Bài viết Nghiên cứu một số vấn đề môi trường đất vùng Tây Nguyên trình bày kết quả nghiên cứu một số vấn đề môi trường đất nông nghiệp vùng Tây Nguyên, làm cơ sở dữ liệu cho việc quản lý có hiệu quả môi trường đất Tây Nguyên. Mời các bạn cùng tham khảo.
NGHÊN CỨU MỘT SỐ VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG ĐẤT VÙNG TÂY NGUYÊN Nguyễn Thị Thúy1 TÓM TẮT Tại vùng Tây Ngun, q trình xói mịn, rửa trơi, feralit hố hình thành đá ong, xâm nhập chất thải từ cơng nghiệp, sử dụng phân bón thuốc trừ sâu bất hợp lý diễn ra, gây tổn hại đáng kể cho cho thấy môi trường đất, ảnh hưởng bất lợi cho hoạt động sản xuất dân sinh ; Với độ dốc - 15%, đất trồng cà phê bị xói mịn 22,1 - 43,8 tấn/ha, với cao su 19,5 – 41,68 tấn/ha, ngắn 95 - 105 tấn/ha; Tình trạng mưa lớn kéo dài nhiều ngày Tây Nguyên làm rửa trôi cation, anion, chất hữu cơ, hạt sét, xuống tầng sâu Hàm lượng sét bị rửa trơi lên đến 10 - 18%; Sự tích luỹ tương đối tuyệt đối sắt nhôm xảy xảy mạnh đất bazan Tây Nguyên Hàm lượng Fe2O3 chiếm 1,83 – 5,53%, Al2O3 chiếm 9% tầng phẩu diện; Trong phẩu diện đất trồng ngắn ngày xuất tầng cứng dày - 5cm với trị số độ chặt 40 50KG/cm2, làm giảm độ xốp, tăng dung trọng, giảm sức chứa ẩm tối đa đồng ruộng lượng nước hữu hiệu Có đến 6,7% số giếng nước vùng trồng rau Đà Lạt có hàm lượng NO3- vượt mức qui định Từ khóa: mơi trường đất; xói mịn; rửa trơi Đặt vấn đề Tây Nguyên vùng chiến lược kháng chiến dành độc lập bảo vệ Tổ quốc, đồng thời vùng có vai trị kinh tế xã hội quan trọng công kiến thiết đất nước Về tự nhiên, Tây Nguyên đầu nguồn nhiều sơng, dịng suối Bảo vệ mơi truờng sinh thái Tây Nguyên không để đảm bảo sống đồng bào dân tộc vùng, mà cịn gìn giữ mơi sinh cho hàng triệu người dân vùng Đông Nam Bộ, duyên hải Trung Bộ, nước bạn Lào Cam Pu Chia Dưới áp lực nguyên nhân chủ quan khách quan, mơi trường sinh thái nói chung mơi trường đất nói riêng Tây Nguyên bị xuống cấp nghiêm trọng Đó tác động q trình xói mịn, rửa trơi, q trình feralit hố hình thành đá ong, sa mạc hố, xâm nhập chất thải từ công nghiệp, sử dụng phân bón thuốc trừ sâu bất hợp lý Chưa kể, vùng đất bị tàn phá nặng nề chiến tranh Những vết thương sinh học xã hội cịn đậm nét Chẳng hạn, đất đỏ bazan khai phá từ rừng tơi xốp, kết cấu hạt viên, tầng mùn dày 15 - 20cm, giàu đạm, lân, kali, song sau -7 năm canh tác đất trở nên chai cứng, kết cấu cục tảng, hàm lượng hữu chất khống nghèo, tích luỹ sắt, nhôm, kim loại nặng, nitrat dư lượng thuốc trừ sâu tăng cao, ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng phát triển trồng, ô nhiễm nguồn nước gây hại cho Trung tâm Nghiên cứu Đất, Phân bón Môi trường Tây Nguyên 93 sức khỏe người, gia súc Đó ví dụ sống động thối hố mơi trường đất vùng Việc nghiên cứu bảo vệ sử dụng hợp lý tài nguyên đất vùng Tây Nguyên quan tâm từ sau ngày giải phóng (1975) Tuy vậy, nghiên cứu thời kỳ chủ yếu góc độ nơng học khai thác tiềm chính, nghiên cứu có tính chất bảo vệ mơi trường cịn chưa có tính hệ thống Cho đến nay, thực chất chưa có liệu đầy đủ hệ thống vấn đề Bài viết trình bày kết nghiên cứu số vấn đề môi trường đất nông nghiệp vùng Tây Nguyên, làm sở liệu cho việc quản lý có hiệu mơi trường đất Tây Nguyên Phương pháp nghiên cứu - Quan trắc xói mịn: Bằng hệ thống xây bể hứng Hình 1: Bể quan trắc xói mịn 1.Ơ quan trắc: 12m x 21m = 252 m2 2.Bờ xây cao 30 cm 3.Thềm hứng đất nước trơi 4.Bể chính: (2m x1m x 1,0m) 5.Bể phụ: 2m 1m x 0,5m 6.Hệ thống lỗ thoá: - lỗ từ bể qua bể phụ - lỗ từ bể ngồi 7.Mương dẫn nước thải - Quan trắc rửa trơi: Bằng hệ thống lizimeter Hình 2: Hệ thống lizimeter 94 - Phương pháp lấy mẫu + Đất: theo tầng phát sinh mẫu phẩu diện tầng – 30cm mẫu nông hóa + Nước giếng: Theo TCVN 2652: 1978 - Phương pháp phân tích + Mẫu đất: Theo FAO/ISRIC (1987, 1995) Viện Thổ nhưỡng Nơng hóa (1998) + Mẫu nước: Theo TCVN 7323-1:2004 Kết nghiên cứu 3.1 Xói mịn bề mặt đất mưa Hơn 90% diện tích đất trồng trọt Tây nguyên nằm dốc, lại chịu tác động chế độ mưa lớn tập trung theo mùa nên nguy xói mịn xảy mức báo động làm cho mặt đất bị bào mịn thối hóa nhanh chóng Kết nghiên cứu cho thấy với độ dốc - 15 độ, trồng trọt khơng có biện pháp chống xói mòn, lượng đất đo 22,1-43,8 tấn/ha đất trồng cao su 19,5 - 41,68 tấn/ha đất trồng cà phê (bảng 1, 2) Bảng 1: Ảnh hưởng độ dốc đến xói mịn vườn cao su (tấn/ha/năm) Tuổi Độ dốc (o) 10 15 62,7 51,7 31,6 Bảng 2: Ảnh hưởng độ dốc đến xói mịn vườn cà phê (tấn/ha/năm) Độ dốc (ô) Tuổi 12 15 65,4 40,0 25,8 Ngoài ra, phương thức sử dụng đất không hợp lý nguyên nhân làm cho đất bị xói mịn Với độ dốc, lượng mưa, lượng đất trôi quan trắc khác phương thức sử dụng đất khác nhau, việc độc canh ngắn ngày (lúa, ngơ, khoai, sắn) gây xói mịn nhiều (95 - 105 tấn/ha/năm), rừng già cà phê thời kỳ kinh doanh có lượng đất bị trơi (bảng 3) 95 Bảng 3: Ảnh hưởng loại hình sử dụng đất đến xói mịn đất (độ dốc: 15o) Loại i hình sử dụng đất Lượng đất bị xói mịn (tấn/ha/năm) Lúa nương 67,9 Ngô 63,2 đậu đỗ 60,1 Cao su tuổi 45,3 Cà phê tuổi 40,6 Cao su 10 tuổi 16,4 Cà phê 10 tuổi 6,2 Rừng già 1,2 Một đất mặt bị trôi, làm cho tầng canh tác mỏng dần, đất trở nên chặt cứng, chua nghèo dinh dưỡng Trên vùng đất bazan, với tập quán canh tác cổ truyền (chặt, đốt, độc canh ngắn ngày) đấthàng năm bị tổn thất 354,0kg N, 287,7kg P2O5 , 92,5kg K2O, 5883,9kg chất hữu (bảng 4, 5), chưa kể lượng hao hụt trồng sử dụng Trong lúc lượng dinh dưỡng bổ sung hàng năm nhiều 1/3 lượng mát xói mịn Sự cân dẫn đến làm cho đất bị thoái hóa, đến giai đoạn đất khơng cịn đủ khả sản xuất, phải bỏ hóa Bảng 4: Hàm lượng dinh dưỡng cặn xói mịn (%) Mẫu phân tích Mùn N P2O5 K2O Đất rừng 4,5 0,255 0,20 0,08 Cặn xói mịn 6,8 0,386 0,31 0,12 % so đất rừng 151,1 151,4 155,0 150,0 Bảng 5: Lượng dinh dưỡng bị xói mịn gây đồng ruộng Lượng dinh dưỡng (kg/ha) Dốc Đất Cây trồng (%) (tấn/ha) Hữu N P2O5 K2O Cà phê KD 18 3,46 200,0 11,8 9,4 3,0 Cà phê KTCB 18 4,57 266,0 15,4 12,8 3,3 Cà phê KTCB 2,92 168,8 10,0 8,1 2,4 Cao su KTCB 56,07 3190,4 196,8 155,3 49,3 Lúa 22 100,58 5883,9 354,0 287,7 92,5 đậu đỗ 18 74,88 4283,1 259,1 213,4 72,6 Trung bình 31,41 1812,4 109,0 88,3 25,8 Các biện pháp chống xói mịn đơn giản, nơng dân dễ làm mang lại hiệu cao là: trồng băng phân xanh chắn ngang dốc, tạo bồn quanh gốc gieo thảm phủ xen vườn cho lâu năm, gieo trồng ngang dốc theo đường đồng mức loại ngắn ngày (bảng 6) 96 Bảng 6: Ảnh hưởng biện pháp chống xói mịn đến lượng đất Xói mịn Năng suất Cây trồng Biện pháp Tấn/ha % Tấn/ha % Không băng 21,3 100,0 CF KTCB Băng muồng hoa vàng 10,5 49,3 Không bồn 11,2 100,0 2,16 100,0 CF KD Tạo bồn quanh gốc 3,8 33,9 3,51 162,5 Không băng 50,6 100,0 0,75 100,0 Đậu đổ Băng cốt khí 28,5 56,3 1,32 176,0 Dọc dốc 58,2 100,0 0,52 100,0 Luá nương Ngang dốc 29,1 50,0 0,96 184,6 3.2 Vấn đề rửa trôi theo trọng lực Với lượng nước mưa lớn, kéo dài nhiều ngày làm cho dung dịch đất loãng ra, lượng nước thừa dung dịch chuyển theo trọng lực, mang theo cation lẫn anion, chất hữu cơ, hạt sét, xuống tầng sâu phẫu diện, làm cho chất dinh dưỡng dễ tiêu tầng mặt giảm dần Ngược lại với q trình xói mịn đất q trình rửa trơi xảy mạnh mẽ nơi có độ dốc thấp phẳng Dấu hiệu rửa trôi thể rõ nét nghiên cứu thành phần giới lớp đất phẫu diện, xuống sâu tỷ lệ sét cao, chênh lệch sét tầng mặt tầng bên có lên đến 10 - 18% (bảng 7), rửa trôi sét tầng mặt chắn dẫn đến khả hấp thu đất tầng mặt kém, hiệu lực phân bón thấp Bảng 7: Phân bố hạt sét tầng phẩu diện đất nâu đỏ bazan (%) Độ sâu (cm) Điạ điểm - 20 40 - 60 80 - 100 Buôn Ma Thuột - Đăk Lăk 50,2 56,2 68,4 Plei Ku - Gia Lai 47,0 58,6 60,1 Gia Nghĩa - Đăk Nông 45,0 59,0 60,4 Đức Trọng - Lâm đồng 43,1 48,2 53,7 Nghiêm trọng cường độ rửa trôi chất dinh dưỡng xuống sâu theo nước trọng lực Các cation kiềm, kiềm thổ, muối nitrat, kali, amôn, ion phốt phát chất hữu hòa tan dung dịch đất trôi xuống sâu theo trọng lực (bảng 8) Cùng lượng mưa, nước di chuyển theo trọng lực địa hình dốc địa hình phẳng, có nghĩa đất q trình suy thối đất rửa trôi chiếm ưu thế, đất dốc ngược lại 97 Bảng 8: Phân bố chất dinh dưỡng theo chiều sâu phẩu diện (TN6) Tổng số (%) Dễ tiêu (mg/100g đất) lđl/100gđất Độ sâu pHKCl (cm) OC N P2O5 K2O P2O5 K2O Ca2+ Mg2+ - 25 4,40 3,08 0,182 0,22 0,04 5,41 12,37 2,18 1,82 26 - 60 4,45 1,23 0,082 0,21 0,04 3,15 6,18 2,21 1,85 60 - 100 4,45 0,50 0,004 0,20 0,03 2,97 4,24 2,05 1,77 3.3 Sự tích luỹ sắt nhơm Hàm lượng oxyt silic tầng mặt đất bazan sụt giảm nhanh chóng bị rửa trơi mạnh xuống tầng sâu hơn, kéo theo hạ thấp đáng kể tỷ lệ SiO 2/R2O3 q trình tích luỹ tương đối sắt nhơm hình thành (bảng 9) Tại chân đồi, nơi tiếp giáp với thung lũng khe suối hay nơi gần mực nước ngầm thấy trình tích luỹ tuyệt đối sắt nhơm xảy phổ biến Hàm lượng Fe2O3 Buôn Ma Thuột chiếm 5%, Al2O3 chiếm 9% tất điểm quan trắc tầng phẩu diện Bảng 9: Thành phần sắt, nhôm đất Tây Nguyên Điạ điểm Độ sâu(cm) SiO2(%) Fe2O3(%) Al2O3(%) SiO2/R2O3 - 21 50,24 5,31 9,06 3,50 Buôn Ma 22 - 26 62,01 5,40 9,73 4,10 Thuột 67 - 106 63,22 5,46 9,77 4,15 107 - 120 63,46 5,53 9,80 4,14 - 20 61,85 1,83 9,67 5,38 21 - 33 66,56 2,12 9,70 5,63 Plei Ku 34 - 110 69,21 2,36 9,72 5,73 110 - 140 70,13 2,45 9,72 5,76 - 26 54,33 3,64 9,76 4,05 Đức Trọng 27 - 80 66,95 4,23 9,83 4,76 110-120 68,73 4,37 9,86 4,77 3.4 Sự thoái hoá vật lý tầng mặt Đất bazan trồng ngắn ngày nhiều năm có biểu thay đổi mặt hình thái rõ, lớp đất mặt mỏng xu hướng nhạt dần màu sắc Điều chứng tỏ có bào mòn hợp chất mùn tầng này, đất rừng người ta thấy tầng Ao dày 10 -20 cm đất bazan thối hố hồn tồn khơng có Đã tầng A cịn 10 - 15cm, có trường hợp hẳn Khác với phân dị hình thái phẩu diện đất rừng hay đất bazan khai phá, đất bazan canh tác ngắn ngày nhiều năm có biến đổi đột ngột màu sắc đặc tính lý bên tầng A Đó xuất tầng phân biệt dày - 5cm với màu nâu nhạt hay vàng nhạt, thành phần giới thịt trung bình lại chặt, trị số độ chặt lên đến 40 50KG/cm2, kết cấu tảng, cục (tương tự tầng đế cày ruộng nước), gây cản trở cho phát triển cuả rễ thực vật bề rộng lẫn chiều sâu, cắt đứt giao lưu không khí, nước dinh dưỡng tầng với tầng dưới, nên trồng dể bị úng gặp mưa, chết khơ hạn nhẹ Bên cạnh đó, khả thấm 98 nước cuả tầng cứng nguyên nhân gây xuất dòng chảy sớm bề mặt, tăng cường xâm thực xói mịn Dấu hiệu để nhận biết chỗ đất bazan thoái hoá vật lý xuất loại thích nghi với mơi trường chua, nghèo dinh dưỡng chịu hạn như: cỏ lông lợn (Fim busylis dichotomia), cỏ may (Chrysopogon aciculatus), cỏ gà (Cynodon daclylon), cỏ tranh (Achyrauthes asperal), cỏ rừng (Pacicuna repens) Những loại cỏ có nơi mọc lẫn nhau, có nơi mọc tập trung loại riêng biệt (như cỏ tranh, cỏ mỹ) Về mùa mưa (tháng - 9) chúng mọc mạnh, sinh khối đạt 10 - 15 tấn/ha/6 tháng Ở mùa khơ tồn cỏ hoang dại chết, quang cảnh mùa khô vùng đất bazan sức sản xuất thiếu màu xanh, màu vàng khô cuả cỏ chết màu nâu vàng, nâu đỏ cuả đất trơ trụi Song song với sụt giảm mạnh hàm lượng sét tầng mặt, độ bền vững cấu trúc đất bazan thoái hoá vật lý giảm xuống, mức phân rã hạt đất môi trường ngập nước mạnh hơn, kéo theo xuất ngày nhiều cấp hạt nhỏ, mịn, làm giảm độ xốp, tăng dung trọng, giảm sức chứa ẩm tối đa đồng ruộng lượng nước hữu hiệu (bảng 10) Bảng 10: Một số tính chất vật lý nước loại hình đất bazan Tây Nguyên Chỉ tiêu Đất thoái hoá Đất sản xuất tốt Dung trọng (g/cm ) 1,19 0,85 Độ xốp (%) 49,3 68,7 SCATĐĐR 41,8 50,1 Nước hữu hiệu 20,7 24,0 Đòan lạp >0.25mm (%) 41,6 63,9 Đòan lạp