Thạc Sĩ Nghiên cứu các tính chất lý hó học cơ bản của đất và đánh giá thích hợp của cây trồng tại trung tâm

LỜI NÓI ĐẦU
Để hoàn thành chương trình học tập và đánh giá kết quả học tập, được sự cho phép của Trường Đại học Lâm nghiệp, Khoa Lâm học và bộ môn Khoa học đất, tôi tiến hành thực hiện đề tài khóa luận tốt nghiệp:
“Nghiên cứu các tính chất lý hóa học cơ bản của đất và đánh giá thích hợp của cây trồng tại Trung Tâm Nghiên Cứu Thực Nghiệm Lâm Sinh Cầu Hai – Huyện Đoan Hùng – Tỉnh Phú Thọ’’.
Trong quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp tôi được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Vi Văn Viện, đến nay khóa luận của tôi đã hoàn thành.
Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới thầy giáo Vi Văn Viện người đã trực tiếp hướng đẫn tôi trong suốt quá trình làm khóa luận. Qua đây tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong bộ môn Khoa học đất và Trung tâm thí nghiệm thực hành khoa Lâm học cùng các bạn đồng nghiệp đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình phân tích đất. Tôi xin cảm ơn cán bộ nhân viên trung tâm nghiên cứu thực nghiệm lâm sinh Cầu Hai đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ trong quá trình thu thập số liệu ngoại nghiệp để tôi hoàn thành khóa luận này.
Mặc dù có nhiều cố gắng nhưng do thời gian có hạn và kinh nghiệm nghiên cứu còn hạn chế nên khóa luận không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định, rất mong được sự đóng góp, bổ sung của thầy cô giáo cùng các bạn đồng nghiệp.
Tôi xin chân thành cảm ơn !

Hà Nội, tháng 05 năm 2010
Sinh viên

Đông Văn Tuấn

PHẦN 1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Từ xa xưa Rừng đã chiếm một vị trí đặc biệt quan trọng trong đời sống sinh hoạt và sản xuất của con người. Khi xã hội ngày càng phát triển khoa học kỹ thuật ngày càng tiến bộ thì con người càng khám phá ra nhiều lợi ích quý báu của rừng, càng khẳng định vai trò không thể thay thế của rừng.
Trong sản xuất nói chung và trong sản xuất lâm nghiệp nói riêng đất có ý nghĩa rất lớn trong quá trình sinh trưởng và phát triển của thực vật. Tính chất đất khác nhau ảnh hưởng khác nhau đến sinh trưởng và phát triển của thực vật và ngược lại quá trình sinh trưởng, phát triển của thực vật cũng làm thay đổi tính chất của đất. Vì đặc điểm đất đai là một trong những yếu tố giữ vai trò quyết định đến sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng nói chung và của cây rừng nói riêng nên việc lựa chọn loài cây trồng phải tuân thủ theo nguyên tắc “Đất nào cây ấy”. Nghiên cứu các tính chất lý hóa học của đất và đánh giá thích hợp của cây trồng là những cơ sở khoa học quan trọng cho các nhà quy hoạch xem xét để lựa chọn các phương án sử dụng đất phù hợp.
Trung tâm nghiên cứu thực nghiệm lâm sinh Cầu Hai là khu vực có hệ sinh thái rừng khá đa dạng và phong phú. Tại đây đã có nhiều mô hình trồng rừng hỗn loài, trồng các loài cây bản địa với mục đích tạo rừng cây bản địa phục vụ nghiên cứu và sự đa dạng của hệ sinh thái rừng. Bên cạnh đó cũng có một phần lớn diện tích rừng trồng cây nguyên liệu cho các nhà máy.
Vai trò của rừng đối với môi trường sinh thái và đời sống là rất to lớn, nhưng do nhận thức và đời sống của nhân dân trong khu vực còn khó khăn nên việc chăm sóc và bảo vệ, cũng như việc lựa chọn loài cây trồng thích hợp với đất rừng còn kém chưa đem lại hiệu quả cao. Vì vậy việc đánh giá thích hợp của cây trồng trên khu vực nghiên cứu là rất cần thiết để từ đó làm căn cứ đề xuất biện pháp tác động hợp lý vào rừng nhằm sử dụng bền vững rừng và đất rừng góp phần vào sự phát triển lâm nghiệp của địa phương.
Xuất phát từ những lý do trên và với mong muốn góp phần vào việc phát triển lâm nghiệp tại địa bàn nên tôi chọn khóa luận:
“Nghiên cứu các tính chất lý hóa học cơ bản của đất và đánh giá thích hợp của cây trồng tại Trung Tâm Nghiên Cứu Thực Nghiệm Lâm Sinh Cầu Hai – Huyện Đoan Hùng – Tỉnh Phú Thọ’’.

PHẦN 2
LƯỢC SỬ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu về tính chất lý học của đất và đánh giá đất trong mối quan hệ với thực vật là một khía cạnh của công trình nghiên cứu về đất. Đã có nhiều tác giả quan tâm và nghiên cứu về vấn đề này, điển hình là một số công trình nghiên cứu sau đây:
2.1. Trên thế giới
Cho đến nay các nước trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu và đánh giá về đất.
V.V.Docutraev (1857), cho rằng: Đất là vật thể tự nhiên luôn biến đổi, là sản phẩm chung được hình thành dưới tác động tổng hợp của 5 nhân tố hình thành đất: Đá mẹ, khí hậu, sinh vật (thực vật và động vật) và thời gian, trong đó ông nhấn mạnh vai trò của thực vật trong quá trình hình thành đất “Nhân tố chủ đạo trong quá trình hình thành đất ở vùng nhiệt đới là nhân tố thảm thực vật rừng” bởi vì nó là yếu tố sáng tạo ra chất hữu cơ và khi chết tạo thành mùn. William cho rằng: “sự phân giải và hợp thành các chất hữu cơ là bản chất của quá trình hình thành đất” [2].
Timinriazev (1905), trong tác phẩm “Đời sống thực vật” đã chỉ ra quy luật quan trọng nhất của độ phì đất mang tính chất sinh lý [10], đó là: Quy luật tối thiểu, quy luật tối đa và quy luật tối ưu. Đến năm 1926, khi phê phán các nhà thổ nhưỡng học và sinh thái học đương thời ông đã chỉ ra rằng không nên nhìn đất như một đối tượng nghiên cứu độc lập hoàn toàn, rằng ý nghĩa các đặc điểm đất chỉ có khi chúng ta biết được rõ ràng ý nghĩa của chúng đối với cây.
Peterburgskii (1957) [1], khẳng định động thái và cường độ của hầu hết các hiện tượng sống trong cây đều dưới tác động thường xuyên và liên tục của môi trường đất. Nó là trung gian giữa cây và phân bón, giữa cây và độ ẩm. Ngoài ra đất còn là nguồn dinh dưỡng chủ yếu qua rễ đi vào cây. Đất phải chịu chịu tác động liên tục và nhiều mặt của hệ rễ.
Jurbitxki (1963) [12], cho rằng các biện pháp sử dụng phân bón sẽ được hoàn thiện một cách đúng đắn theo sự hiểu biết sâu sắc nhu cầu của cây, đặc điểm của đất và phân bón.
Dz. P. Samkliff “Các vấn đề về dinh dưỡng thực vật, 1968” [11], nhận xét: Khi nồng độ PO[SUB]4[/SUB][SUP]- [/SUP]và PO[SUB]3[/SUB][SUP]-[/SUP] trong dung dịch đất cao, sự hút chúng vào cây bị cản trở do sự xâm nhập của ion NO[SUB]3[/SUB][SUP]-[/SUP] và ngược lại. Trong các đất axit tích tụ các dạng Al[SUP]3+[/SUP], Mn[SUP]2+[/SUP] di động, ảnh hưởng xấu đến sự trao đổi chất giữa các tế bào rễ và dung dịch đất. Duzh-u-kuk lại cho rằng: Thường là các đặc điểm lý tính của đất ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây lâu năm mạnh hơn là phần hóa học đất, hơn nữa các nhân tố lý tính này được phản ánh vào các tài liệu phân tích hóa học của cây [7].
Bên cạnh những thành tựu về nghiên cứu đất thì đánh giá đất đai được các nhà nghiên cứu, các nhà quản lý, đặc biệt là người sử dung đất quan tâm vì đánh giá đất đai có thể giải đáp những câu hỏi quan trọng trong thực tiễn sản xuất. Đó là một quá trình xác định tiềm năng, mức độ thích hợp của đất đối với một hay một số kiểu sử dụng đất và cây trồng lựa chọn. Thấy rõ được vai trò của việc đánh giá đất đai để làm cơ sở cho công tác quy hoạch sử dụng đất, tổ chức Nông Nghiệp – Lương thực của Liên Hiệp Quốc (FAO) với sự tham gia của các chuyên gia đầu ngành, đã tổng hợp kinh nghiệm của nhiều nước đã xây dựng nên đề cương đánh giá đất đai (FAO,1976) [4].
Tiếp đó, hàng loạt các tài liệu hướng dẫn về đánh giá đất đai trong nông lâm nghiệp được xuất bản như: Đánh giá đất cho nông nghiệp nhờ nước trời (FAO, 1983); Đánh giá đất cho các vùng nông nghiệp được tưới (FAO, 1985); Đánh giá đất cho các vùng rừng (FAO, 1984) .
Đánh giá tính thích hợp của cây trồng được sự quan tâm nghiên cứu đầu tiên ở Liên xô từ đầu thế kỷ XIX nhưng chủ yếu với các cây trồng nông nghiệp. Đến năm 1984, theo FAO trong cuốn cẩm nang hướng dẫn “Đánh giá đất đai lâm nghiệp” cho rằng “Đánh giá mức độ thích hợp của đất đai là quá trình xác định mức độ thích hợp cao hay thấp của các kiểu sử dụng đất cho một đơn vị đất đai và tổng hợp cho toàn khu vực dựa trên so sánh yêu cầu kiểu sử dụng đất với đặc điểm đơn vị đất đai” [7]. Cũng theo FAO, hệ thống đánh giá đất đai có thể áp dụng cho một số kiểu sử dụng đất nhất định trong đó có cây trồng lâm nghiệp như: Keo, Bạch đàn .Như vậy, có thể thấy đánh giá mức độ thích hợp của đất đai cũng chính là một cơ sở để xác định mức độ thích hợp của loài cây trồng.
2.2. Ở Việt Nam
Nước ta đã có rất nhiều nhà khoa học nghiên cứu về đất lâm nghiệp mà thành tựu đầu tiên phải kể đến sự đóng góp quan trọng của Nguyễn Trọng Bình (1970, 1979, 1986). Tác giả đã tổng kết những đặc điển cơ bản của đất dưới các đai rừng, kiểu rừng, loại hình rừng ở miền Bắc Việt Nam.
Nghiên cứu quá trình tích lũy chất hữu cơ trong đất rừng, cũng như đặc điểm về thành phần mùn trong các loại rừng khác nhau đến quá trình tích lũy chất vô cơ, và đặc điểm thành phần mùn của đất (Nguyễn Ngọc Bình 1968, 1978; Hoàng Xuân Tý, Nguyễn Đức Minh, 1978; Đỗ Đình Sâm, Ngô Đình Quế, 1990 .).
Phân hạng đất cho các loại rừng trồng chủ yếu và ảnh hưởng của các loại rừng trồng tới các tính chất và độ phì của đất như: Rừng Bạch Đàn (Đỗ Đình Sâm 1968, 1990; Hoàng Xuân Tý, 1975), Rừng Thông Nhựa (Ngô Đình Quế, 1987), Rừng Thông Ba Lá (Đỗ Đình Sâm, Ngô Đình Quế 1983, 1990), Rừng Bồ Đề (Nguyễn Ngọc Bình, 1968; Hoàng Xuân Tý, Nguyễn Đức Minh, 1980), Rừng Hồi (Nguyễn Ngọc Bình, 1980).
Nguyễn Ngọc Bình (1970) [6], nghiên cứu về sự thay đổi các tính chất và độ phì của đất qua các quá trình thoái hóa và phục hồi của thảm thực vật ở miền Bắc Việt Nam cho thấy độ phì của đất biến động rất lớn ứng với mỗi loại thảm thực vật khác nhau, thảm thực vật đóng vai trò rất quan trọng trong việc duy trì độ phì đất.
Đỗ Đình Sâm (1984) [3], nghiên cứu độ phì đất rừng và vấn đề thâm canh rừng trồng và cho rằng đất có độ phì hóa học không cao. Nơi đất còn rừng, độ phì được duy trì chủ yếu qua con đường sinh học. Các trạng thái rừng khác nhau, các biện pháp kỹ thuật tác động khác nhau cho thấy sự biến đổi về hóa tính của đất không rõ nét (trừ yếu tố mùn và đạm).
Những năm gần đây với việc tiếp thu những thành tựu khoa học của các nước phát triển trên thế giới. Việt Nam đã sớm áp dụng các phương pháp đánh giá đất đai vào thực tiễn. Đỗ Đình Sâm – Nguyễn Ngọc Bình (2001) [7], đã dựa vào 8 yếu tố chuẩn đoán là: Nhiệt độ bình quân năm, nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất, lượng mưa trung bình tháng cao nhất, đai cao so với mặt nước biển, độ dầy tầng đất và độ dốc để đánh giá mức độ thích hợp của cây trồng với điều kiện tự nhiên. Sau khi nghiên cứu và đưa vào thử nghiệm đến năm 2005 thì Đỗ Đình Sâm – Ngô Đình Quế – Vũ Tấn Phương đã xuất bản “Hệ thống đánh giá đất lâm nghiệp Việt Nam” [2], các tác giả đã đưa ra 6 yếu tố chuẩn đoán gồm: Thành phần cơ giới của đất, độ dầy tầng đất, độ dốc, độ cao, lượng mưa bình quân năm, trạng thái thực vật để đánh giá mức độ thích hợp cho cây trồng với điều kiện tự nhiên. Từng yếu tố chuẩn đoán được phân ra với các mức độ thích hợp khác nhau. Độ thích hợp của cây trồng được xác định nhờ vào việc so sánh các tiêu chuẩn thích hợp của cây trồng với đặc điểm của đơn vị đất đai trồng cây đó.
Phương pháp tiến hành đánh giá mức độ thích hợp của cây trồng dựa trên các yếu tố chuẩn đoán được Đỗ Đình Sâm – Ngô Đình Quế – Vũ Tấn Phương giới thiệu trong cuốn “Cẩm nang đánh giá đất phục vụ trồng rừng” xuất bản năm 2005 của Trung tâm nghiên cứu sinh thái và môi trường rừng – Viện khoa học lâm nghiệp Việt Nam ban hành [8]. Theo cẩm nang để đánh giá mức độ thích hợp của cây trồng thì ta phải dựa vào việc so sánh và đối chiếu những yêu cầu đòi hỏi của cây trồng với tính chất, điều kiện tự nhiên và đánh giá dựa theo phương pháp điều kiện giới hạn. Độ thích hợp của cây trồng được đánh giá theo 4 cấp là: Thích hợp cao (S[SUB]1[/SUB]), thích hợp trung bình (S[SUB]2[/SUB]), kém thích hợp (S[SUB]3[/SUB]) và không thích hợp (N).
Việc nghiên cứu các tính chất lý hóa học của đất là vô cùng quan trọng trong việc đánh giá mức độ thích hợp của cây trồng. Với tầm quan trọng như vậy vấn đề nghiên cứu các tính chất lý hóa học của đất và đánh giá mức độ thích hợp của cây trồng đã thu hút được sự quan tâm nghiên cứu của nhiều tác giả các nước trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng nghiên cứu nhằm mục đích sử dụng đất một cách bền vững và có hiệu quả.