Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đất là hợp phần trọng yếu của hệ sinh thái vỏ phong hóa, chịu sự tác động tương hỗ phức tạp giữa đá mẹ, khí hậu, địa hình, thời gian và đặc biệt là sinh vật. Tại các vùng đồi núi nhiệt đới có độ dốc cao, sự suy thoái độ phì nhiêu và hiện tượng xói mòn, rửa trôi dinh dưỡng diễn ra tương đối nghiêm trọng. Việc chuyển đổi mục đích sử dụng đất và đưa vào trồng các loài cây lâm nghiệp mọc nhanh có ảnh hưởng trực tiếp đến các đặc tính lý học, hóa học cũng như độ phì của đất.

Tại tỉnh Hòa Bình, Keo lai (Acacia hybrid) được xác định là loài cây trồng rừng chủ lực phục vụ cung cấp nguyên liệu gỗ giấy, dăm gỗ, đồng thời có triển vọng trong phòng hộ đầu nguồn và cải tạo đất nhờ khả năng cố định đạm sinh học, sinh trưởng nhanh, tạo thảm mục che phủ bề mặt. Tuy nhiên, việc canh tác rừng thuần loài qua các giai đoạn tuổi khác nhau dẫn đến những biến đổi nhất định về dinh dưỡng và cấu trúc đất. Để có cơ sở khoa học cho công tác quản lý và kinh doanh rừng bền vững tại địa phương, đề tài "Đánh giá ảnh hưởng của rừng trồng Keo thuần loài đến một số tính chất đất tại vùng đầu nguồn Kỳ Sơn, tỉnh Hòa Bình" đã được thực hiện.

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

  1. Mục tiêu chung: Cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn về tác động của rừng trồng Keo lai đến tính chất của đất nhằm phục vụ quản lý bền vững các mô hình trồng rừng ở Việt Nam.
  2. Mục tiêu cụ thể:
    • Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc của mô hình rừng trồng Keo lai ở các cấp tuổi khác nhau (1 tuổi, 3 tuổi và 5 tuổi).
    • Đánh giá các ảnh hưởng của rừng trồng Keo lai ở các cấp tuổi đến một số tính chất lý học và hóa học của đất so với đất trống đối chứng.
    • Đề xuất một số giải pháp kỹ thuật nhằm quản lý và sử dụng đất rừng trồng Keo lai đạt hiệu quả cao hơn.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Đất dưới các trạng thái rừng trồng Keo lai thuần loài ở các cấp tuổi 1, 3, 5 và đất trống đối chứng.
  • Phạm vi không gian: Khu vực rừng trồng đầu nguồn tại địa bàn huyện Kỳ Sơn, tỉnh Hòa Bình (tọa độ địa lý 20°53'B, 105°23'Đ) thuộc lâm phận quản lý của Công ty Lâm nghiệp Hòa Bình.
  • Phạm vi thời gian: Số liệu điều tra thực địa và phân tích thí nghiệm được hoàn thành vào tháng 05 năm 2020.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận dựa trên nền tảng khoa học đất kinh điển của V. V. Dokuchaev về 5 nhân tố hình thành đất (đá mẹ, khí hậu, địa hình, sinh vật, thời gian), trong đó nhấn mạnh thực vật là nhân tố chủ đạo tạo lập chất hữu cơ và mùn ở đới nhiệt đới; kết hợp cùng các quan điểm nghiên cứu đất rừng của Nguyễn Ngọc Bình, Trần Khải, Hoàng Xuân Tý, Ngô Đình Quế và Vũ Tấn Phương tại Việt Nam.

Quy trình nghiên cứu kết hợp giữa điều tra thực địa theo tiêu chuẩn lâm học và phân tích mẫu đất trong phòng thí nghiệm:

Phương pháp điều tra thực địa

  • Thu thập, kế thừa tài liệu: Kế thừa chọn lọc tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và tài nguyên rừng khu vực huyện Kỳ Sơn; tiến hành điều tra sơ thám hiện trường.
  • Thiết lập ô tiêu chuẩn (OTC): Tại mỗi cấp tuổi rừng (1 tuổi, 3 tuổi, 5 tuổi) và khu đất trống đối chứng, thiết lập 3 OTC lặp lại, diện tích mỗi OTC là 500 m² (kích thước 25 m x 20 m). Định vị OTC bằng địa bàn cầm tay, bản đồ và thước dây theo nguyên tắc Pythagore (cạnh 25 m song song đường đồng mức, cạnh 20 m vuông góc đường đồng mức).
  • Đo đếm cấu trúc tầng cây cao: Đo đường kính gốc ($D_{gốc}$) đối với rừng 1 tuổi; đo đường kính ngang ngực ($D_{1.3}$) bằng thước kẹp kính (đo 2 chiều vuông góc Đông – Tây và Nam – Bắc lấy trị số trung bình) đối với các cây có $D_{1.3} \ge 10\text{ cm}$ ở rừng 3 và 5 tuổi. Chiều cao vút ngọn ($H_{vn}$) và chiều cao dưới cành đo bằng thước đo cao Blumless.
  • Xác định độ tàn che (ĐTC) và độ che phủ (ĐCP): Thực hiện theo phương pháp 100 điểm (chia OTC thành 5 tuyến, mỗi tuyến 20 điểm ngắm bằng ống ngắm chuyên dụng). Mật độ cây xác định theo công thức $MĐ = S/n$.
  • Điều tra tầng cây bụi thảm tươi (CBTT): Bố trí 5 ô dạng bản (ODB kích thước 4 m x 4 m) trong mỗi OTC để thống kê tên loài ưu thế, chiều cao bình quân, độ che phủ và tình hình sinh trưởng.
  • Đào phẫu diện và lấy mẫu đất: Tại mỗi trạng thái, đào phẫu diện đất kích thước dài 150 cm, rộng 70 cm, sâu 100 cm để mô tả hình thái các tầng phát sinh. Mẫu phân tích được lấy ở hai tầng độ sâu: 0 – 20 cm và 30 – 50 cm. Mẫu phân tích là mẫu hỗn hợp đồng nhất (1 kg/mẫu) gộp từ 5 mẫu đơn lẻ (1 mẫu tại thành phẫu diện chính, 4 mẫu tại 4 hướng Đông, Tây, Nam, Bắc cách phẫu diện chính 8 – 10 m). Tổng số lượng mẫu đất hỗn hợp phân tích là 8 mẫu.

Phương pháp nội nghiệp và phân tích trong phòng thí nghiệm

  • Xử lý mẫu: Hong khô mẫu đất trong bóng râm, nhặt sạch rễ cây, đá lẫn, kết von; nghiền bằng cối đồng chày bọc cao su và rây qua rây 1 mm phục vụ phân tích tính chất thông thường; đất phân tích mùn được nghiền bằng cối mã não và rây qua rây 0,25 mm.
  • Xác định các chỉ tiêu lý học:
    • Dung trọng ($D$) và tỷ trọng ($d$) xác định theo phương pháp ống dung trọng chuẩn.
    • Độ xốp ($P%$) tính toán theo công thức: $$P = \left(1 - \frac{D}{d}\right) \times 100$$
    • Thành phần cơ giới đất xác định bằng phương pháp ống hút dựa trên định luật lắng Stokes.
  • Xác định các chỉ tiêu hóa học:
    • Hàm lượng mùn tổng số xác định bằng phương pháp oxy hóa ướt Tjurin (chuẩn độ muối Morh).
    • Độ chua hoạt tính ($pH_{H_2O}$) và độ chua trao đổi ($pH_{KCl}$) đo bằng máy đo pH meter cầm tay.
    • Hàm lượng đạm dễ tiêu ($NH_4^+$), lân dễ tiêu ($P_2O_5$) và kali dễ tiêu ($K_2O$) xác định bằng phương pháp so màu quang phổ.
    • Hàm lượng khoáng trung lượng (Ca, Mg, K) chiết mẫu theo phương pháp EPA 3051B.
    • Lượng cacbon hữu cơ tích lũy trong đất ($SOC$) tính theo phương pháp của IPCC (2003): $$SOC = DB \times D \times UFC \times OC \times 58%$$ (Trong đó: $DB$ là tỷ trọng đất $\text{g/cm}^3$, $D$ là chiều sâu lớp đất tính toán $\text{cm}$, $UFC = 100\text{ cm}^2/\text{m}^2$, $OC$ là hàm lượng mùn $%$.)
  • Xử lý số liệu: Thống kê, xử lý dữ liệu thực nghiệm trên phần mềm Microsoft Excel 2010.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu

Chương này hệ thống hóa các công trình nghiên cứu về tương tác giữa thảm thực vật rừng và độ phì nhiêu của đất. Trên thế giới, các tác giả như Bernhard Reversat (1993), CIFOR (1998), Chadran và Aparajita Man (1987), Ohta (1993), Christian Rarivoson và cộng sự (2008) đã chứng minh vai trò cải thiện độ xốp, tích lũy hữu cơ và chu trình dinh dưỡng khoáng của các loài cây mọc nhanh họ Đậu và Bạch đàn. Tại Việt Nam, các nghiên cứu của Nguyễn Ngọc Bình (1970, 1986), Trần Khải (1977), Ngô Đình Quế (1985), Hoàng Xuân Tý (1988), Vũ Tấn Phương (2001) đã làm rõ quy luật biến động của các nhóm chất dinh dưỡng, độ chua, dung trọng và khả năng giữ nước dưới tán các đai rừng trồng và rừng tự nhiên.

Chương 2: Mục tiêu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Trình bày chi tiết cơ sở khoa học, hệ thống mục tiêu, đối tượng, nội dung và phương pháp luận thực hiện. Chương này chuẩn hóa quy trình điều tra cấu trúc lâm phần ngoài thực địa, phương pháp đào phẫu diện đất 100 cm, kỹ thuật lấy mẫu hỗn hợp 2 tầng độ sâu (0 – 20 cm và 30 – 50 cm) cùng toàn bộ các công thức toán học và phương pháp phân tích hóa nghiệm đất trong phòng thí nghiệm.

Chương 3: Đặc điểm cơ bản của khu vực nghiên cứu

Tổng hợp điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tại huyện Kỳ Sơn và vùng quản lý của Công ty Lâm nghiệp Hòa Bình (nằm trong tọa độ 20°00' – 20°45'B; 105°30' – 105°50'Đ):

  • Địa hình - Khí hậu: Vùng núi thấp có độ cao 200 – 500 m, chia cắt phức tạp. Khí hậu nhiệt đới gió mùa có nhiệt độ trung bình 24°C, độ ẩm trung bình 85%, lượng mưa 1.600 – 1.700 mm tập trung chủ yếu vào mùa mưa (tháng 5 đến tháng 10, chiếm 90%).
  • Địa chất - Thổ nhưỡng: Gồm 3 nhóm đất chính; khu vực nghiên cứu thuộc nhóm đất feralit phát triển trên đá phiến thạch sét, tầng đất dày từ 97 đến 102 cm.
  • Dân sinh - Kinh tế: Dân số tỉnh đạt 832.543 người (2016), gồm 6 dân tộc chính (Mường chiếm 63,3%, Kinh chiếm 27,73%, Thái chiếm 3,9%, Tày chiếm 2,7%, Dao chiếm 1,7%, H'Mông chiếm 0,52%). Thu nhập bình quân năm 2018 đạt 36 triệu đồng/người/năm; hoạt động nuôi trồng thủy sản đạt 4.500 lồng nuôi cá với sản lượng 8.300 tấn.

Chương 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Nội dung chương tập trung công bố và biện giải các số liệu thực nghiệm thu thập được:

  • Đặc điểm cấu trúc lâm phần: Mật độ rừng trồng ở cả 3 cấp tuổi được duy trì ổn định 1.500 cây/ha. Chiều cao vút ngọn trung bình tăng đều qua các năm: đạt 1,56 m (tuổi 1), 7,37 m (tuổi 3) và 14,56 m (tuổi 5), tốc độ tăng trưởng bình quân 2,6 m/năm. Đường kính thân tăng bình quân 8,4 cm/năm ($D_{gốc}$ tuổi 1 đạt 5,67 cm; $D_{1.3}$ tuổi 3 đạt 29,58 cm; $D_{1.3}$ tuổi 5 đạt 47,66 cm). Độ tàn che tăng từ 0% (tuổi 1) lên 73,5% (tuổi 3) và đạt 80,2% (tuổi 5). Tỷ lệ thảm mục phủ đất tăng mạnh từ 14,7% (tuổi 1) lên 67,4% (tuổi 3) và 88% (tuổi 5), trong khi ở đất trống chỉ đạt 11,6%. Độ che phủ chung giảm nhẹ từ 82% (tuổi 1) xuống 77% (tuổi 3) và 75% (tuổi 5) do sự suy giảm của tầng cỏ rác dưới tán khi rừng khép tán mạnh.
Trạng thái Mật độ (cây/ha) Độ tàn che (%) Độ che phủ (%) Thảm mục (%) $H_{vn}$ (m) Đường kính (cm) Độ dốc (độ) Hướng dốc
Rừng 1 tuổi 1.500 0 82 14,7 1,56 5,67 ($D_0$) 27 Đông Bắc
Rừng 3 tuổi 1.500 73,5 77 67,4 7,37 29,58 ($D_{1.3}$) 17 Tây Nam
Rừng 5 tuổi 1.500 80,2 75 88,0 14,56 47,66 ($D_{1.3}$) 24 Tây
Đất trống đối chứng 0 0 72 11,6 0 0 10 Đông Bắc

  • Tính chất vật lý đất:

    • Dung trọng và Tỷ trọng: Dung trọng trung bình duy trì ở mức 1,56 $\text{g/cm}^3$ (tuổi 1 và 3) và tăng lên 1,58 $\text{g/cm}^3$ (tuổi 5). Tỷ trọng đất tăng dần theo tuổi từ 2,63 $\text{g/cm}^3$ (tuổi 1) lên 2,66 $\text{g/cm}^3$ (tuổi 3) và 2,68 $\text{g/cm}^3$ (tuổi 5), phản ánh sự suy giảm hàm lượng hữu cơ khoáng hóa tự nhiên theo thời gian.
    • Độ xốp và Độ ẩm: Độ xốp biến động từ 40,55% đến 41,31%, cao hơn đất trống (39,15%) nhưng vẫn ở mức thấp so với đất canh tác tiêu chuẩn. Độ ẩm đất dưới tán rừng tăng từ 3,68% (tuổi 1) lên 4,28% (tuổi 3) và 4,41% (tuổi 5); riêng đất trống có độ ẩm 5,42% do nằm ở vị trí chân đồi tích nước cục bộ.
    • Thành phần cơ giới: Cấp hạt cát tăng dần theo tuổi rừng (39,63% -> 42,24% -> 48,03%), trong khi cấp hạt sét giảm dần (46,25% -> 40,68% -> 38,43%). Đất chuyển dần từ sét nặng ở tuổi 1 sang cát pha sét ở tuổi 3 và 5.

  • Tính chất hóa học đất:

    • Độ chua: Đất có tính chua cao. $pH_{H_2O}$ giảm từ 5,35 (tuổi 1) xuống 5,25 (tuổi 3) và 4,90 (tuổi 5). $pH_{KCl}$ giảm từ 4,30 (tuổi 1) xuống 3,80 (tuổi 3) và 3,70 (tuổi 5).
    • Dinh dưỡng khoáng dễ tiêu ($NH_4^+, P_2O_5, K_2O$): Hàm lượng $NH_4^+$ nghèo, dao động 0,77 – 0,79 mg/100g. Lân dễ tiêu ($P_2O_5$) thuộc mức rất nghèo, giảm từ 2,27 mg/100g (tuổi 1) xuống 2,01 mg/100g (tuổi 3) và 1,88 mg/100g (tuổi 5). Kali dễ tiêu ($K_2O$) đạt cao nhất ở tuổi 3 (7,94 mg/100g) và tuổi 5 (7,74 mg/100g), cao hơn đất trống (5,16 mg/100g).
    • Hàm lượng mùn và Cacbon hữu cơ: Mùn tầng mặt đạt 4,38 – 4,71% nhưng tính trung bình giảm nhẹ theo tuổi: 3,92% (tuổi 1) -> 3,83% (tuổi 3) -> 3,53% (tuổi 5), cao hơn đất trống (3,05%). Trữ lượng cacbon tích lũy trong đất dưới rừng Keo lai đạt 119,59 tấn/ha (tuổi 1), 118,18 tấn/ha (tuổi 3) và 108,10 tấn/ha (tuổi 5), vượt trội so với đất trống (96,59 tấn/ha).
    • Khoáng trung lượng (Ca, Mg, S): Có sự suy kiệt rõ rệt ở rừng tuổi 5 do nhu cầu hấp thụ sinh khối của cây. Hàm lượng Ca giảm 69,74% từ 1.553 mg/kg (tuổi 1) xuống 470 mg/kg (tuổi 5); hàm lượng Mg giảm 80,98% từ 1.972 mg/kg (tuổi 1) xuống 375 mg/kg (tuổi 5). Hàm lượng S dao động từ 548 đến 745 mg/kg.

  • Đánh giá tổng hợp: So với đất trống, rừng Keo lai tuổi 3 mang lại hiệu quả cải thiện đất cao nhất (12 chỉ tiêu có lợi, 1 chỉ tiêu có hại). Rừng tuổi 5 bộc lộ 5 chỉ tiêu suy giảm (dung trọng, tỷ trọng, Ca, Mg, S).

Chương 5: Kết luận, tồn tại, kiến nghị

Tóm lược các chỉ số sinh trưởng lâm phần và diễn biến hóa lý đất; chỉ rõ các nguyên nhân gây suy giảm khoáng chất ở giai đoạn rừng khép tán cao tuổi và kiến nghị các biện pháp lâm sinh quản lý bền vững.

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính kèm số liệu thực nghiệm

Bảng tổng hợp động thái tính chất lý - hóa học của đất dưới rừng Keo lai tại khu vực nghiên cứu:

Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Rừng 1 tuổi Rừng 3 tuổi Rừng 5 tuổi Đất trống đối chứng
Dung trọng trung bình $\text{g/cm}^3$ 1,56 1,56 1,58 1,56
Tỷ trọng trung bình $\text{g/cm}^3$ 2,63 2,66 2,68 2,57
Độ xốp $%$ 40,55 41,11 41,31 39,15
Độ ẩm $%$ 3,68 4,28 4,41 5,42
Cấp hạt Cát / Thịt / Sét $%$ 39,63 / 14,12 / 46,25 42,24 / 17,08 / 40,68 48,03 / 13,54 / 38,43 38,50 / 13,72 / 47,78
$pH_{H_2O}$ trung bình - 5,35 5,25 4,90 4,55
$pH_{KCl}$ trung bình - 4,30 3,80 3,70 3,55
Đạm dễ tiêu ($NH_4^+$) $\text{mg/100g}$ 0,79 0,79 0,77 0,77
Lân dễ tiêu ($P_2O_5$) $\text{mg/100g}$ 2,27 2,01 1,88 1,83
Kali dễ tiêu ($K_2O$) $\text{mg/100g}$ 5,93 7,94 7,74 5,16
Hàm lượng mùn trung bình $%$ 3,92 3,83 3,53 3,05
Canxi (Ca) $\text{mg/kg}$ 1.553 1.126 470 819
Magie (Mg) $\text{mg/kg}$ 1.972 1.377 375 1.075
Lưu huỳnh (S) $\text{mg/kg}$ 611 745 548 727
Lượng Cacbon tích lũy ($SOC$) $\text{tấn/ha}$ 119,59 118,18 108,10 96,59

Đề xuất giải pháp kỹ thuật của tác giả

  1. Cải thiện cấu trúc vật lý và giảm độ nén chặt: Hạn chế và cấm triệt để việc chăn thả gia súc dưới tán rừng trồng; khi phát dọn thực bì cần chừa lại gốc cao 10 – 15 cm nhằm bảo vệ bề mặt chống xói mòn, thúc đẩy quá trình tái sinh tự nhiên của cây bụi thảm tươi để rút ngắn chu kỳ tiểu tuần hoàn vật chất hữu cơ.
  2. Duy trì độ che phủ đất: Tiến hành dọn thực bì theo băng chừa thay vì phát trắng toàn diện, đặc biệt trong giai đoạn đầu mới trồng rừng; tuyệt đối hạn chế việc lạm dụng hóa chất diệt cỏ làm trơ sỏi đá bề mặt.
  3. Bổ sung thảm thực vật cố định đạm: Nghiên cứu trồng xen một số loài cây thuộc họ Đậu dưới tán rừng Keo lai tại các vị trí đất dốc có nguy cơ xói mòn cao nhằm tăng cường đạm sinh học và giữ ẩm cho đất.
  4. Đổi mới mô hình quản lý: Kết hợp giao khoán bảo vệ và chăm sóc rừng theo mô hình kinh tế hộ gia đình gắn liền trực tiếp quyền lợi với trách nhiệm quản lý đất đai lâu dài.

Đóng góp của đề tài

Công trình cung cấp hệ thống dẫn liệu thực nghiệm chi tiết về sự thay đổi đồng thời của 14 chỉ tiêu lý - hóa học đất dưới rừng Keo lai qua 3 cấp tuổi tại vùng đồi núi Hòa Bình; chứng minh được rừng tuổi 3 có sự cân bằng lý hóa tối ưu nhất, đồng thời cảnh báo hiện tượng suy kiệt khoáng trung lượng (Ca, Mg giảm trên 69 – 80%) và gia tăng độ chua ở rừng tuổi 5 để kịp thời điều chỉnh kỹ thuật lâm sinh trước chu kỳ luân canh tiếp theo.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Nghiên cứu được giới hạn trong phạm vi 3 cấp tuổi (1, 3, 5 tuổi) trên một dạng đá mẹ phiến thạch sét tại huyện Kỳ Sơn; chưa theo dõi liên tục đa niên trên cùng một ô định vị cố định qua trọn vẹn chu kỳ khai thác thương phẩm; chưa phân tích chuyên sâu về hệ vi sinh vật và động vật đất.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Cần mở rộng quy mô đánh giá đối với rừng trồng Keo lai ở các cấp tuổi lớn hơn (6 – 8 tuổi) và trên các loại đất phát triển từ các dạng đá mẹ khác nhau (sa thạch, đá vôi); kết hợp quan trắc lượng rơi rụng định lượng hàng năm để lượng hóa chính xác chu trình dinh dưỡng khoáng hoàn trả lại cho đất.

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng sử dụng: Sinh viên, học viên cao học các ngành Quản lý tài nguyên thiên nhiên, Lâm học, Khoa học môi trường, Khoa học đất; các nhà nghiên cứu về sinh thái rừng và thổ nhưỡng học; cán bộ kỹ thuật tại các ban quản lý rừng phòng hộ và công ty lâm nghiệp.
  • Giá trị nội dung: Cung cấp quy trình chuẩn trong việc thiết lập ô tiêu chuẩn điều tra lâm phần kết hợp đào phẫu diện đất 100 cm; phương pháp định lượng cacbon hữu cơ tích lũy theo công thức IPCC; bộ số liệu tham chiếu thực tế về hàm lượng $NH_4^+, P_2O_5, K_2O$, Ca, Mg, S để phục vụ tính toán định mức bón phân và luân canh cây họ Đậu cải tạo đất rừng dốc.

Câu hỏi thường gặp

1. Tốc độ tăng trưởng về chiều cao và đường kính của rừng trồng Keo lai tại khu vực nghiên cứu đạt mức bao nhiêu qua từng năm?

Chiều cao vút ngọn trung bình của rừng Keo lai tăng trưởng bình quân 2,6 m/năm (đạt 1,56 m ở 1 tuổi; 7,37 m ở 3 tuổi và 14,56 m ở 5 tuổi). Đường kính thân cây tăng trưởng bình quân 8,4 cm/năm, trong đó đường kính gốc ($D_{gốc}$) ở rừng 1 tuổi đạt 5,67 cm; đường kính ngang ngực ($D_{1.3}$) ở rừng 3 tuổi đạt 29,58 cm và ở rừng 5 tuổi đạt 47,66 cm.

2. Nguyên nhân nào khiến hàm lượng Canxi (Ca) và Magie (Mg) suy giảm mạnh ở đất rừng Keo lai 5 tuổi?

Hàm lượng Ca giảm từ 1.553 mg/kg (tuổi 1) xuống còn 470 mg/kg (tuổi 5, giảm 69,74%) và Mg giảm từ 1.972 mg/kg xuống còn 375 mg/kg (giảm 80,98%). Nguyên nhân do khi cây càng lớn, nhu cầu hấp thu khoáng trung lượng để xây dựng sinh khối tế bào, màng tế bào và diệp lục tố tăng cao; trong khi quá trình canh tác chủ yếu chỉ bón phân vô cơ đơn thuần, không bón vôi kết hợp với hiện tượng rửa trôi tự nhiên trên sườn dốc.

3. Tại sao độ ẩm ghi nhận ở ô đất trống đối chứng lại cao hơn độ ẩm đất dưới tán rừng Keo lai?

Độ ẩm đất dưới rừng Keo lai dao động từ 3,68% đến 4,41%, trong khi đất trống đối chứng đạt 5,42%. Điều này được giải thích do vị trí bố trí ô đất trống đối chứng nằm ở chân sườn dốc có địa hình thấp nhất và độ dốc nhỏ nhất (10 độ), dẫn đến khả năng tích tụ và lưu giữ nguồn nước mặt cục bộ lâu hơn các ô tiêu chuẩn trên sườn dốc cao.

4. Rừng trồng Keo lai ở cấp tuổi nào thể hiện tác động cải thiện tính chất đất tốt nhất?

Rừng Keo lai 3 tuổi có tác động tích cực nhất với 12/14 chỉ tiêu có lợi so với đất trống đối chứng. Ở giai đoạn này, rừng đã khép tán (ĐTC đạt 73,5%), lớp thảm mục hình thành dày (67,4%) giúp giảm xói mòn, lượng mùn và kali dễ tiêu đạt mức cao, trong khi sự tiêu hao khoáng trung lượng chưa bị suy giảm sâu như ở rừng 5 tuổi.

Kết luận

Khóa luận đã đánh giá định lượng sự biến động cấu trúc lâm phần và các đặc tính lý - hóa học của đất dưới tán rừng Keo lai thuần loài 1, 3 và 5 tuổi tại huyện Kỳ Sơn, tỉnh Hòa Bình. Kết quả thực nghiệm khẳng định rừng Keo lai có tác dụng rõ rệt trong việc hình thành thảm mục, cải thiện độ xốp, gia tăng tích lũy mùn, đạm, kali và trữ lượng cacbon so với đất trống đối chứng, trong đó trạng thái rừng 3 tuổi đạt hiệu quả cải tạo đất tối ưu nhất. Tuy nhiên, sự suy giảm nghiêm trọng của Canxi, Magie và sự gia tăng độ chua ở rừng 5 tuổi đòi hỏi phải áp dụng các biện pháp lâm sinh phù hợp như phát dọn thực bì theo băng, hạn chế hóa chất diệt cỏ và trồng xen cây họ Đậu để duy trì độ phì nhiêu bền vững cho đất.