Một số đặc điểm hóa học đất dưới tán rừng trồng keo lai acacia auriculiformis a cunn ex benth × a mangium willd tại công ty tnhh mtv lâm nghiệp la ngà huyện định quán tỉnh đồng nai

Khám phá đặc điểm hóa học của đất dưới tán rừng trồng keo lai Acacia auriculiformis tại Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp La Ngà, Đồng Nai.

• Tác giả: Cao Xuân Tính
• Người hướng dẫn: TS. Lê Văn Cường
• Trường học: Trường Đại Học Lâm Nghiệp - Phân Hiệu Đồng Nai
• Chuyên ngành: Lâm Sinh
• Đề tài: Đặc Điểm Hóa Học Đất Dưới Tán Rừng Trồng Keo Lai Tại Đồng Nai
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Đồng Nai

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1.1. Mục tiêu tổng quát
• 1.2. Mục tiêu cụ thể
• 2. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 2.1. Trên thế giới
• 2.2. Ở Việt Nam
• 3. ĐỐI TƯỢNG - NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng và giới hạn nghiên cứu
• 3.2. Nội dung nghiên cứu
• 3.3. Phương pháp nghiên cứu
• 3.3.1. Kế thừa các tài liệu liên quan đến vấn đề nghiên cứu
• 3.3.2. Thu thập số liệu ngoại nghiệp
• 3.3.3. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm
• 3.3.4. Tổng hợp và xử lý số liệu
• 4. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 4.1. Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu
• 4.1.1. Vị trí địa lý
• 4.1.2. Đất đai, thổ nhưỡng
• 4.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
• 4.2.1. Những đặc điểm chính về kinh tế, xã hội trong khu vực
• 4.2.2. Cơ sở hạ tầng và dịch vụ xã hội
• 4.2.3. Các loại hình kinh tế trong khu vực quản lý
• 4.2.4. Nhận xét chung
• 5. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 5.1. Đặc điểm lâm phần rừng trồng Keo lai tại khu vực nghiên cứu
• 5.1.1. Một số đặc điểm cấu trúc tầng cây cao
• 5.1.2. Một số đặc điểm cây bụi thảm tươi và vật rơi rụng
• 5.2. Nghiên cứu một số tính chất đất rừng trồng Keo lai
• 5.2.1. Đặc điểm hình thái phẫu diện đất dưới một số trạng thái thảm thực vật
• 5.2.2. Hình thái phẫu diện đất dưới rừng trồng Keo lai 4 năm tuổi
• 5.2.3. Hình thái phẫu diện đất dưới rừng trồng Keo lai 6 năm tuổi
• 5.2.4. Hình thái phẫu diện đất dưới rừng trồng Keo lai 10 năm tuổi
• 5.2.5. Độ chua của đất
• 5.2.6. Hàm lượng chất hữu cơ tổng số (OM%)
• 5.2.7. Đạm tổng số
• 5.2.8. Trữ lượng chất hữu cơ và trữ lượng Đạm trong đất
• 5.2.9. Hàm lượng các chất dễ tiêu
• 5.3. Đề xuất một số biện pháp cải thiện tính chất đất và giải pháp quản lý sử dụng đất hiệu quả và bền vững
• 6. KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Đặc Điểm Hóa Học Đất Rừng Keo Lai Đồng Nai

Rừng đóng vai trò quan trọng trong cân bằng sinh thái và cung cấp lâm sản. Tuy nhiên, sự sinh trưởng của rừng phụ thuộc vào đất đai. Đất tốt đảm bảo cây sinh trưởng tốt, ngược lại, cây cũng tác động đến tính chất lý hóa học của đất. Tác động tích cực thông qua vật rơi rụng, tác động tiêu cực có thể do cây tiết ra chất gây suy thoái đất. Tại Đồng Nai, Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp La Ngà có diện tích rừng đáng kể, trong đó keo lai là loài cây trồng chủ lực. Tuy nhiên, tốc độ sinh trưởng của cây còn thấp, đặt ra câu hỏi về vai trò của đặc điểm hóa học đất. Nghiên cứu này tập trung vào đánh giá đặc điểm hóa học đất dưới tán rừng keo lai để đề xuất giải pháp cải thiện, góp phần nâng cao năng suất rừng trồng.

1.1. Tầm Quan Trọng Của Nghiên Cứu Hóa Học Đất Rừng

Nghiên cứu hóa học đất rừng là nền tảng để hiểu rõ mối quan hệ giữa rừng và đất. Việc phân tích thành phần, độ pH, hàm lượng dinh dưỡng giúp đánh giá khả năng cung cấp dinh dưỡng cho cây. Từ đó, đưa ra các biện pháp cải tạo đất phù hợp, đảm bảo sự sinh trưởng và phát triển bền vững của rừng. Đánh giá chất lượng đất rừng keo lai là bước quan trọng để quy hoạch sử dụng đất hiệu quả.

1.2. Mục Tiêu Nghiên Cứu Đặc Điểm Đất Trồng Keo Lai Ở Đồng Nai

Mục tiêu chính của nghiên cứu là xác định tính chất hóa học đất dưới rừng keo lai tại Công ty TNHH MTV lâm nghiệp La Ngà, huyện Định Quán, tỉnh Đồng Nai. Nghiên cứu tập trung vào phân tích các yếu tố như độ pH, hàm lượng chất hữu cơ, đạm, lân, kali. Kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở để đề xuất các biện pháp cải tạo đất, nâng cao năng suất và chất lượng rừng trồng keo lai Đồng Nai.

II. Vấn Đề Suy Thoái Hóa Học Đất Dưới Rừng Trồng Keo Lai

Mặc dù keo lai là loài cây có giá trị kinh tế, tuy nhiên việc trồng keo lai có thể gây ra những tác động tiêu cực đến hóa học đất. Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng, việc trồng cây mọc nhanh có thể làm cạn kiệt dinh dưỡng trong đất. Bên cạnh đó, thảm thực mục của keo lai có thể khó phân giải, làm chậm quá trình quay vòng các chất khoáng. Vấn đề suy thoái hóa học đất đòi hỏi cần có những nghiên cứu cụ thể để đánh giá mức độ ảnh hưởng và đề xuất các biện pháp khắc phục hiệu quả. Cần so sánh với các loại hình sử dụng đất khác để đưa ra kết luận khách quan.

2.1. Ảnh Hưởng Của Keo Lai Đến Chất Lượng Đất Rừng

Ảnh hưởng của keo lai đến đất là một vấn đề cần được quan tâm. Việc trồng keo lai có thể dẫn đến giảm hàm lượng chất hữu cơ, thay đổi độ pH, và ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật đất. Nghiên cứu cần đánh giá chi tiết các tác động này để có cơ sở đưa ra các biện pháp quản lý và cải tạo đất phù hợp.

2.2. Nguy Cơ Thoái Hóa Đất Do Trồng Keo Lai Liên Tục

Trồng keo lai liên tục trên cùng một diện tích có thể gây ra tình trạng thoái hóa đất. Đất mất dần độ phì nhiêu, khả năng giữ nước và dinh dưỡng giảm sút. Việc luân canh cây trồng, bổ sung phân hữu cơ là những biện pháp cần thiết để ngăn chặn nguy cơ này. Cần có các biện pháp canh tác bền vững để bảo vệ tài nguyên đất.

2.3. So Sánh Với Các Loại Cây Trồng Khác Tại Đồng Nai

Việc đánh giá đặc điểm hóa học đất dưới rừng keo lai cần được so sánh với các loại cây trồng khác tại Đồng Nai, ví dụ như rừng tự nhiên, cây lâu năm hoặc cây nông nghiệp ngắn ngày. So sánh này giúp xác định rõ hơn mức độ ảnh hưởng của keo lai đến độ phì nhiêu đất và đưa ra những khuyến nghị phù hợp cho việc sử dụng đất bền vững.

III. Phương Pháp Phân Tích Đặc Điểm Hóa Học Đất Rừng Keo Lai

Để đánh giá đặc điểm hóa học đất dưới tán rừng trồng keo lai, cần áp dụng các phương pháp phân tích khoa học. Nghiên cứu thường bao gồm việc lấy mẫu đất tại các độ sâu khác nhau, sau đó tiến hành phân tích các chỉ tiêu như độ pH, hàm lượng chất hữu cơ, đạm, lân, kali, và các nguyên tố vi lượng. Kết quả phân tích sẽ cung cấp thông tin chi tiết về thành phần hóa học đất và là cơ sở để đánh giá chất lượng đất rừng keo lai.

3.1. Quy Trình Lấy Mẫu Đất Dưới Tán Rừng Keo Lai

Quy trình lấy mẫu đất cần tuân thủ các nguyên tắc khoa học để đảm bảo tính đại diện và chính xác của mẫu. Mẫu đất nên được lấy tại nhiều vị trí khác nhau trong khu vực nghiên cứu, ở các độ sâu khác nhau (ví dụ: 0-20cm, 20-40cm). Số lượng mẫu cần đủ lớn để đảm bảo tính thống kê. Mẫu đất sau khi lấy cần được bảo quản đúng cách để tránh ảnh hưởng đến kết quả phân tích.

3.2. Các Chỉ Tiêu Phân Tích Hóa Học Đất Quan Trọng

Các chỉ tiêu phân tích hóa học đất quan trọng bao gồm: độ pH (đánh giá độ chua, kiềm của đất), hàm lượng chất hữu cơ (đánh giá độ phì nhiêu), hàm lượng đạm, lân, kali (các nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu cho cây), và các nguyên tố vi lượng (ví dụ: sắt, mangan, kẽm). Kết quả phân tích các chỉ tiêu này sẽ cho biết đặc điểm hóa học đất và khả năng cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng.

3.3. Sử Dụng Thiết Bị Và Phương Pháp Phân Tích Hiện Đại

Để đảm bảo tính chính xác của kết quả phân tích, cần sử dụng các thiết bị và phương pháp phân tích hiện đại. Các phương pháp phân tích thường được sử dụng bao gồm: phương pháp điện cực (đo pH), phương pháp oxy hóa (đo hàm lượng chất hữu cơ), phương pháp quang phổ (đo hàm lượng đạm, lân, kali). Việc sử dụng các phương pháp phân tích hiện đại sẽ giúp thu được kết quả tin cậy và chính xác.

IV. Đánh Giá Đặc Điểm Hóa Học Đất Rừng Trồng Keo Lai Theo Tuổi

Nghiên cứu cần đánh giá sự thay đổi đặc điểm hóa học đất theo tuổi của rừng keo lai. Các chỉ tiêu như độ pH, hàm lượng chất hữu cơ, đạm, lân, kali có thể biến đổi theo thời gian do tác động của cây trồng và quá trình phân hủy chất hữu cơ. Việc so sánh thành phần hóa học đất ở các tuổi rừng khác nhau sẽ giúp hiểu rõ hơn về ảnh hưởng của keo lai đến chất lượng đất.

4.1. So Sánh Độ pH Đất Ở Các Giai Đoạn Sinh Trưởng Của Keo Lai

Độ pH đất là một chỉ tiêu quan trọng ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ dinh dưỡng của cây. Nghiên cứu cần so sánh độ pH đất ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau của keo lai (ví dụ: 4 năm tuổi, 6 năm tuổi, 10 năm tuổi) để xem độ pH có thay đổi theo thời gian hay không. Sự thay đổi độ pH có thể ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng của cây.

4.2. Phân Tích Hàm Lượng Chất Hữu Cơ Theo Tuổi Rừng Keo Lai

Hàm lượng chất hữu cơ là một chỉ số quan trọng đánh giá độ phì nhiêu của đất. Nghiên cứu cần phân tích hàm lượng chất hữu cơ ở các tuổi rừng keo lai khác nhau để xem hàm lượng chất hữu cơ có tăng lên hay giảm đi theo thời gian. Sự thay đổi hàm lượng chất hữu cơ có thể ảnh hưởng đến khả năng giữ nước và dinh dưỡng của đất.

4.3. Nghiên Cứu Biến Động Đạm Lân Kali Trong Đất Rừng Keo Lai

Đạm (N), lân (P), kali (K) là những nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu cho cây. Nghiên cứu cần nghiên cứu sự biến động của các nguyên tố này trong đất rừng keo lai theo tuổi. Sự biến động của đạm, lân, kali có thể ảnh hưởng trực tiếp đến sinh trưởng và năng suất của keo lai.

V. Đề Xuất Biện Pháp Cải Tạo Đất Rừng Keo Lai Hiệu Quả Tại Đồng Nai

Dựa trên kết quả phân tích đặc điểm hóa học đất, nghiên cứu cần đề xuất các biện pháp cải tạo đất phù hợp. Các biện pháp có thể bao gồm: bổ sung phân hữu cơ, điều chỉnh độ pH, luân canh cây trồng, và áp dụng các kỹ thuật canh tác bền vững. Mục tiêu là cải thiện độ phì nhiêu đất, nâng cao năng suất và chất lượng rừng keo lai.

5.1. Bổ Sung Phân Hữu Cơ Để Tăng Độ Phì Nhiêu Đất

Bổ sung phân hữu cơ là một biện pháp quan trọng để cải thiện độ phì nhiêu đất. Phân hữu cơ cung cấp chất dinh dưỡng cho cây, cải thiện cấu trúc đất, và tăng khả năng giữ nước. Có thể sử dụng các loại phân hữu cơ như phân chuồng, phân xanh, hoặc phân compost.

5.2. Điều Chỉnh Độ pH Đất Để Tối Ưu Hóa Dinh Dưỡng

Điều chỉnh độ pH đất là cần thiết nếu độ pH quá cao hoặc quá thấp. Có thể sử dụng vôi để nâng độ pH, hoặc sử dụng lưu huỳnh để hạ độ pH. Việc điều chỉnh độ pH sẽ giúp cây hấp thụ dinh dưỡng tốt hơn.

5.3. Luân Canh Cây Trồng Để Duy Trì Sức Khỏe Đất

Luân canh cây trồng là một biện pháp quan trọng để duy trì sức khỏe đất. Việc luân canh giúp cải thiện cấu trúc đất, ngăn ngừa sự tích tụ sâu bệnh, và cung cấp chất dinh dưỡng cho đất. Có thể luân canh keo lai với các loại cây trồng khác như cây họ đậu hoặc cây phân xanh.

VI. Quản Lý Bền Vững Đặc Điểm Hóa Học Đất Rừng Keo Lai Ở Đồng Nai

Để đảm bảo sự phát triển bền vững của rừng keo lai, cần có các biện pháp quản lý đất hiệu quả. Quản lý đất bao gồm việc theo dõi đặc điểm hóa học đất định kỳ, áp dụng các biện pháp cải tạo đất khi cần thiết, và tuân thủ các quy trình canh tác bền vững. Mục tiêu là duy trì chất lượng đất, bảo vệ môi trường, và đảm bảo năng suất rừng ổn định.

6.1. Xây Dựng Hệ Thống Giám Sát Chất Lượng Đất Định Kỳ

Cần xây dựng một hệ thống giám sát chất lượng đất định kỳ để theo dõi sự thay đổi của đặc điểm hóa học đất. Hệ thống giám sát cần bao gồm việc lấy mẫu đất định kỳ, phân tích các chỉ tiêu quan trọng, và đánh giá kết quả. Kết quả giám sát sẽ là cơ sở để đưa ra các quyết định quản lý đất phù hợp.

6.2. Áp Dụng Các Kỹ Thuật Canh Tác Bền Vững Cho Keo Lai

Áp dụng các kỹ thuật canh tác bền vững là cần thiết để bảo vệ tài nguyên đất. Các kỹ thuật này có thể bao gồm: trồng keo lai theo đường đồng mức, sử dụng phân hữu cơ, hạn chế sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, và bảo tồn lớp phủ thực vật.

6.3. Nâng Cao Nhận Thức Về Bảo Vệ Đất Cho Người Trồng Keo

Nâng cao nhận thức về bảo vệ đất cho người trồng keo là một yếu tố quan trọng để đảm bảo sự thành công của các biện pháp quản lý đất. Cần tổ chức các lớp tập huấn, hội thảo, và cung cấp tài liệu hướng dẫn để người trồng keo hiểu rõ tầm quan trọng của việc bảo vệ đất và áp dụng các kỹ thuật canh tác bền vững.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Khóa luận tốt nghiệp "Một số đặc điểm hóa học đất dưới tán rừng trồng Keo lai (Acacia auriculiformis A. × Acacia mangium Willd.) tại Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp La Ngà, huyện Định Quán, tỉnh Đồng Nai" do sinh viên Cao Xuân Tính thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Lê Văn Cường, thuộc ngành Lâm Sinh, Khoa Lâm học, Trường Đại học Lâm nghiệp – Phân hiệu tại tỉnh Đồng Nai (năm 2023).

Công ty Trách nhiệm hữu hạn một thành viên (TNHH MTV) Lâm nghiệp La Ngà quản lý tổng diện tích 13.594,28 ha rừng và đất lâm nghiệp, trong đó diện tích rừng trồng chiếm 611,47 ha với các loài cây chính như Keo lai, Gõ đỏ, Tếch, Muồng đen, Dầu rái và Sao đen. Dù công tác trồng và bảo vệ rừng được chú trọng, tốc độ sinh trưởng của một số loài cây trồng tại đây vẫn đạt mức thấp. Tác giả đặt ra các câu hỏi nghiên cứu thực tiễn:

1. Nguyên nhân cây trồng sinh trưởng, phát triển kém có liên quan đến điều kiện đất đai không?
2. Các yếu tố nào của đất ảnh hưởng đến sinh trưởng và năng suất của rừng?
3. Ảnh hưởng của rừng đến độ phì của đất diễn ra như thế nào?

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài được xác định cụ thể:

• Mục tiêu tổng quát: Nghiên cứu một số tính chất hóa học cơ bản của đất dưới tán rừng trồng Keo lai ở các tuổi khác nhau nhằm đề xuất một số biện pháp cải thiện tính chất của đất và giải pháp quản lý sử dụng đất hiệu quả tại Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp La Ngà, huyện Định Quán, tỉnh Đồng Nai.
• Mục tiêu cụ thể:
  1. Xác định được một số tính chất hóa học cơ bản của đất dưới tán rừng trồng Keo lai qua các tuổi khác nhau tại khu vực nghiên cứu.
  2. Đề xuất được một số biện pháp cải thiện tính chất của đất và giải pháp quản lý sử dụng đất hiệu quả, bền vững tại khu vực nghiên cứu.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Các đặc điểm hóa học cơ bản của đất dưới tán rừng trồng Keo lai thuần loài ở 3 cấp tuổi gồm 4 năm tuổi, 6 năm tuổi và 10 năm tuổi.
• Đặc điểm lâm phần khảo sát: Toàn bộ các lâm phần đều thuộc chu kỳ luân canh lần thứ hai, mật độ trồng ban đầu 1.667 cây/ha (cự ly 3 m × 2 m), được bón phân NPK 16-16-8 mỗi năm một lần trong 3 năm đầu; tiến hành tỉa thưa sau 4 năm với cường độ không quá 30% trữ lượng; dọn sạch dây leo, cây bụi nhỏ mỗi năm một lần trong 3 năm đầu chăm sóc.
• Phạm vi không gian: Các tiểu khu thuộc phạm vi quản lý của Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp La Ngà, tập trung chủ yếu trên địa bàn xã Thanh Sơn và xã Ngọc Định, huyện Định Quán, tỉnh Đồng Nai.
• Phạm vi thời gian: Số liệu được thu thập và hoàn thiện trong đợt điều tra năm 2023.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận được xây dựng dựa trên học thuyết phát sinh đất của V. V. Dokuchaev (1846–1903) về 5 yếu tố hình thành đất (đá mẹ, sinh vật, khí hậu, địa hình, thời gian), đặc biệt nhấn mạnh vai trò chủ đạo của thảm thực vật rừng nhiệt đới trong việc kiến tạo chất hữu cơ và vòng tuần hoàn sinh học. Bên cạnh đó, tác giả kế thừa các công trình lý thuyết về quan hệ lập địa - sinh trưởng cây rừng (Week, 1970; CIFOR, 1999) và các công trình thoái hóa, phục hồi độ phì đất rừng tại Việt Nam của Đỗ Đình Sâm (1985), Hoàng Xuân Tý (1973, 1988), Ngô Đình Quế (1991, 2008), Nguyễn Minh Thanh và Lê Văn Cường (2014, 2017).

Phương pháp nghiên cứu thực địa (ngoại nghiệp):

• Điều tra cấu trúc tầng cây cao: Thiết lập tổng cộng 9 ô tiêu chuẩn (OTC), diện tích 500 m² mỗi ô (25 m × 20 m), chia đều cho 3 cấp tuổi (3 OTC/cấp tuổi). Vị trí OTC được định vị bằng máy GPS; bản đồ khu vực nghiên cứu được xây dựng bằng phần mềm QGIS 3.3. Trong mỗi OTC, đo đường kính ngang ngực ($D_{1.3}$) bằng thước dây chuyên dụng (độ chính xác 0,1 cm); đo chiều cao vút ngọn ($H_{vn}$) bằng thước đo cao Blumleiss (độ chính xác 0,1 m); xác định độ tàn che bằng phần mềm phân tích ảnh bán cầu Gap Light Analysis Mobile App (đo 20 điểm/OTC lấy giá trị trung bình).
• Điều tra tầng cây bụi thảm tươi và vật rơi rụng: Trong mỗi OTC lập 5 ô dạng bản (ODB) kích thước 2 m × 2 m (diện tích 4 m²) tại 4 góc và 1 ô ở tâm để đo chiều cao trung bình, độ che phủ và chặt cân toàn bộ sinh khối tươi. Lớp vật rơi rụng được thu thập trong 5 ô kích thước 1 m × 1 m, cân tươi tại chỗ và lấy mẫu 300–500 g về sấy khô xác định độ ẩm.
• Điều tra phẫu diện đất: Mỗi OTC đào 1 phẫu diện chính ở tâm ô và 4 phẫu diện phụ kiểm chứng. Mẫu đất được lấy theo 5 tầng độ sâu: 0–20 cm, 20–40 cm, 40–60 cm, 60–80 cm và 80–100 cm bằng thiết bị lấy đất chuyên dụng. Các mẫu cùng tầng trong một OTC được trộn đều theo tỷ lệ thể tích, phơi khô tự nhiên trong không khí và bảo quản ở nhiệt độ phòng.

Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm: Các mẫu đất được xử lý tại Trung tâm Thực nghiệm và Phát triển Công nghệ (VNUF2) và Trung tâm Thí nghiệm thực hành thuộc Viện Khoa học Lâm nghiệp Nam Bộ (FSISV) theo hệ thống Tiêu chuẩn Quốc gia:

• Độ chua pH $H_2O$: Đo bằng máy đo pH meter.
• Hàm lượng chất hữu cơ tổng số ($OM%$): Phân tích theo tiêu chuẩn TCVN 8726:2012.
• Đạm tổng số ($N%$): Phân tích theo tiêu chuẩn TCVN 6498:1999.
• Đạm dễ tiêu ($NH_4^+$): Phân tích theo tiêu chuẩn TCVN 5255:2009 (đơn vị mg/100 g đất).
• Lân dễ tiêu ($P_2O_5$): Phân tích theo tiêu chuẩn TCVN 5626:2009 (đơn vị mg/100 g đất).
• Kali dễ tiêu ($K_2O$): Phân tích theo tiêu chuẩn TCVN 8662:2011 (đơn vị mg/100 g đất).
• Trữ lượng chất hữu cơ ($CS_i$) và đạm tổng số ($CN_i$) tầng thứ $i$ (đơn vị tấn/ha) tính toán qua công thức: $$CS_i = SOM_i \times BD_i \times D_i \times 10^{-1}$$ $$CN_i = STN_i \times BD_i \times D_i \times 10^{-1}$$ Trong đó: $SOM_i, STN_i$ là hàm lượng chất hữu cơ và đạm (g/kg); $BD_i$ là dung trọng tầng đất thứ $i$ (g/cm³); $D_i$ là chiều dày tầng đất (cm).

Phương pháp xử lý số liệu: Số liệu được tổng hợp, xử lý thống kê mô tả và kiểm định sai khác ANOVA một nhân tố ($p < 0,05$) bằng phần mềm ngôn ngữ thống kê R.

Nội dung chính theo từng chương

Đặt vấn đề

Phần mở đầu xác định tầm quan trọng của hệ sinh thái rừng trồng trong bảo vệ môi trường và cung cấp gỗ nguyên liệu; làm rõ thực trạng sinh trưởng rừng trồng tại Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp La Ngà. Tác giả công bố hệ thống mục tiêu tổng quát, 2 mục tiêu cụ thể và giới hạn đề tài ở 3 cấp tuổi Keo lai luân canh chu kỳ 2.

Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu

Chương này tổng kết có hệ thống các nghiên cứu thổ nhưỡng lâm nghiệp:

• Trên thế giới: Tổng thuật học thuyết của Dokuchaev; mô hình tương quan lập địa của Week (1970); cảnh báo thoái hóa đất do rút ngắn luân kỳ của Turvey (1978), Chijiok (1989), Mongia & Bandyopadhyay (1992); các kết quả của Marquez và Ohta (1993) về tính chất đất dưới rừng Tếch và Keo lá tràm; các kết luận từ chương trình mạng lưới của CIFOR (1999).
• Tại Việt Nam: Tổng kết các công trình phân loại đất và lập địa của Nguyễn Ngọc Bình (1970), Đỗ Đình Sâm (1983–1985), Hoàng Xuân Tý (1973, 1988), Ngô Đình Quế (1991, 2008) và các phân tích vi sinh, hóa tính đất gần đây của Nguyễn Minh Thanh và Lê Văn Cường (2014, 2017). Tác giả chỉ ra khoảng trống nghiên cứu: các tài liệu hiện có chủ yếu đánh giá chung hoặc trên rừng tự nhiên, còn thiếu số liệu chi tiết theo từng cấp tuổi rừng trồng Keo lai luân canh lần 2 tại vùng Đông Nam Bộ.

Chương 2: Đối tượng - Nội dung và phương pháp nghiên cứu

Nội dung chương trình bày chi tiết các thông số của đối tượng khảo sát (rừng Keo lai 4, 6, 10 tuổi; mật độ ban đầu 1.667 cây/ha; chế độ bón phân NPK và tỉa thưa). Chi tiết hóa quy trình ngoại nghiệp lập 9 OTC diện tích 500 m², hệ thống 5 ODB thảm tươi và 5 ODB thảm mục trong mỗi OTC; kỹ thuật đào và mô tả phẫu diện đất tới độ sâu 100 cm chia 5 tầng; viện dẫn đầy đủ 6 Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) trong kiểm nghiệm hóa lý đất và thuật toán xử lý dữ liệu trên phần mềm R.

Chương 3: Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu

Chương này cung cấp hồ sơ địa bàn Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp La Ngà:

• Địa lý và địa hình: Tổng diện tích quản lý 23.454 ha (xã Thanh Sơn chiếm 22.523 ha; xã Ngọc Định chiếm 931 ha). Địa hình đồi gò lượn sóng, độ cao tuyệt đối từ 60 m đến 272 m, dốc phẳng (3–15°) chiếm 72%, sườn dốc (16–45°) chiếm 28%.
• Thổ nhưỡng: Đất Feralit màu vàng đỏ phát triển trên đá phiến thạch chiếm 62% diện tích; đất Bazan xám chiếm 16%; đất đỏ Bazan chiếm 13%; đất phù sa ven sông chiếm 9%.
• Khí hậu và thủy văn: Khí hậu nhiệt đới mưa mùa, nhiệt độ trung bình năm 25°C, lượng bốc hơi 840 mm/năm, độ ẩm trung bình 83%. Thủy văn chịu chi phối bởi hệ thống sông Đồng Nai (chiều dài 20 km tiếp giáp), hồ thủy điện Trị An và mạng lưới các suối Sa Mách (10 km), suối Đục (5 km), suối Ty (5 km), suối Cây Mai (5 km), suối Đá (6 km).
• Kinh tế - xã hội: Sản xuất nông - lâm - thủy sản là nguồn sinh kế chính của người dân hai xã Thanh Sơn và Ngọc Định; diện tích rừng trồng tập trung của cộng đồng đạt 1.020 ha (năm 2015), sản lượng gỗ khai thác đạt 70.000 m³.

Chương 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 4 là phần nội dung thực nghiệm trọng tâm của khóa luận, gồm 3 mảng kết quả:

1. Đặc điểm lâm phần và thảm che: Trình bày số liệu cấu trúc tầng cây cao, phân tích biến động mật độ, đường kính, chiều cao và độ tàn che; xác định tổ thành loài cây bụi thảm tươi ưu thế và định lượng sinh khối thảm tươi, vật rơi rụng qua 3 cấp tuổi.
2. Hình thái phẫu diện đất: Mô tả chi tiết 9 phẫu diện đất ($Pd_1$ đến $Pd_9$), phân tích sự hình thành và chuyển hóa các tầng phát sinh (tầng A, AB, Bk, BC, C), xác định chiều dày, kết cấu, độ ẩm và sự phân bố rễ cây.
3. Đặc điểm hóa học đất: Phân tích định lượng sự biến thiên của pH $H_2O$, dung trọng ($BD$), hàm lượng và trữ lượng chất hữu cơ ($OM%$), đạm tổng số ($N%$) cùng hàm lượng dinh dưỡng dễ tiêu ($NH_4^+$, $P_2O_5$, $K_2O$) theo cả hai chiều: cấp tuổi rừng (4, 6, 10 năm) và chiều sâu phẫu diện (5 tầng từ 0 đến 100 cm). Cuối chương, tác giả đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh và quản lý lập địa bền vững.

Kết quả và đóng góp

1. Số liệu thực nghiệm chính

Cấu trúc tầng cây cao và lớp thảm thực vật dưới tán:

Cấp tuổi rừng	Mật độ (cây/ha)	$D_{1.3}$ trung bình (cm)	$H_{vn}$ trung bình (m)	Độ tàn che	Khối lượng thảm tươi (tấn/ha)	Khối lượng vật rơi rụng (tấn/ha)
4 năm tuổi	$1247 \pm 42$	$12,40 \pm 0,40$	$13,90 \pm 0,36$	$0,55 \pm 0,05$	$1,70 \pm 0,40$	$4,30 \pm 0,67$
6 năm tuổi	$980 \pm 20$	$16,13 \pm 0,32$	$17,77 \pm 0,64$	$0,63 \pm 0,02$	$2,20 \pm 0,47$	$5,60 \pm 0,56$
10 năm tuổi	$620 \pm 20$	$19,93 \pm 0,40$	$22,63 \pm 0,35$	$0,69 \pm 0,01$	$3,50 \pm 0,58$	$8,50 \pm 1,21$

Tổ thành cây bụi thảm tươi ghi nhận sự có mặt của các loài ưu thế: Cộng sản (Chromolaena odorata), Ba bét trắng (Mallotus apelta), cỏ Chạc chìu (Tetracera scandens), cỏ Lá tre (Lophatherum gracile), Trinh nữ (Mimosa pudica), cỏ Lau (Saccharum arundinaceum), Cỏ may (Chrysopogon aciculatus) và Bòng bong lá nhỏ (Lygodium microphyllum). Độ che phủ thảm tươi tăng từ 38% (tuổi 4) lên 70% (tuổi 10); chiều cao thảm tươi tăng từ 0,4 m lên 1,1 m.

Đặc điểm hình thái phẫu diện đất: Toàn bộ phẫu diện khảo sát thuộc loại đất Feralit màu nâu vàng đến nâu xám phát triển trên đá phiến sét. Chiều dày tầng mặt (tầng A) tăng tỷ lệ thuận với cấp tuổi lâm phần: đạt trung bình 10,67 cm ở rừng 4 tuổi (dao động 10–12 cm), 12,33 cm ở rừng 6 tuổi (dao động 10–15 cm) và đạt 19,00 cm ở rừng 10 tuổi (dao động 15–22 cm). Đất có kết cấu viên hạt, thành phần cơ giới thịt trung bình, độ xốp và mật độ rễ cây tầng mặt tăng dần theo tuổi rừng.

Tính chất lý hóa học của đất theo cấp tuổi và chiều sâu (trích dẫn số liệu tầng mặt 0–20 cm và biến thiên phẫu diện):

Chỉ tiêu hóa lý	Tầng sâu (cm)	Rừng 4 năm tuổi	Rừng 6 năm tuổi	Rừng 10 năm tuổi
pH $H_2O$	0 – 20	$4,38 \pm 0,05$	$4,10 \pm 0,05$	$3,98 \pm 0,04$
	80 – 100	$4,67 \pm 0,06$	$4,57 \pm 0,14$	$4,22 \pm 0,04$
Dung trọng ($g/cm^3$)	0 – 20	$1,28 \pm 0,04$	$1,22 \pm 0,02$	$1,14 \pm 0,02$
	80 – 100	$1,53 \pm 0,03$	$1,52 \pm 0,03$	$1,36 \pm 0,05$
Chất hữu cơ ($OM%$)	0 – 20	$2,25 \pm 0,12$	$2,53 \pm 0,07$	$4,54 \pm 0,16$
	80 – 100	$0,36 \pm 0,03$	$0,62 \pm 0,09$	$1,64 \pm 0,06$
Đạm tổng số ($N%$)	0 – 20	$0,11 \pm 0,01$	$0,13 \pm 0,01$	$0,20 \pm 0,01$
	80 – 100	$0,03 \pm 0,01$	$0,06 \pm 0,01$	$0,11 \pm 0,01$
Trữ lượng OM (tấn/ha)	0 – 20	$57,45 \pm 4,26$	$61,93 \pm 2,69$	$103,16 \pm 2,33$
Trữ lượng Đạm (tấn/ha)	0 – 20	$2,84 \pm 0,27$	$3,13 \pm 0,22$	$4,64 \pm 0,11$
$NH_4^+$ dễ tiêu (mg/100g)	0 – 20	$6,48 \pm 1,09$	$8,03 \pm 0,50$	$11,27 \pm 0,63$
$P_2O_5$ dễ tiêu (mg/100g)	0 – 20	$1,76 \pm 0,20$	$2,93 \pm 0,29$	$6,29 \pm 0,21$
$K_2O$ dễ tiêu (mg/100g)	0 – 20	$2,10 \pm 0,13$	$2,48 \pm 0,12$	$3,57 \pm 0,17$

Quy luật rút ra từ số liệu thực nghiệm:

• Xu hướng chua hóa: Giá trị pH $H_2O$ giảm rõ rệt theo cấp tuổi lâm phần (trung bình toàn phẫu diện 0–100 cm giảm từ 4,53 ở tuổi 4 xuống 4,11 ở tuổi 10), đất thuộc nhóm đất chua mạnh. Ngược lại, trong cùng một cấp tuổi, pH $H_2O$ tăng dần theo độ sâu tầng đất.
• Xu hướng tích lũy dinh dưỡng: Hàm lượng và trữ lượng chất hữu cơ, đạm tổng số và các chất dinh dưỡng dễ tiêu ($NH_4^+$, $P_2O_5$, $K_2O$) tăng đáng kể theo tuổi của rừng Keo lai ($p < 0,05$). Ở tất cả các cấp tuổi, các chỉ tiêu dinh dưỡng này tập trung cao nhất ở tầng mặt 0–20 cm và suy giảm nhanh theo chiều sâu phẫu diện. Dung trọng đất tầng mặt giảm dần từ 1,28 g/cm³ (tuổi 4) xuống 1,14 g/cm³ (tuổi 10), chứng tỏ độ tơi xốp của đất được cải thiện theo thời gian khép tán và tích lũy thảm mục.

2. Đề xuất giải pháp của tác giả

• Biện pháp kỹ thuật lâm sinh: Nghiêm cấm đốt dọn thực bì sau khai thác nhằm bảo tồn toàn bộ lớp vật rơi rụng và thảm mục; duy trì lớp cây bụi thảm tươi bản địa có lợi dưới tán để hạn chế xói mòn rửa trôi tầng đất mặt.
• Quản lý dinh dưỡng và luân kỳ: Do đất có xu hướng chua hóa mạnh theo tuổi cây, cần áp dụng biện pháp bón vôi nông nghiệp cải tạo độ chua khi bước vào chu kỳ trồng mới; duy trì bón bổ sung lân và kali dễ tiêu; xem xét kéo dài chu kỳ kinh doanh rừng gỗ lớn (thay vì khai thác sớm ở tuổi 4–5) để phát huy tối đa khả năng cải tạo độ phì nhiêu và tích lũy hữu cơ của rừng Keo lai.

3. Đóng góp của đề tài

Khóa luận cung cấp hệ thống dẫn liệu thực nghiệm định lượng, đồng bộ về đặc tính hình thái phẫu diện và các chỉ tiêu hóa học đất theo 5 tầng phát sinh dưới tán rừng Keo lai luân canh chu kỳ 2 tại vùng Đông Nam Bộ. Nghiên cứu xác nhận rõ quy luật hai mặt của rừng trồng Keo lai: song song với khả năng làm giàu chất hữu cơ, đạm và các khoáng chất dễ tiêu cho tầng đất mặt, sự phát triển của lâm phần qua các cấp tuổi cũng làm gia tăng độ chua của đất.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận còn tồn tại một số giới hạn do điều kiện nghiên cứu ở bậc đại học:

• Phương pháp luận tiếp cận là so sánh không gian thay thế thời gian (chọn các lô rừng ở 3 cấp tuổi khác nhau tại cùng một thời điểm điều tra) chứ chưa theo dõi định vị liên tục trên cùng một ô tiêu chuẩn qua chu kỳ 10 năm.
• Giới hạn lập địa: Các ô tiêu chuẩn tập trung chủ yếu trên dạng đất Feralit màu vàng đỏ phát triển trên đá phiến sét tại một công ty lâm nghiệp, chưa mở rộng so sánh với các loại đất khác trong khu vực như đất đỏ Bazan hay đất Bazan xám.
• Chiều sâu hóa học và sinh học đất: Chưa đi sâu định lượng các cation kiềm trao đổi ($Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$), dung lượng hấp thu ($CEC$), thành phần axit humic/fulvic cũng như mật độ và hoạt tính của các nhóm vi sinh vật phân giải đất.

Giá trị tham khảo

Tài liệu có giá trị tham khảo chuyên môn cho sinh viên, học viên cao học và cán bộ nghiên cứu thuộc các ngành Lâm sinh, Quản lý tài nguyên rừng, Khoa học đất và Nông học. Các nội dung đáng chú ý gồm:

• Phương pháp luận bố trí ô tiêu chuẩn, ô dạng bản điều tra thảm mục và quy trình đào, mô tả phẫu diện đất lâm nghiệp theo quy chuẩn chuyên ngành.
• Hệ thống số liệu kiểm định thực nghiệm và các công thức tính toán trữ lượng chất hữu cơ, trữ lượng đạm gắn liền với dung trọng đất ($BD$).
• Cơ sở khoa học thực tiễn phục vụ các công ty lâm nghiệp và ban quản lý rừng trong việc đánh giá lập địa, điều chỉnh chế độ bón phân và lựa chọn phương thức quản lý tàn dư thực vật sau khai thác rừng trồng keo.

Câu hỏi thường gặp

1. Mật độ và kích thước sinh trưởng của lâm phần Keo lai biến động ra sao từ 4 năm đến 10 năm tuổi?
Mật độ lâm phần giảm dần từ $1.247 \pm 42$ cây/ha (tuổi 4) xuống $980 \pm 20$ cây/ha (tuổi 6) và còn $620 \pm 20$ cây/ha (tuổi 10) do hoạt động tỉa thưa nhân tạo. Kích thước sinh trưởng tăng đều theo tuổi: đường kính ngang ngực ($D_{1.3}$) tăng từ $12,40 \pm 0,40$ cm (tuổi 4) lên $19,93 \pm 0,40$ cm (tuổi 10); chiều cao vút ngọn ($H_{vn}$) tăng từ $13,90 \pm 0,36$ m lên $22,63 \pm 0,35$ m; độ tàn che tăng từ 0,55 lên 0,69.

2. Độ chua (pH $H_2O$) của đất dưới tán rừng Keo lai thay đổi như thế nào theo tuổi và độ sâu?
Đất có xu hướng chua hóa rõ rệt theo thời gian: ở tầng mặt 0–20 cm, giá trị pH $H_2O$ giảm từ $4,38 \pm 0,05$ ở rừng 4 tuổi xuống $4,10 \pm 0,05$ ở rừng 6 tuổi và đạt mức thấp nhất là $3,98 \pm 0,04$ ở rừng 10 tuổi (toàn phẫu diện giảm từ 4,53 xuống 4,11). Ngược lại, xét trong cùng một cấp tuổi, giá trị pH $H_2O$ lại tăng dần từ tầng mặt xuống tầng đáy 80–100 cm (ví dụ ở rừng 4 tuổi tăng từ 4,38 lên 4,67).

3. Khối lượng thảm mục rơi rụng và hàm lượng chất hữu cơ tầng mặt tích lũy ra sao qua các cấp tuổi?
Khối lượng vật rơi rụng tăng từ $4,30 \pm 0,67$ tấn/ha (tuổi 4) lên $5,60 \pm 0,56$ tấn/ha (tuổi 6) và đạt $8,50 \pm 1,21$ tấn/ha (tuổi 10). Sự gia tăng thảm mục thúc đẩy tích lũy chất hữu cơ ($OM%$): ở tầng 0–20 cm, hàm lượng OM tăng từ $2,25 \pm 0,12%$ (tuổi 4) lên $2,53 \pm 0,07%$ (tuổi 6) và đạt $4,54 \pm 0,16%$ (tuổi 10), đưa trữ lượng chất hữu cơ tầng mặt từ 57,45 tấn/ha lên 103,16 tấn/ha.

4. Hàm lượng các chất dinh dưỡng dễ tiêu ($NH_4^+$, $P_2O_5$, $K_2O$) biến động thế nào giữa các cấp tuổi?
Tại tầng đất mặt (0–20 cm), tất cả các chất dinh dưỡng dễ tiêu đều tăng mạnh theo tuổi rừng: đạm dễ tiêu ($NH_4^+$) tăng từ 6,48 mg/100g (tuổi 4) lên 11,27 mg/100g (tuổi 10); lân dễ tiêu ($P_2O_5$) tăng từ 1,76 mg/100g lên 6,29 mg/100g; kali dễ tiêu ($K_2O$) tăng từ 2,10 mg/100g lên 3,57 mg/100g. Ở các tầng đất sâu hơn (20–100 cm), hàm lượng các chất này đều giảm mạnh so với lớp đất mặt.

5. Nghiên cứu đã áp dụng các Tiêu chuẩn Quốc gia (TCVN) nào để phân tích mẫu đất trong phòng thí nghiệm?
Tác giả đã áp dụng 5 tiêu chuẩn chuyên ngành gồm: TCVN 8726:2012 (xác định hàm lượng chất hữu cơ), TCVN 6498:1999 (xác định đạm tổng số), TCVN 5255:2009 (xác định đạm dễ tiêu), TCVN 5626:2009 (xác định lân dễ tiêu) và TCVN 8662:2011 (xác định kali dễ tiêu).

Kết luận

Khóa luận của sinh viên Cao Xuân Tính đã hoàn thành việc đánh giá thực nghiệm các đặc điểm hóa học đất dưới tán rừng trồng Keo lai luân canh lần 2 ở các cấp tuổi 4, 6 và 10 năm tại Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp La Ngà. Kết quả chứng minh quá trình sinh trưởng và tích lũy thảm mục của rừng Keo lai giúp cải thiện đáng kể độ xốp, hàm lượng chất hữu cơ, đạm tổng số và các chất dinh dưỡng dễ tiêu ở tầng đất mặt, đồng thời ghi nhận hiện tượng chua hóa đất gia tăng theo cấp tuổi lâm phần. Công trình là tài liệu khoa học hữu ích cho công tác quản lý lập địa, cải tạo độ phì và định hướng kỹ thuật canh tác rừng trồng bền vững tại vùng Đông Nam Bộ.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Trên thế giới Có thể nói Docutraev (1846-1903) là người sáng lập ra khoa học về đất, nêu ra những nguyên tắc khoa học về sự phát sinh và phát triển của đất. Trước ông những nghiên cứu về đất không đặt trong mối liên hệ với những quy luật phát sinh và hình thành ra nó. Theo ông, nghiên cứu như vậy không toàn diện và là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến không tìm ra được những biện pháp tốt để nâng cao độ phì nhiêu của đất.

Ông khẳng định rõ ràng mối liên quan có tính chất quy luật giữa đất và các điều kiện của môi trường xung quanh. Trong nhiều năm nghiên cứu, kết quả được thể hiện ở trong công trình phân loại đất Secnôzôm ở Nga. Trong đó, Ông đã nêu ra học thuyết hình thành đất Secnôzôm, mô tả tính chất của chúng, những số liệu phân tích đặc điểm hình thái, quy luật phân bố đất Secnôzôm và phương pháp nâng cao độ phì nhiêu của chúng. Trên cơ sở nghiên cứu ấy, ông đã nêu ra cơ sở khoa học của việc hình thành đất trong điều kiện tự nhiên.

Ông cho rằng đất là một vật thể thiên nhiên, có lịch sử riêng. Nó được hình thành do tác động của 5 yếu tố là: Đá mẹ, sinh vật, khí hậu, địa hình và thời gian. Nghiên cứu đất không chỉ xét từng yếu tố, từng điều kiện riêng rẽ, mà phải xét chúng trong mối liên quan chặt chẽ với nhau. Ngoài ra ông còn nêu ra các vùng tự nhiên ảnh hưởng tới sự hình thành đất, sơ đồ phân loại đất của nửa phía bắc địa cầu, các phương pháp nghiên cứu đất và những biện pháp nâng cao độ phì nhiêu của đất.

Ông đã gắn chặt thổ nhưỡng lý thuyết với thực hành và đã nghiên cứu nguyên nhân làm cho khô hạn ở vùng đất thảo nguyên và đưa ra các biện pháp cải thiện chế độ nước ở vùng này để nâng cao độ phì nhiêu của đất. Dẫn theo Lê Văn Cường [3]. Docutraev đã nhấn mạnh rằng nhân tố chủ đạo trong quá trình hình thành đất ở nhiệt đới là thảm thực vật rừng. Bởi thực vật là nhân tố sáng tạo ra chất hữu cơ và khi chết đi nó tạo thành mùn [5].

Week (1970) đã nghiên cứu và cho thấy mối quan hệ giữa sinh trưởng của loài Techtona Grandis tại Su Đăng với một số yếu tố đất: R = 1/3 x P x S. Trong đó R là sinh trưởng hàng năm (m3/ha); P là độ dày tầng đất (cm); S là độ no bazơ (mg/100g) [30]. 3 Webb và Tracey (1969) trong rừng Nula nhiệt đới ở Úc sinh trưởng của thực vật phục thuộc vào đá mẹ, độ ẩm của đất, trong rừng thứ sinh một số nhân tố quan trọng là độ dày tầng đất, thành phần cấp hạt, CaCo3, hàm lượng mùn và đạm [8]. Ormand và Will khi nghiên cứu sau khai thác rừng P.

Radiata với chu kỳ ngắn đã cho thấy đất rừng bị thoái hóa khá rõ. Năm 1978, Turvey cũng cho biết khi thay thế rừng tự nhiên bằng P. radiata với chu kỳ 15 - 20 năm sản lượng 400 m3/ha đã làm giảm độ phì đất do khai thác. Hơn nữa do thảm thực mục rừng thông khó phân giải nên làm chậm quay vòng các chất khoáng ở các dạng lập địa này [6].

Week (1970) đã chỉ ra rằng, độ phì của đất đóng vai trò cực kỳ quan trọng và ảnh hưởng trực tiếp đến sinh trưởng và năng suất cây trồng. Ngược lại các loài cây khác nhau cũng có ảnh hưởng khác nhau đến độ phì đất. Trong những năm gần đây có một số công trình nghiên cứu cụ thể về vấn đề này và mới chỉ nghiên cứu cho từng đối tượng cây trồng cụ thể. Mối quan hệ giữa sinh trưởng của Tếch (Tectona grandis) và một số yếu tố đất được xây dựng thông qua phương trình: R = 1/3 (P x S), trong đó R là lượng tăng trưởng hàng năm (m3/ha); P là độ dày của tầng đất (cm) và S là độ no bazơ (mg/100 đất) [30].

Nghiên cứu các loài cây lá kim vùng núi cao Rocky Mountain (Hoa Kỳ), Merrill và cộng sự (1986) [38] đã kết luận: giữa tăng trưởng thể tích hàng năm (Ann VolGr) và hiệu suất sinh trưởng (Growth Efficency) có mối quan hệ với một số nhân tố lập địa là: tiềm năng hấp thụ bức xạ (PAI - Potential absorbed irradiance), tọa độ địa lý (Azim - Azimuth), độ cao so với mực nước biển (Elev - Elevation), khả năng cung cấp nước (Water Sup - Water Supply), sự cạnh tranh diện tích lá (LA Comp - Leaf area competition) và các hệ số sử dụng cho các biến tuyệt đối (b1, b2). Trong lĩnh vực đất rừng, đã có nhiều công trình của các tác giả trên thế giới đi sâu nghiên cứu về tính chất của đất ở các khu vực khác nhau, ở các cấp tuổi rừng trồng khác nhau và đã rút ra được kết luận: Nhìn chung độ phì của đất dưới rừng trồng đã được cải thiện tăng dần theo tuổi. Các loài cây khác nhau có ảnh hưởng rất khác nhau đến độ phì của đất, cân bằng nước, sự thủy phân thảm mục và chu trình dinh dưỡng khoáng. Chijiok (1989) đã nghiên cứu sự thay đổi độ phì của đất nhiệt đới do trồng cây Lõi thọ và Thông caribaea thuần loài ở 5 khu vực tại Trung Phi và Nam Mỹ cũng 4 thấy lượng mùn, đạm bị giảm đi nhanh chóng.

Đến năm thứ 6 - 7 các yếu tố này vẫn chưa được hồi phục. Lượng kali ban đầu tuy có tăng lên nhưng sau đó lại bị giảm đi rõ rệt. Tác giả cũng cho thấy, với chu kỳ khai thác 14 năm trung bình đất mất đi 150 - 400kg đạm, 200 - 1000kg kali cho mỗi hecta. Nhiều nghiên cứu đã xác nhận rằng, các cây gỗ mọc nhanh tiêu thụ một lượng dinh dưỡng rất lớn ở giai đoạn đầu và giảm dần ở các tuổi già hơn.

Vì vậy việc trồng cây mọc nhanh với chu kỳ khai thác ngắn ở nhiệt đới sẽ làm cho đất nhanh chóng bị kiệt quệ hơn so với các rừng trồng cây lá kim có chu kỳ dài (80 - 100) như ôn đới [9]. Nghiên cứu của Mongia và Bandyopadhyay (1992) chỉ ra, việc thay thế rừng mưa nhiệt đới bằng các loại rừng trồng có giá trị kinh tế cao như: Tếch, Cọ Dầu,… là nguyên nhân dẫn đến giảm chất hữu cơ, kali dễ tiêu, lân dễ tiêu và đặc biệt là dung trọng của đất tăng lên [3]. Ohta (1993) nghiên cứu về sự thay đổi tính chất đất do việc trồng rừng Keo lá tràm ở vùng Pantabagan, Philippin. Tác giả đã xem xét sự biến đổi tính chất đất dưới rừng Keo lá tràm 5 năm tuổi và rừng Thông ba lá 8 tuổi trồng trên đất thoái hoá nghèo kiệt.

Kết quả của tác giả cho thấy trồng rừng đã làm thay đổi dung trọng và độ xốp của đất ở tầng 0 - 5 cm theo hướng tích cực. Tuy nhiên, lượng Ca2+ ở tầng đất mặt dưới 2 loại rừng lại thấp hơn so với đối chứng (đất trống) [3]. Marquez và cộng sự (1993) nghiên cứu sự thay đổi tính chất đất dưới rừng Tếch trồng thuần loài ở các tuổi 2, 7 và 12. Tác giả cho thấy đất ở dưới rừng Tếch tuổi khác nhau đã có sự biến đổi khác nhau, cụ thể là Ca2+, Mg2+, pH và dung lượng cation trao đổi là cao nhất ở rừng Tếch 12 tuổi.

Tuy nhiên, lượng lân dễ tiêu lại giảm đi một cách rõ rệt theo tuổi trong khi lượng Kali dễ tiêu lại biến động rất ít [9]. Theo Smith (1994) thì việc trồng rừng có thể đem lại những ảnh hưởng tích cực khi mà độ phì của đất được cải thiện. Ngược lại, nó có thể ảnh hưởng tiêu cực nếu nó làm mất cân bằng hay cạn kiệt nguồn dinh dưỡng trong đất. Nhìn chung, việc trồng rừng cải thiện các tính chất vật lý đất.

Tuy nhiên, việc sử dụng cơ giới hóa trong xử lý thực bì, khai thác, trồng rừng là nguyên nhân dẫn đến sự suy giảm sức sản xuất của đất [8]. Trong nghiên cứu tác dụng của thảm thực vật rừng của Mônin (Liên Xô cũ) thì chất rơi rụng hàng năm như sau: Ở thực bì thảm cỏ và thảo nguyên: 1 - 3 tấn/ha. Rừng ôn đới: 5 - 7 tấn/ha. 5 Ở rừng - thảo nguyên: 3 tấn/ha.

Ở rừng mưa mùa: 3 tấn/ha. Ở rừng mưa nhiệt đới xích đạo : 10 - 20 tấn/ha. Điều này chứng tỏ hàng năm với mỗi loại thảm thực vật khác nhau cho lượng cành khô lá rụng trả lại cho đất và độ phì của đất cũng khác nhau, kết quả nghiên cứu rừng mưa nhiệt đới có số lượng dinh dưỡng trả lại cho đất là lớn nhất. Năm 1999, Trung tâm Lâm nghiệp Quốc tế (CIFOR) đã nghiên cứu về quản lý lập địa và sản lượng rừng cho trồng rừng ở các nước nhiệt đới.

CIFOR đã tiến hành nghiên cứu trên các đối tượng là bạch đàn, thông, keo trồng thuần loại trên các lập địa khác nhau ở các nước Congo, Brazil, Nam Phi, Indonesia, Trung Quốc và Ấn Độ. Kết quả nghiên cứu cho thấy, các biện pháp xử lý lập địa khác nhau và các loài cây trồng khác nhau đã có ảnh hưởng rất khác nhau đến độ phì của đất, cân bằng nước, sự phân huỷ thảm thực vật và chu trình dinh dưỡng khoáng [24]. Trong những năm gần đây về lĩnh vực đất rừng, đã có rất nhiều công trình của các tác giả trên thế giới nghiên cứu về tính chất của đất ở các khu vực khác nhau, ở các cấp tuổi rừng trồng khác nhau và đã rút ra được kết luận: Nhìn chung độ phì của đất dưới rừng trồng đã được cải thiện tăng dần theo tuổi. Các loài cây khác nhau có ảnh hưởng khác nhau đến độ phì của đất, cân bằng nước, sự phân hủy thảm mục và chu trình dinh dưỡng khoáng [21, 31, 34, 35, 41, 43, 50].

Ở Việt Nam Nghiên cứu đất rừng mang những đặc trưng rõ nét mà các nhà nghiên cứu đều quan tâm chú ý đó là mối quan hệ hữu cơ giữa đất và thảm thực vật rừng, tức ảnh hưởng của đất tới rừng và ngược lại ảnh hưởng của rừng tới đất. Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới khí hậu nóng ẩm, bởi vậy sự phân bố của thực vật vô cùng phong phú. Trước đây, khi rừng còn chiếm 3/4 diện tích đất nước, hầu hết các loài thực vật nhiệt đới đều có mặt ở các loại đất Việt Nam. Hiện nay rừng bị tàn phá, nhiều loài thực vật đã bị suy giảm nghiêm trọng, một số loài có nguy cơ tuyệt chủng.

Nhất là những loài thực vật quí hiếm, có tác dụng làm thuốc hoặc có giá trị kinh tế cao [7].