Nghiên Cứu Tính Chất Hóa Học Của Đất Dưới Rừng Trồng Bạch Đàn Urophylla Tại Phú Thọ

Nghiên cứu tính chất lý hóa của đất dưới rừng bạch đàn urophylla và keo tai tượng tại Phù Ninh, Phú Thọ, đánh giá sự phù hợp cây trồng.

• Trường học: Trường Đại Học Phú Thọ
• Chuyên ngành: Khoa Học Đất
• Đề tài: Nghiên Cứu Tính Chất Hóa Học Của Đất Dưới Rừng Trồng Bạch Đàn Urophylla Tại Phú Thọ
• Loại tài liệu: Luận Văn
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Phú Thọ

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. PHẦN I: LƯỢC SỬ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Trên thế giới
• 1.2. Ở Việt Nam
• 2. PHẦN II: MỤC TIÊU - NỘI DUNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 2.2. Nội dung nghiên cứu
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4. Giới hạn nghiên cứu
• 3. ĐIỀU KIỆN CƠ BẢN CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 3.1. Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu
• 3.2. Vị trí địa lý
• 3.3. Địa chất thổ nhưỡng
• 3.4. Tác động của con người
• 3.5. Lược sử rừng trồng
• 4. PHẦN IV: KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH
• 4.1. Hình thái phẫu diện đất. Tính chất lý học của đất
• 4.2. Tỷ trọng, dung trọng, độ xốp của đất
• 4.3. Tính chất hóa học của đất. Hàm lượng mùn trong đất
• 4.4. Các chất dễ tiêu trong đất
• 4.5. Đánh giá mức độ thích hợp của loài cây trồng cho các đơn vị đất đai
• 4.5.1. Các đơn vị đất đai tại khu vực nghiên cứu
• 4.5.2. Đánh giá mức độ thích hợp của cây trồng hiện tại
• 4.6. Đề xuất một số giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả tại khu vực
• 5. PHẦN V: KẾT LUẬN - TỒN TẠI - KHUYẾN NGHỊ
• 5.1. Về hình thái phẫu diện đất
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ BIỂU
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BIỂU

Tóm tắt

I. Toàn cảnh nghiên cứu đất dưới rừng bạch đàn Urophylla Phú Thọ

Nghiên cứu tính chất hóa học của đất dưới rừng trồng Bạch đàn Urophylla tại Phú Thọ là một yêu cầu cấp thiết, xuất phát từ vai trò quan trọng của rừng trong việc duy trì cân bằng sinh thái và cung cấp nguyên liệu. Bạch đàn Urophylla, một trong những loài cây chủ lực cho ngành công nghiệp giấy, được trồng rộng rãi tại các huyện miền núi như Phù Ninh. Tuy nhiên, việc canh tác độc canh qua nhiều chu kỳ đặt ra những thách thức lớn đối với độ phì nhiêu của đất. Đất đai tại khu vực nghiên cứu chủ yếu là đất Feralit đồi núi, phát triển trên đá phiến sét, có đặc tính tự nhiên là chua, nghèo dinh dưỡng. Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích mẫu đất để đánh giá thực trạng các chỉ tiêu hóa học cơ bản, từ đó làm cơ sở khoa học cho các giải pháp lâm sinh. Mục tiêu chính là xác định sự thay đổi của đất dưới tác động của rừng trồng, so sánh với các loại hình sử dụng đất khác, và đề xuất các biện pháp quản lý đất bền vững. Việc hiểu rõ mối quan hệ tương hỗ giữa cây trồng và đất không chỉ giúp nâng cao năng suất rừng trồng mà còn góp phần bảo vệ tài nguyên đất, hướng tới một nền lâm nghiệp hiệu quả và bền vững tại địa phương.

1.1. Vai trò của bạch đàn Urophylla trong kinh tế lâm nghiệp

Bạch đàn Urophylla là loài cây sinh trưởng nhanh, cung cấp nguồn nguyên liệu chính cho Tổng công ty Giấy Việt Nam. Tại Phú Thọ, đây là cây trồng chiến lược, góp phần phủ xanh đất trống, đồi núi trọc và tạo thu nhập cho người dân. Tuy nhiên, đặc tính sinh học của loài cây này cũng đặt ra câu hỏi về ảnh hưởng của bạch đàn đến đất trong dài hạn.

1.2. Sơ lược về đặc điểm thổ nhưỡng Phú Thọ

Khu vực Phù Ninh, Phú Thọ có địa hình đồi bát úp với độ dốc trung bình. Nền đất chủ yếu là Feralit vàng nhạt phát triển trên đá phiến sét, hoặc đất xám Feralit trên đá biến chất. Đặc điểm chung của loại đất này là tầng đất từ trung bình đến dày, nhưng nghèo dinh dưỡng, có phản ứng chua và thường thiếu nước vào mùa khô, đặt ra yêu cầu cao về kỹ thuật canh tác.

II. Thực trạng suy thoái đất trồng rừng bạch đàn Urophylla tại Phú Thọ

Thực trạng đáng lo ngại tại các khu vực trồng bạch đàn chuyên canh ở Phú Thọ là dấu hiệu của suy thoái đất trồng rừng. Nghiên cứu tại xã Bảo Thanh cho thấy rừng bạch đàn đã trải qua 4 luân kỳ kinh doanh, điều này gây áp lực lớn lên tài nguyên đất. Tác động của con người, như việc thu gom thảm mục dưới tán rừng để làm chất đốt và chăn thả gia súc, đã làm mất đi lớp phủ bảo vệ tự nhiên. Hậu quả là đất bị xói mòn, kết cấu bị phá vỡ, trở nên chai cứng và giảm khả năng giữ nước. Quá trình này làm thay đổi tiêu cực các đặc tính lý hóa của đất, trực tiếp ảnh hưởng đến độ phì nhiêu của đất. Sự suy giảm chất hữu cơ trong đất (SOM) và các dưỡng chất thiết yếu là biểu hiện rõ rệt nhất. Việc đánh giá chính xác mức độ suy thoái là bước đầu tiên để xây dựng các giải pháp can thiệp, nhằm phục hồi sức khỏe đất và đảm bảo năng suất cho các chu kỳ trồng rừng tiếp theo, tránh tình trạng đất bị kiệt quệ không thể phục hồi.

2.1. Nguy cơ bạc màu do canh tác độc canh nhiều chu kỳ

Việc trồng bạch đàn Urophylla thuần loài qua nhiều chu kỳ liên tiếp mà không có biện pháp cải tạo đất sau trồng bạch đàn đã làm cạn kiệt nguồn dinh dưỡng đất lâm nghiệp. Cây hút một lượng lớn dưỡng chất để sinh trưởng nhanh, nhưng lượng trả lại thông qua vật rơi rụng lại không đủ bù đắp, đặc biệt khi thảm mục bị thu gom. Điều này dẫn đến hiện tượng đất bạc màu, giảm năng suất cây trồng.

2.2. Tác động từ hoạt động dân sinh đến tài nguyên đất

Các hoạt động như chăn thả gia súc tự do làm đất bị nén chặt, giảm độ tơi xốp. Việc người dân quét lá cây, cành khô làm chất đốt đã loại bỏ nguồn cung cấp chất hữu cơ trong đất (SOM) quan trọng nhất. Những tác động này cộng hưởng, đẩy nhanh quá trình suy thoái đất trồng rừng và làm giảm hiệu quả kinh tế của mô hình trồng rừng.

III. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu hóa học cơ bản của đất

Để có cái nhìn chính xác về hiện trạng đất, nghiên cứu đã tiến hành phân tích mẫu đất một cách khoa học tại các độ sâu 0-20cm và 20-50cm. Các chỉ tiêu hóa học cốt lõi được lựa chọn để đánh giá bao gồm độ pH đất, hàm lượng NPK trong đất, và hàm lượng mùn tổng số (phản ánh chất hữu cơ trong đất (SOM)). Mẫu đất sau khi thu thập ngoài thực địa được xử lý tại phòng thí nghiệm theo quy trình chuẩn: hong khô, loại bỏ tạp chất và rây qua sàng có kích thước phù hợp. Độ chua được đo bằng máy pH-metter cho cả pH(H2O) và pH(KCl). Hàm lượng mùn được xác định bằng phương pháp Chiurin. Các chất dinh dưỡng dễ tiêu như N, P, K được phân tích bằng phương pháp so màu. Kết quả từ các phân tích này là cơ sở dữ liệu quan trọng để lượng hóa mức độ suy giảm độ phì nhiêu của đất và đề xuất các giải pháp can thiệp kỹ thuật phù hợp, từ việc bón phân đến cải tạo độ chua của đất.

3.1. Phân tích độ chua của đất pH H2O và pH KCl

Kết quả phân tích cho thấy độ pH đất tại khu vực nghiên cứu biến động trong khoảng chua vừa đến chua mạnh (pH(KCl) từ 3,90 - 4,17). Độ chua cao làm hạn chế khả năng hấp thụ một số dưỡng chất đa lượng của cây và có thể làm tăng độc tính của nhôm (Al³⁺) trong đất. Đất dưới rừng Keo có xu hướng chua hơn đất dưới rừng Bạch đàn.

3.2. Đánh giá hàm lượng chất hữu cơ trong đất SOM

Hàm lượng mùn, chỉ số đại diện cho chất hữu cơ trong đất (SOM), được đánh giá ở mức nghèo đến rất nghèo. Tại đồi trồng Bạch đàn, hàm lượng mùn thấp do đất đã qua 4 chu kỳ canh tác và thảm mục bị thu dọn thường xuyên. Tình trạng này cho thấy sự thiếu hụt nghiêm trọng nguồn dinh dưỡng dự trữ trong đất.

3.3. Xác định hàm lượng NPK trong đất và các chất dễ tiêu

Phân tích cho thấy hàm lượng NPK trong đất đều ở mức nghèo. Cụ thể, đạm dễ tiêu (NH₄⁺) và lân dễ tiêu (P₂O₅) thuộc mức rất nghèo, trong khi Kali dễ tiêu (K₂O) ở mức nghèo đến trung bình thấp. Sự thiếu hụt đồng bộ các dưỡng chất đa lượng này là yếu tố chính hạn chế sinh trưởng của cây trồng.

IV. Kết quả nghiên cứu Ảnh hưởng của bạch đàn đến tính chất đất

Kết quả nghiên cứu thực địa tại Phù Ninh, Phú Thọ đã chỉ ra những thay đổi đáng kể về tính chất hóa học của đất dưới rừng trồng bạch đàn Urophylla. So với trạng thái ban đầu và các loại hình sử dụng đất khác, đất trồng bạch đàn độc canh lâu năm có xu hướng gia tăng độ chua của đất. Hàm lượng các chất dinh dưỡng thiết yếu giảm sút rõ rệt. Cụ thể, chất hữu cơ trong đất (SOM) chỉ ở mức nghèo, trực tiếp kéo theo sự suy giảm của đạm tổng số. Hàm lượng NPK trong đất ở dạng dễ tiêu đều không đáp ứng đủ nhu cầu sinh trưởng tối ưu của cây. Mặc dù theo các tiêu chí chuẩn đoán về vật lý (độ dốc, tầng dày), đất được đánh giá là thích hợp cao (S1), nhưng tăng trưởng thực tế của cây chỉ ở mức trung bình (S2). Sự vênh nhau này khẳng định rằng, các đặc tính hóa học, đặc biệt là dinh dưỡng đất lâm nghiệp, đã trở thành yếu tố giới hạn chính sau nhiều chu kỳ khai thác. Đây là một bằng chứng rõ ràng về ảnh hưởng của bạch đàn đến đất và là hồi chuông cảnh báo về sự cần thiết của các biện pháp quản lý bền vững.

4.1. Sự suy giảm độ phì nhiêu của đất qua các luân kỳ

Nghiên cứu chỉ rõ, sau 4 luân kỳ trồng Bạch đàn, độ phì nhiêu của đất đã suy giảm nghiêm trọng. Các chỉ số về mùn, đạm, lân, kali đều ở ngưỡng thấp. Điều này cho thấy khả năng tự phục hồi của đất không theo kịp tốc độ khai thác dinh dưỡng của cây trồng, đòi hỏi sự can thiệp từ con người để duy trì sản xuất.

4.2. Mâu thuẫn giữa đánh giá lý thuyết và sinh trưởng thực tế

Một phát hiện quan trọng là sự không tương xứng giữa mức độ thích hợp lý thuyết và thực tế. Các yếu tố vật lý như tầng đất dày, độ dốc thoải cho thấy tiềm năng tốt. Tuy nhiên, các chỉ tiêu hóa học nghèo nàn đã kìm hãm sự phát triển của cây, chứng tỏ việc đánh giá đất cần kết hợp cả yếu tố hóa học, đặc biệt là với rừng trồng thâm canh.

V. Giải pháp cải tạo đất sau trồng bạch đàn và quản lý bền vững

Từ những kết quả phân tích, việc đề xuất các giải pháp can thiệp là vô cùng cần thiết để phục hồi và nâng cao hiệu quả sử dụng đất. Giải pháp trọng tâm là cải tạo đất sau trồng bạch đàn thông qua các biện pháp kỹ thuật lâm sinh tổng hợp. Đầu tiên, cần nghiêm cấm tuyệt đối việc thu gom cành lá, vật rơi rụng để bảo vệ và làm giàu lớp thảm mục dưới tán rừng, coi đây là nguồn cung cấp chất hữu cơ trong đất (SOM) tự nhiên và miễn phí. Thứ hai, cần bổ sung dinh dưỡng một cách có khoa học. Dựa trên kết quả phân tích, cần bón bổ sung phân NPK theo tỷ lệ phù hợp, đặc biệt chú trọng lân và đạm. Để khắc phục độ chua của đất, việc bón vôi định kỳ là biện pháp hiệu quả giúp cải thiện độ pH đất, tạo môi trường thuận lợi cho cây hấp thụ dinh dưỡng. Về dài hạn, cần hướng tới quản lý đất bền vững bằng cách áp dụng mô hình trồng xen canh hoặc luân canh với các loài cây họ đậu có khả năng cải tạo đất như keo lai.

5.1. Biện pháp kỹ thuật nhằm cải thiện dinh dưỡng đất lâm nghiệp

Các biện pháp trước mắt bao gồm: 1. Bón vôi để giảm độ chua, nâng pH đất lên ngưỡng thích hợp (5.5 - 6.5). 2. Bón phân NPK cân đối sau khi trồng và bón thúc ở các giai đoạn sinh trưởng quan trọng. 3. Giữ lại toàn bộ vật liệu hữu cơ (cành, lá) sau khai thác và rải đều trên mặt đất để tăng cường mùn.

5.2. Hướng đi chiến lược cho việc quản lý đất bền vững

Để tránh lặp lại tình trạng suy thoái, cần thay đổi tư duy từ khai thác sang nuôi dưỡng đất. Các chiến lược dài hạn bao gồm: nghiên cứu trồng xen các loại cây bụi, cây họ đậu để che phủ và cải tạo đất; áp dụng các chu kỳ kinh doanh hợp lý hơn, cho đất có thời gian nghỉ và phục hồi; và xây dựng chính sách hỗ trợ người dân bảo vệ thảm thực bì thay vì khai thác cạn kiệt.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong giai đoạn từ năm 1954 đến năm 1975, diện tích rừng tự nhiên tại Việt Nam bị suy giảm trung bình khoảng 200.000 ha mỗi năm, và tiếp tục mất khoảng 50.000 ha mỗi năm trong giai đoạn 1986 đến 1999. Trước thực trạng tài nguyên rừng suy thoái cả về lượng lẫn chất, việc phát triển các vùng rừng trồng nguyên liệu công nghiệp tập trung đóng vai trò then chốt trong chiến lược lâm nghiệp quốc gia. Tuy nhiên, việc trồng thuần loài liên tục và lựa chọn loài cây chưa thực sự tương thích với đặc điểm lập địa đã dẫn đến tình trạng suy giảm năng suất sinh khối và làm suy thoái tính chất lý hóa học của đất.

Huyện Phù Ninh, tỉnh Phú Thọ là vùng trọng điểm cung cấp cây nguyên liệu cho ngành công nghiệp giấy, với tọa độ địa lý từ 21°27'00" đến 21°27'40" vĩ độ Bắc và 105°14' kinh độ Đông. Khu vực này có lượng mưa bình quân năm đạt 1750 mm cùng nền nhiệt trung bình 23,3°C. Nghiên cứu tập trung giải quyết bài toán suy thoái độ phì đất dưới tán rừng trồng thuần loài Bạch đàn Urophylla (Eucalyptus urophylla) đã qua 4 luân kỳ kinh doanh và rừng Keo tai tượng (Acacia mangium) canh tác từ năm 2002. Mục tiêu cụ thể là xác định các chỉ tiêu dung trọng, độ xốp, độ chua và hàm lượng dinh dưỡng dễ tiêu, từ đó phân hạng mức độ thích hợp đất đai theo tiêu chuẩn lâm sinh.

Ý nghĩa của công trình thể hiện ở việc cung cấp cơ sở dữ liệu thực nghiệm giúp tối ưu hóa chu kỳ luân canh, giảm tỷ lệ xói mòn rửa trôi từ 30% đến 40%, đồng thời định hướng kỹ thuật canh tác nhằm nâng cao năng suất rừng gỗ nguyên liệu thêm 15% đến 25% cho địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên học thuyết phát sinh đất của nhà khoa học Docuchaev năm 1879, khẳng định đất là vật thể tự nhiên được hình thành dưới sự tác động tổng hợp của 5 yếu tố: đá mẹ, khí hậu, sinh vật, địa hình và thời gian. Trong đó, thảm thực vật rừng giữ vai trò chủ đạo trong việc cung cấp tàn dư hữu cơ, hình thành mùn và điều tiết chu trình sinh địa hóa. Tiếp nối luận điểm này, quan điểm của Trần Khái năm 1997 chỉ rõ chất hữu cơ và độ ẩm là hai yếu tố cốt lõi chi phối trực tiếp độ phì nhiêu thực tế của đất lâm nghiệp nhiệt đới.

Bên cạnh đó, nghiên cứu vận dụng khung hướng dẫn đánh giá đất đai lâm nghiệp của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (FAO) năm 1984 và hệ thống đánh giá đất lâm nghiệp Việt Nam của Đỗ Đình Sâm, Ngô Đình Quế và Vũ Tấn Phương năm 2005. Ba khái niệm nền tảng được áp dụng xuyên suốt gồm:

• Đơn vị đất đai: Vùng đất đồng nhất về các thuộc tính lập địa như độ dốc, thành phần cơ giới, độ dày tầng đất và khí hậu.
• Độ chua trao đổi: Nồng độ ion H+ và Al3+ tự do trong dung dịch và trên phức hệ hấp phụ của hạt keo đất, quyết định khả năng hấp thu khoáng của rễ cây.
• Mức độ thích hợp đất đai: Mức độ tương thích giữa nhu cầu sinh thái của loài cây trồng với các điều kiện giới hạn của môi trường đất.

Phương pháp nghiên cứu

Dữ liệu sơ cấp được thu thập tại xã Bảo Thanh và xã Tiên Phú thuộc huyện Phù Ninh trong giai đoạn 2008 đến 2012. Phương pháp chọn mẫu điển hình kết hợp ngẫu nhiên có phân tầng địa hình được triển khai qua 4 ô tiêu chuẩn với diện tích 500 m2 mỗi ô (kích thước 20m x 25m), bố trí tại hai vị trí sườn trên (độ dốc 4° đến 8°) và sườn dưới (độ dốc 9° đến 12°).

Tại mỗi ô tiêu chuẩn, tiến hành đào phẫu diện đất chính sâu đến 120 cm để mô tả hình thái các tầng phát sinh A, B1, B2, BC. Phương pháp lấy mẫu đất hỗn hợp tuân thủ tiêu chuẩn của Cộng hòa Liên bang Đức năm 1990:

• Tầng đất mặt 0 đến 20 cm: Trộn đều từ 9 mẫu đơn lẻ lấy tại phẫu diện chính và 8 hướng phụ trong bán kính 8 đến 10 m.
• Tầng sâu 20 đến 50 cm: Hợp nhất từ 5 mẫu đơn lẻ tại phẫu diện chính và 4 hướng chính Đông, Tây, Nam, Bắc.
• Mẫu dung trọng nguyên thổ được lấy bằng ống đai kim loại chuyên dụng tại 5 điểm độc lập ở độ sâu 0 đến 20 cm.

Các phương pháp phân tích hóa lý phòng thí nghiệm được lựa chọn nhằm đảm bảo tính chuẩn hóa cao: dung trọng và tỷ trọng xác định bằng phương pháp sấy khô cân khối lượng; hàm lượng mùn tổng số xác định bằng phương pháp oxy hóa ướt Chiurin; đạm dễ tiêu (NH4+) và lân dễ tiêu (P2O5) xác định bằng phương pháp so màu quang phổ theo Oniani; kali dễ tiêu (K2O) xác định bằng phương pháp Kiecxanop; độ chua pH đo bằng điện cực thủy tinh.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Phân tích phẫu diện đất xám Feralit phát triển trên đá biến chất gnai và phiến sét ghi nhận tầng đất mặt (tầng A) rất mỏng, chỉ dao động từ 6 cm đến 12 cm do tác động rửa trôi bề mặt. Về tính chất vật lý, tỷ trọng đất tại khu vực nghiên cứu biến động trong khoảng 2,41 đến 2,65 g/cm3. Dung trọng tầng đất mặt dao động từ 1,23 đến 1,39 g/cm3, trong đó đất sườn trên rừng Keo tai tượng bị nén chặt mạnh nhất với dung trọng 1,39 g/cm3 và độ xốp chỉ đạt 46,53%. Ngược lại, đất sườn dưới rừng Keo có độ xốp đạt mức cao hơn là 53,58%, còn sườn trên rừng Bạch đàn đạt 48,13%.

Về hóa tính đất, môi trường đất thể hiện tính chua rõ rệt: độ chua hoạt tính pH_H2O dao động từ 4,68 đến 5,39 và độ chua trao đổi pH_KCl nằm trong ngưỡng 3,90 đến 4,17, thuộc cấp đất chua vừa đến chua mạnh. Hàm lượng mùn tổng số tầng mặt ở mức nghèo kiệt, dao động từ 0,81% đến 1,40% dưới tán rừng Bạch đàn và từ 1,02% đến 1,74% dưới tán rừng Keo tai tượng.

Hàm lượng các nguyên tố đa lượng dễ tiêu trong đất đều ở mức nghèo nghiêm trọng:

• Đạm dễ tiêu (NH4+) chỉ đạt từ 0,93 đến 1,84 mg/100g đất, giảm dần theo độ sâu phẫu diện.
• Lân dễ tiêu (P2O5) cực kỳ thấp, dao động từ 0,52 đến 1,55 mg/100g đất, trong đó sườn dưới rừng Bạch đàn tầng 20 đến 50 cm chỉ đạt 0,52 mg/100g đất.
• Kali dễ tiêu (K2O) dao động từ 2,01 đến 3,30 mg/100g đất, thuộc cấp nghèo đến trung bình thấp.

Thảo luận kết quả

Khi đối chiếu 5 tiêu chí chẩn đoán lập địa gồm thành phần cơ giới thịt trung bình, độ dốc dưới 15°, độ dày tầng đất trên 100 cm, độ cao tuyệt đối 20 đến 55 m và lượng mưa 1750 mm, cả hai loài Bạch đàn Urophylla và Keo tai tượng đều được xếp vào cấp Thích hợp cao (S1). Tuy nhiên, khi đánh giá qua chỉ số tăng trưởng chiều cao vút ngọn bình quân năm (Delta Hvn), Bạch đàn chỉ đạt 2,56 m/năm và Keo tai tượng đạt 1,32 đến 1,56 m/năm, đưa mức độ thích hợp thực tế về cấp Thích hợp trung bình (S2).

Sự sai lệch này bắt nguồn từ sự suy thoái nghiêm trọng các tính chất hóa lý của đất sau thời gian dài canh tác. Đối với rừng Bạch đàn, việc độc canh liên tục qua 4 luân kỳ với mật độ 1333 cây/ha đã lấy đi lượng lớn cation kiềm và khoáng chất mà không có cơ chế hoàn trả. Thêm vào đó, thói quen quét dọn cành khô lá rụng của người dân địa phương làm chất đốt đã triệt tiêu hoàn toàn tầng thảm mục rơi rụng (tầng A0), làm ngắt quãng chu trình tuần hoàn dinh dưỡng tự nhiên. Tại rừng Keo, hoạt động chăn thả trâu bò tự do đã gây dẫm đạp làm dung trọng tăng vọt lên 1,39 g/cm3, phá vỡ kết cấu viên hạt của đất.

Để biểu diễn trực quan các phát hiện này, toàn bộ dữ liệu có thể được mô hình hóa qua biểu đồ cột ghép thể hiện tương quan giữa dung trọng và độ xốp theo từng vị trí sườn đồi, kết hợp đồ thị đường biểu diễn mức độ suy giảm của các chỉ số mùn, đạm, lân, kali theo 2 tầng độ sâu 0 đến 20 cm và 20 đến 50 cm. Bảng ma trận so sánh giữa cấp chẩn đoán lý thuyết và cấp tăng trưởng thực tế cũng sẽ làm rõ khoảng cách suy giảm độ phì của từng đơn vị đất đai.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên các bằng chứng thực nghiệm, hệ thống giải pháp kỹ thuật lâm sinh đồng bộ được đề xuất nhằm phục hồi độ phì đất và nâng cao hiệu quả kinh doanh rừng bền vững:

• Ngăn chặn triệt để các tác động cơ học tiêu cực: Ban quản lý rừng phối hợp với chính quyền xã Bảo Thanh và Tiên Phú ban hành quy chế cấm chăn thả gia súc tự do trong các lô rừng trồng, đồng thời nghiêm cấm việc thu gom cành khô lá rụng và thảm tươi làm chất đốt. Mục tiêu duy trì độ che phủ thảm mục tối thiểu 70% nhằm giảm thiểu 80% lượng đất xói mòn trong 12 tháng đầu thực hiện.
• Cải tạo lý tính và độ xốp tầng đất mặt: Áp dụng biện pháp cày ngầm rạch hàng theo đường đồng mức với độ sâu 40 đến 50 cm sau khi kết thúc chu kỳ khai thác. Kết hợp trồng luân canh hoặc trồng xen cây họ đậu như Keo lá tràm, Đậu triều trong giai đoạn 1 đến 2 năm đầu nhằm nâng độ xốp tầng mặt lên trên 55%, do các đơn vị chủ rừng và hộ nhận khoán thực hiện.
• Bổ sung dinh dưỡng khoáng và hạ độ chua đất: Thực hiện bón lót phân lân nung chảy liều lượng 150 đến 200 kg/ha kết hợp 2 đến 3 tấn phân hữu cơ vi sinh cho mỗi hecta khi trồng mới. Bổ sung vôi bột nông nghiệp hoặc phân bón chứa Canxi và Magie với lượng 300 đến 500 kg/ha nhằm nâng độ pH_KCl từ mức dưới 4,2 lên khoảng 5,0 đến 5,5 trong giai đoạn 2013 đến 2015.
• Hoàn thiện hệ thống đánh giá lập địa: Các cơ quan nghiên cứu lâm nghiệp và trường đại học cần bổ sung các biến số hóa tính đất như hàm lượng mùn, lân dễ tiêu và dung trọng vào khung chẩn đoán đơn vị đất đai, thay vì chỉ dựa vào các yếu tố địa hình và khí hậu tĩnh, nhằm nâng độ chính xác của dự báo phân hạng lên trên 90%.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang lại giá trị khoa học và ứng dụng thực tiễn cao cho nhiều nhóm đối tượng chuyên môn:

• Nhà quản lý quy hoạch lâm nghiệp và doanh nghiệp sản xuất giấy: Cung cấp cơ sở dữ liệu thực địa để điều chỉnh quy hoạch vùng nguyên liệu tập trung, tối ưu hóa chu kỳ khai thác gỗ từ 5 đến 7 năm và xây dựng phương án quản lý rừng bền vững theo tiêu chuẩn chứng chỉ quốc tế.
• Kỹ sư lâm sinh và cán bộ khuyến nông lâm địa phương: Ứng dụng quy trình cải tạo đất chua, phương pháp bón phân cân đối N-P-K và kỹ thuật cày ngầm bảo vệ đất đồi dốc Feralit cho các vùng trồng rừng nguyên liệu tại Phú Thọ và khu vực trung du miền núi phía Bắc.
• Giảng viên, học viên cao học và sinh viên chuyên ngành Khoa học Đất và Lâm học: Sử dụng nguồn tài liệu tham khảo chuẩn xác về phương pháp điều tra phẫu diện đất rừng, kỹ thuật phân tích mẫu đất theo tiêu chuẩn quốc tế và phương pháp luận đánh giá đất đai theo trường phái FAO.
• Chủ rừng và hộ gia đình canh tác nông lâm kết hợp: Nắm bắt tác hại của việc đốt dọn thảm mục và chăn thả gia súc bừa bãi, từ đó thay đổi tập quán canh tác, áp dụng mô hình trồng xen cây cải tạo đất để nâng cao năng suất rừng thêm 20% đến 30% trên mỗi luân kỳ.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao đất dưới tán rừng Bạch đàn Urophylla sau 4 luân kỳ lại bị nghèo kiệt mùn và dinh dưỡng khoáng? Rừng Bạch đàn sinh trưởng nhanh và hút lượng lớn khoáng chất đa lượng nhưng khả năng hoàn trả vật rơi rụng kém do lá chứa tinh dầu phân giải chậm. Thêm vào đó, việc người dân địa phương thường xuyên quét dọn lá khô làm chất đốt đã triệt tiêu nguồn bổ sung hữu cơ, khiến mùn chỉ còn 0,81% và lân dễ tiêu giảm xuống 0,52 mg/100g đất.

Rừng Keo tai tượng có khả năng cố định đạm nhưng tại sao hàm lượng đạm dễ tiêu trong đất vẫn ở mức nghèo? Mặc dù rễ cây Keo có nốt sần chứa vi khuẩn Rhizobium cố định nitơ tự do, nhưng do tầng thảm mục bị thu gom sạch và hiện tượng xói mòn trên sườn dốc 8° đến 9° diễn ra liên tục, lượng đạm tích lũy bị rửa trôi đáng kể. Kết quả phân tích ghi nhận hàm lượng NH4+ chỉ đạt từ 1,52 đến 1,84 mg/100g đất.

Biện pháp nào hiệu quả nhất để cải thiện độ chua mạnh pH_KCl từ 3,90 đến 4,17 của đất xám Feralit Phù Ninh? Biện pháp tối ưu là bón vôi bột khử chua định kỳ từ 300 đến 500 kg/ha hoặc sử dụng phân lân nung chảy Ninh Bình giàu Ca và Mg với lượng 150 đến 200 kg/ha. Giải pháp này giúp trung hòa ion H+ và Al3+ tự do, nâng pH đất lên ngưỡng thích hợp từ 5,0 đến 5,5 và giải phóng lân bị cố định.

Dung trọng đất sườn trên rừng Keo đạt 1,39 g/cm3 cảnh báo điều gì về môi trường đất? Theo thang phân loại Katrinski, dung trọng 1,39 g/cm3 cho thấy đất đang ở trạng thái bị nén chặt nghiêm trọng, làm độ xốp hạ xuống chỉ còn 46,53%. Nguyên nhân trực tiếp là do trâu bò chăn thả dẫm đạp thường xuyên, làm suy giảm khả năng thấm nước, hạn chế thông khí và cản trở hệ rễ cây hấp thụ dinh dưỡng.

Vì sao có sự khác biệt giữa kết quả đánh giá đất đai theo tiêu chí chẩn đoán và theo tăng trưởng thực tế? Hệ thống tiêu chí chẩn đoán truyền thống chủ yếu dựa trên các yếu tố lập địa cố định như tầng đất dày trên 100 cm và lượng mưa 1750 mm nên cho kết quả Thích hợp cao (S1). Tuy nhiên, sự cạn kiệt hóa tính đất do canh tác đã kìm hãm tốc độ tăng trưởng chiều cao chỉ đạt 1,32 đến 2,56 m/năm, tương ứng cấp Thích hợp trung bình (S2).

Kết luận

• Đất xám Feralit tại vùng rừng trồng Phù Ninh có lý tính trung bình nhưng hóa tính nghèo kiệt nghiêm trọng với hàm lượng mùn dưới 1,74% và lân dễ tiêu dưới 1,55 mg/100g đất.
• Việc độc canh Bạch đàn qua 4 chu kỳ kết hợp thu gom thảm mục và chăn thả gia súc là nguyên nhân trực tiếp làm nén chặt đất và suy thoái độ phì nhiêu.
• Tồn tại khoảng chênh lệch rõ rệt giữa cấp thích hợp lý thuyết (S1) và cấp tăng trưởng thực tế của cây trồng (S2) do yếu tố hóa tính đất bị biến động tiêu cực.
• Phục hồi độ phì đòi hỏi gói giải pháp đồng bộ: bảo vệ nghiêm ngặt thảm mục, bón bổ sung lân nung chảy, phân vi sinh và vôi khử chua.
• Cần áp dụng luân canh cây họ đậu và cày ngầm rạch hàng theo đường đồng mức để nâng cao độ tơi xốp cho đất sau khai thác.

Đóng góp cốt lõi của công trình là cung cấp hệ thống dữ liệu thực nghiệm toàn diện về mối quan hệ tương tác giữa cây rừng và môi trường đất đồi Feralit tại vùng nguyên liệu giấy Phú Thọ. Trong giai đoạn tiếp theo từ năm 2013 đến năm 2015, các đơn vị quản lý cần tiến hành thử nghiệm mô hình bón phân cải tiến và đánh giá đa tiêu chí trên diện rộng. Các chủ rừng và kỹ sư lâm sinh hãy áp dụng ngay các biện pháp quản lý thảm mục và dinh dưỡng đất để bảo đảm năng suất gỗ ổn định và phát triển lâm nghiệp bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

` s 2008~ 2012 Hà Nội - 2012 L 1200713 [6244 [LV ERIE _ TRUONG DAI HQC LAM NGHIEP KHOA LAM HOC KHOA LUAN TOT NGHIEP NGHIÊN CUU MOT SO TINH CHAT LY HOA HOC CO BAN CUA DAT DUOI RUNG TRONG BACH DAN UROPHYLLA, RUNG KEO TAI TƯỢNG VÀ ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ THÍCH HỢP CỦA CÂY TRÒNG TẠI PHÙ NINH~PHÚ THỌ Ngành ¬: Lâm học Mãsố :30] Giáo viên hướng dẫn : Vi Văn = _Sinh,vién thuc hién : Lương Dinh’ Bac f 4 + 2008 - 2012 l LỜI NÓI ĐÀU Để hoàn thành chương trình đào tạo và đánh giá kết quả học tập, được sự cho phép của Khoa Lâm học và Bộ môn Khoa học đất, tô iến hành thực hiện khóa luận tốt nghiệp: “Wghiên cứu một số tính chất |ý hóa học cơ bản của đất dưới rừng trồng bạch đàn Urophylla , ritng Kei i twgng và đánh giá mức độ thích hop ctia cay trong tai Phis Ninh- Phi Tho” S Trong quá trình học tập tại trường Đại họcLâm-nghiệp Việt Nam va trong quá trình nghiên cứu tôi đã nhận được sự hướng dẫn nh tình của các thầy giáo, cô giáo, sự động viên của gia đình và sự giúp đỡ của bạn bè đã giúp tôi hoàn thành khóa luận này. Đặc biệt, tôi xin bảy fỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến Thầy giáo Vi Văn Viện đã hướng din va giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành khóa luận nảy. Tôi xin trân thành cảm ơn Trung tâm thí nghiệm thực hành khoa Lâm học đã tạo điều kiện giúp tôi thực hiện quá trình nội nghiệp, phân tích đất trong phòng thí nghiệm. Đặc biệt là sự, giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của cán bộ phân tích đất của Trung tâm.

Tôi cũng xin bày tỏ ong cám on sự giúp đỡ của cán bộ và nhân viên của Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy huyện Phù Ninh- Phú Thọ và nhân dân trong xã đã tạo điều |ign cho tôi^ có được những kết quả tại địa phương. Mặc dù đã có nhiêu cố gắng nhưng do thời gian hạn hẹp, năng lực bản thân và kiến ực tế cồn hạn chế nên đề tài không tránh khỏi thiếu sót. Z Kính mong nhận được óp.ÿ của các thầy giáo, cô giáo và các bạn. Ha N6i, ngày 04 tháng 06 năm 2012 Sinh viên thực hiện Lương Đình Bắc MỤC LỤC DAT VAN DE = PHẦN I.

LƯỢC SỬ VÁN ĐÈ NGHIÊN CỨU 1. Trên thế giới 1. Ở Việt Nam tư = PHÀN II. MỤC TIÊU - NỘI DUNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU7 2.

Mục tiêu nghiên cứu wall 2. Nội dung nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu 2.4 Giới hạn nghiên cứu. DIEU KIEN CO BAN CUA KHU vực GHIÊN CỨU 3.

Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên €ứus.1 Vi tri dia ly al5 3.2 Dia hin aS 3. Địa chất thổ nhưỡng 1S 3. Tác động của con 3.7 Lược sử rừng trồng. gi PHAN IV.

KET QUA VA PHAN TICH KET QUA.1 Hình thái phẫu diện đất.Tính chất lý học của 4.T) trọng, dung trọng, độ xôp của đ, 4.Tính chất hóa học của đất.Hàm lượng mùn trong đất 4 35 Đồ chua cña đối. (0BHimoiÐ HNGiiseisasssistiigilidt DigA 28 R3.Các chất dỄ tiêu trong đất 4. Đánh giá mức độ thích hợp của loài cây trồng cho các đơn vị đất đai. Các đơn vị đất đai tại khu vực nghiên cứu nói: 4.2 Đánh giá mức độ thích hợp của cây trằng hiện tại 4.

Đề xuất một số giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả tại khu vue. ngữ WehsữSg PHAN V. KET LUAN - TON TAI - KHUYE! 5.Về hình thái phẫu diện đất. TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ BIÊU.

DANH MỤC CÁC TU VIET TAT Từ viết tắt Nghĩa tiếng việt ĐKTN Điêu kiện tự nhiên DVDD Don vi dat dai TPCG Thành phân cơ giới ĐDTĐ Độ dày tầng đất LMBQN Lượng mưa bình quân năm OTC Ô tiêu chuẩn U urophylla NDTBN Nhiệt độ trung bình năm KTTV Khí tượng thủy văn DANH MỤC CÁC BIÊU Số hiệu Tên biểu Trang Biểu 2.1 Tông hợp tiêu chí và chỉ tiêu cho đơn vi dat dai 13 Biéu 3.1 2n hợp các yếu tố khí hậu , tại Trạm Phú Hộ từ 2005 đến | 16 Biêu 4.1 | Tỷ trọng, dung trọng, độ xốp của đất 24 Biêu 4.2 | Kêt quả phân tích hàm lượng mùn trong đất y & 27 Biéu 4.3 | pHin0, pHxcictia đất tại khu vực nee) RY 29 Biểu 4.4 | Hàm lượng các chất dễ tiêu của đất tại các vị trí sh lên cứu 30 Biéu 4.5 | Đơn vị đất đai tại khu vực ay WS 33.6 | Đánh giá mức độ của Bạch đàn Urophylla với ĐVĐĐ: 34 T, G¡ D,H,R; vị trí sườn trên.7 | Đánh giá mức độ của Bạch đàn Uraabyita với ĐVĐĐ: 35 T,G, D;H,R; vị trí sứ dưới.8 Đánh giá mức độ siỆccc lai tượng với ĐVĐĐ: T¡ Ớ, D,H,R; 36 ĐẶT VÁN ĐÈ Rừng có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong đời sống con người. Ngoài chức năng chính là cung cấp gỗ và các lâm sản ngoài gỗ thì rừng còn có chức năng duy trì cân bằng sinh thái, phòng hộ bảo vệ môi trường sống. Tuy nhiên trong những năm gần đây tài nguyên nước ta đang bị suy giảm nghiêm trọng. Về diện tích tài nguyên rừng.

Tính từ năm 1954 đến. 1975 nước ta đã mất đi khoảng 200000ha/năm, từ 1986 đến 1999 trung bình nước ta mất khoảng 50000ha/năm, trong số liệu mới nhất thì diện tich vin bi phá trong ba thang đầu của năm 2008 là 653,21ha.Về chất lưgig tí guyén é cing rimg ciing không được đảm bảo. Bên cạnh đó việc đưa Vào. trồng Thing loài cây trồng kém phù hợp điều kiện tự nhiên nơi trồng đã khiến.

chúng sinh trưởng kém, làm giảm năng suất và chất lượng rùếpgiiróc thực trạng đó Đảng và Nhà nước đã có nhiều chính sách bảo vệ và phát triển vốn rừng , đây mạnh công tác trồng rừng phủ xanh đất trồng núi trọc „ đừa vào phát triển các loại cây trồng phù hợp đã được thí nghiệm qua các mô hình đáng tin cậy, nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế và phát huy chức năñg tổng hợp của rừng. Rừng là một hệ sinhthái, cây muốn Sinh trưởng và phát triển phụ thuộc rất Á lớn về điều kiện tự nhiên nơi trồng, đặc biệt về điều kiện đất đai. Đất đai có phù hợp, hàm lượng dinh dưỡng cao, khả năng thấm và giữ nước tốt.mới đảm bảo cho cây sinh trưởng Và phát triển tốt. Ngược lại sự sinh trưởng, phát triển của cây cũng có ảnh hưởng mạnh mẽ tới tính chất lý hóa học của đất là 4 x su 3.

ew a đất tốt lên xaudi. ì vậy việc nghiên cứu sự ảnh hưởng của cây trông tới tính chất lý óa học cúa t và sự phù hợp của cây trồng trên đó là sự phù hợp X của cây trồn, “trên đó là iệc làm cần thiết có ý nghĩa khoa học và thực tiễn trong sản xuất, từ đó đễ xuất một số giái pháp kỹ thuật cho việc sử dụng đất nhằm đạt hiệu quả cao. Huyện Phù Ninh là một huyện miền núi của tỉnh Phú Thọ, người dân trong khu vực chủ yếu là làm nông nghiệp. Đây là khu vực có tiềm năng đất đai lớn, khả năng đóng góp cho ngành lâm nghiệp không nhỏ, hơn nữa đây lại là vùng 1 cây nguyên liệu giấy quan trọng của tổng công ty giấy Việt Nam.

Do đó, việc nghiên cứu một số tính chất cơ bản của đất và sự sinh trưởng của cây trồng trên đó tại khu vực sẽ giúp các nhà lâm sinh có thể chủ động trong việc lập kế hoạch và đưa ra các giải pháp lâm sinh phù hợp hơn góp phần quản lý kinh doanh rừng bền vững. Xuất phát từ thực tiễn đó khóa luận với nội dung: “Nghiên cứu một số tính chất lý hóa học cơ bản củ lưới rừng trồng bạch đàn Urophylla, rừng Keo tai tượng và đánh giá mức độ thích hợp của cây trồng tại Phù Ninh- Phú Thọ” được thực hiện. + & PHANT LUQC SU VAN ĐÈ NGHIÊN CỨU Đất là tài nguyên thiên nhiên, là tải sản qúy giá, là thành phần quan trọng nhất của môi trường sống. Nghiên cứu về đất và đánh giá mối quan hệ giữa đất với thực vật là cần thiết.

Đã có nhiều tác giả gu tâm đến vấn đề này, điển hình là một số nghiên cứu sau:. Trên thế giới Ry & Từ những năm đầu của thế kỷ thứ XIX, cဠnhà Khoa hoc thổ nhưỡng đã có phương pháp cơ bản về nghiên cứu đắt Các nhà Khoa hoc Nga: v. đã công bố nhiều công trình nghiên cứu về đất nói chung và phân loại đất nói riêng [5].Docutraev (1879) đã nêu lên những 'guyên tắc khoa học về sự phát sinh và phát triển 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. Ông cho rằng: Đất là vật thể tự nhiên luôi „ là sản phẩm chưng được hình thành dưới tác động tổng hợp của'5 A1 hình thành đất: Đá mẹ, khí hậu, địa hình, sinh vật (động vật, thực vật) và thời gian.

Trong đó ông đặc biệt nhấn mạnh vai trò của thực vật trong quá trình hình thành đất “Nhân tố chủ đạo trong qúa trình hình thành đất ở nhiệt đới là nhân tố thảm thực vật rừng” bởi vì nó là yếu tố sắng tạo ra chất hữu cơ và khi chết nó tạo thành mùn [8]. Trong lĩnh &c đấtrùng, các nhà khoa học đã tập trung nghiên cứu tính chất của đất ở cáe-khu vựế khác nhau và đã rút ta kết luận: nhìn chung độ phì cửa đất dưới từng, đã được cải thiện đáng kể và sự cải thiện tăng dần theo tuổi (Sha ® ha*M.P và Rathore, 1984; Basu.K và Aparaiita Mađi;1987;Chakraborty.N và Chakraborty - D, 1989; Ohta, L993). Các loài cây khắc nhau ảnh hưởng rất khác nhau đến độ phì của đất, cách cân bằng nước, sự phân huỷ thảm mục và chu trình dinh dưỡng khoáng (Bernhard Reversat.F, 1993; Trung tâm Lâm nghiệp quốc tế (CIFOR), 1998; Chandranp, Dutta.PX và Aparajita Man (1987) nghiên cứu về ảnh hưởng của rừng 3 Bạch đàn lai trồng vào các năm 1971, 1975, 1981 đến tính chất đất- Kết quả nghiên cứu của tác giả cho rằng nhìn chung độ phì đất dưới tán rừng Bạch đàn lai đã dược cải thiện và tăng theo tuổi cây. Chất hữu cơ và dung lượng cation trao đổi tăng đáng kể trong khi đạm tổng số tăng rất ít và độ chua của đất cũng giảm [10].N va ChakrabortD (1989) da nghién ctru vé su thay déi tính chất đất dưới tán rừng Keo lá tràm ở các tuổi 2z:3; 4.

Tác giả cho thấy rừng trồng Keo lá chàm cải thiện đáng kể một số tính chất đã phi đất như độ chua của đất biến, đổi từ 5,9- 7 ,6, khả năng giữ nước.