Luận văn thạc sĩ đặc điểm phân bố không gian một số tính chất của đất tại núi luốt trường đại học lâm nghiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN TRƯƠNG ĐÌNH TRUNG ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ KHƠNG GIAN MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA ĐẤT TẠI NÚI LUỐT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC MÃ SỐ: 60620201 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS PHÍ ĐĂNG SƠN HÀ NỘI, 2017 c ĐẶT VẤN ĐỀ Đất đai nguồn tài nguyên vơ q giá, khơng có khả tái tạo, hạn chế không gian vô hạn thời gian sử dụng Trong trình phát triển xã hội người xây dựng hệ sinh thái nhân tạo, thay cho hệ sinh thái tự nhiên, làm giảm dần tính bền vững sản xuất Mỗi lồi trồng có khu vực định (một khơng gian định), nơi sinh trưởng phát triển tốt nhất, cho sản lượng chất lượng cao Do vùng có đặc điểm đất đai khác Vì việc tìm hiểu tính chất vật lý đất, hàm lượng chất dinh dưỡng đất vùng có ý nghĩa to lớn, làm sở cho việc chọn loại trồng Các chất dinh dưỡng có đất thay đổi thơng qua tác động người bón phân, tính chất vật lý đất khó thay đổi thời gian ngắn Chính xem tính chất vật lý tính chất mang tính chất đất, chúng định đến khả tiếp nhận, lưu trữ chất dinh dưỡng đất, điều kiện môi trường cho việc sử dụng chất dinh dưỡng Mặc dù tính chất vật lý chịu tác động bên ngoài, nhiên theo thời gian chúng có thay đổi đáng kể có hoạt động canh tác lâu dài người Để xem xét thay đổi tính chất đất khu vực, lựa chọn đề tài: “Đặc điểm phân bố không gian số tính chất đất núi Luốt – Trường Đại học lâm nghiệp Việt Nam” c CHƢƠNG TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên Thế giới Công tác nghiên cứu đất đánh giá đất đã thực từ lâu xem nỗ lực ban đầu quan trọng khoa học, kỹ thuật loài người Những nghiên cứu khởi đầu phạm vi quốc gia, toàn giới Hiện kết thành tựu nghiên cứu đất đánh giá đất đai dã cộng đồng giới tổng kết (FAO,UNESCO…) tài sản tri thức chung nhân loại V.V Docuchaev (1879) xác định mối quan hệ có tính quy luật đất điều kiện tự nhiên môi trường Từ kết nghiên cứu đất đen nước Nga, V.V Docuchaev xác định loại đất hình thành trình lịch sử tự nhiên đặc biệt, thể tự nhiên độc lập giống khoáng vật, thực vật, động vật Ơng xác định xác đất, hình thành đất trình phức tạp định tác động tổng hợp yếu tố đá mẹ mẫu chất, thực vật động vật, khí hậu, địa hình thời gian Sự hình thành đất kết tác động thể tự nhiên sống chết.Ơng đặc biệt nhấn mạnh đến vai trị sinh vật trình hình thành đất:” nhân tố chủđạo trình hình thành đất nhiệt đới nhân tố thảm thực vật rừng” Bởi nhân tố thực vật nhân tố sáng tạo chất hữu Chất hữu hợp chất hữu cao phân tử phức tạp, chúng sản phẩm trình chất hữu hố chất hữu thơng thường Người ta cho rằng, thành phần hữu đất (protein, linhin, lipit, axít amin, hydratcacbon ) vật chất tham gia hình thành chất chất hữu c đất Tuy nhiên chất trình hình thành chất chất hữu cịn có ý kiến khác Những người theo quan điểm hố học cho q trình hình thành chất chất hữu đơn phản ứng hoá học Đại diện cho quan điểm Vacsman, Scheffer Theo Vacsman (1936) hạt nhân chất chất hữu hình thành linhin kết hợp với chất khống kiềm đất, sau phản ứng oxy hố gắn kết thêm axít hữu khác để hình thành chất chất hữu Ngồi q trình phân giải xác hữu cơ, loại sản phẩm màu đen vơ định hình, có thành phần phức tạp hình thành gọi chất chất hữu Theo Schefer hình thành axít humic đường sinh hố đường hố học đơn Bằng đường hố học, axít humic tạo thành từ phenol, quinol aminoaxit thông qua phản ứng oxy hoá trùng hợp Ngày nay, nhiều chứng cho thấy hình thành chất chất hữu có tham gia tích cực q trình sinh hố, đặc biệt vi sinh vật đất Sự hình thành chất chất hữu đường hố học đơn hạn chế, gặp nơi có điều kiện bất lợi cho trình sinh học đất chua nhiều độc tố Chúng ức chế trình sinh học xảy Quan điểm sinh hố hình thành chất chất hữu cho chất chất hữu hình thành từ sản phẩm phân giải tái tổng hợp chất hữu thơng thường với tham gia tích cực phản ứng sinh hoá, đặc biệt men vi sinh vật tiết Quá trình hình thành chất hữu theo quan điểm đại: Chiurin người có nhiều đóng góp việc nghiên cứu chất hữu đất Ông cho c đặc điểm chất hữu hoá phản ứng sinh hoá oxy hoá hợp chất cao phân tử có mạch vịng khác nhau, protein, linhin đóng vai trị quan trọng Những phản ứng oxy xảy phân giải tàn tích thực vật ảnh hưởng oxy khơng khí, men oxydaza chất xúc tác vơ khác Những hợp chất cao phân tử liên kết lại với trùng hợp thành chất chất hữu Trong trình sống mình, vi sinh vật đất sử dụng sản phẩm phân giải hữu cơ, sản phẩm trao đổi chất tổng hợp hợp chất amin, hợp chất thơm tham gia cấu tạo nên chất chất hữu Theo Stevenson có đường hình thành chất chất hữu khác nhau: Sự liên kết trùng ngưng hợp chất đường với chất amin (con đường 1); polyphenol sản phẩm phân huỷ xác hữu với chất amin (con đường 2); chất sản phẩm phân huỷ linhin với hợp chất amin (con đường 3); chất linhin biến đổi với chất amin (con đường 4) Các đường có tham gia q trình sinh học Hình 1.1: Mơ tả đƣờng hình thành chất chất hữu từ xác hữu thông thƣờng đất (Theo Stevenson, 1982) c Theo Selman Waksman, chất chất hữu hình thành chủ yếu từ hợp chất linhin (con đường 4) nên gọi lý thuyết linhin hình thành chất chất hữu Theo thuyết này, trước hết hợp chất linhin bị biến đổi dần nhóm metoxyl (OCH3) Với có mặt orthohydroxylphenol oxy hoá hợp chất béo để hình thành nhóm cacboxyl (COOH) Các hợp chất linhin bị biến đổi dần để hình thành axit chất hữu Sự hình thành chất chất hữu theo đường không đáng kể Một số tác giả khác lại cho chất chất hữu đất hình thành theo đường và gọi học thuyết polyphenol hình thành chất chất hữu Theo thuyết này, linhin xem nguồn gốc quan trọng trước tiên để hình thành chất chất hữu Dưới tác động enzym sinh học, linhin bị phân huỷ thành aldehyt phenol axít hữu Sau chúng chuyển thành hợp chất quinol trùng hợp lại để hình thành chất chất hữu Trong lĩnh vực đất rừng, nhiều nhà khoa học tập chung nghiên cứu tính chất đất khu vực khác nhau, trạng thái khác rút kết luận là: Nhìn chung độ phì đất trạng thái rừng trồng cải thiện đáng kể cải thiện theo tuổi (Shosh, 1978; Iha.M.N, Pande.P Rathore, 1984; Basu.P.K Aparajta Mandi, 1987; Chakraborty.R.N Chakraorty.D,1989; Ohta,1993) Các lồi khác có ảnh hưởng khác nhau, cân nước, phân hủy thảm mục chu trình dinh dưỡng khống (Bernhard Reversat.F, 1993; Trung tâm lâm nghiệp quốc tế (CIFOR),1998; Chandran.P, Dutta.D.R, Gupta.S.K Banerjee.S.K,1988) V.R.Viliam kết luận, vịng tuần hồn sinh học sở hình thành đất độ phì nhiêu Ơng vai trị quan trọng sinh vật c việc hình thành tính chất đất, đặc biệt xanh, vi sinh vật,thành phần hoạt động sống chúng ảnh hưởng tới chiều hướng hình thành đất Pouyat R V cộng (2007) nghiên cứu ảnh hưởng kiểu sử dụng đất độ che phủ địa hình đến tính chất vật lý hóa học tầng đất - 10cm đất vùng Baltimore cho trung bình trung vị tính chất đất ô nghiên cứu biến động khác Các tính chất hóa học có biến động nhiều tính chất vật lý Trong nghiên cứu tác dụng thảm thực vật rừng dất Monin (Nga) chứng minh “ Với loài thảm che khác nhau, lượng vật chất hữu hang năm trả lại cho đất khả làm tăng độ phì đất khác nhau” 1.2 Ở Việt Nam Ở Việt Nam, từ xa xưa ông cha biết phân loại đất dựa nhiều sở khác nhau: Dựa vào thành phần giới đất phân đất cát, đất thịt, đất sét… Dựa vào màu có: đất đen, đất nâu, đất vàng, đất đỏ Dựa vào tính chất đất phân ra: đất chua, đất chua mặn, đất bạc màu… Dựa vào địa hình có đất đồi, đất bãi, đất cao, đất vàn, đất trũng Dựa vào chế độ canh tác có đất chuyên lúa, đất chuyên màu, đất lúa - màu Nguyễn Ngọc Bình (1970) nghiên cứu thay đổi tính chất độ phì đất qua q trình diễn thế, thối hóa phục hồi rừng thảm thực vật miền Bắc Việt Nam cho thấy độ phì đất biến động lớn ứng với loại thực vật, thảm thực vật đóng vai trị quan trọng việc trì độ phì đất Nguyễn Trường Vũ Văn Hiển (1977) cho tính chất hóa học đất phụ thuộc vào độ che phủ thảm thực vật Ở nơi có độ che phủ thấp, c tính chất đất biến đổi theo xu hướng xấu: đất bị chua hóa, tỉ lệ chất hữu cơ, chất dễ tiêu đạm, lân thấp nhiều so với đất có độ che phủ tốt Nguyễn Lân Dũng (1984) nghiên cứu nguồn gốc chất hữu đất, ông cho thấy nguồn gốc từ xác xanh chiểm 4/5 tổng số chất hữu đưa vào đất Tính trung bình năm đất thực vật rừng bổ sung vào khoảng – 10 tấn/ha chất hữu Tùy theo thực vật khác lượng chất hữu cung cấp hàng năm khác Ngơ Đình Quế (1985-1987) nghiên cứu đặc điểm đất trồng rừng Thông nhựa ảnh hưởng rừng Thơng đến độ phì đất cho thấy sau 8-10 năm trồng rừng Thơng nhựa, tính chất hóa học đất có thay đổi khơng nhiều, khả tích lũy mùn rừng cịn thấp, độ chua thủy phân tăng Tuy nhiên tính chất vật lý đất có thay đổi khơng đáng kể Cụ thể độ xốp đất độ sâu 0-20cm tán rừng Thông tăng 2-4%, hàm lượng sét tầng mặt giảm tầng lại tăng từ 5-10% so với nơi đất trống Hoàng Xuân Tý (1995) nghiên cứu phân hạng đất cho rừng trồng bồ đề khẳng định: trồng bồ đề loài đất tốt (cấp I II) có độ dốc cao chăm sóc bảo vệ tốt, với chu kỳ khai thác ngắn 8-10 năm độ phì đất chưa thể phục hồi so với ban đầu Ở hạng đất xấu (cấp III IV) sau 10 năm độ phì có guy giảm khơng rõ rệt Các rừng trồng hỗn lồi với Giang, Nứa có khả phục hồi đất nhanh rừng trồng loài rõ rệt Trong luân kỳ trồng Bồ đề, xu biến đổi yếu tố độ phì đất khơng giống nhau: nhóm yếu tố chủ đạo mùn, đạm, độ xốp, độ ẩm bị suy giảm nhiều năm đầu Các tính chất hóa học khác độ cua thủy phân, kiềm trao đổi, lân dễ tiêu… bị thay đổi theo chu kỳ c Phạm Thị Thuần (1996) khẳng định cường độ xói mịn đất phụ thuộc chặt chẽ vào yếu tố cấu thành rừng quan trọng tầng cao tầng bụi thảm tươi Nguyễn Ngọc Bình (1996) có nhận xét tính chất độ phì đất có quan hệ đến phân bố loại thảm thực vật rừng nghiên cứu loại đất rừng Việt Nam nhiều kiểu rừng tự nhiên phân bố theo nhiều độ cao khác Lê Văn Tiềm (1998) cho rằng, phần lớn đất trồng Việt Nam nghèo chất hữu (