng chất hữu cơ đều giảm theo năm canh tác, thấp nhất

là nương bỏ hoá, cao nhất là nương vụ đầu Độ chua đất giảm nhanh theo thời gian sử dụng do đất bị mất nhiều cation Khả năng trao đổi cation đều nhỏ hơn

12 cho thấy đất bị suy thoái rất nhanh Sự mất các yếu tố dinh dưỡng có thể xếp theo thứ tự sau: N, K > Ca, Mg > P Tuy nhiên hàm lượng trong đất nhỏ

và rất không ổn định phụ thuộc nhiều vào độ ẩm đất

Xem xét một số yếu tố dinh dưỡng hạn chế nội tại của đất dốc có ảnh hưởng đến sinh trưởng và năng suất cây trồng Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Công Vinh (2000) [39] cho biết:

- Đất đỏ vàng phiến thạch sét: "Hạn chế thiếu" đối với lạc là : P, Mg, K,

đối với ngô là: P, N, K; "Hạn chế thừa" đối với ngô là: Fe, Mn

- Đất nâu đỏ bazan: "Hạn chế thiếu" đối với lạc là: P, K, Ca, S, đối với ngô là: P, N, Mg; "Hạn chế thừa" đối với ngô là Mn

- Đất đỏ vàng trên đất sét vôi:"Hạn chế thiếu" đối với ngô là: N, P, K,

"Hạn chế thừa" là Mn

Nhìn chung sự thoái hoá về đất do ảnh hưởng của các quá trình: hàm lượng chất hữu cơ trong đất thấp do khoáng hoá mạnh và xói mòn, hàm lượng dinh dưỡng kém do xói mòn và rửa trôi, tầng đất bị xói mòn, cấu trúc đất bị phá vỡ gây nên những điều kiện vật lý nước của đất không thuận lợi cho cây trồng (Thái Phiên, Nguyễn Tử Siêm, 1992) [20] Đồng hành với sự thất thoát dinh dưỡng đất do xói mòn rửa trôi là quá trình đất bị chua hoá, do mất kiềm

và kiềm thổ mà pH đất giảm xuống nhanh chóng trên đất đồi dốc thoát nước mạnh (Lương Đức Loan, Nguyễn Tử Siêm, 1979) [15] Độ chua của đất là một

đặc trưng cơ bản có tác động mạnh mẽ đến hoạt động sống cây trồng Khi độ chua tăng, ảnh hưởng đến hút thu tích luỹ dinh dưỡng, thậm trí làm rối loạn dinh dưỡng cây trồng Điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm là tác nhân giải

phóng chất hữu cơ, làm khoáng hoá nhanh chóng Mưa nhiều tập trung gây nên xói mòn rửa trôi, đất bị chua hoá với tốc độ nhanh Theo Nguyễn Tử Siêm (1993) [26] đất trồng lúa nương Việt Nam hầu hết có pH<5 pH thấp là tác nhân gây lên khả năng hấp phụ và cố định lân cao (Nguyễn Vy, Trần Khải, 1978) [40] Vùng đất đồi chua giải phóng ra một lượng sắt, nhôm di động lớn, các chất này có năng lực giữ chặt lân thông qua nhóm Hydroxil Khi chất hữu cơ bị mất, lân bị giữ chặt tăng vọt từ vài trăm đến 1000 ppmP Nếu giảm 1% chất hữu cơ thì lân bị cố định chặt tăng lên khoảng 50 mg P2O5/100 g đất Trên đất đồi thoái hoá dạng Al-P và dạng Fe-P đạt trên 55% lân tổng số, lân hữu cơ cũng bị giảm từ 20% xuống chỉ còn 10-15% lân tổng số Sự chuyển hoá này làm cho hầu hết vùng đất đồi dốc trở lên nghèo lân dễ tiêu, nhiều trường hợp đến mức vệt hoàn toàn không phát hiện được, trong khi mức tối thiểu cần cho phần lớn cây trồng trên đất đồi từ 8-10 mg P2O5/100g đất (Nguyễn Tử Siêm, Thái Phiên, 1998) [27]

2.2.1.2 ảnh hưởng của chế độ canh tác nương rẫy đến tính chất đất dốc và năng suất cây trồng

Điều tra ảnh hưởng của chế độ canh tác nương rẫy trên vùng đồi núi,

Đỗ Đình Sâm (1968) [25] cho thấy quá trình canh tác nương rẫy của đồng bào

đã làm đất bị xói mòn mạnh, dẫn đến chua hoá đất, nghèo chất hữu cơ và lân

dễ tiêu trong đất Đất lúa nương mới khai phá vụ đầu pH = 4,9; Chất hữu cơ tổng số = 5,5%; Lân dễ tiêu = 5,0 mg P2O5/100g đất; đất nương sắn đã trồng 2

vụ lúa cạn các chỉ tiêu trên đạt: pH = 3,8; hữu cơ = 3,8% và 1,2 mg P2O5/100g

đất Trên các nương 4 năm liên tục trồng ngô các chỉ tiêu tương ứng là 4,0; 2,4

và 0,8 Kết quả điều tra khảo sát ở nhiều bản thuộc miền núi phía Bắc, Lê Văn Tiềm, Lê Quốc Doanh (1999) [33] đã kết luận hệ số canh tác (F) trên đất dốc tăng nhanh, rút ngắn dần năm bỏ hoá, chuyển dần sang nương cố định là một trong những nguyên nhân chính làm suy giảm độ phì đất dốc Khảo sát đất đồi

núi vùng Đông Bắc, Nguyễn Thế Đặng (1998) [7] nêu 3 nguyên nhân dẫn đến

thoái hoá đất: xói mòn - trồng cây ngắn ngày - trồng chay hoặc bón phân

không hợp lý

Lối canh tác nương rẫy không có biện pháp bảo vệ đất đi kèm, hữu cơ

đất bị nghèo kiệt nhanh chóng, hệ quả của nó là đất bị chua hoá, nghèo dinh

dưỡng và đặc biệt là lân dễ tiêu Theo Nguyễn Hữu Hồng (1994) [12] nguyên

nhân cơ bản làm thoái hoá đất đồi dốc gồm các quá trình cơ bản là xói mòn,

rửa trôi và sự suy giảm chất hữu cơ đất Xói mòn làm mất lớp đất bề mặt

khoảng 1,0-2,5 cm tương đương 65-125 tấn đất/ha và làm trôi đi 1,2-21,6 kg

N; 1-1,5 kg P2O5; 15-33 kg K2O; Khoảng 75 kg mùn trong 1 tấn đất trôi Chất

hữu cơ đất có thể bị giảm đi do khai phá rừng, canh tác cây trồng ngắn ngày là

mối lo ngại đáng kể, nếu không có biện pháp bảo vệ đất đi kèm

ở miền núi và vùng cao, tập quán canh tác du canh đã làm tổn thất

nghiêm trọng về đất và dinh dưỡng cây trồng vốn có trong đất dẫn đến năng

suất cây trồng giảm sút hoặc đình trệ sau 1 chu kỳ 4-5 năm canh tác

Bảng 2.5: Diễn biến năng suất lúa nương qua một chu kỳ canh tác đất dốc

Năng suất (Kg/ha) Thời gian

canh tác Đất đỏ vàng

trên phiến sét

Đất đỏ vàng trên đá cát

Đất đỏ bazan

Đất đỏ vàng trên granit

(Nguồn: Thái Phiên, Nguyễn Tử Siêm, 1992)[20]

Nghiên cứu của Trần Đức Viên (1996) [37] cho thấy tình trạng độc

canh cây lương thực đã làm năng suất lúa nương thấp và giảm nhanh là điều

không thể phủ nhận ở Bản Tát (Hoà Bình) năng suất lúa nương năm 1 là

1460 kg/ha, năm 2 còn 1170 kg/ha, năm 3 chỉ còn 540 kg/ha và sau đó là thất thu ở xã Thái Thịnh (Hoà Bình) trồng lúa nương dài ngày (180-200 ngày) sau 3-4 năm cũng phải bỏ hoá

Đất mới khai hoang có chất hữu cơ tổng số 5-6%, chỉ sau 4-5 năm trồng cây lương thực ngắn ngày, chất hữu cơ giảm đến 50-60%, thậm chí đến 70% mức ban đầu, kết quả của sự suy giảm chất hữu cơ và keo đất dẫn đến những hạn chế lớn khác làm cho hiệu suất canh tác cạn bị hạ thấp đáng kể Nếu quảng canh sau 2-3 năm, thậm chí sau hơn 1 vụ, tầng đất mặt bị rửa trôi hầu hết, đất bị kiệt màu nhanh chóng, mùn đất bị mất đi, các cation kiềm và kiềm thổ trôi dần, dẫn đến đất bị chua hoá Hệ quả tất yếu của canh tác cạn là không cho năng suất cây trồng Nếu tiếp tục trồng tỉa trên cùng một mảnh đất

mà không có biện pháp hạn chế xói mòn hoặc bổ sung dinh dưỡng cho đất hàng năm bằng bón phân (Lương Đức Loan, Nguyễn Tử Siêm, 1979) [15]

Nếu chỉ biết khai thác những tiềm năng sẵn có trong đất, sẽ làm cho đất

bị nghèo kiệt về dinh dưỡng do cây trồng hút và do quá trình xói mòn đất, dẫn

đến tình trạng đất mất khả năng sản xuất Ngay cả khi trồng đậu tương là một loại cây có thể làm giàu chất đất qua khả năng cố định đạm của bộ rễ và lượng dinh dưỡng qua sinh khối của thân lá rụng Nhưng qua 12 năm độc canh không có biện pháp chống xói mòn, bảo vệ đất, không trả lại tàn dư của cây trồng cho đất đã làm độ phì nhiêu đất giảm mạnh, ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng và phát triển của cây trồng dẫn đến năng suất thấp (Lê Văn Tiềm, Bùi Huy Hiền, 1996) [32] Tại nương cố định của Hợp Tác Xã Chiềng Phú, Yên Châu, Sơn La, do hiệu quả kinh tế cao hơn so với cây lương thực (lúa, ngô, sắn…) nên đã độc canh đậu tương 12 năm Trong 3 năm đầu, năng suất đạt 0,6-0,8 tấn/ha, 5 năm tiếp theo năng suất chỉ còn khoảng 0,5 tấn/ha và sau đó giảm xuống chỉ còn 0,2-0,3 tấn/ha Đất được cày và làm cỏ kỹ nên tốc độ xói mòn và rửa trôi mạnh, chẳng những thể hiện năng suất tụt xuống thấp mà còn thể hiện ở độ phì đất: hàm lượng chất hữu cơ xuống thấp, các chất dinh dưỡng

bị cạn kiệt, đất bị chua và xuất hiện độc tố nhôm Một dấu hiệu về mức độ trầm trọng của nương cố định độc canh cây hàng năm là sau chu kỳ nhiều năm canh tác có lô đất bỏ hoá đến 3 năm sau mà cây bụi vẫn không mọc nổi Diễn biến năng suất và tình trạng suy giảm độ phì ở nương cố định độc canh cây

đậu tương tại Chiềng Phú cho ta thấy hậu quả của sự thoái hoá đất dốc khi độc canh cây trồng kéo dài ngày cả với cây họ đậu

Bảng 2.6: Tính chất đất sau 12 năm độc canh đậu tương

(Chiềng Phú, Yên Châu, Sơn La)

g đất)

Al +3 trao

(Nguồn: Lê Văn Tiềm, Bùi Huy Hiền, 1996)[32]

2.2.1.3 Nghiên cứu hệ thống cây trồng và biện pháp canh tác đất dốc

Phát triển hệ thống cây trồng trên đất dốc phải gắn liền với sự gìn giữ và quản lý đất, nước và dinh dưỡng Điều này không chỉ ảnh hưởng đến sản lượng cây trồng mà còn ảnh hưởng đến nguồn nước, môi trường sống của con người một cách lâu dài (Thái Phiên, Nguyễn Tử Siêm, 1992) [20] Trên đất dốc hiệu ứng của hệ thống canh tác với tổ hợp cơ cấu cây trồng thích hợp đối với sự phát triển bền vững của đất đai nông nghiệp Trên đất dốc phối hợp một

tỷ lệ 25-50% cây rừng hoặc cây lâu năm, cây ăn quả với 50-75% cây hàng năm bố trí theo băng đồng mức là thích hợp cho phát triển nông nghiệp lâu bền và bảo vệ môi trường Bằng phương thức canh tác này giảm đất bị xói

mòn đi 3 lần, cải thiện được độ phì của đất, tăng năng suất 50-100% và tăng thu nhập lên gấp 2 lần so với canh tác thông thường (Thái Phiên, Nguyễn Tử Siêm, 1992) [21]

Vùng trung du và miền núi nước ta, việc đa canh cây dài ngày và cây ngắn ngày trên cơ sở nông lâm kết hợp mang lại tính bền vững rất cao cho các

hệ sinh thái nông nghiệp vùng đất dốc Theo Đỗ Văn Nhuận (1996) [19] một trong những mô hình canh tác tốt trên đất dốc là trồng lạc, đậu tương xen giữa các hàng cây ăn quả, cây công nghiệp dài ngày ở giai đoạn đầu cây chưa khép tán sẽ có tác dụng làm giảm xói mòn và tăng thu nhập cho người dân Việc trồng xen lạc và các loại đậu đỗ khác với sắn là một hình thức canh tác rất thích hợp trên đất dốc trồng sắn ở miền núi phía Bắc nước ta Sắn được trồng với khoảng cách 0,9 m x 0,7 m và lạc được trồng ở giữa hai hàng sắn Kết quả nhiều thí nghiệm cho thấy công thức lạc trồng xen sắn cho năng suất cao vượt 12,3% so với trồng sắn thuần, vì lượng thân lá lạc sau thu hoạch vùi cho sắn

đã cung cấp một lượng dinh dưỡng đáng kể cho sắn

Hệ thống cây trồng ngắn ngày có cây đậu đỗ là một hệ thống có hiệu quả về bảo vệ đất và cho thu nhập nhanh trên đất dốc trong khi chờ chuyển sang trồng cây dài ngày, cây ăn quả Theo Phạm Thanh Hải (1995) [11], duy trì hệ thống cây trồng ngắn ngày trong đó kết hợp cây hoa màu, cây họ đậu với các băng cây chống xói mòn (dứa, xả) như:

Sắn - Đậu tương + Băng chống xói mòn

Lạc xuân + Ngô + Băng chống xói mòn

Hệ thống cây trồng này đều cho giá trị sản phẩm lớn hơn 6 triệu

đồng/ha/năm, thu nhập thuần 3 triệu đồng/ha/năm Băng chống xói mòn và các cây đậu đỗ có tác dụng giữ đất, chống xói mòn và nâng cao độ phì đất

Theo Bùi Quang Toản (1991) [34] giải pháp cơ bản để sử dụng tốt đất

đồi dốc phải có một hệ thống canh tác phù hợp Các hệ thống cổ truyền đơn giản nhưng không đảm bảo phát triển, các hệ thống chuyển tiếp tiến bộ hơn

nhưng không ổn định và có xu hướng dễ bị phá vỡ để trở về các hệ thống cổ truyền Các hệ thống hiện đại mang tính sản xuất hàng hoá và yêu cầu đầu tư cao Theo tác giả dù hệ thống nào đều yêu cầu độ che phủ tối đa, nhiều tầng, nhiều tán và che phủ quanh năm

Nhận xét về độ che phủ khác nhau của các hệ thống cây trồng, theo Phạm Dương Ưng và cộng sự (1995) [36] đất trồng cà phê, cao su, đồng cỏ, hoa màu xen canh có độ che phủ đạt 50-97%, lượng đất mất do xói mòn thấp (0,2-6,96 tấn/ha/năm) Lúa rẫy, hoa màu trồng thuần có độ che phủ thấp chỉ 10-30%, lượng đất mất do xói mòn cao (24-34 tấn/ha/năm) Nguyễn Thế

Đặng (1997) [6] đề nghị nên trồng xen, trồng gối để có đủ độ che phủ trong mùa mưa, nên trồng xen cây ngắn ngày cho các đồi trồng cây ăn quả và các cây lâu năm khác ở giai đoạn kiến thiết cơ bản đồng thời cần bón phân cho các cây trồng trên đó

Thảm thực vật có tác dụng rất lớn ngăn chặn xói mòn nhờ làm tắt năng lượng hạt mưa, làm chậm tích tụ nước, giảm năng lượng gió, tạo kết cấu bền của thế đất, tăng mức độ thấm nước vào đất, tăng ma sát cơ học thông qua lá

và thảm lá rụng Theo Nguyễn Quang Mĩ (1992) [16] thảm thực vật cây trồng

có độ che phủ lớn đều có khả năng điều tiết dòng chảy trong khi mưa, nên hạn chế được xói mòn tối đa, cây công nghiệp dài ngày có tán che tốt làm giảm

được xói mòn nhiều lần so với cây trồng hàng năm, theo ông thực hiện hệ thống nông lâm kết hợp là giải pháp tốt cho vùng đất dốc Tuy nhiên, biện pháp chống xói mòn hữu hiệu và rẻ tiền nhất là phủ xanh, cây phân xanh có thể trồng gối hoặc trồng xen theo băng

Hiện nay, biện pháp trồng băng cây phân xanh họ đậu được xem là biện pháp hiệu quả đối với đất dốc, vừa hạn chế xói mòn vừa tạo ra nguồn phân hữu cơ rất lớn để duy trì độ phì nhiêu của đất Kết quả nghiên cứu của Nguyễn

Tử Siêm, Thái Phiên (1999) [29] về một số cây phân xanh họ đậu, cây cải tạo

đất thích hợp ở vùng đồi núi cho thấy với khả năng phát triển nhanh, thích ứng

rộng, cho sinh khối lớn và hàm lượng dinh dưỡng trong chất xanh cao Cây

phân xanh họ đậu không những nâng cao được độ phì của đất mà còn có thể

tạo ra nguồn phân xanh tại chỗ cải tạo đất

Bảng 2.7: Một số loại cây phân xanh, cây phủ đất, cải tạo đất dốc

2 Đậu triều (Cajanus cajan) 9,0 1,62 0,37 1,40

3 Đậu công (Flemingia congesta) 7,0 2,41 0,25 2,30

4 Đậu mèo VN (Mucuna sp) 5,0 3,03 0,50 0,45

5 Đậu hồng đáo (Vigna sesquipedalis) 12,8 3,15 0,32 0,52

6 Đậu răng ngựa (Phaseolus calcaratus) 7,8 3,70 0,45 0,75

(Nguồn: Nguyễn Tử Siêm, Thái Phiên, 1999)[29]

Lê Minh Dụ, Lương Đức Loan (1993) [4] nhấn mạnh: khối lượng chất

hữu cơ vùi vào đất càng nhiều thì độ phì đất phục hồi càng nhanh Nguyễn

Thế Đặng (1997) [6] khẳng định: vai trò phân hữu cơ, vùi phụ phẩm của cây

họ đậu xen canh với sắn trong việc cải thiện độ phì nhiêu thực tế của đất Trên

một số loại đất dốc vùng đồi núi phía Bắc, bón phân hợp lý có tác động đến

bảo vệ đất và năng suất cây trồng Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Công Vinh

(2000) [39] cho biết:

- Trên đất đỏ vàng phiến thạch sét: trong cơ cấu đậu, lạc trồng xen trong

sắn Bón phân chuồng và phân xanh làm tăng năng suất cây trồng Bón 6

tấn/ha trên nền 25 kg N, 50 kg P2O5, 50 kg K2O/ha cho năng suất và hiệu quả

kinh tế cao nhất Nếu bón cân đối N, P, K và phân chuồng cho cơ cấu này cho

tăng năng suất lạc 24-51%, năng suất sắn 16-63% Mức phối hợp 50 kg N, 60

kg P2O5, 60 kg K2O/ha, 3 tấn phân chuồng và 500 kg CaO/ha với thu nhập

tăng gấp đôi sắn thuần

- Trên đất nâu đỏ bazan: khi bón lân trên nền N, K cho tăng năng suất

đáng tin cậy, năng suất cao nhất đạt ở mức bón 90 kg P2O5/ha/vụ, đối với lạc xuân tăng 0,8 tấn/ha (tăng 116%), đối với ngô hè thu tăng 1,71 tấn/ha (tăng 85%) Khi bón phân hữu cơ tăng năng suất lạc 14-35%, năng suất ngô 35-82% Đối với lạc trong cơ cấu lạc xuân - lúa nương hè thu xen cam, tăng phân bón làm tăng năng suất lạc 83-154%, lúa nương 22-37% so với không bón

- Trên đất đỏ vàng trên đá sét - vôi: khi bón 90 kg P2O5/ha trên nền N,

K cho năng suất đạt cao nhất, với lạc tăng 41-45%, ngô tăng 40-53% Bón phân hữu cơ tăng năng suất lạc xuân 11-50%, năng suất ngô hè thu 23-65% so với không bón phân Nếu bón kết hợp phân hữu cơ và phân khoáng tăng năng suất lạc xuân 11-71% và năng suất ngô 43-85 % so với không bón phân

Canh tác trên đất dốc có nhiều biện pháp, theo Trần An Phong (1996) [23] các biện pháp canh tác thông thường, dễ áp dụng, ít tốn kém nhưng cho hiệu quả là:

- Canh tác kiểu "da báo"

- Trồng cây theo các dải đồng mức

- Làm đất tối thiểu

- Đa canh cây trồng

- Bón phân hữu cơ kết hợp với phân khoáng

- Trồng các cây phân xanh và cây họ đậu cải tạo đất…

Tuy nhiên, con người là chủ thể của tất cả các hành động gây ra đất trống, đồi núi trọc và thoái hoá đất dốc Việc chặt phá rừng bừa bãi, sử dụng

đất không hợp lý do kinh tế hoặc nhận thức kém mối nguy hại mà họ có thể gây ra Trên vùng đất dốc có hàng triệu đồng bào dân tộc thiểu số đang sống,

đời sống của họ vô cùng khó khăn thiếu thốn, sự hiểu biết còn hạn chế Do vậy, các biện pháp kỹ thuật dù có hay đến đâu cũng không thể thực hiện được nếu không có các biện pháp kinh tế - xã hội đồng hành: tăng cường phát triển kinh tế vùng núi với các chương trình xóa đói giảm nghèo, phát triển giao

thông, dịch vụ, phát triển các ngành nghề phụ, nâng cao mặt bằng dân trí, văn hoá và từng bước ổn định phát triển kinh tế hộ gia đình Triển khai công tác giao đất giao rừng cho hộ và cộng đồng quản lý, tăng cường sự hiểu biết về tầm quan trọng của rừng và các biện pháp bảo vệ đồng thời sử dụng một cách hợp lý nguồn tài nguyên đất dốc

2.2.2 Nghiên cứu cây đậu đỗ trong hệ thống canh tác đất dốc

Cây đậu đỗ có khả năng cải tạo đất nhờ việc cố định nitơ tự do thông qua hoạt động của vi khuẩn nốt sần cộng sinh với bộ rễ cây họ đậu Người ta

đã xác định được sau mỗi vụ trồng cây họ đậu đã cố định và bổ sung vào đất lượng N như sau: 60-80 kg N/ha (đậu tương), 70-110 kg N/ha (lạc) Nhờ khả năng cố định N này, sau khi thu hoạch thành phần hoá tính của đất trồng được cải thiện rõ rệt, lượng N trong đất tăng và khu hệ vi sinh vật háo khí trong đất

được tăng cường, có lợi đối với các cây trồng sau, nhất là đối với các loại cây trồng cần sử dụng nhiều N Ngoài khả năng cố định N khí quyển ra, cây họ

đậu còn có khả năng hấp thụ các chất khoáng khó hoà tan ở tầng đất dưới đặc biệt là P và K, làm giàu dinh dưỡng cho tầng đất mặt Mặt khác, sau khi thu hoạch, gốc và rễ của chúng cùng với thân lá rụng xuống để lại cho đất một lượng chất hữu cơ đáng kể, góp phần nâng cao độ phì của đất, giảm được xói mòn (Nguyễn Văn Quán, 1984) [24]

Nghiên cứu trồng lạc 3 năm (6 vụ) ở vùng đất dốc Nguyễn Văn Tuấn (1997) [35] cho thấy trồng lạc có tác dụng phủ xanh đất dốc, phủ xanh đất đồi núi trọc, cải thiện môi trường sinh thái, chống bốc hơi nước, chống xói mòn rửa trôi đất, bảo vệ và làm tăng độ phì đất Cụ thể là: làm tăng pH đất (tăng 0,5 đơn vị); làm tăng hàm lượng các chất dinh dưỡng trong đất (mùn tăng 0,38%, N tổng số tăng 0,01%, lân tổng số tăng 0,008%), tăng hàm lượng các chất dễ tiêu trong đất (lân dễ tiêu tăng 4,54 mg; Kali trao đổi tăng 1,82 mg; CEC tăng 2,061 lđl; Tổng Ca+2, Mg+2 tăng 2,5 mg) Trồng lạc ở vùng đất dốc

có tác dụng giải quyết nguồn phân chuồng thiếu hụt trong quá trình thâm canh

cây ăn quả đặc sản Về tác dụng của phân khoáng đối với sự sinh trưởng và năng suất lạc, tác giả cho rằng bón phân khoáng N, P, K với liều lượng hợp lý

ở vùng đất dốc bạc màu đã làm tăng các chỉ tiêu sinh trưởng của cây, tăng các chỉ tiêu cấu thành năng suất, dẫn đến tăng năng suất chất xanh, tăng năng suất lạc củ ở cả 2 vụ gieo trồng (vụ xuân và vụ thu) Hiệu quả phân khoáng cho cao nhất khi phối hợp N, P, K với hàm lượng 40 N, 90 P2O5, 60 K2O hay tỷ lệ N: P: K = 4: 9: 6 cho lạc xuân Với liều lượng 30 N, 60 P2O5, 30 K2O hay tỷ lệ N: P: K = 3: 6: 3 cho lạc thu Nghiên cứu kỹ thuật bón phân cho lạc, Lê Song Dự, Nguyễn Thế Côn (1979) cho rằng các tỉnh phía Bắc lượng phân bón thích hợp cho lạc có thể là: N20 P80 K40 [5] Trên đất bạc màu Hà Bắc, theo Nguyễn Thị Dần (1976) phân bón thích hợp cho cây đậu đỗ là 30 kg N, 90 kg P2O5, 60 kg

K2O và 10 tấn phân chuồng/ha, lạc xuân đạt 2,0-2,5 tấn/ha, lạc thu 0,9-1,1 tấn/ha, đậu tương đạt 10,0-12,5 tạ/ha, tỷ lệ N: P: K thích hợp trên nền 10 tấn phân chuồng là 1: 3: 2 [2]

Sử dụng phân khoáng, phối hợp giữa đạm, lân và vôi trong thâm canh không những chỉ nâng cao năng suất cũng như hiệu quả kinh tế của lạc và đậu tương mà còn có tác dụng tạo ra một khối lượng chất xanh lớn, làm tăng độ che phủ đất và cung cấp nhiều chất hữu cơ cho đất qua các tàn dư thực vật

Điều này rất có ý nghĩa đối với việc cải tạo vùng đất đồi thoái hoá, chua và nghèo chất hữu cơ ở trung du và miền núi Tác giả Trần Danh Thìn (2001) [30] cho thấy việc cải thiện chế độ dinh dưỡng đất bằng việc bón đạm, lân và vôi riêng rẽ hoặc kết hợp đã có tác dụng rõ rệt trong việc khắc phục hạn chế của các yếu tố dinh dưỡng đất, nâng cao năng suất đậu tương và lạc Tuy nhiên, bón kết hợp cho năng suất và hiệu quả phân bón cao hơn đáng kể so với bón riêng rẽ Bón kết hợp cả 3 yếu tố N, P, CaO cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao nhất ở cả hai nền phân cao và thấp Đối với đất đồi chua, nghèo dinh dưỡng, bón với lượng phân cao 100 kg N + 150 kg P2O5 + 500 kg CaO +

50 kg K2O/ha đã cho năng suất và hiệu quả kinh tế của đậu tương và lạc cao Song song với bón phân đảm bảo dưỡng chất cho cây trồng thì biện pháp quản

lý dinh dưỡng tổng hợp và kỹ thuật che phủ đất cho hiệu quả đáng kể, theo Phan Quốc Gia (2003) [10] nhờ áp dụng biện pháp trên đã làm tăng nhiệt độ

và ẩm độ đất trồng, tăng tỷ lệ nảy mầm, cây sinh trưởng khoẻ, ra lá nhanh, tăng khả năng tích luỹ chất khô, rút ngắn thời gian sinh trưởng và cho năng suất cao hơn làm theo kỹ thuật truyền thống của địa phương Tốt nhất là kỹ thuật quản lý dinh dưỡng tổng hợp INM (INM - Intergrated Nutrition Management) che phủ màng PE sau đó đến INM phủ rơm Khi áp dụng INM

có che phủ đất và vùi thân lá cây đậu đỗ sau thu hoạch Độ phì đất được cải thiện làm tăng hàm lượng các dưỡng chất như mùn, N tổng số, lân dễ tiêu và kali trao đổi Trong đó cây lạc có tác động hiệu quả nhất đến cải thiện độ phì

đất Trong hệ thống luân canh, cây ngô sinh trưởng khoẻ và cho năng suất cao hơn nếu được luân canh trồng sau cây đậu đỗ đặc biệt là cây lạc

Đánh giá khả năng phát triển và thích ứng của các giống đậu đỗ trong

điều kiện của vùng trung du miền núi phía Bắc Trần Danh Thìn (2001) [30] cho rằng các giống đậu tương AK05, VX93 và K30 là những giống cho năng suất khá cao trong vụ xuân, còn trong vụ hè các giống DT84, DT93 và K30 có khả năng cho năng suất cao Với các giống lạc như: BG78, số 6, LVT, 75/23, V79 là những giống có khả năng cho năng suất cao trong điều kiện vụ xuân Các giống đậu xanh như: 044, ĐX06 phát triển tốt trên đất đồi thoái hoá, tác giả đề nghị nên mở rộng diện tích gieo trồng các giống đậu đỗ trên đồng thời tiếp tục khảo nghiệm thêm các giống đậu đỗ mới trên các tiểu vùng sinh thái khác nhau đển đảm bảo kịp thời bổ sung cho sản xuất

Cây đậu đỗ thực phẩm được coi là cây trồng quan trọng ở Việt Nam, chúng là cây trồng xen, trồng gối và tăng vụ trong nông nghiệp Trồng cây

đậu đỗ nhằm mục đích thực phẩm và cải tạo đất được coi là hướng chiến lược trong phát triển nông nghiệp Trồng xen, trồng gối cây đậu đỗ với các cây

lương thực như ngô, khoai, sắn… là hình thức canh tác rất quen thuộc của nông dân Việt Nam, đặc biệt là trên những vùng đất cao, trung du và miền núi (Trần Văn Lài, 1996) [14]

Trong các hệ thống luân canh vùng đồi núi phía Bắc, cây đậu đỗ thực phẩm có ý nghĩa to lớn về kinh tế và cải tạo đất (Nguyễn Công Thuật, Lê Văn Thuyết, 1996) [31] khả năng cố định N sinh học của bộ rễ cây họ đậu là một lợi thế quan trọng cho phép sản xuất cây đậu đỗ trên nhiều loại đất và có mặt phổ biến trong các hệ thống luân canh, xen canh và tăng vụ Các công thức luân canh chủ yếu có cây đậu đỗ là:

Ngô xuân xen đậu tương (lạc) - Lúa mùa sớm

Lạc (đậu tương) xuân - Ngô hè thu

Ngô xuân xen đậu tương - Đậu tương hè thu

Trong các hệ thống nông lâm kết hợp, trồng xen các cây đậu đỗ dưới tán cây ăn quả, cây công nghiệp và cây rừng trong những năm khi cây chưa khép tán đã tỏ ra có hiệu quả cao về kinh tế lẫn duy trì và nâng cao độ phì đất, góp phần tích cực vào việc phát triển nông - lâm nghiệp bền vững vùng cao

Đặc biệt trên đất bạc màu trung du, cây đậu đỗ thực phẩm còn có ý nghĩa về mặt tăng vụ, tăng thêm thu nhập cho người dân (Trần Văn Diễn và cộng sự, 1996) [3] Mặt khác, việc bố trí cây đậu đỗ trong các công thức luân canh, tăng vụ, trồng xen, trồng gối là giải pháp tích cực cho phép sử dụng một cách

có hiệu quả nhất về các điều kiện đất đai, khí hậu và lao động ở vùng trung

du, miền núi phía Bắc nước ta (Nguyễn Hữu Đông và cộng sự, 1996) [9]

2.2.3 Hiệu quả của trồng xen cây đậu đỗ trên đất dốc

Trồng xen là một biện pháp kỹ thuật tiên tiến đạt được nhiều mục tiêu: hạn chế xói mòn đất, đa dạng hoá sinh học, tăng thu nhập trên đơn vị diện tích gieo trồng (Võ Minh Kha, Nguyễn Như Hà, 1994) [13] Bằng hình thức trồng xen con người đã tận dụng tốt hơn các điều kiện tự nhiên và những ưu thế của quần xã

- Về khí hậu: trồng xen đã tận dụng thêm ánh sáng nhất là vào giai đoạn

đầu (lúc cây trồng còn nhỏ) để cây trồng thêm có thể hoàn thành một giai

đoạn khá dài của chu kì sinh trưởng

- Về dinh dưỡng đất: thường người ta xếp các cây có nhu cầu N, P, K về

lượng và tỷ lệ khác nhau từ một đến vài nguyên tố hoặc thời kỳ cây có nhu cầu khác nhau để luôn thoả mãn cho nhu cầu mỗi cây và vì thế cho cả quần xã Trong sự khác nhau ấy có cả hiện tượng một cây thì nhu cầu ở đất, một cây có thể tích luỹ được từ không khí (một cây sử dụng, một cây bồi dưỡng) Chẳng hạn: xen giữa các cây nhu cầu nhiều đạm như ngô với cây họ đậu cố định

được đạm

-Về ưu thế của một quần xã: có các quan hệ tương hỗ (phù trợ) tăng

cường sự trao đổi chất dinh dưỡng qua đất, sự tổng hợp các tác động có lợi vào

đất như hạn chế cỏ dại, hạn chế những ảnh hưởng xấu đến tính chất lý hoá tính đất, tăng thêm lượng rễ và các chất hữu cơ cho đất (Lý Nhạc, Dương Hữu Tuyền, Phùng Đăng Chinh, 1987) [18]

Trên đất đồi núi cơ cấu xen canh sắn và đậu, lạc được áp dụng khá phổ biến, nó vừa mang hiệu quả kinh tế, làm tăng thu nhập cho nông dân, vừa có tác dụng cải tạo phục hồi độ phì nhiêu của đất Với hệ thống trồng xen này, chất hữu cơ do thân lá lạc, đậu trả lại cho đất từ 2-5 tấn chất khô/ha, tương ứng với 55-75 kg N, 17-23 kg P2O5, 10-29 kg K2O, 28-38 kg Ca và 13-15 kg Mg Trên đất dốc, việc trồng xen lạc, đậu đỗ với sắn giữa các băng cây phân xanh chống xói mòn theo đường đồng mức có tác dụng nâng cao hàm lượng chất hữu cơ trong đất, giảm được xói mòn và mang lại lợi ích kinh tế cao cho nông dân (Nguyễn Công Vinh, Thái phiên, 1996) [38]

Lê Trọng Cúc và cộng sự (1992) [1] cho biết tình trạng rửa trôi, xói mòn của các mô hình canh tác có trồng xen lạc hoặc đậu trên đất dốc cho tổn thất về đất và các chất dinh dưỡng đất (N, P, K) là ít nhất so với các phương thức canh tác trồng sắn có luống, trồng sắn không có luống và để đất trống

Bảng 2.8: Tình trạng rửa trôi của một số mô hình canh tác trên đất dốc

N, P, K tương ứng (kg/ha) Phương thức canh tác Tổn thất đất

đất, sự cạnh tranh về ánh sáng Tuy nhiên, cũng có sự tác động tương hỗ, nhờ

sự cố định N sinh học của cây lạc đã cung cấp thêm nguồn N cho đất mà cây sắn có thể hấp thụ được, làm thúc đẩy sự tăng trưởng về chiều cao cây hơn so với sắn trồng thuần ở giai đoạn sau Kết quả của sự cạnh tranh trong sinh trưởng cũng đã gây nên sự sai khác về năng suất của các cây trong hệ xen canh Cây trồng xen luôn có năng suất thấp hơn trồng thuần Tuy nhiên sự sụt giảm này được bù đắp nhiều hơn bằng năng suất của lạc xen và tác dụng nâng cao hệ số sử dụng đất Tác giả cho biết, bằng phương thức trồng lạc xen sắn, tranh thủ không gian và thời gian đã nâng hệ số sử dụng đất lên 1,58 đến 1,65 lần so với trồng thuần Như vậy vừa tăng thu nhập vừa tạo được độ che phủ tốt hơn Mặt khác còn tạo nên hệ nông nghiệp đa dạng hoá sinh học, góp phần bảo vệ đất và môi trường sinh thái bền vững

Đất đồi dốc trồng xen sắn với đậu đỗ có hiệu quả Việc sản xuất cây phân xanh tại chỗ bằng biện pháp trồng xen cây họ đậu hoặc dành phần đất trồng xen theo băng cây phân xanh vừa hạn chế xói mòn vừa tạo ra nguồn phân xanh tại chỗ và cải tạo đất Trường hợp trồng xen theo băng mặc dù băng

cây xanh họ đậu chiếm 10% diện tích nhưng tổng sản lượng cây trồng chính

các năm sau tăng dần và ổn định hơn so với đối chứng không trồng (Thái

Phiên, Nguyễn Tử Siêm, Trần Đức Toàn 1997) [22]

Bảng 2.9: ảnh hưởng của phương thức trồng xen theo băng đến năng suất

của một số cây trồng trên đất dốc

Năng suất bình quân (kg/ha) Cây trồng

Trồng thuần Trồng xen theo băng Chênh lệch

(Nguồn: Thái Phiên, Nguyễn Tử Siêm, Trần Đức Toàn, 1997)[22]

Năng suất thực thu trong các công thức trồng cây theo băng cao hơn

năng suất trồng thuần không áp dụng các biện pháp chống xói mòn, mặc dù

diện tích ở công thức canh tác theo băng có giảm đi khoảng 10% So sánh

năng suất cây trồng giữa các công thức, ta thấy ngô và sắn có phản ứng khá rõ

với lối canh tác theo băng hơn là cây họ đậu Kỹ thuật canh tác theo băng có

thể cho năng suất tương đối ổn định trên đất dốc Hiệu quả kinh tế có thể rõ

hơn trong những năm tiếp theo khi mà ở công thức đối chứng lượng đất bị xói

mòn sẽ làm cho độ phì nhiêu càng giảm sút Như vậy hiệu quả của hệ thống

canh tác tạo băng cây xanh họ đậu theo đường đồng mức không những có tác

dụng bảo vệ đất mà còn thể hiện ở năng suất cây trồng tăng

Với các cây lương thực (lúa, sắn, ngô) nếu các cây đậu đỗ thực phẩm

(đậu tương, lạc) đưa vào trồng xen thì sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao, cải tạo

được độ phì nhiêu của đất và chống xói mòn rửa trôi trên đất dốc, (Nguyễn

Đậu, Nguyễn Văn Tiễn, Nguyễn Hữu Hồng, 1991) [8]

Còn với các cây ăn quả (xoài) ở giai đoạn cây chưa khép tán, nếu trồng xen cây đậu đỗ (đậu tương) sẽ mang lại hiệu quả kinh tế và cải tạo đất rõ rệt,

đặc biệt ở công thức trồng xen có bón phân Cụ thể là trồng xen đã nâng cao khả năng giữ ẩm của đất hạn chế sự phát triển của cỏ dại, làm tăng sinh trưởng của xoài và thu nhập của người dân, đáp ứng được nhu cầu lấy ngắn nuôi dài Tận dụng tốt được các nguồn lợi đất đai, khí hậu và lao động trong vùng đồng

thời sử dụng chúng một cách có hiệu quả (Trần Danh Thìn, 2001) [30]

3 Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

3.1 Vật liệu nghiên cứu

3.1.1 Cây trồng

Đề tài tiến hành nghiên cứu 4 loại cây trồng với các giống như sau:

- Cây lúa nương (Oryza sativa):

Giống lúa nương LN93-1 do Viện Bảo Vệ Thực Vật chọn tạo

- Cây ngô (Zea mays):

Giống ngô lai LVN10 do Viện Nghiên Cứu Ngô chọn tạo

- Cây đậu tương [Glycine max (L) merrill]:

Giống đậu tương DT84 do Viện Di Truyền Nông Nghiệp chọn tạo

- Cây lạc (Arachis hypogaea L):

Giống lạc sen lai 75/23 do Viện KHKTNN Việt Nam và Trường Đại học Nông nghiệp I chọn tạo

Các giống trên đã được đưa vào trong sản xuất và thích ứng với điều kiện sinh thái của địa phương

3.2 Nội dung nghiên cứu

- Đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và thực trạng sản xuất nông nghiệp trên đất dốc huyện Điện Biên

- Vai trò cây đậu đỗ trong hệ thống canh tác đất dốc huyện Điện Biên

- ảnh hưởng trồng xen lạc và đậu tương với cây lương thực hàng năm trên đất dốc huyện Điện Biên

+ ảnh hưởng trồng xen đến khả năng sinh trưởng phát triển và năng suất cây trồng

+ ảnh hưởng trồng xen đến độ che phủ đất, độ ẩm đất và lượng đất mất

Công thức 4: Đậu tương + Lúa nương Công thức 5: Lạc + Lúa nương

- Số lần lặp lại: 3

- Độ dốc đất thí nghiệm: 15o

- Kĩ thuật trồng xen lạc và đậu tương theo băng đồng mức:

Chiều rộng băng: 10 m lúa nương, 5 m cây trồng xen

Công thức 4: Đậu tương + Ngô xuân Công thức 5: Lạc + Ngô xuân

- Số lần lặp lại: 3

- Độ dốc đất thí nghiệm: 150

- Kĩ thuật trồng xen lạc và đậu tương theo băng đồng mức:

Chiều rộng băng: 5m ngô xuân, 5 m cây trồng xen

- Diện tích ô thí nghiệm: 100 m2

- Ngày gieo: 15/3/2005

3.3.2 Các chỉ tiêu theo dõi thí nghiệm

* Các chỉ tiêu sinh trưởng phát triển:

- Chiều cao cây (cm): Phương pháp đo từ gốc đến đỉnh sinh trưởng,

theo dõi ở các thời kì: 3-4 lá, ra hoa, thu hoạch

- Chỉ số diện tích lá (LAI) (m 2 lá/ m 2 đất): Phương pháp cân nhanh, theo

dõi ở thời kì ra hoa, quả vào chắc

- Khả năng tích lũy chất khô (kg/ha): Phương pháp sấy mẫu khô đến

khối lượng không đổi, theo dõi ở thời kì ra hoa, quả vào chắc

* Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất:

- Năng suất cây trồng (tạ/ha): thu hoạch toàn bộ ô (trừ phần lấy mẫu

cây), phơi khô, cân khối lượng sản phẩm thu hoạch để tính năng suất thực thu

- Các yếu tố cấu thành năng suất:

+ Cây đậu, lạc: số cây/m2, số quả chắc/cây, khối lượng 100 hạt, năng suất hạt

+ Cây ngô: số hạt/hàng, số hàng/bắp, khối lượng 1000 hạt, năng suất hạt + Cây lúa nương: số bông/m2, số hạt chắc/bông, khối lượng 1000 hạt, năng suất hạt

* Xác định độ ẩm đất (%):

Phương pháp ống đóng

W = mw/ms (% khối lượng đất khô kiệt)

mw : Khối lượng nước trong đất

ms : Khối lượng đất khô kiệt

+ Diện tích của ô xác định lượng đất mất : 10 m chiều dọc sườn đồi (từ

đỉnh xuống) x 3 m chiều ngang (đường đồng mức) = 30 m2

+ Máng hứng ở rãnh đáy của ô 30 m2 này; Đất và nước từ máng hứng chảy vào thùng chứa

+ Mẫu đất được lấy sau mỗi trận mưa, lấy phần rắn lắng đọng đáy thùng, cân khối lượng

+ Thời gian theo dõi mức độ xói mòn có giới hạn: Đến tháng 8/2005

* Hiệu quả cải tạo đất:

Phân tích một số chỉ tiêu hóa tính của đất trước và sau thí nghiệm

+ Hữu cơ tổng số (OM) (%): phương pháp Walkley Black

+ Đạm tổng số (% N): phương pháp Kjeldahl

+ P2O5 dễ tiêu (mg P/100g đất): phương pháp Bray và Kurt II

+ K2O dễ tiêu (mgk/100g đất): phương pháp Matxlova

3.3.3 Phương pháp thu thập số liệu và đánh giá thông tin

3.3.3.1 Thu thập số liệu thứ cấp

Số liệu, tài liệu, kết quả nghiên cứu có liên quan, được thu thập từ các cơ quan chuyên môn: phòng Nông nghiệp Địa chính, trạm Khí tuợng Thuỷ văn huyện Điện Biên, sở Tài nguyên - Môi trường tỉnh Điện Biên Cục thống

kê tỉnh Điện Biên

3.3.3.2 Thu thập số liệu sơ cấp

Thu thập và đánh gía thông tin bằng phương pháp đánh giá nhanh có sự tham gia của người dân (PRA- Participatory Rapid Apprisal) qua phỏng vấn các hộ nông dân đại diện cho các nhóm hộ

3.3.4 Phương pháp xử lý số liệu

Số liệu thu thập được tính toán và xử lý trên máy vi tính bằng phần mềm Excel và phần mềm IRRISTAT

3.3.5 Phương pháp phân tích hiệu quả kinh tế

Sử dụng phương pháp hạch toán kinh tế tài chính tổng quát về phân tích hiệu quả kinh tế

- Lợi nhuận (RAVC) được tính bằng tổng thu nhập thuần (GR) sau khi trừ đi tổng chi phí khả biến (TC)

+ RAVC = GR - TC

+ Tỷ suất lãi toàn phần = (GR - TC) / TC

3 Kết quả nghiên cứu và thảo luận

4.1 đặc đIểm đIều kiện tự nhiên của huyện Điện Biên 4.1.1 Điều kiện địa lý

Huyện Điện Biên nằm ở toạ độ từ 20080' đến 21030' độ vĩ bắc và từ

102050' đến 103028' độ kinh đông

Phía Bắc giáp với huyện Mường Chà và huyện Tuần Giáo

Phía Nam giáp với huyện Sông Mã của tỉnh Sơn La

Phía Đông giáp với huyện Điện Biên Đông

Phía Tây giáp với tỉnh Phông Xa Lỳ và tỉnh Luông Pha Băng - Nước Cộng hoà Dân chủ Nhân dân Lào

Huyện Điện Biên nằm về phía tây nam tỉnh Điện Biên, trung tâm huyện

lỵ cách thành phố Điện Biên Phủ 2 km Một trung tâm lớn về phát triển kinh

tế - xã hội, văn hoá - chính trị của tỉnh Điện Biên

Huyện Điện Biên nằm ở độ cao 500-700 m so với mặt nước biển, địa hình đồi núi tương đối phức tạp bị chia cắt thành 2 vùng chính:

- Vùng địa hình thấp: hình thành từ một vùng thung lũng khá bằng

phẳng tạo lên cánh đồng Mường Thanh rộng lớn và trù phú với diện tích khoảng 5.000 ha, được mệnh danh là vựa lúa của Tây Bắc, huyện Điện Biên trở thành một trọng điểm về phát triển nông nghiệp của tỉnh, có nhiệm vụ sản xuất cung cấp lương thực, thực phẩm cho tỉnh Điện Biên nói chung và huyện

Điện Biên nói riêng

- Vùng đồi núi: chiếm tới 85% diện tích tự nhiên của huyện, địa hình

cao dốc và chia cắt mạnh, đồi núi chạy dài theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, phân bố tập trung ở các xã vùng ngoài cánh đồng Mường Thanh, phần lớn diện tích dành cho phát triển nông - lâm nghiệp Đất sản xuất chủ yếu là đất