Nghiên Cứu Biện Pháp Cải Thiện Độ Chua Đất Trồng Cam Cao Phong

LỜI CẢM ƠN

1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Tổng quan về độ chua của đất

1.2. Khái niệm độ chua và phân loại độ chua

1.3. Ảnh hưởng của độ chua đến chất lượng đất và năng suất cây trồng

1.4. Tổng quan về cây cam và đất trồng cam

1.5. Đặc điểm sinh thái và hình thái cây cam

1.6. Nhu cầu dinh dưỡng của cây cam

1.7. Vấn đề suy thoái đất trồng cam ở Việt Nam

1.8. Một số biện pháp cải thiện độ chua của đất

1.9. Cải thiện độ chua của đất thông qua bón vôi

1.10. Biochar giúp cải thiện tính chất đất

2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2.2. Nội dung nghiên cứu

2.3. Phương pháp nghiên cứu

2.3.1. Phương pháp thu thập tổng hợp tài liệu và thông tin

2.3.2. Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa và lấy mẫu nghiên cứu

2.3.3. Phương pháp trong phòng thí nghiệm

2.3.4. Phương pháp xử lý số liệu, tính toán

3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1. Hiện trạng chất lượng đất trồng cam Cao Phong

3.2. Độ chua và hàm lượng chất hữu cơ trong đất trồng cam Cao Phong trong năm 2015-2016

3.3. Hàm lượng N, P, K dễ tiêu trong đất Cao Phong trong năm 2015 - 2016

3.4. Hàm lượng Ca, Mg trao đổi trong đất Cao Phong trong năm 2015-2016

3.5. Ảnh hưởng của vôi, chất cải tạo đất và Ca(OH)2 đến đất thí nghiệm

3.6. Ảnh hưởng của vôi, chất cải tạo và Ca(OH)2 đất đến pH đất

3.7. Ảnh hưởng của vôi, chất cải tạo đất và Ca(OH)2 đến phốt pho, kali dễ tiêu

3.8. Ảnh hưởng của vôi, chất cải tạo đất và Ca(OH)2 đến Feox, Alox

3.9. Ảnh hưởng của vôi, chất cải tạo đất và Ca(OH)2 đến Ca, Mg trao đổi

3.10. Ảnh hưởng của biochar đến độ chua của đất thí nghiệm

3.11. Tính chất biochar từ cành cam và cành lá cam tỉa

3.12. Biochar và sự thay đổi pH của đất thí nghiệm

3.13. Ảnh hưởng của biochar đến P, K dễ tiêu

3.14. Tác động của biochar đến hàm lượng Fe và Al hydroxit

3.15. Biochar và hàm lượng Ca2+, Mg2+

3.16. Kết quả mô hình tổng hợp biện pháp cải tạo độ chua của đất trồng cam

4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng Quan Về Độ Chua Đất Trồng Cam Khái Niệm Ảnh Hưởng

Độ chua đất là yếu tố độ phì quan trọng, ảnh hưởng đến các quá trình lý hóa và sinh học trong đất. Nó tác động đến nhu cầu dinh dưỡng và được coi là nhân tố sinh thái giới hạn đối với cây trồng cũng như đời sống sinh vật đất. Độ chua chủ yếu được phản ánh thông qua sự hiện diện hoặc trao đổi nồng độ H+ và Al3+ trên bề mặt keo đất vào trong dung dịch đất. Trong đất nhiệt đới, các dạng nhôm khác nhau và một số nguyên tố, hợp chất khác là nguyên nhân chính gây nên độ chua của đất [Lê Đức, 2006]. Trong canh tác, trước khi gieo trồng, điều đầu tiên cần quan tâm là hiệu chỉnh pH của đất thích hợp với điều kiện sinh trưởng và dinh dưỡng của cây trồng. Việc hiểu rõ về độ chua đất trồng cam là bước đầu tiên để có những biện pháp cải thiện phù hợp.

1.1. Khái Niệm và Phân Loại Độ Chua Đất Trồng Cam

Thông thường, độ chua được phân thành 2 loại: Độ chua hiện tại là độ chua gây nên do các ion H+ tự do trong dung dịch đất và được xác định khi sử dụng nước cất biểu thị ở dạng pHH2O. Độ chua tiềm tàng được xác định thông qua việc chiết rút bằng dung dịch muối. Dựa vào chất chiết rút, độ chua tiềm tàng lại được phân chia thành: Độ chua trao đổi được chiết rút bằng các dung dịch muối trung tính và được sử dụng để xem xét mức độ ảnh hưởng đến nhu cầu cung cấp các chất dinh dưỡng dễ tiêu cho cây trồng, cũng như những rủi ro đến đời sống trong đất; Độ chua thủy phân được chiết rút bằng dung dịch muối thủy phân như CH3COONa và được sử dụng để tính toán lượng vôi tối đa cần bón để cải tạo pH đất đến giá trị mong muốn.

1.2. Ảnh Hưởng Của Độ Chua Đất Đến Năng Suất Cam Cao Phong

Sự tăng độ chua của đất có ảnh hưởng xấu đối với cây trồng do sự thiếu hụt Ca2+ và Mg2+, làm tăng nồng độ của các ion độc hại với thực vật Al3+, Mn2+, H+, làm thay đổi tính chất vật lý của đất và khả năng dễ tiêu của các nguyên tố dinh dưỡng (đa lượng và vi lượng) đối với thực vật [Lê Đức, 2006]. Khi đất bị axit hóa, pH giảm mạnh sẽ tăng độ hòa tan của các nguyên tố kim loại nặng độc hại (sắt, đồng, mangan, kẽm và nhôm), thiếu chất dinh dưỡng thiết yếu (phốt pho, magiê, canxi, kali, natri). Do đó khi pH đất < 5 có thể gây dư thừa nhôm, sắt và mangan, gây độc, đồng thời giảm cung cấp dinh dưỡng phốt pho cho cây trồng [Tandzi và cộng sự, 2018].

II. Thực Trạng Đất Chua Trồng Cam Cao Phong Vấn Đề Cấp Bách

Vùng trồng cam Cao Phong, Hòa Bình được nhận chỉ dẫn địa lý “Cam Cao Phong” năm 2014 đã góp phần thúc đẩy quá trình tiêu thụ và sản xuất cam. Đất trồng cam Cao Phong chủ yếu là đất Ferralit đỏ vàng hình thành trong điều kiện khí hậu nhiệt đới, địa hình dốc thoải nên sẵn có thuộc tính tự nhiên mang tính axit do bị rửa trôi các kim loại kiềm, kiềm thổ và tích lũy lại nhiều sắt nhôm. Theo Trần Thị Tuyết Thu (2016), phản ứng của đất Cao Phong ở mức rất chua đến chua vừa (pHKCl 4,13-5,10), được cho là một nhân tố giới hạn quan trọng đối với nhu cầu dinh dưỡng và sinh thái của cây cam. Do vậy cần phải có những biện pháp cải tạo độ chua một cách hiệu quả để giảm những tác động bất lợi đến các quá trình thoái hóa đất.

2.1. Nguyên Nhân Gây Độ Chua Đất Trồng Cam Cao Phong

Trong điều kiện nền nông nghiệp thâm canh cao, sử dụng nhiều phân khoáng làm cho đất ngày càng bị axit hóa mạnh. Các nguyên nhân chính gây chua đất liên quan đến quá trình phát sinh học hình thành một số nhóm đất chính; Các quá trình hô hấp đất, chuyển hóa C, N, P, S; Nước thải công nghiệp và khai khoáng; Sử dụng nhiều phân khoáng và mưa axit, …

2.2. Hậu Quả Của Đất Chua Đến Chất Lượng và Năng Suất Cam

Độ chua của đất là một trong những yếu tố hạn chế năng suất đối với cây trồng. Khi đất bị axit hóa, pH giảm mạnh sẽ tăng độ hòa tan của các nguyên tố kim loại nặng độc hại (sắt, đồng, mangan, kẽm và nhôm), thiếu chất dinh dưỡng thiết yếu (phốt pho, magiê, canxi, kali, natri). Do đó khi pH đất < 5 có thể gây dư thừa nhôm, sắt và mangan, gây độc, đồng thời giảm cung cấp dinh dưỡng phốt pho cho cây trồng [Tandzi và cộng sự, 2018].

2.3. Đất Chua Ảnh Hưởng Đến Cam Mất Cân Bằng Dinh Dưỡng

Độ axit của đất ảnh hưởng đến sự huy động và dễ tiêu sinh học của các chất dinh dưỡng chính như N, P, S và các cation cơ bản. Độ axit của đất điều chỉnh tốc độ khoáng hóa chất hữu cơ, làm giảm số lượng các phân tử hữu cơ đơn giản có sẵn để phân hủy tiếp và cuối cùng làm cho N và các nguyên tố cấu thành khác (P và S) hòa tan. Mất chất hữu cơ làm khả năng cố định lân tăng vọt từ vài trăm ppm P lên đến trên 1000 ppm P, dẫn đến giảm hiệu lực phân bón vào đất [Nguyễn Tử Siêm, 1999].

III. Cải Tạo Độ Chua Đất Trồng Cam Phương Pháp Bón Vôi Hiệu Quả

Trong nền nông nghiệp hữu cơ, việc quản lý đất đai được xem là một yếu tố quan trọng giúp duy trì năng suất và chất lượng sản phẩm. Việc quản lý đất đai dựa vào sự phân hủy tự nhiên của vật chất hữu cơ, sử dụng các kỹ thuật như ủ phân xanh, phân compost, để thay thế các chất dinh dưỡng lấy từ đất của vụ trước, sử dụng một loạt các phương pháp để cải thiện độ phì đất. Thay đổi pH tự nhiên bằng các phương pháp dùng vôi và đôlomit… vẫn được cho phép trong canh tác hữu cơ. Như vậy, cải thiện độ chua của đất cũng đươc phép sử dụng trong canh tác hữu cơ để đảm bảo điều kiện thích hợp nhất cho cây trồng nói chung và cây cam nói riêng phát triển.

3.1. Bón Vôi Giải Pháp Cổ Điển Cải Thiện Độ Chua Đất

Bón vôi là một trong những biện pháp lâu đời và hiệu quả để cải thiện độ chua của đất. Vôi giúp trung hòa axit trong đất, nâng cao pH, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của cây trồng. Lượng vôi cần bón phụ thuộc vào độ chua của đất và loại đất. Cần xác định chính xác pH đất trước khi bón vôi để tránh bón quá liều, gây ảnh hưởng tiêu cực đến cây trồng.

3.2. Cách Bón Vôi Đúng Cách Cho Đất Trồng Cam Cao Phong

Để bón vôi hiệu quả, cần rải đều vôi trên bề mặt đất, sau đó cày xới để vôi trộn đều vào đất. Thời điểm bón vôi tốt nhất là trước khi trồng cam hoặc sau khi thu hoạch. Nên bón vôi kết hợp với các biện pháp cải tạo đất khác như bón phân hữu cơ để tăng hiệu quả cải tạo đất.

3.3. Lưu Ý Khi Bón Vôi Để Tránh Gây Hại Cho Cây Cam

Cần lưu ý không bón vôi quá gần thời điểm bón phân đạm vì vôi có thể làm mất đạm. Ngoài ra, cần chọn loại vôi phù hợp với loại đất và cây trồng. Vôi bột có tác dụng nhanh hơn vôi cục nhưng dễ bị rửa trôi. Vôi cục có tác dụng chậm hơn nhưng bền hơn.

IV. Biochar Giải Pháp Mới Cải Thiện Độ Chua Đất Dinh Dưỡng Cam

Biochar là một vật liệu phù hợp với canh tác hữu cơ và được nghiên cứu rộng rãi trong nông nghiệp, có giá trị tiềm năng trong nông nghiệp để cải thiện tính chất của đất và trong việc giảm các mối nguy do axit hóa đất và trong các đất chua tự nhiên (Zhongmin Dai, 2017). Tuy nhiên, tác dụng cải thiện của biochar và vôi đối với đất axit tại các vùng trồng cam và các cơ chế liên quan chưa được đánh giá đầy đủ. Trên cơ sở những giả thiết trên đề tài “Nghiên cứu biện pháp cải thiện độ chua trong đất trồng cam ở huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình” được đặt ra nhằm cung cấp cơ sở dữ liệu và bằng chứng khoa học để luận giải về những ảnh hưởng của một số biện pháp cải thiện độ chua của đất và tiềm năng tận dụng lại sinh khối cành lá cam đốn tỉa để sản xuất và ứng dụng của biochar trong cải thiện độ phì đất trồng cam.

4.1. Biochar Là Gì Lợi Ích Của Biochar Với Đất Trồng Cam

Biochar là một loại than sinh học được sản xuất từ quá trình nhiệt phân sinh khối thực vật trong điều kiện thiếu oxy. Biochar có nhiều lợi ích cho đất trồng, bao gồm cải thiện độ phì, tăng khả năng giữ nước, giảm độ chua và tăng khả năng hấp thụ dinh dưỡng của cây trồng.

4.2. Ứng Dụng Biochar Từ Cành Lá Cam Tỉa Giải Pháp Bền Vững

Nghiên cứu chỉ ra tiềm năng sản xuất và sử dụng biochar từ phụ phẩm cây cam (cành lá cam) góp phần vào tiến tới quá trình canh tác cam hữu cơ. Biochar từ cành lá cam tỉa không chỉ giúp cải thiện độ chua của đất mà còn tận dụng được nguồn phế phẩm nông nghiệp, giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

4.3. Cách Sử Dụng Biochar Hiệu Quả Để Cải Thiện Đất Chua Trồng Cam

Biochar có thể được trộn trực tiếp vào đất hoặc ủ với phân hữu cơ trước khi bón. Lượng biochar cần bón phụ thuộc vào độ chua của đất và loại đất. Nên bón biochar kết hợp với các biện pháp cải tạo đất khác để tăng hiệu quả cải tạo đất.

V. Nghiên Cứu Thực Tế Kết Quả Cải Tạo Độ Chua Đất Cam Cao Phong

Đề tài “Nghiên cứu biện pháp cải thiện độ chua trong đất trồng cam ở huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình” được đặt ra nhằm cung cấp cơ sở dữ liệu và bằng chứng khoa học để luận giải về những ảnh hưởng của một số biện pháp cải thiện độ chua của đất và tiềm năng tận dụng lại sinh khối cành lá cam đốn tỉa để sản xuất và ứng dụng của biochar trong cải thiện độ phì đất trồng cam. Nghiên cứu sẽ chỉ ra được lượng vật liệu vôi cần sử dụng để cải tạo độ chua của đất nói chung và vùng trồng cam Cao Phong nói riêng.

5.1. Đánh Giá Hiện Trạng Axit Hóa Đất Tại Vùng Trồng Cam

Nghiên cứu đánh giá hiện trạng axit hóa đất tại vùng trồng cam Cao Phong, xác định các yếu tố ảnh hưởng đến độ chua của đất và mức độ ảnh hưởng của độ chua đến năng suất và chất lượng cam.

5.2. So Sánh Hiệu Quả Của Vôi và Biochar Trong Cải Tạo Đất Chua

Nghiên cứu so sánh hiệu quả của việc sử dụng vôi và biochar trong cải tạo độ chua của đất, đánh giá tác động của từng biện pháp đến các chỉ tiêu hóa lý của đất và năng suất cam.

5.3. Mô Hình Tổng Hợp Biện Pháp Cải Tạo Đất Chua Tối Ưu

Nghiên cứu xây dựng mô hình tổng hợp các biện pháp cải tạo độ chua của đất, kết hợp vôi, biochar và các biện pháp canh tác khác để đạt hiệu quả cải tạo đất tối ưu và nâng cao năng suất cam.

VI. Kết Luận Kiến Nghị Cải Thiện Đất Trồng Cam Bền Vững

Việc cải thiện độ chua của đất trồng cam là một quá trình lâu dài và cần có sự kết hợp của nhiều biện pháp. Bón vôi và sử dụng biochar là hai biện pháp hiệu quả giúp cải thiện độ chua của đất, tăng năng suất và chất lượng cam. Tuy nhiên, cần áp dụng các biện pháp này một cách khoa học và phù hợp với điều kiện cụ thể của từng vùng trồng cam.

6.1. Tầm Quan Trọng Của Việc Quản Lý Độ Chua Đất Lâu Dài

Quản lý độ chua của đất là một quá trình liên tục và cần được thực hiện thường xuyên để duy trì độ phì của đất và đảm bảo năng suất cam ổn định. Cần theo dõi pH đất định kỳ và điều chỉnh các biện pháp cải tạo đất khi cần thiết.

6.2. Kiến Nghị Cho Nông Dân Trồng Cam Cao Phong

Nông dân trồng cam Cao Phong nên áp dụng các biện pháp cải tạo độ chua của đất một cách khoa học và bền vững, kết hợp bón vôi, sử dụng biochar và các biện pháp canh tác khác để nâng cao năng suất và chất lượng cam, đồng thời bảo vệ môi trường.

6.3. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Cải Tạo Đất Chua Trồng Cam

Cần có thêm các nghiên cứu về tác động của các biện pháp cải tạo độ chua của đất đến hệ sinh thái đất và chất lượng cam. Ngoài ra, cần nghiên cứu các biện pháp cải tạo đất mới, thân thiện với môi trường và phù hợp với điều kiện của từng vùng trồng cam.

Nghiên Cứu Biện Pháp Cải Thiện Độ Chua Trong Đất Trồng Cam Cao Phong, Hòa Bình