Luận án tiến sĩ hus nghiên cứu ứng dụng chế phẩm nấm men lipomyces sinh màng nhầy nhằm giữ ẩm và cải thiện một số tính chất đất dốc tại huyện mê linh tỉnh vĩnh phúc

Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm nấm men Lipomyces sinh màng nhầy để cải thiện độ ẩm và tính chất đất dốc tại huyện Mê Linh, Vĩnh Phúc.

• Tác giả: Nguyễn Kiều Băng Tâm
• Người hướng dẫn: PGS. Tống Kim Thuần
• Trường học: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
• Chuyên ngành: Đất và dinh dưỡng cây trồng
• Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm nấm men Lipomyces sinh màng nhầy nhằm giữ ẩm và cải thiện một số tính chất đất dốc tại huyện Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc
• Loại tài liệu: Luận án tiến sỹ
• Năm xuất bản: 2009
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỤC LỤC
• 1. CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU
• 1.1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.2. Vấn đề thoái hóa và biện pháp cải tạo đất dốc
• 1.3. Sơ lược về sự thoái hóa đất dốc ở Việt Nam
• 1.4. Các yếu tố hình thành, sự thoái hóa và một số tính chất cơ bản của đất tại tỉnh Vĩnh Phúc
• 1.5. Các biện pháp bảo vệ và cải tạo đất dốc
• 1.6. Một số giải pháp cải thiện khả năng giữ nước của đất
• 1.7. Vi sinh vật và vai trò của chúng trong đất
• 1.8. Giới thiệu về các nhóm vi sinh vật có ích trong đất
• 1.9. Vi sinh vật sinh màng nhầy và vai trò của chúng trong việc cải tạo đất
• 1.10. Một số đặc điểm chính của nhóm nấm men Lipomyces sinh màng nhầy
• 1.11. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm vi sinh vật trong việc cải thiện môi trường đất trên thế giới và ở Việt Nam
• 2. CHƯƠNG II: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Vật liệu nghiên cứu
• 2.2. Các chủng nấm men Lipomyces
• 2.3. Đất sử dụng trong các thí nghiệm đánh giá tác dụng của chế phẩm Lipomycin M
• 2.4. Phân bón dùng trong các công thức thí nghiệm để đánh giá tác dụng của chế phẩm Lipomycin M
• 2.5. Các loại cây trồng dùng trong thí nghiệm
• 2.6. Sinh vật đất
• 2.7. Phương pháp nghiên cứu
• 2.7.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm
• 2.7.2. Thời gian và phương pháp lấy mẫu vật
• 2.7.3. Các phương pháp trong phòng thí nghiệm
• 2.7.4. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu
• 3. CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. Nghiên cứu xác định số lượng các nhóm vi sinh vật chính và nhóm nấm men Lipomyces trong đất tại huyện Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc
• 3.1.1. Xác định số lượng các nhóm vi sinh vật chính
• 3.1.2. Xác định số lượng nhóm nấm men Lipomyces
• 3.2. Nghiên cứu tuyển chọn các chủng nấm men Lipomyces có khả năng sinh màng nhầy cao để sản xuất chế phẩm giữ ẩm cho đất
• 3.2.1. Đặc điểm hình thái của các chủng nấm men Lipomyces
• 3.2.2. Khả năng sinh trưởng và sinh màng nhầy của nấm men Lipomyces
• 3.2.2.1. Khả năng sinh trưởng của các chủng nấm men Lipomyces PT7.2 trên các nguồn cacbon
• 3.2.2.2. Khả năng sinh trưởng của các chủng nấm men Lipomyces PT7.2 ở các điều kiện nhiệt độ và pH khác nhau
• 3.2.2.3. Khả năng sinh màng nhầy polisaccarit của chủng nấm men PT7.2 trên các nguồn cacbon khác nhau
• 3.2.2.4. Ảnh hưởng của nồng độ (NH4)2SO4 khác nhau lên khả năng sinh trưởng và tạo màng nhầy của các chủng nấm men Lipomyces PT7
• 3.3. Giới thiệu về chế phẩm vi sinh giữ ẩm Lipomycin M
• 3.4. Nghiên cứu tác dụng của chế phẩm Lipomycin M đến khả năng giữ ẩm cho đất
• 3.4.1. Ảnh hưởng của các liều lượng bón chế phẩm Lipomycin M đến độ ẩm đất
• 3.4.2. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M đến sự biến động độ ẩm đất
• 3.4.3. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M đến độ trữ ẩm đồng ruộng (Field water capacity) của đất
• 3.4.4. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M lên độ hút ẩm không khí cực đại (maximum hydroscopic) - Wmax.hy của đất
• 3.4.5. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M đến khả năng tích lũy nước hữu hiệu của đất
• 3.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M đến khu hệ sinh vật đất
• 3.5.1. Nghiên cứu sự biến động số lượng nấm men Lipomyces trong đất sau khi bón chế phẩm Lipomycin M
• 3.5.2. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M đối với các nhóm vi sinh vật chính trong đất
• 3.5.3. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M đối với hệ động vật đất
• 3.6. Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M đến một số tính chất lý, hóa học và hàm lượng các nguyên tố dinh dưỡng của đất
• 3.6.1. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M đến dung trọng đất
• 3.6.2. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M đến độ chua của đất
• 3.6.3. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M đến hàm lượng chất hữu cơ (CHC) của đất
• 3.6.4. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M đến hàm lượng Ca2+, Mg2+ trao đổi và CEC của đất
• 3.6.5. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M đến hàm lượng các nguyên tố đa lượng của đất
• 3.7. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M đến một số chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển của cây trồng
• 3.7.1. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của cây trồng
• 3.7.2. Hiệu quả kinh tế của việc bón chế phẩm
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC 1 – CÁC TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ ĐẤT
• PHỤ LỤC 2 – MỘT SỐ HÌNH ẢNH TẠI TRẠM ĐA DẠNG SINH HỌC MÊ LINH, VĨNH PHÚC
• PHỤ LỤC 3 – CÁC BẢNG SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM
• PHỤ LỤC 4 – VÍ DỤ XỬ LÝ SỐ LIỆU THEO XÁC SUẤT THỐNG KÊ
• PHỤ LỤC 5 – SỐ LIỆU QUAN TRẮC LƯỢNG MƯA TẠI VĨNH PHÚC

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu chế phẩm nấm men Lipomyces

Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm nấm men Lipomyces trong việc cải thiện tính chất đất dốc tại Vĩnh Phúc đang thu hút sự quan tâm lớn từ cộng đồng khoa học và nông nghiệp. Chế phẩm nấm men này được biết đến với khả năng cải thiện độ ẩm và tính chất sinh học của đất, giúp tăng cường năng suất cây trồng. Việc áp dụng Lipomyces không chỉ mang lại lợi ích cho nông nghiệp mà còn góp phần bảo vệ môi trường.

1.1. Đặc điểm của nấm men Lipomyces trong nông nghiệp

Nấm men Lipomyces là một trong những nhóm vi sinh vật có khả năng sinh màng nhầy, giúp cải thiện khả năng giữ nước cho đất. Chúng có thể tạo ra các polysaccharides, làm tăng độ ẩm và cải thiện cấu trúc đất.

1.2. Tình hình nghiên cứu chế phẩm nấm men tại Việt Nam

Tại Việt Nam, nghiên cứu về chế phẩm nấm men trong nông nghiệp còn khá mới mẻ. Tuy nhiên, một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng Lipomyces có thể cải thiện đáng kể tính chất đất, đặc biệt là ở các vùng đất dốc như Vĩnh Phúc.

II. Vấn đề thoái hóa đất dốc tại Vĩnh Phúc

Đất dốc tại Vĩnh Phúc đang phải đối mặt với nhiều vấn đề nghiêm trọng như xói mòn, rửa trôi và suy thoái tính chất đất. Những hiện tượng này không chỉ ảnh hưởng đến năng suất cây trồng mà còn gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường. Việc cải tạo và bảo vệ đất dốc là một nhiệm vụ cấp thiết.

2.1. Nguyên nhân gây thoái hóa đất dốc

Nguyên nhân chính dẫn đến thoái hóa đất dốc bao gồm việc canh tác không hợp lý, phá rừng bừa bãi và biến đổi khí hậu. Những yếu tố này làm giảm khả năng giữ nước và dinh dưỡng của đất.

2.2. Hệ quả của thoái hóa đất dốc

Thoái hóa đất dốc dẫn đến giảm năng suất cây trồng, tăng nguy cơ lũ lụt và xói mòn. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp mà còn tác động đến đời sống của người dân địa phương.

III. Phương pháp nghiên cứu chế phẩm nấm men Lipomyces

Nghiên cứu này áp dụng các phương pháp khoa học hiện đại để đánh giá hiệu quả của chế phẩm nấm men Lipomyces trong việc cải thiện tính chất đất dốc. Các thí nghiệm được thực hiện tại huyện Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc nhằm xác định tác động của chế phẩm đến độ ẩm và các chỉ tiêu sinh học của đất.

3.1. Thiết kế thí nghiệm và phương pháp thu thập dữ liệu

Thí nghiệm được thiết kế với nhiều công thức khác nhau, bao gồm cả nhóm đối chứng. Dữ liệu được thu thập từ các chỉ tiêu như độ ẩm, pH và hàm lượng dinh dưỡng trong đất.

3.2. Phân tích kết quả thí nghiệm

Kết quả thí nghiệm sẽ được phân tích bằng các phương pháp thống kê để xác định sự khác biệt có ý nghĩa giữa các công thức thí nghiệm và nhóm đối chứng.

IV. Kết quả nghiên cứu về chế phẩm Lipomyces

Kết quả nghiên cứu cho thấy chế phẩm nấm men Lipomyces có tác dụng tích cực trong việc cải thiện tính chất đất dốc. Đặc biệt, chế phẩm này giúp tăng cường độ ẩm và cải thiện cấu trúc đất, từ đó nâng cao năng suất cây trồng.

4.1. Tác động đến độ ẩm của đất

Sử dụng Lipomyces giúp tăng cường khả năng giữ nước của đất, từ đó cải thiện độ ẩm cho cây trồng, đặc biệt trong mùa khô.

4.2. Tác động đến các chỉ tiêu sinh học của đất

Chế phẩm nấm men không chỉ cải thiện độ ẩm mà còn làm tăng số lượng vi sinh vật có lợi trong đất, góp phần cải thiện chất lượng đất.

V. Ứng dụng thực tiễn của chế phẩm nấm men Lipomyces

Việc ứng dụng chế phẩm nấm men Lipomyces trong nông nghiệp tại Vĩnh Phúc đã cho thấy những kết quả khả quan. Nông dân có thể áp dụng chế phẩm này để cải thiện năng suất cây trồng và bảo vệ môi trường.

5.1. Lợi ích kinh tế từ việc sử dụng chế phẩm

Sử dụng Lipomyces không chỉ giúp tăng năng suất mà còn giảm chi phí sản xuất cho nông dân, từ đó nâng cao hiệu quả kinh tế.

5.2. Tương lai của chế phẩm nấm men trong nông nghiệp

Với những lợi ích rõ rệt, chế phẩm nấm men có tiềm năng lớn trong việc cải thiện sản xuất nông nghiệp bền vững tại Việt Nam.

VI. Kết luận và triển vọng nghiên cứu

Nghiên cứu về chế phẩm nấm men Lipomyces đã chứng minh được hiệu quả trong việc cải thiện tính chất đất dốc tại Vĩnh Phúc. Tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các ứng dụng của chế phẩm này trong nông nghiệp để đảm bảo sự phát triển bền vững.

6.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy Lipomyces có khả năng cải thiện đáng kể tính chất đất, từ đó nâng cao năng suất cây trồng.

6.2. Đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo

Cần nghiên cứu sâu hơn về các chủng nấm men khác và ứng dụng của chúng trong các điều kiện đất khác nhau để tối ưu hóa hiệu quả sử dụng.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Tài nguyên đất dốc tại Việt Nam chiếm khoảng 3/4 diện tích lãnh thổ tự nhiên, giữ vai trò then chốt đối với sự phát triển nông nghiệp, lâm nghiệp và chăn nuôi trong bối cảnh quỹ đất canh tác đồng bằng đang dần bị thu hẹp. Tuy nhiên, tình trạng khai thác quá mức, nạn phá rừng và tập quán canh tác thiếu bền vững đã dẫn đến quá trình xói mòn, rửa trôi nghiêm trọng, làm mất tầng mùn mặt, phá hủy cấu tượng đất và suy giảm tính chất lý - hóa - sinh học. Một trong những hạn chế và trở ngại lớn nhất đối với việc canh tác trên đất dốc là hiện tượng thiếu nước và khô hạn kéo dài trong mùa khô, thậm chí xuất hiện các đợt hạn ngắn ngày ngay trong mùa mưa.

Các giải pháp truyền thống như công trình thủy lợi, che phủ bạt nilon, rơm rạ hoặc sử dụng các chế phẩm hóa học giữ ẩm (như polymer siêu hấp thụ nước AMS, MA500, ARONZAP RS2) bộc lộ nhiều nhược điểm: chi phí cao, khó bảo quản, thời gian sử dụng ngắn, làm đất bị nén chặt sau thoái biến, cạnh tranh hút nước với cây trồng và gây nguy cơ mất cân bằng sinh thái đất. Xuất phát từ thực tiễn đó, luận án "Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm nấm men Lipomyces sinh màng nhầy nhằm giữ ẩm và cải thiện một số tính chất đất dốc tại huyện Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc" lựa chọn hướng tiếp cận công nghệ sinh học đất, ứng dụng nhóm nấm men bản địa Lipomyces có khả năng tiết màng nhầy polysaccharide ngoại bào làm chất kết dính sinh học tự nhiên để giữ ẩm và phục hồi độ phì cho đất dốc.

Mục tiêu nghiên cứu của luận án được xác định gồm:

1. Tuyển chọn được chủng nấm men Lipomyces sinh màng nhầy cao, có khả năng thích ứng với các điều kiện khắc nghiệt của môi trường đất dốc khô hạn ở Việt Nam; sử dụng chủng nấm men được lựa chọn để sản xuất chế phẩm vi sinh giữ ẩm cho đất.
2. Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm nấm men sinh màng nhầy Lipomyces (chế phẩm Lipomycin M) nhằm cải thiện độ ẩm và một số tính chất vật lý, hóa học và sinh học cho đất dốc tại huyện Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc.
3. Đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của cây trồng và hạch toán hiệu quả kinh tế bước đầu.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Các chủng nấm men thuộc chi Lipomyces phân lập từ đất gò đồi (tiêu biểu là chủng Lipomyces PT7.1), chế phẩm vi sinh Lipomycin M; các loại đất dốc tại hiện trường phân theo các cấp độ thoái hóa (đất loại I, II, III tương ứng các phẫu diện T07, T08, T09); các nhóm sinh vật đất (vi sinh vật tổng số, vi sinh vật chức năng, giun đất, động vật không xương sống cỡ trung bình mesofauna, bọ nhảy Collembola); các đối tượng cây trồng thử nghiệm gồm cây keo lá tràm, bạch đàn, cây thuốc nam và cây chè.
• Phạm vi không gian: Khu vực đồi núi, Trạm Đa dạng Sinh học Mê Linh, huyện Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc (có so sánh, đối chiếu với các mẫu đất thu thập tại Phú Thọ, Tuyên Quang, Thừa Thiên Huế).
• Phạm vi thời gian: Các đợt khảo sát, thu thập mẫu và triển khai thực nghiệm ngoài hiện trường cũng như trong phòng thí nghiệm được tiến hành liên tục trong giai đoạn từ năm 2002 đến năm 2006.

---

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án đã hệ thống hóa các hướng nghiên cứu trong nước và quốc tế liên quan đến thoái hóa đất dốc, các biện pháp giữ ẩm và đặc tính sinh học của nấm men đất Lipomyces:

• Nghiên cứu thoái hóa và quản lý đất dốc tại Việt Nam: Các công trình của Đỗ Văn Nhuận (về phân cấp độ dốc), Thái Phiên và Nguyễn Tử Siêm (về xói mòn, suy giảm độ phì, các mô hình canh tác SALT 1, SALT 2, SALT 3), Nguyễn Đình Kỳ (về các yếu tố hình thành, địa chất, khí hậu, thủy văn và diễn thế thoái hóa đất phẫu diện tại tỉnh Vĩnh Phúc). Các nghiên cứu khẳng định đất dốc sau khai hoang trồng cây ngắn ngày bị mất tầng thảm mục $A_0$ và tầng mùn $A_1$, rửa trôi sét, gia tăng độ chua ($pH_{KCl}$ giảm từ 0,5 - 1 đơn vị sau 3 - 4 năm), tích lũy độc chất $Al^{3+}$, nghèo lân dễ tiêu và suy kiệt khu hệ sinh vật đất.
• Nghiên cứu về khu hệ sinh vật đất tại Vĩnh Phúc: Các công bố của Huỳnh Thị Kim Hối về tính đa dạng của giun đất (31 loài), động vật không xương sống cỡ trung bình (mesofauna với 24 nhóm) và bọ nhảy Collembola (64 loài thuộc 39 giống, 13 họ); các công trình của Tống Kim Thuần về số lượng, phân bố và hoạt tính sinh học của 9 nhóm vi sinh vật chính cùng sự hiện diện của nấm men Lipomyces trên 3 loại hình đất thoái hóa ở Vĩnh Phúc.
• Nghiên cứu về chất giữ ẩm: Nguyễn Văn Khôi và nhóm nghiên cứu Viện Hóa học (chế tạo polymer siêu hấp thụ nước AMS từ phản ứng ghép axit acrylic, acrylat natri, N,N'-metylenbisacrylamit lên tinh bột); Đoàn Văn Điếm và Lê Minh (đánh giá các chế phẩm giữ ẩm nhập khẩu MA500, MA500B của Mỹ, Trung Quốc và ARONZAP RS2 của Nhật Bản trên cây trồng cạn vùng Trung du Bắc Bộ). Mặc dù các chất này có khả năng hấp thụ nước cao, tác giả chỉ ra hạn chế về chi phí, tính bền sinh thái và hiện tượng cạnh tranh ẩm với rễ cây.
• Nghiên cứu về nấm men Lipomyces: Lịch sử phát hiện bởi Hansen, Kleker và Starkey (1940); các nghiên cứu kinh điển của Babjeva I.P. về sinh thái học và phân loại nấm men đất chi Lipomyces; nghiên cứu của Slodki, Wickerham và Manukian về cấu trúc sợi và thành phần hóa học của màng nhầy polysaccharide (heteroglycan gồm mannose, glucose, galactose, axit glucuronic); công trình của Vũ Nguyên Thành phát hiện loài mới Lipomyces orientalis tại Việt Nam; nghiên cứu của Ghenxene, Gorin về vai trò liên kết hạt khoáng của màng nhầy vi sinh vật và sự cộng sinh giữa Lipomyces với vi khuẩn cố định nitơ tự do Azotobacter.

Khoảng trống nghiên cứu mà luận án lựa chọn giải quyết là: Thay vì phụ thuộc vào các hợp chất polymer hóa học ngoại lai, luận án tập trung khai thác tiềm năng của nấm men đất bản địa Lipomyces có khả năng sinh màng nhầy cao, chịu được điều kiện khô hạn, pH thấp, nghèo dinh dưỡng để tạo ra chế phẩm sinh học Lipomycin M, kiểm chứng tác động đồng bộ của chế phẩm này đến động thái giữ ẩm, tính chất vật lý, hóa học, khu hệ sinh vật đất dốc và hiệu quả kinh tế cây trồng tại hiện trường.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết

Cơ sở khoa học của luận án dựa trên đặc tính sinh học đặc thù của nấm men đất Lipomyces:

• Tế bào có khả năng tiết lớp vỏ nhầy polysaccharide (exoglycan) bao quanh thành tế bào với độ dày lớn hơn đường kính tế bào. Màng nhầy này tương tác với các cation đa hóa trị (như $Ca^{2+}$) và phức hệ khoáng - mùn trong đất, đóng vai trò như chất keo kết dính sinh học bền vững, gắn kết các hạt đất đơn lẻ thành các đoàn lạp có cấu trúc xốp, làm giảm sự bốc thoát hơi nước và tăng khả năng tích lũy nước hữu hiệu.
• Lipomyces thích nghi cao với đất thoái hóa nhờ cơ chế trao đổi chất oxy hóa trực tiếp cơ chất (không lên men rượu), phổ sử dụng carbon rộng (bao gồm cả tinh bột, inulin), phát triển tốt ở tỷ lệ C:N rất cao (môi trường nghèo nitơ), tích lũy năng lượng dưới dạng giọt lipid lớn trong tế bào, chịu được pH thấp và có khả năng hình thành nang bào tử vách dày (ascus) để sống sót qua các giai đoạn khô hạn gay gắt.

Phương pháp nghiên cứu

Luận án kết hợp nghiên cứu thực nghiệm trong phòng thí nghiệm (PTN) và thí nghiệm đồng ruộng ngoài hiện trường:

1. Phương pháp vi sinh học và sinh hóa:

   • Phân lập, định lượng và làm thuần các chủng Lipomyces trên môi trường thạch Ashby không chứa nitơ bằng phương pháp đặt cụm đất.
   • Quan sát hình thái khuẩn lạc, hình thái tế bào, giọt mỡ nội bào và nang bào tử dưới kính hiển vi.
   • Khảo sát ảnh hưởng của các nguồn carbon khác nhau, dải nhiệt độ, dải pH và các nồng độ $(NH_4)_2SO_4$ đến tốc độ sinh trưởng (đo mật độ quang OD) và khả năng sinh màng nhầy polysaccharide của các chủng nấm men (đặc biệt là chủng Lipomyces PT7.1).
   • Sản xuất chế phẩm vi sinh giữ ẩm Lipomycin M từ sinh khối chủng PT7.1 trên chất mang phù hợp.

2. Phương pháp bố trí thí nghiệm ngoài hiện trường và chậu vại:

   • Thí nghiệm đánh giá động thái độ ẩm đất không trồng cây (năm 2004) theo các liều lượng chế phẩm khác nhau.
   • Thí nghiệm trong chậu trồng cây lâm nghiệp (keo lá tràm, bạch đàn) năm 2004.
   • Thí nghiệm đồng ruộng trên đất dốc trồng cây thuốc nam và cây chè tại Trạm Đa dạng Sinh học Mê Linh (giai đoạn 2004 - 2006) theo khối ngẫu nhiên, so sánh giữa các công thức đối chứng (ĐC) và công thức bón chế phẩm Lipomycin M theo các mùa (mùa mưa, mùa khô).

3. Phương pháp phân tích lý - hóa - sinh vật đất:

   • Tính chất vật lý và chế độ nước: Đo độ ẩm tức thời của đất; xác định độ trữ ẩm đồng ruộng (Field water capacity); độ hút ẩm không khí cực đại ($W_{max.hy}$); xác định đường cong giữ ẩm pF và khối lượng nước chiết ra dưới các cấp áp suất khác nhau bằng thiết bị màng áp lực để tính toán lượng nước hữu hiệu; đo dung trọng đất.
   • Tính chất hóa học: Xác định $pH_{KCl}$, độ chua thủy phân ($H_{tp}$); hàm lượng chất hữu cơ (CHC/mùn); dung tích trao đổi cation (CEC); thành phần cation trao đổi ($Ca^{2+}, Mg^{2+}, Al^{3+}$); đạm dễ tiêu ($N_{dt}$), lân tổng số và lân dễ tiêu ($P_2O_5$), kali tổng số và kali dễ tiêu ($K_2O$).
   • Sinh vật đất: Định lượng vi sinh vật tổng số và các nhóm vi sinh vật chức năng (vi khuẩn hiếu khí, xạ khuẩn, nấm sợi, nấm men, VSV phân giải lân, xenluloza) bằng phương pháp đếm khuẩn lạc (CFU/g); đếm tỷ lệ % cục đất sinh màng nhầy; định lượng giun đất (mật độ cá thể/$m^2$ và sinh khối tươi $g/m^2$); thu thập và phân tích thành phần, mật độ động vật không xương sống cỡ trung bình (mesofauna) và bọ nhảy Collembola.
   • Chỉ tiêu cây trồng và kinh tế: Đo chiều cao cây, số lá, khối lượng chất khô; tính toán chi phí đầu vào, giá trị thu hoạch và hiệu quả kinh tế.

4. Xử lý số liệu: Số liệu thí nghiệm được phân tích và xử lý bằng các phương pháp xác suất thống kê (XSTK), kiểm định sự sai khác có ý nghĩa nhỏ nhất (LSD).

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương I. Tổng quan tài liệu

Chương I tập trung phân tích thực trạng thoái hóa đất dốc tại Việt Nam và tỉnh Vĩnh Phúc dưới tác động của các yếu tố tự nhiên (địa chất đá mẹ macma, trầm tích, biến chất; khí hậu nhiệt đới mưa tập trung; thủy văn sông ngòi gây ngập úng và xói lở) và con người (khai thác rừng, du canh, ô nhiễm khoáng sản). Tác giả phân tích cụ thể diễn thế suy thoái đất từ đất rừng (loại I) sang đất cây bụi cỏ (loại II) và đất trống trơ sỏi đá (loại III) tại huyện Mê Linh thông qua các chỉ tiêu lý, hóa, sinh.

Bảng: Sự biến đổi tính chất đất tầng mặt theo diễn thế thảm thực vật tại huyện Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc

Chỉ tiêu phân tích	Đất loại I (Phẫu diện T07)	Đất loại II (Phẫu diện T08)	Đất loại III (Phẫu diện T09)
Độ dày tầng mặt (cm)	21	10	5
$pH_{KCl}$	3,51	3,69	3,80
Mùn (%)	5,22	3,63	1,33
N tổng số (%)	0,285	0,190	0,077
$P_2O_5$ tổng số (%)	0,103	0,089	0,067
$K_2O$ tổng số (%)	0,835	0,675	0,407
$P_2O_5$ dễ tiêu (mg/100g đất)	3,792	3,389	1,339
$K_2O$ dễ tiêu (mg/100g đất)	9,64	5,78	6,15
$Ca^{2+}$ trao đổi (meq/100g đất)	0,53	0,42	0,47
$Mg^{2+}$ trao đổi (meq/100g đất)	0,89	0,79	0,37
$Al^{3+}$ trao đổi (meq/100g đất)	1,70	2,80	3,03
Dung tích trao đổi cation CEC (meq/100g đất)	15,61	15,45	11,42
Cấp hạt cát (%)	34,49	33,72	54,81
Cấp hạt limon (%)	35,24	41,04	23,38
Cấp hạt sét (%)	30,27	25,24	21,82
Độ ẩm đất tháng 5/2002 (%)	25,64	38,25	9,82
Độ ẩm đất tháng 11/2002 (%)	31,04	33,29	11,70

(Nguồn: Số liệu tổng hợp từ Bảng 1.1 của luận án)

Bên cạnh đó, chương I điểm lại toàn diện lịch sử nghiên cứu chi Lipomyces, cấu tạo vỏ nhầy exoglycan, đặc điểm sinh sản bằng nang bào tử và khả năng tồn tại ở tầng đất sâu (tới 50 cm), khẳng định tính ưu việt của nấm men Lipomyces so với các sản phẩm giữ ẩm hóa học tổng hợp.

Chương II. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

Chương II mô tả chi tiết nguồn vật liệu nghiên cứu:

• Các chủng nấm men Lipomyces phân lập từ đất gò đồi Vĩnh Phúc và Phú Thọ (PT2, PT7, PT7.1, PT7.2...).
• Mẫu đất thí nghiệm tại Trạm Đa dạng Sinh học Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc.
• Các loại phân bón hữu cơ, vô cơ kết hợp và các giống cây trồng khảo nghiệm (keo lá tràm, bạch đàn, cây thuốc nam, chè).
• Mô tả chi tiết phương pháp công nghệ nhân sinh khối và tạo chế phẩm vi sinh Lipomycin M.
• Quy trình bố trí các công thức thí nghiệm đồng ruộng có kiểm chứng đối chứng, phương pháp lấy mẫu đất tầng mặt (0 - 10 cm, 10 - 20 cm) và tầng sâu (30 - 50 cm) theo mùa khô và mùa mưa.
• Các quy trình phân tích hóa - lý - sinh học đất trong PTN và phương pháp xử lý thống kê bằng phần mềm chuyên dụng.

Chương III. Kết quả và bàn luận

Chương III trình bày toàn bộ kết quả thực nghiệm đạt được của luận án qua các nội dung chính:

1. Xác định số lượng vi sinh vật và nấm men Lipomyces tại Mê Linh:

   • Mật độ vi khuẩn tổng số giảm rõ rệt từ đất loại I ($10^7 - 10^9$ CFU/g) sang đất loại II ($10^6 - 10^7$ CFU/g) và đất loại III ($10^5 - 10^6$ CFU/g).
   • Nấm men Lipomyces hiện diện ổn định ở cả đất loại II và III với tỷ lệ cục đất sinh màng nhầy đạt 45 - 75%. Tại tầng sâu 50 cm, tỷ lệ này duy trì 20 - 28% ở cả 3 loại đất, chứng minh khả năng thích nghi cao của nấm men trong điều kiện nghèo dinh dưỡng.
   • Tính đa dạng vi sinh vật giảm từ 66 giống (đất loại I) xuống 44 giống (đất loại II) và 26 giống (đất loại III).

2. Tuyển chọn chủng nấm men và đặc tính sinh học của Lipomyces PT7.1:

   • Tuyển chọn được chủng Lipomyces PT7.1 có tốc độ sinh trưởng mạnh và khả năng sinh màng nhầy polysaccharide vượt trội.
   • Khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái: Chủng phát triển tốt trên nhiều nguồn carbon, sinh trưởng tối ưu ở nhiệt độ $28 - 32^\circ C$, chịu được pH thấp ($pH = 3,5 - 5,0$) và thích ứng với nồng độ $(NH_4)_2SO_4$ thấp.
   • Xây dựng quy trình tạo chế phẩm vi sinh giữ ẩm Lipomycin M.

3. Tác dụng giữ ẩm của chế phẩm Lipomycin M:

   • Liều lượng bón chế phẩm Lipomycin M làm tăng rõ rệt độ ẩm tức thời của đất trong các thí nghiệm không trồng cây, thí nghiệm chậu vại và thí nghiệm đồng ruộng trên cây thuốc nam, cây chè trong cả mùa khô và mùa mưa.
   • Chế phẩm làm tăng độ trữ ẩm đồng ruộng (Field water capacity) và độ hút ẩm không khí cực đại ($W_{max.hy}$).
   • Phân tích đường cong thoát nước dưới các cấp áp suất cho thấy tỷ lệ nước hữu hiệu trong đất bón Lipomycin M tăng cao hơn so với đối chứng, hạn chế tình trạng kiệt nước của đất trong mùa khô.

4. Ảnh hưởng đến khu hệ sinh vật đất:

   • Bón Lipomycin M làm tăng mật độ nấm men Lipomyces sống trong đất, duy trì khả năng cạnh tranh tốt mà không ức chế các nhóm vi sinh vật có ích khác (vi khuẩn cố định đạm, vi khuẩn phân giải lân, xạ khuẩn).
   • Cải thiện đáng kể số lượng và sinh khối giun đất.
   • Tăng mật độ trung bình và số lượng các nhóm động vật không xương sống cỡ trung bình (mesofauna), tăng tính đa dạng loài bọ nhảy Collembola.

5. Cải thiện tính chất lý, hóa học và dinh dưỡng đất:

   • Làm giảm dung trọng đất, giúp đất tơi xốp và tăng độ thoáng khí.
   • Giảm độ chua thủy phân ($H_{tp}$), cải thiện trị số $pH_{KCl}$.
   • Tăng hàm lượng chất hữu cơ (CHC/mùn) trong đất qua các năm theo dõi (2004 - 2006).
   • Tăng hàm lượng cation trao đổi $Ca^{2+}, Mg^{2+}$ và nâng cao dung tích trao đổi cation (CEC).
   • Tăng hàm lượng các nguyên tố dinh dưỡng dễ tiêu ($N_{dt}, P_2O_5 dt, K_2O dt$).

6. Ảnh hưởng đến sinh trưởng cây trồng và hiệu quả kinh tế:

   • Thúc đẩy tăng trưởng chiều cao, số lá và tích lũy sinh khối khô của cây keo lá tràm, bạch đàn, cây thuốc nam và cây chè.
   • Hạch toán kinh tế cho thấy việc sử dụng chế phẩm Lipomycin M đem lại hiệu quả kinh tế rõ rệt, giảm chi phí tưới tiêu và nâng cao năng suất thu hoạch trên đất dốc.

---

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt lý luận và khoa học

• Đây là công trình luận án khoa học đầu tiên tại Việt Nam nghiên cứu ứng dụng chế phẩm nấm men Lipomyces sinh màng nhầy ngoại bào nhằm mục đích giữ ẩm và cải tạo đất dốc.
• Cung cấp hệ thống số liệu khoa học toàn diện về đặc tính sinh học, khả năng sinh màng nhầy polysaccharide của chủng nấm men bản địa Lipomyces PT7.1 dưới các tác động của nguồn dinh dưỡng carbon, nitơ, nhiệt độ và pH.
• Làm sáng tỏ cơ chế tác động của màng nhầy nấm men trong việc gắn kết hạt đất, cải thiện cấu trúc đoàn lạp, duy trì chế độ nước hữu hiệu và thúc đẩy sự phục hồi của quần xã sinh vật đất dốc.

Đóng góp mới về mặt thực tiễn

• Đã phân lập, tuyển chọn và sản xuất thành công chế phẩm vi sinh giữ ẩm Lipomycin M từ chủng Lipomyces PT7.1.
• Chứng minh bằng số liệu thực nghiệm thực địa rằng chế phẩm Lipomycin M có tác dụng giữ ẩm tốt cho đất dốc trong mùa khô, giảm dung trọng, cải thiện độ phì lý - hóa (tăng mùn, CEC, dinh dưỡng dễ tiêu) và nâng cao mật độ giun đất cùng mesofauna.
• Xác lập giải pháp sinh học an toàn sinh thái, chi phí hợp lý, có khả năng thay thế các chất giữ ẩm hóa học ngoại nhập, góp phần nâng cao năng suất cây trồng và mở ra hướng canh tác bền vững trên đất dốc thoái hóa.

Kiến nghị và đề xuất

• Ứng dụng chế phẩm vi sinh Lipomycin M vào sản xuất nông - lâm nghiệp tại các vùng đất dốc, gò đồi khô hạn ở trung du và miền núi Bắc Bộ.
• Kết hợp sử dụng chế phẩm với các biện pháp canh tác sinh học (trồng băng cây phân xanh, mô hình nông lâm kết hợp SALT) để tăng cường hiệu quả bảo vệ và cải tạo đất.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế: Các thí nghiệm đồng ruộng của luận án chủ yếu được triển khai tập trung tại Trạm Đa dạng Sinh học Mê Linh (tỉnh Vĩnh Phúc) trên một số đối tượng cây trồng nhất định (keo lá tràm, bạch đàn, cây thuốc nam, chè); quy mô sản xuất chế phẩm vi sinh Lipomycin M mới ở mức thử nghiệm thực nghiệm.
• Hướng nghiên cứu tiếp:
  • Mở rộng phạm vi khảo nghiệm chế phẩm Lipomycin M trên các loại đất dốc và vùng khí hậu sinh thái khác nhau trên cả nước.
  • Thử nghiệm chế phẩm trên nhiều nhóm cây trồng nông nghiệp ngắn ngày và cây công nghiệp dài ngày khác.
  • Hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất chế phẩm vi sinh Lipomycin M ở quy mô bán công nghiệp và công nghiệp.

---

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo có giá trị chuyên môn cao đối với:

• Nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên: Chuyên ngành Thổ nhưỡng học, Nông hóa, Vi sinh vật học, Khoa học Môi trường và Quản lý Đất đai. Tài liệu cung cấp phương pháp luận chặt chẽ về phân lập, tuyển chọn vi sinh vật đất và hệ thống phương pháp phân tích lý - hóa - sinh vật đất đồng bộ.
• Giảng viên và nhà nghiên cứu: Tham khảo quy trình xác định động thái độ ẩm đất, độ hút ẩm cực đại ($W_{max.hy}$), đường cong áp lực hút nước pF và đánh giá tương tác giữa vi sinh vật với cấu trúc đoàn lạp đất.
• Cán bộ kỹ thuật và nhà quản lý nông - lâm nghiệp: Cung cấp luận cứ khoa học và giải pháp thực tiễn để xây dựng các mô hình cải tạo đất trống đồi trọc, phòng chống hạn hán và nâng cao hiệu quả kinh tế trên đất dốc thoái hóa.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Chủng nấm men nào được tuyển chọn để sản xuất chế phẩm vi sinh trong luận án? Luận án đã nghiên cứu các chủng nấm men phân lập từ đất gò đồi Vĩnh Phúc, Phú Thọ và tuyển chọn được chủng Lipomyces PT7.1 có tốc độ sinh trưởng nhanh, khả năng tiết màng nhầy polysaccharide cao, chịu được điều kiện khô cằn và pH thấp để sản xuất chế phẩm vi sinh giữ ẩm Lipomycin M.

2. Vì sao nấm men Lipomyces có thể tồn tại và phát triển tốt ở đất dốc thoái hóa, nghèo dinh dưỡng? Nấm men Lipomyces sở hữu các đặc điểm thích nghi sinh học đặc thù: trao đổi chất bằng con đường oxy hóa trực tiếp cơ chất (tiết kiệm năng lượng), phổ carbon rộng, phát triển được trong điều kiện nồng độ nitơ rất thấp (tỷ lệ C:N cao), tích lũy năng lượng dưới dạng giọt mỡ lớn trong tế bào, có lớp màng nhầy bảo vệ và có khả năng tạo nang bào tử vách dày (ascus) để vượt qua khô hạn kéo dài.

3. Màng nhầy polysaccharide của nấm men Lipomyces có cơ chế giữ ẩm và cải tạo đất như thế nào? Màng nhầy ngoại bào hoạt động như chất keo kết dính sinh học, liên kết các hạt khoáng đơn lẻ với ion $Ca^{2+}$ và chất mùn để tạo thành các đoàn lạp đất bền vững. Cấu trúc này làm tăng độ xốp, giảm bốc thoát hơi nước mặt, tăng sức chứa ẩm đồng ruộng, tăng lượng nước hữu hiệu và tạo môi trường thuận lợi cho vi sinh vật cùng động vật đất phát triển.

4. Chế phẩm Lipomycin M đã được thử nghiệm trên các loại cây trồng nào? Chế phẩm đã được thử nghiệm trên cây keo lá tràm và cây bạch đàn trong thí nghiệm chậu vại; thử nghiệm trên cây thuốc nam và cây chè trong thí nghiệm đồng ruộng tại Trạm Đa dạng Sinh học Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc giai đoạn 2004 - 2006.

5. Điểm khác biệt giữa chế phẩm Lipomycin M và các chất giữ ẩm hóa học (như polymer AMS, MA500) là gì? Các chất giữ ẩm polymer hóa học có giá thành cao, thời gian sử dụng ngắn, dễ làm nén chặt đất khi phân hủy và cạnh tranh hút nước trực tiếp với rễ cây do lực hút nước quá mạnh. Ngược lại, chế phẩm vi sinh Lipomycin M sử dụng nấm men tự nhiên, tự nhân sinh khối và tiết màng nhầy trong đất, vừa giữ ẩm, vừa cải thiện độ phì sinh học, tăng mùn, điều hòa dinh dưỡng và an toàn tuyệt đối cho hệ sinh thái đất.

---

Kết luận

Luận án của nghiên cứu sinh Nguyễn Kiều Băng Tâm là công trình khoa học thực nghiệm chuyên sâu thuộc chuyên ngành Đất và dinh dưỡng cây trồng, giải quyết thành công vấn đề giữ ẩm và cải tạo đất dốc thoái hóa bằng giải pháp sinh học. Tác giả đã tuyển chọn thành công chủng nấm men bản địa Lipomyces PT7.1 để sản xuất chế phẩm vi sinh Lipomycin M có khả năng sinh màng nhầy kết dính hạt đất và giữ nước hiệu quả. Kết quả nghiên cứu khẳng định việc bón chế phẩm Lipomycin M không chỉ duy trì độ ẩm đất trong mùa khô mà còn cải thiện toàn diện tính chất lý học (giảm dung trọng), hóa học (tăng mùn, CEC, dinh dưỡng dễ tiêu) và sinh học (tăng giun đất, mesofauna), góp phần thúc đẩy sinh trưởng cây trồng và nâng cao hiệu quả kinh tế trên đất dốc huyện Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Vấn ñề thoái hoá và biện pháp cải tạo ñất dốc 1. Sơ lược về sự thoái hoá ñất dốc ở Việt Nam ðất dốc (ñất ñồi núi) Việt Nam là hợp phần quan trọng của quỹ ñất, chiếm 3/4 lãnh thổ toàn quốc [54], [59].

ðất vùng ñồng bằng thích hợp cho cây hoa màu lương thực ngắn ngày chủ yếu phục vụ cho việc ñảm bảo an ninh lương thực, thực phẩm quốc gia, trên thực tế ñã khai thác tới hạn. Do vậy, việc phát triển nông lâm nghiệp trong những thập kỷ tiếp theo phụ thuộc phần lớn vào việc sử dụng hiệu quả và lâu bền 3/4 quỹ ñất ñồi núi vốn rất ña dạng, giàu tiềm năng nhưng cũng ñã bị thoái hoá nghiêm trọng này [28]. Hiện tượng thoái hoá ñất do nhiều nguyên nhân gây ra nhưng chủ yếu là do con người gây nên thông qua việc phá rừng bừa bãi vì cuộc sống và thiếu một chiến lược khai thác trên quan ñiểm bảo vệ ñất, bảo vệ môi trường sinh thái [27]. Sự thoái hoá ñất biểu hiện ở các hiện tượng như xói mòn, rửa trôi ñất, ñất bị nén chặt, cấu trúc ñất bị phá huỷ nên mất khả năng giữ nước, do vậy nên hạn hán thường xảy ra khi thiếu mưa và mùa khô ñến [4].

Sự thoái hoá ñất ñược thể hiện thông qua mọi phương diện như: lý học, hoá học và sinh học. Thoái hoá v2t lý Trước hết, thoái hoá vật lý là hệ quả của xói mòn ñất. Hiện tượng này ñã bóc ñi tầng ñất mặt tơi xốp, làm ñất mất cấu trúc và giảm sức thấm nước. Hiện tượng ñất dốc bị xói mòn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như lượng mưa, cường ñộ mưa, ñộ dốc, loại ñất, ñộ che phủ và biện pháp canh tác.

ðối với ñất có rừng che phủ, lượng ñất xói mòn ít nhất (khoảng 2,5 tấn/ ha/ năm), còn ñất trống không ñược che phủ có lượng rửa trôi lớn nhất (khoảng 80 - 100 tấn/ ha/ năm tuỳ theo loại ñất) [28]. Sau khi khai hoang trồng trọt ñộc canh nhiều năm, nhất là ñối với cây sắn và lúa nương, ñất trở nên chặt, cứng, khả năng thấm nước kém hẳn. Canh tác không hợp lý sẽ làm ñất thoái hoá cấu trúc, vì vậy các phẫu diện ñất ñồi ñều có tầng Ao và A1 rất mỏng, thậm chí mất hẳn. Lớp thảm mục không dày, ñặc biệt là những vùng rừng trồng mới, không có tác dụng bảo vệ tầng ñất mặt.

Khi ñất bị thoái hoá, ñoàn lạp nhỏ hơn 0,25mm tăng lên và ñoàn lạp có giá trị nông học giảm mạnh. Khả năng duy trì cấu trúc giảm theo thời gian và ñoàn lạp dễ bị phá vỡ khi gặp nước. Các hạt keo sét màu mỡ và vi ñoàn lạp rất dễ bị rửa trôi, hơn nữa chúng chứa nhiều hữu cơ - khoáng và LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 6 ñạm cho nên bị mất cấu trúc cũng ñi ñôi với suy giảm chế ñộ nước và mất dinh dưỡng. Hiện tượng kết von và ñá ong hoá cũng thường gặp ở các loại ñất thoái hoá.

Do ảnh hưởng xấu ñi của các tính chất trên nên sức chứa ẩm ñồng ruộng kém ñi, lượng nước hữu hiệu giảm làm tăng nguy cơ bị hạn hán. Tốc ñộ thấm nước và giữ nước trong ñất giảm ñi. Canh tác trên ñất dốc dù là trong mùa mưa cũng có những ñợt hạn ngắn 10 -15 ngày ñủ ñể ảnh hưởng ñến năng suất cây trồng. Hạn hán là khó khăn chính ñối với việc canh tác trên ñất dốc, nếu mưa chỉ ñến muộn khoảng một tháng so với dự tính thì mùa vụ chắc chắn thất bại [28].

Do thiếu hụt nguồn nước nghiêm trọng, nhất là vào mùa khô nên hàng năm trên ñất dốc chỉ trồng trọt ñược từ 5 - 6 tháng, nhiều nơi chỉ 3 - 4 tháng, số tháng còn lại chỉ ñể ñất hoang [59]. Thoái hoá hoá hc Xét về mặt hoá học, các ñất dốc ñều là những ñất có vấn ñề. ðất dốc sau khi khai hoang trồng cây ngắn ngày có xu thế chung là hàm lượng hữu cơ và khả năng hấp phụ trao ñổi suy giảm. Các chất kiềm và kiềm thổ trong ñất bị rửa trôi làm cho ñất ở tầng mặt bị chua.

Thông thường trên ñất dốc sau khi khai hoang canh tác khoảng 3 - 4 năm thì trị số pH giảm trung bình từ 0,5 ñến 1 ñơn vị. Trên ñất có trị số pH thấp, thường hàm lượng sắt, nhôm di ñộng cao gây ñộc hại cho cây trồng và sinh vật ñất. Các chất này còn có khả năng giữ chặt lân làm cho ñất nghèo lân dễ tiêu [28]. Thoái hoá sinh hc Theo một số nghiên cứu ñã công bố thì khu hệ vi sinh vật và ñộng thực vật ở ñất dốc bị thoái hoá rất nghèo về số lượng và không ña dạng về thành phần [17], [43], [45], [46], [49], [55].

Vi sinh vật tổng số trong ñất ñồi núi chỉ ñạt từ 2. Các vi sinh vật hiếu khí chủ yếu tập trung ở tầng ñất mặt (10 - 20 cm) và giảm dần theo chiều sâu. Thảm thực vật của ñất trống ñồi núi trọc (ðTðT), ñất bị thoái hoá chỉ là những trảng cỏ, trảng cây bụi tự nhiên, có thể có những cây gỗ cũng có thể là cây ăn quả xen lẫn thưa thớt hoặc những ñồng cỏ chăn nuôi bị thoái hóa. Cùng với sự suy kiệt của thảm thực vật thì tính ña dạng và mật ñộ các quần xã ñộng vật ñất cũng suy giảm rõ rệt.

Theo kết quả của một số công trình nghiên cứu về tính dạng của hệ ñộng vật chân khớp, giun ñất, bọ nhảy Collembola ở ðTðT thì có sự giảm sút về số lượng cũng như thành phần loài [17], [55]. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Các yếu tố hình thành, sự thoái hoá và một số tính chất cơ bản của ñất tại tỉnh Vĩnh Phúc V6 trí ñ6a lý Vĩnh Phúc là một tỉnh thuộc vùng ñông bắc Bắc bộ, ở khu vực chuyển tiếp giữa vùng ñồng bằng Sông Hồng và tam giác trọng ñiểm kinh tế miền Bắc với các tỉnh trung du miền núi phía Bắc. Ranh giới tỉnh Vĩnh Phúc có toạ ñộ ñịa lý từ 21º06’-21º35’ VðB và từ 105º19’-105º48’Kðð [36] Các y u t9 có :nh hưng t0i quá trình hình thành và thoái hoá ñ t t>i t?nh Vĩnh Phúc Yếu tố ñịa chất.

Lịch sử ñịa chất ñã ñể lại cho ñất tỉnh Vĩnh Phúc một tập hợp ñá mẹ tham gia thành tạo ñất khá ña dạng. Các nhóm ñá mẹ cơ bản có mặt ở tỉnh Vĩnh Phúc gồm: • Nhóm ñá Macma: Có ñá Riolit, Granit, Phocphia thạch anh. • Nhóm ñá trầm tích: Có ñá phiến thạch sét, bột kết, sa thạch, cuội kết, dăm kết. • Nhóm ñá biến chất: Có ñá phiến Philip, phiến thạch Mica, Quăczit (bị biến chất từ ñá trầm tích) và Gơnai (bị biến chất từ ñá Macma).

• Nhóm trầm tích trẻ: Phù sa ñược bồi, phù sa không ñược bồi, phù sa cổ, sản phẩm dốc tụ. Thành phần hoá lý của ñá mẹ có ảnh hưởng sâu sắc ñến thành phần hoá lý của ñất. Dễ nhận biết hơn cả là thành phần cơ giới ñất hình thành trên mỗi loại ñá. ðất có thành phần cơ giới nặng giàu sét thường hình thành trên phiến thạch sét, bột, phiến Philip, phù sa sông Hồng, còn ñất thành phần cơ giới nhẹ ñược thành tạo trên ñá mẹ cát kết, cuội kết, Quăczit, dăm kết.

trên các ñá Macma granit, Riolit. thường hình thành ñất có thành phần cơ giới trung bình [22]. Yếu tố khí hậu. Chế ñộ không khí của tỉnh Vĩnh Phúc thể hiện rõ rệt tính phân hoá của vùng nhiệt ñới ñồi núi.

Nhiệt ñộ nóng ẩm rất thuận lợi cho quá trình khoáng hoá trong phong hoá tạo thành ñất. Do chế ñộ mùa mưa tập trung ñã dẫn ñến xói mòn rửa trôi ñất ñồi núi rất lớn. Ngược lại, trong mùa ít mưa tình trạng khô hạn xảy ra trên những vùng ñất mỏng, bạc màu, ñất xói mòn trơ sỏi ñá. ðiều kiện khí hậu thời tiết còn xuất hiện các hiện tượng sương muối, xoáy lốc, khô hạn và úng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

Các hiện tượng này ảnh hưởng không nhỏ ñến quá trình hình thành và thoái hoá ñất dẫn ñến sự hình thành ñất trống ñồi núi trọc (ðTðT) [22]. Yếu tố thuỷ văn. Tuy là tỉnh trung du ở ñầu của tam giác châu thổ Bắc Bộ song trong tỉnh có nhiều sông suối chảy qua và hình thành nên những vùng ñất bồi tụ. Các sông ngòi chảy qua tỉnh Vĩnh Phúc ñã tạo ra hơn 62% diện tích ñất phù sa và cung cấp nước cho phát triển nông nghiệp.

Song do chế ñộ tập trung nước vào mùa mưa nên thường gây ngập lụt nhiều vùng ñất ven sông, ñồng thời do sông uốn khúc ñổi dòng, một số khu vực ñất ven sông phải chịu xói lở, sạt lở gây quá trình thoái hoá tự nhiên ñất ñai. Ngoài hệ thống sông ngòi cung cấp nước ở Vĩnh Phúc còn có nhiều hồ ñập tự nhiên và nhân tạo. Mặc dù có mật ñộ sông ngòi, ao hồ khá dày ñặc trên, song tình trạng khô hạn thiếu nước trầm trọng về mùa ñông (mùa khô) vẫn thường xảy ra, ñặc biệt là ở các vùng ðTðT. Do vậy giải pháp tăng ñộ che phủ ñất, tăng ñộ trữ ẩm, giảm thiểu bốc hơi ở các khu vực này vẫn là thích hợp nhất [22].

Yếu tố sinh học. Yếu tố sinh vật và ñất có liên quan khăng khít với nhau, cùng tồn tại và phát triển trong hệ sinh thái ñất. Hệ sinh thái này bị phá huỷ khi các mắt xích quan trọng trong hệ bị tiêu huỷ. Theo các kết quả ñiều tra nghiên cứu về ña dạng sinh học thì Vĩnh Phúc là tỉnh có hệ thực vật ñộng vật phong phú, chủ yếu tập trung ở khu vực vườn quốc gia Tam ðảo.

Trong vườn có trên 620 loài cây thân gỗ và thân thảo với các gỗ quí như pơmu, ngoài ra còn nhiều loài cây thuốc, cây cảnh…có giá trị kinh tế cao. Riêng ở Tam ðảo ñã có 8 kiểu thảm thực vật với 1282 loài thuộc 660 chi và thuộc 179 họ. Sự ña dạng các kiểu thảm thực vật ñã dẫn ñến tính ña dạng hệ ñộng vật. Tại ñây ước tính có khoảng 1163 loài ñộng vật thuộc 158 họ của 39 bộ gồm chim, bò sát, côn trùng…[48], [49] Tuy nhiên, dưới tác ñộng của hiện tượng ñốt nương làm rẫy, cháy rừng, khai thác rừng cùng với các sản vật của rừng một cách bừa bãi, diện tích rừng ñã bị suy giảm mạnh.

Mất rừng ñi ñôi với việc biến mất của rất nhiều loài ñộng thực vật, chu trình của hệ sinh thái ñất bị biến ñổi, tình trạng xói mòn gia tăng dẫn tới suy thoái ñất trầm trọng [49]. Yếu tố con người.