ĐẶT VẤN ĐỀ Đất đai là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá, không có khả năng tái tạo, hạn chế về không gian và vô hạn về thời gian sử dụng. Trong quá trình phát triển xã hội con người đã xây dựng các hệ sinh thái nhân tạo, thay thế cho các hệ sinh thái tự nhiên, do đó làm giảm dần tính bền vững trong sản xuất. Mỗi loài cây trồng có một khu vực nhất định (một không gian nhất định), nơi đó nó sinh trưởng phát triển tốt nhất, cho sản lượng chất lượng cao nhất. Do ở mỗi vùng có đặc điểm đất đai khác nhau.
Vì vậy việc tìm hiểu các tính chất vật lý của đất, hàm lượng các chất dinh dưỡng trong đất của từng vùng có ý nghĩa to lớn, làm cơ sở cho việc chọn loại cây trồng. Các chất dinh dưỡng có trong đất có thể thay đổi thông qua tác động của con người như bón phân, nhưng các tính chất vật lý của đất khó thay đổi được trong một thời gian ngắn. Chính vì vậy có thể xem các tính chất vật lý là những tính chất mang tính bản chất của đất, chúng quyết định đến khả năng tiếp nhận, lưu trữ các chất dinh dưỡng trong đất, cũng như điều kiện môi trường cho việc sử dụng các chất dinh dưỡng của cây. Mặc dù các tính chất vật lý này ít chịu tác động bên ngoài, tuy nhiên theo thời gian chúng vẫn có những thay đổi đáng kể nhất là khi có các hoạt động canh tác lâu dài của con người.
Để xem xét sự thay đổi các tính chất của đất trong cùng một khu vực, tôi lựa chọn đề tài: “Đặc điểm phân bố không gian một số tính chất của đất tại núi Luốt – Trường Đại học lâm nghiệp Việt Nam”. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 2 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Trên Thế giới Công tác nghiên cứu về đất và đánh giá đất đã đã thực hiện từ khá lâu và được xem như là những nỗ lực ban đầu và quan trọng của nền khoa học, kỹ thuật loài người. Những nghiên cứu này khởi đầu trên phạm vi từng quốc gia, trên toàn thế giới.
Hiện nay những kết quả và những thành tựu về nghiên cứu đất và đánh giá đất đai dã được cộng đồng thế giới tổng kết và (FAO,UNESCO…) như tài sản tri thức chung của nhân loại. Docuchaev (1879) đã xác định mối quan hệ có tính quy luật giữa đất và điều kiện tự nhiên của môi trường. Từ những kết quả nghiên cứu đất đen ở nước Nga, V.V Docuchaev đã xác định bất kỳ loại đất nào cũng được hình thành bởi một quá trình lịch sử tự nhiên đặc biệt, một thể tự nhiên độc lập giống như khoáng vật, thực vật, động vật. Ông đã xác định chính xác về đất, chỉ ra sự hình thành đất là một quá trình phức tạp được quyết định bởi sự tác động tổng hợp của 5 yếu tố là đá mẹ và mẫu chất, thực vật và động vật, khí hậu, địa hình và thời gian.
Sự hình thành đất là kết quả tác động của các thể tự nhiên sống và chết.Ông đặc biệt nhấn mạnh đến vai trò của sinh vật đối với quá trình hình thành đất:” nhân tố chủđạo trong quá trình hình thành đất ở nhiệt đới là nhân tố thảm thực vật rừng”. Bởi nhân tố thực vật là nhân tố sáng tạo ra chất hữu cơ. Chất hữu cơ là hợp chất hữu cơ cao phân tử phức tạp, chúng là sản phẩm của quá trình chất hữu cơ hoá các chất hữu cơ thông thường. Người ta cho rằng, mọi thành phần hữu cơ trong đất (protein, linhin, lipit, axít amin, hydratcacbon.) đều có thể là vật chất tham gia hình thành chất chất hữu cơ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.
Tuy nhiên về bản chất của quá trình hình thành chất chất hữu cơ vẫn còn có ý kiến khác nhau. Những người theo quan điểm hoá học cho rằng quá trình hình thành chất chất hữu cơ chỉ đơn thuần là các phản ứng hoá học. Đại diện cho quan điểm này như Vacsman, Scheffer. Theo Vacsman (1936) thì hạt nhân của chất chất hữu cơ được hình thành do linhin kết hợp với các chất khoáng kiềm trong đất, sau đó các phản ứng oxy hoá sẽ gắn kết thêm các axít hữu cơ khác để hình thành chất chất hữu cơ.
Ngoài ra trong quá trình phân giải các xác hữu cơ, một loại sản phẩm màu đen vô định hình, có thành phần phức tạp được hình thành gọi là chất chất hữu cơ. Theo Schefer sự hình thành axít humic có thể bằng con đường sinh hoá và cũng có thể bằng con đường hoá học đơn thuần. Bằng con đường hoá học, các axít humic được tạo thành từ các phenol, quinol và các aminoaxit thông qua các phản ứng oxy hoá và trùng hợp. Ngày nay, nhiều bằng chứng cho thấy sự hình thành chất chất hữu cơ có sự tham gia tích cực của các quá trình sinh hoá, đặc biệt là các vi sinh vật đất.
Sự hình thành chất chất hữu cơ bằng con đường hoá học đơn thuần là rất hạn chế, nó chỉ có thể gặp ở những nơi có điều kiện bất lợi cho các quá trình sinh học như đất quá chua hoặc quá nhiều độc tố. Chúng ức chế các quá trình sinh học xảy ra. Quan điểm sinh hoá về sự hình thành chất chất hữu cơ cho rằng chất chất hữu cơ được hình thành từ sản phẩm phân giải và tái tổng hợp các chất hữu cơ thông thường với sự tham gia tích cực của các phản ứng sinh hoá, đặc biệt là các men do các vi sinh vật tiết ra. Quá trình hình thành chất hữu cơ theo quan điểm hiện đại: Chiurin là người có nhiều đóng góp trong việc nghiên cứu về chất hữu cơ đất.
Ông cho rằng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4 đặc điểm cơ bản của sự chất hữu cơ hoá là những phản ứng sinh hoá oxy hoá dần dần những hợp chất cao phân tử có mạch vòng khác nhau, trong đó protein, linhin đóng vai trò quan trọng. Những phản ứng oxy này xảy ra khi phân giải các tàn tích thực vật dưới ảnh hưởng của oxy không khí, men oxydaza và các chất xúc tác vô cơ khác. Những hợp chất cao phân tử trên liên kết lại với nhau rồi trùng hợp thành các chất chất hữu cơ. Trong quá trình sống của mình, vi sinh vật đất sử dụng các sản phẩm phân giải hữu cơ, những sản phẩm trao đổi chất và tổng hợp các hợp chất amin, hợp chất thơm cũng tham gia cấu tạo nên chất chất hữu cơ.
Theo Stevenson thì có 4 con đường hình thành chất chất hữu cơ khác nhau: Sự liên kết trùng ngưng giữa các hợp chất đường với các chất amin (con đường 1); giữa các polyphenol là sản phẩm phân huỷ các xác hữu cơ với các chất amin (con đường 2); giữa các chất là sản phẩm phân huỷ linhin với các hợp chất amin (con đường 3); và các chất linhin biến đổi với các chất amin (con đường 4). Các con đường này đều có sự tham gia của các quá trình sinh học Hình 1.1: Mô tả các con đƣờng hình thành chất chất hữu cơ từ các xác hữu cơ thông thƣờng ở trong đất (Theo Stevenson, 1982). LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 5 Theo Selman Waksman, chất chất hữu cơ được hình thành chủ yếu từ các hợp chất linhin (con đường 4) nên còn được gọi là lý thuyết linhin hình thành chất chất hữu cơ. Theo thuyết này, trước hết các hợp chất linhin bị biến đổi mất dần các nhóm metoxyl (OCH3).
Với sự có mặt của các orthohydroxylphenol và sự oxy hoá các hợp chất béo để hình thành các nhóm cacboxyl (COOH). Các hợp chất linhin này bị biến đổi dần để hình thành các axit chất hữu cơ. Sự hình thành chất chất hữu cơ theo con đường 1 là không đáng kể. Một số tác giả khác lại cho rằng chất chất hữu cơ đất được hình thành theo con đường 2 và 3 là chính và gọi là học thuyết polyphenol hình thành chất chất hữu cơ.
Theo thuyết này, linhin cũng được xem là nguồn gốc quan trọng trước tiên để hình thành chất chất hữu cơ. Dưới tác động của các enzym sinh học, linhin bị phân huỷ thành các aldehyt phenol và các axít hữu cơ. Sau đó chúng chuyển thành các hợp chất quinol rồi trùng hợp lại để hình thành chất chất hữu cơ. Trong lĩnh vực đất rừng, nhiều nhà khoa học đã tập chung nghiên cứu tính chất của đất ở các khu vực khác nhau, các trạng thái khác nhau và rút ra được kết luận là: Nhìn chung độ phì của đất dưới trạng thái rừng trồng đã được cải thiện đáng kể và cải thiện theo tuổi.P và Rathore, 1984; Basu.K và Aparajta Mandi, 1987; Chakraborty.
Các loài cây khác nhau đã có ảnh hưởng rất khác nhau, cân bằng nước, sự phân hủy thảm mục và chu trình dinh dưỡng khoáng (Bernhard Reversat.F, 1993; Trung tâm lâm nghiệp quốc tế (CIFOR),1998; Chandran.Viliam đã kết luận, vòng tuần hoàn sinh học là cơ sở của sự hình thành đất và độ phì nhiêu của nó. Ông đã chỉ ra vai trò quan trọng của sinh vật LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 6 trong việc hình thành những tính chất của đất, đặc biệt của lá cây xanh, vi sinh vật,thành phần và hoạt động sống của chúng ảnh hưởng tới chiều hướng hình thành đất. và cộng sự (2007) khi nghiên cứu về ảnh hưởng của các kiểu sử dụng đất và độ che phủ cũng như địa hình đến các tính chất vật lý và hóa học ở tầng đất 0 - 10cm của đất vùng Baltimore cho rằng trung bình và trung vị của các tính chất đất ở các ô nghiên cứu biến động khác nhau. Các tính chất hóa học có biến động nhiều hơn tính chất vật lý.
Trong nghiên cứu về tác dụng của thảm thực vật rừng đối với dất của Monin (Nga) đã chứng minh rằng “ Với mỗi loài thảm che khác nhau, lượng vật chất hữu cơ hang năm trả lại cho đất và khả năng làm tăng độ phì của đất khác nhau” 1. Ở Việt Nam Ở Việt Nam, từ xa xưa ông cha chúng ta đã biết phân loại đất dựa trên nhiều cơ sở khác nhau: Dựa vào thành phần cơ giới đất được phân ra đất cát, đất thịt, đất sét… Dựa vào màu có: đất đen, đất nâu, đất vàng, đất đỏ. Dựa vào tính chất đất được phân ra: đất chua, đất chua mặn, đất bạc màu… Dựa vào địa hình có đất đồi, đất bãi, đất cao, đất vàn, đất trũng. Dựa vào chế độ canh tác có đất chuyên lúa, đất chuyên màu, đất lúa - màu.