nghiên cứu xây dựng bản đồ nông hoá-thổ nhưỡng phục vụ thâm canh chuyển đổi cơ cấu cây trồng và quản lý sử dụng bền vững tài nguyên đất nông nghiệp tỉnh lạng sơn

TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Tư liệu về tài nguyên đất, trước hết là bản đồ thổ nhưỡng - chứa đựng các thông tin về số lượng, sự phân bố không gian, đặc điểm chất lượng cùng đặc điểm sử dụn

VIỆN QUY HOẠCH VÀ THIẾT KẾ NÔNG NGHIỆP

********************************************

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NÔNG HOÁ - THỔ NHƯỠNG PHỤC VỤ THÂM CANH, CHUYỂN ĐỔI CƠ CẤU CÂY TRỒNG VÀ QUẢN LÝ SỬ DỤNG BỀN VỮNG

TÀI NGUYÊN ĐẤT NÔNG NGHIỆP TỈNH LẠNG SƠn

8900

Hà Nội, 2010

MỤC LỤC

PHẦN I 1

MỞ ĐẦU 1

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1

1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 2

1.3 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU 2

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu: 2

1.3.2 Phạm vi nghiên cứu: 3

1.4 CÁCH TIẾP CẬN TRIỂN KHAI ĐỀ TÀI 3

1.4.1 Tiếp cận chung 3

1.4.2 Tiếp cận cụ thể 3

1.5 NỘI DUNG, KHỐI LƯỢNG THỰC HIỆN VÀ SẢN PHẨM ĐẠT ĐƯỢC.5 1.5.1 Nội dung thực hiện 5

1.5.2 Khối lượng thực hiện 13

1.5.3 Sản phẩm đạt được 14

1.6 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, KỸ THUẬT ĐÃ SỬ DỤNG 15

1.6.1 Phương pháp nghiên cứu 15

1.6.2 Kỹ thuật sử dụng: 16

PHẦN II 17

TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 17

2.1 NGHIÊN CỨU VỀ PHÂN LOẠI ĐẤT, XÂY DỰNG BẢN ĐỒ ĐẤT 17

2.2 NGHIÊN CỨU VỀ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NÔNG HOÁ -THỔ NHƯỠNG19 2.3 NGHIÊN CỨU VỀ DINH DƯỠNG ĐẤT VÀ PHÂN BÓN 20

2.3.1 Vai trò của các yếu tố dinh dưỡng đối với độ phì nhiêu của đất 20

2.3.2 Quan hệ giữa cây trồng, đất và phân bón 29

2.3.3 Phương pháp tính toán lượng phân bón đa lượng cần thiết cho cây trồng 32 2.4 NGHIÊN CỨU VỀ ĐÁNH GIÁ ĐẤT 33

2.5 NGHIÊN CỨU VỀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) TRONG ĐÁNH GIÁ ĐẤT PHỤC VỤ CHUYỂN ĐỔI CƠ CẤU CÂY TRỒNG 35

PHẦN III 37

CÁC QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH ĐẤT, CÁC YẾU TỐ 37

CHI PHỐI QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH VÀ SỬ DỤNG ĐẤT 37

3.1 CÁC QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH ĐẤT CHỦ ĐẠO Ở LẠNG SƠN 37

3.1.1 Quá trình feralit 37

3.1.2 Quá trình hình thành kết von, đá ong 37

3.1.3 Quá trình xói mòn rửa trôi 38

3.1.4 Quá trình glây 38

3.1.5 Quá trình tích lũy mùn 38

3.1.6 Quá trình bồi tích 39

3.2 CÁC YẾU TỐ HÌNH THÀNH ĐẤT 39

3.2.1 Vị trí địa lý 39

3.2.2 Khí hậu 39

3.2.3 Địa hình 42

3.2.4 Đá mẹ, mẫu chất 43

3.2.5 Hệ thống sông suối và thủy văn 45

3.2.6 Thực vật 46

3.2.7 Tác động của con người 47

PHẦN IV 48

KẾT QUẢ THỰC HIỆN 48

4.1 ĐẶC ĐIỂM TÀI NGUYÊN ĐẤT TỈNH LẠNG SƠN 48

4.1.1 Giới thiệu về bản đồ Thổ nhưỡng tỉnh Lạng Sơn tỷ lệ 1/100.000 48

4.1.2 Đặc điểm tài nguyên đất tỉnh Lạng Sơn 50

4.2 ĐẶC ĐIỂM TÀI NGUYÊN ĐẤT, ĐẶC TÍNH NÔNG HÓA HỌC ĐẤT SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP CỦA 5 HUYỆN THUỘC PHẠM VI NGHIÊN CỨU .95

4.2.1 Đặc điểm tài nguyên đất ở 5 huyện 95

4.2.2 Đặc tính Nông hóa học đất sản xuất nông nghiệp 5 huyện thuộc phạm vi nghiên cứu 101

4.3 THỰC TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP 154

4.3.1 Thực trạng sử dụng đất tỉnh Lạng Sơn 154

4.3.2 Thực trạng sử dụng đất sản xuất nông nghiệp 156

4.3.3 Thực trạng sử dụng phân bón cho một số cây trồng chủ yếu ở 5 huyện điểm tỉnh Lạng Sơn 164

4.4 XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐẤT - PHÂN BÓN - CÂY TRỒNG 178

4.4.1 Sự cần thiết của CSDL 178

4.4.2 Cấu trúc cơ sở dữ liệu 179

4.4.3 Các modul phục vụ quản lý, cập nhật và khai thác CSDL 185

4.4.4 Hướng dẫn sử dụng CSDL Đất – Phân bón – Cây trồng Lạng Sơn 186

4.5 ỨNG DỤNG KẾT QUẢ ĐIỀU TRA CHỈNH LÝ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NÔNG HÓA THỔ NHƯỠNG THÀNH LẬP MÔ HÌNH PHÂN TÍCH/DỰ

BÁO VÀ TRỢ GIÚP RA QUYẾT ĐỊNH TRONG CHUYỂN ĐỔI CƠ CẤU

CÂY TRỒNG 188

4.5.1 Những vấn đề chung 188

4.5.2 Cách tiếp cận, thông tin đầu vào, đầu ra 189

4.5.3 Tổ hợp thông tin 192

4.5.4 Chuyển đổi cơ cấu cây trồng và bố trí sử dụng đất sản xuất nông nghiệp221 4.6 TÍNH TOÁN LƯỢNG PHÂN BÓN (NPK) CẦN THIẾT NHẰM ĐẠT NĂNG SUẤT MONG MUỐN THEO NHU CẦU DINH DƯỠNG CỦA CÂY TRỒNG VÀ ĐỘ PHÌ NHIÊU HIỆN TẠI CỦA ĐẤT 225

4.6.1 Căn cứ khoa học 225

4.6.2 Cơ sở thực tiễn: 230

4.6.3 Lượng dinh dưỡng (N, P, K) cần bón cho một số cây trồng 230

4.6.4 Công thức tính và modul hỗ trợ 232

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 237

1 KẾT LUẬN 237

2 KIẾN NGHỊ 238

TÀI LIỆU THAM KHẢO 239

DANH MỤC BẢNG BIỂU  Bảng 1: Số mẫu nông hóa theo hiện trạng sử dụng đất và theo đơn vị hành chính 5

Bảng 2: Chỉ tiêu phân tích và phương pháp phân tích đất 16

Bảng 3: Chỉ số ẩm trung bình tháng 41

Bảng 4: Biến động về diện tích các loại đất trước và sau chỉnh lý bổ sung 49

Bảng 5: Phân loại đất tỉnh Lạng Sơn 51

Bảng 6: Tính chất lý hóa học đất phẫu diện LS 16 53

Bảng 7: Tính chất lý hóa học đất phẫu diện LS 12 54

Bảng 8: Tính chất lý hóa học đất phẫu diện TRĐ05 55

Bảng 9: Tính chất lý hóa học đất phẫu diện LS 15 57

Bảng 10: Tính chất lý hóa học đất phẫu diện LS 05 59

Bảng 11: Tính chất lý hóa học đất phẫu diện LS 06 60

Bảng 12: Tính chất lý hóa học đất phẫu diện HL 23 62

Bảng 13: Tính chất lý hóa học đất phẫu diện LS 1001 64

Bảng 14: Tính chất lý hóa học đất phẫu diện LS 03 65

Bảng 15: Tính chất lý hóa học đất phẫu diện LS 1003 67

Bảng 16: Tính chất lý hóa học đất phẫu diện HL16 68

Bảng 17: Tính chất lý hóa học đất phẫu diện VQ 21 70

Bảng 18: Tính chất lý hóa học đất phẫu diện LS 1005 72

Bảng 19: Tính chất lý hóa học đất phẫu diện LS 1011 73

Bảng 20: Tính chất lý hóa học đất phẫu diện LS 1014 75

Bảng 21: Tính chất lý hóa học đất phẫu diện LS 1006 77

Bảng 22: Tính chất lý hóa học đất phẫu diện BG 135 79

Bảng 23: Tính chất lý hóa học đất phẫu diện LS 361 81

Bảng 24: Tính chất lý hóa học đất phẫu diện LS 1012 82

Bảng 25: Tính chất lý hóa học đất phẫu diện LS 1008 84

Bảng 26: Diện tích các nhóm đất tỉnh Lạng Sơn 85

Bảng 27: Diện tích đất vùng đồi núi, bồi tụ và ruộng bậc thang tỉnh Lạng Sơn 86

Bảng 28: Diện tích đất vùng đồi núi có tầng dày >70cm theo cấp độ dốc 92

Bảng 29: Diện tích đất vùng đồi núi có tầng dày >50cm theo cấp độ dốc 93

Bảng 30: Diện tích đất bồi tụ và ruộng bậc thang theo địa hình tương đối 93

Bảng 31: Diện tích đất bồi tụ và ruộng bậc thang theo thành phần cơ giới 94

Bảng 32: Phân loại đất 5 huyện của tỉnh Lạng Sơn 96

Bảng 33: Diện tích đất đồi núi 5 huyện theo cấp độ dốc và độ dày tầng đất mịn 98

Bảng 34: Diện tích đất bồi tụ và ruộng bậc thang thuộc 5 huyện theo cấp địa hình tương đối và thành phần cơ giới lớp đất mặt 99

Bảng 35: Chỉ tiêu phân cấp 6 đặc tính nông hóa học đất sản xuất nông nghiệp 5 huyện thuộc tỉnh Lạng Sơn 101

Bảng 36: Một số đặc trưng toán học nguồn số liệu nông hóa đất chuyên trồng lúa nước ở 5 huyện, tỉnh Lạng Sơn 104

Bảng 37: pHKCl và Hàm lượng chất hữu cơ đất chuyên trồng lúa nước ở 5 huyện, tỉnh Lạng Sơn 106

Bảng 38: Hàm lượng lân và kali dễ tiêu trong đất chuyên trồng lúa nước ở 5 huyện, tỉnh Lạng Sơn 108

Bảng 39: Dung tích hấp thu cation (CEC) đất chuyên trồng lúa nước ở 5 huyện, tỉnh Lạng Sơn 110

Bảng 40: Một số đặc trưng toán học nguồn số liệu nông hóa đất trồng lúa nước còn lại ở 5 huyện, tỉnh Lạng Sơn 112

Bảng 41: Độ chua trao đổi và Hàm lượng chất hữu cơ đất LUK ở 5 huyện, tỉnh Lạng Sơn 114

Bảng 42: Hàm lượng lân và kali dễ tiêu trong đất LUK ở 5 huyện, tỉnh Lạng Sơn 116

Bảng 43: Dung tích hấp thu cation (CEC) trong đất LUK ở 5 huyện, tỉnh Lạng Sơn 119 Bảng 44: Một số đặc trưng toán học nguồn số liệu nông hóa đất bằng trồng cây hàng năm khác 121

Bảng 45: Độ chua trao đổi và Hàm lượng chất hữu cơ đất bằng trồng cây hàng năm ở 5 huyện, tỉnh Lạng Sơn 123

Bảng 46: Hàm lượng lân và kali dễ tiêu trong đất bằng trồng cây hàng năm ở 5 huyện, tỉnh Lạng Sơn 125

Bảng 47: Dung tích hấp thu cation (CEC) trong đất bằng trồng cây hàng năm ở 5

huyện, tỉnh Lạng Sơn 127

Bảng 48: Một số đặc trưng toán học nguồn số liệu nông hóa đất trồng cây công nghiệp lâu năm ở 5 huyện, tỉnh Lạng Sơn 128

Bảng 49: Độ chua trao đổi và Hàm lượng chất hữu cơ đất trồng cây công nghiệp lâu năm ở 5 huyện, tỉnh Lạng Sơn 131

Bảng 50: Hàm lượng lân và kali dễ tiêu trong đất trồng cây công nghiệp lâu năm ở 5 huyện, tỉnh Lạng Sơn 133

Bảng 51: Dung tích hấp thu cation (CEC) đất trồng cây công nghiệp lâu năm ở 5 huyện, tỉnh Lạng Sơn 135

Bảng 52: Một số đặc trưng toán học nguồn số liệu nông hóa đất trồng cây ăn quả lâu năm ở 5 huyện, tỉnh Lạng Sơn 137

Bảng 53: Độ chua trao đổi và hàm lượng chất hữu cơ đất trồng cây ăn quả lâu năm ở 5 huyện, tỉnh Lạng Sơn 139

Bảng 54: Hàm lượng lân và kali dễ tiêu trong đất trồng cây ăn quả lâu năm ở 5 huyện, tỉnh Lạng Sơn 141

Bảng 55: Dung tích hấp thu cation (CEC) đất trồng cây ăn quả lâu năm ở 5 huyện, tỉnh Lạng Sơn 143

Bảng 56: Một số đặc trưng toán học nguồn số liệu nông hóa đất nương rẫy trồng cây hàng năm khác ở 5 huyện, tỉnh Lạng Sơn 146

Bảng 57: Độ chua trao đổi và Hàm lượng chất hữu cơ đất nương rẫy trồng cây hàng năm khác ở 5 huyện, tỉnh Lạng Sơn 148

Bảng 58: Hàm lượng lân và kali dễ tiêu trong đất nương rẫy trồng cây hàng năm khác ở 5 huyện, tỉnh Lạng Sơn 150

Bảng 59: Dung tích hấp thu cation (CEC) đất nương rẫy trồng cây hàng năm khác ở 5 huyện, tỉnh Lạng Sơn 152

Bảng 60: Hiện trạng sử dụng đất tỉnh Lạng Sơn, năm 2009 155

Bảng 61: Biến động về hiện trạng sử dụng đất tỉnh Lạng Sơn thời kỳ 2000-2009 156

Bảng 62: Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp năm 2009 157

Bảng 63: Biến động sử dụng đất nông nghiệp giai đoạn 2005 – 2009 158

Bảng 64: Hiệu quả kinh tế của các loại sử dụng đất tỉnh Lạng Sơn 160

Bảng 65: Thực trạng sử dụng phân bón cho cây lúa ở 5 huyện, tỉnh Lạng Sơn 166

Bảng 66: Lượng phân bón cho cây lúa quy nguyên chất so với yêu cầu dinh dưỡng 168 Bảng 67: Thực trạng sử dụng phân bón và năng suất ngô ở 5 huyện thuộc tỉnh Lạng Sơn 170

Bảng 68: Lượng bón phân quy nguyên chất và năng suất thực tế so với yêu cầu dinh dưỡng của cây ngô 172

Bảng 69: Loại phân, lượng bón và năng suất khoai tây vụ đông ở 4 huyện 174

Bảng 70: Loại phân, lượng bón và năng suất sắn huyện Tràng Định 175

Bảng 71: Loại phân, lượng bón và năng suất thuốc lá ở huyện Hữu Lũng 177

Bảng 72: Danh sách cây trồng và nhóm cây trồng 183

Bảng 73 Diện tích, tốc độ biến động diện tích và tỷ lệ đóng góp của 4 nhóm cây trồng chủ yếu vào tổng diện tích gieo trồng tỉnh Lạng Sơn giai đoạn 2000 -

2010 192

Bảng 74: GTSX, tốc độ phát triển và tỷ lệ đóng góp của 4 nhóm cây trồng chủ yếu vào GTSX trồng trọt tỉnh Lạng Sơn giai đoạn 2000 - 2009 195

Bảng 75: Ước tính diện tích gieo trồng, cơ cấu sử dụng đất trồng trọt nhằm đạt mục tiêu GTSX trồng trọt tỉnh Lạng Sơn vào năm 2015 197

Bảng 76: Các yếu tố tham gia tạo lập đơn vị bản đồ đất đai và chỉ tiêu phân cấp 200

Bảng 77: Yêu cầu sử dụng đất đối với cây lúa nước vụ Đông Xuân 204

Bảng 78: Mã hóa yêu cầu sử dụng đất đối với cây lúa nước vụ Đông Xuân 205

Bảng 79: Yêu cầu sử dụng đất đối với cây ngô vụ Đông Xuân 205

Bảng 80: Mã hóa yêu cầu sử dụng đất đối với cây ngô vụ Đông Xuân 206

Bảng 81: Số đơn vị bản đồ đất đai của 7 cây trồng chủ yếu theo mùa vụ 207

Bảng 82: Một số thuộc tính bản đồ đơn vị đất đai của một số cây trồng chủ yếu, theo thời vụ ở huyện Văn Quan và Đình Lập 208

Bảng 83: Ví dụ về thuộc tính một số ĐVĐ của bản đồ ĐVĐ cho cây lúa vụ Đông Xuân ở huyện Văn Quan và huyện Đình Lập 209

Bảng 84: Kết quả định hạng đất đai tỉnh Lạng Sơn với 7 cây trồng chủ yếu theo thời vụ 210

Bảng 85: Thống kê diện tích các hạng thích hợp của đất đai tỉnh Lạng Sơn với cây lúa nước vụ đông xuân theo huyện/thị 211

Bảng 86: Thống kê diện tích các hạng thích hợp của đất đai tỉnh Lạng Sơn với cây lúa nước theo mức độ hạn chế 212

Bảng 87: Một số mô hình dự tính diện tích đất cho gieo trồng lúa nước 213

Bảng 88: Thống kê diện tích các hạng thích hợp của đất đai tỉnh Lạng Sơn với cây Ngô theo mức độ hạn chế 214

Bảng 89: Một số mô hình dự tính diện tích đất cho gieo trồng Ngô 215

Bảng 90 Thống kê diện tích các hạng thích hợp của đất đai tỉnh Lạng Sơn với cây Thuốc lá theo mức độ hạn chế 216

Bảng 91: Một số mô hình dự tính diện tích đất cho gieo trồng cây thuốc lá 217

Bảng 92: Thống kê diện tích các hạng thích hợp của đất đai tỉnh Lạng Sơn với cây Khoai tây vụ Đông theo mức độ hạn chế 217

Bảng 93: Một số mô hình dự tính diện tích đất cho trồng cây khoai tây vụ đông 218

Bảng 94 Thống kê diện tích các hạng thích hợp của đất đai tỉnh Lạng Sơn với cây Na, cây Hồng và cây Vải theo mức độ hạn chế 219

Bảng 95: Một số mô hình dự tính diện tích đất cho trồng 3 cây Na, Hồng, Vải 221

Bảng 96: Cơ cấu diện tích 4 nhóm cây trồng chủ yếu của tỉnh Lạng Sơn năm 2015 để đạt mục tiêu GTSX trồng trọt 222

Bảng 97: Dung trọng của một số loại đất có ở 5 huyện thuộc tỉnh Lạng Sơn 227

Bảng 98: Hàm lượng chất dinh dưỡng trong một số loại phân hữu cơ 227

Bảng 99: Một số thông tin về độ dày tầng đất và các đặc trưng nông hóa cơ bản 228

Bảng 100: Lượng dinh dưỡng cần thiết (kg) để tạo năng suất của cây lúa nước 230

Bảng 101: Lượng dinh dưỡng cần thiết (kg) để tạo năng suất hạt của cây ngô 231

Bảng 102: Lượng dinh dưỡng cần thiết (kg) để tạo năng suất của cây khoai tây 231

Bảng 103: Lượng dinh dưỡng cần thiết (kg) để tạo năng suất của cây sắn 232

Bảng 104: Lượng dinh dưỡng cần thiết (kg) để tạo năng suất của cây thuốc lá 232

 

PHẦN I

MỞ ĐẦU

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Tư liệu về tài nguyên đất, trước hết là bản đồ thổ nhưỡng - chứa đựng các thông tin về số lượng, sự phân bố không gian, đặc điểm chất lượng cùng đặc điểm

sử dụng của từng loại đất, sau đó là bản đồ nông hoá phản ánh thực trạng độ phì của từng khoảnh đất thông qua một số chỉ tiêu nông hoá học là những thông tin quan trọng không chỉ phục vụ thống kê tài nguyên, hoạch định chiến lược chính sách phát triển nông nghiệp, nông thôn và kinh tế - xã hội của từng đơn vị lãnh thổ

mà còn giúp người trực tiếp sản xuất biết được cần bố trí cây gì, vào thời vụ nào, đầu tư phân bón và chăm sóc ra sao để đạt được hiệu quả cao nhất trên ruộng đất

vụ thiết thực cho việc lập kế hoạch phát triển sản xuất nông nghiệp, quản lý sử dụng tài nguyên, đặc biệt là đất, nước, khí hậu và rừng, mặt khác khẳng định hiệu quả, tác dụng của công nghệ thông tin, đặc biệt là GIS đối với công tác quản lý lãnh thổ ở nước ta, đồng thời còn cho ta những bài học kinh nghiệm, cơ sở khoa học và thực tiễn để thực hiện thành công đề tài này

Lạng Sơn là tỉnh biên giới, thuộc vùng Trung du miền núi Bắc Bộ với tổng diện tích tự nhiên 832.378 ha, dân số 731,8 nghìn người, mật độ dân số bình quân

88 người/km2. Việc sử dụng bền vững, có hiệu quả tài nguyên đất của tỉnh không chỉ có ý nghĩa về mặt kinh tế, mà còn có ý nghĩa đặc biệt quan trọng về an ninh quốc phòng Đã có rất nhiều nghiên cứu về tài nguyên đất của tỉnh ở cả cấp tỉnh, cấp huyện và cấp vùng dự án, thế nhưng ở Lạng Sơn, hiện chưa có huyện nào được điều tra thành lập bản đồ Nông hoá -Thổ nhưỡng, rất ít xã có bản đồ nông hoá Cũng chưa thấy có công trình nghiên cứu ứng dụng CNTT để xây dựng CSDL về đất, sử dụng đất và phân bón với sự trợ giúp của kỹ thuật GIS nhằm kết nối số liệu với bản đồ trong quản lý sử dụng lãnh thổ Không có nhiều kết quả ứng dụng các bài toán thống kê sinh học và một số phần mềm chuyên dụng để xác định cân bằng dinh dưỡng đất dựa trên nền nông hoá - thổ nhưỡng và năng suất

cần đạt của cây trồng rồi lấy đó làm căn cứ xây dựng sơ đồ phân bón, hướng dẫn cho nông dân cách bón phân, bồi dưỡng cải tạo và bảo vệ quỹ đất trồng một cách hợp lý và hiệu quả nhất Lại càng ít thấy kết quả đánh giá phân hạng đất đai cho những cây trồng chủ đạo để xây dựng các mô hình phân tích dự báo và trợ giúp ra quyết định phục vụ chuyển đổi cơ cấu cây trồng, quản lý sử dụng bền vững tài nguyên đất đai được thực hiện ở Lạng Sơn

Sẽ rất khó để xây dựng được kế hoạch phát triển sản xuất nông nghiệp tỉnh Lạng Sơn theo hướng khai thác và tận dụng triệt để lợi thế về tiềm năng đất đai, khí hậu ở mỗi vùng, mỗi huyện một cách khoa học, khách quan và thực tế nếu như không khắc phục được những bất cập của bản đồ đất cấp tỉnh và các huyện, không thống kê chính xác được số lượng, chất lượng tài nguyên đất, không nắm được thực trạng độ phì nhiêu đất trồng, không ứng dụng được CNTT trong tổng hợp, sắp xếp và quản lý các tài liệu về đất đai, phân bón, cây trồng vào một CSDL thống nhất, tập trung, thuận tiện cho khai thác sử dụng, phục vụ kịp thời nhu cầu của quản lý và sản xuất

Trước thực trạng này, Bộ Khoa học và Công nghệ, UBND tỉnh Lạng Sơn

đã cho phép thực hiện nhiệm vụ khoa học & công nghệ (KH&CN) trọng điểm:

“Nghiên cứu xây dựng bản đồ Nông hóa -Thổ nhưỡng phục vụ thâm canh,

chuyển đổi cơ cấu cây trồng và quản lý sử dụng bền vững tài nguyên đất nông nghiệp tỉnh Lạng Sơn” theo phương pháp thống nhất, nhằm kiểm kê lại số lượng,

chất lượng tài nguyên đất, đánh giá thực trạng đất trồng, xây dựng hoàn thiện bộ

dữ liệu cơ bản về tài nguyên đất đai và sử dụng phân bón của tỉnh cùng 5 huyện

trọng điểm

1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

1/ Xây dựng được bản đồ Thổ nhưỡng tỉnh Lạng Sơn và bản đồ Thổ nhưỡng-Nông hóa đất sản xuất nông nghiệp cho 5 huyện thuộc tỉnh Lạng Sơn

2/ Xây dựng được các mô hình phân tích/dự báo thông tin phục vụ chuyển đổi cơ cấu cây trồng và cơ cấu sử dụng đất cho 5 huyện trên

3/ Xây dựng được cơ sở dữ liệu đất - phân bón - cây trồng, 3 cấp: tỉnh,

huyện, xã, phục vụ sử dụng và quản lý sử dụng tài nguyên đất nông nghiệp

1.3 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu:

Trực tiếp và quan trọng số một là đất (hay lớp phủ trên cùng của vỏ phong

hoá) cùng một số chỉ tiêu nông hoá học của đất trồng mà trọng tâm là đất sản xuất

nông nghiệp Sau đất là cây trồng, gồm những cây trồng chủ yếu gắn với loại sử

dụng đất, vùng chuyên canh và cơ cấu mùa vụ

1.3.2 Phạm vi nghiên cứu:

- Với mục tiêu điều tra bổ sung chỉnh lý bản đồ Thổ nhưỡng tỷ lệ

1/100.000 tỉnh Lạng Sơn là toàn bộ lãnh thổ của tỉnh theo ranh giới hiện nay, có quy mô diện tích tự nhiên 832.378 ha; Bản đồ thổ nhưỡng-Nông hóa đất sản xuất nông nghiệp tỷ lệ 1/25.000, trước mắt cho 5 huyện, gồm Lộc Bình, Tràng Định, Chi Lăng, Hữu Lũng và Văn Quan, sẽ được tính theo ranh giới hành chính

- Với mục tiêu xây dựng bản đồ Thổ nhưỡng-Nông hoá tỷ lệ 1/25.000 là

diện tích đất sản xuất nông nghiệp (tính theo kết quả tổng kiểm kê năm 2005) của các huyện trên

- Với bản đồ Nông hoá tỷ lệ 1/10.000 là diện tích đất sản xuất nông nghiệp

(tính theo kết quả tổng kiểm kê năm 2005) của 123 xã thuộc 5 huyện nêu trên 1.4 CÁCH TIẾP CẬN TRIỂN KHAI ĐỀ TÀI

1.4.1 Tiếp cận chung

1/ Tiếp cận văn hoá và dân tộc: căn cứ vào các tập quán, luật tục và kiến

thức bản địa của các dân tộc ở địa bàn nghiên cứu trong sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là thói quen sử dụng đất, sử dụng phân bón và khả năng tiếp thu tiến bộ kỹ thuật của người trực tiếp sản xuất để đề xuất chuyển đổi cơ cấu cây trồng và giải pháp sử dụng phân bón hợp lý

2/ Tiếp cận tổng hợp: theo đó đất được coi là vật mang, là thành phần quan

trọng của hệ sinh thái nông nghiệp Cây trồng là thành phần trung tâm, được đất mang Còn phân bón giữ vai trò điều tiết mối quan hệ hữu cơ giữa đất và cây trồng

3/ Tiếp cận kinh tế - thị trường: một trong những căn cứ để chuyển đổi cơ

cấu cây trồng là giá trị sản xuất ngành trồng trọt, được tạo nên bởi độ phì nhiêu của đất, năng lực quản trị đất trồng của người sản xuất và sức tiêu thụ nông sản phẩm Vì thế, nắm được nhu cầu thị trường, khả năng cạnh tranh, tạo được sức hấp dẫn với thị trường tiêu thụ nông sản phẩm cũng là một trong những cứ liệu đầu vào quan trọng trong lựa chọn cơ cấu cây trồng, chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất, đề xuất loại và liều lượng phân bón

1.4.2 Tiếp cận cụ thể

1/ Trước hết, với bản đồ thổ nhưỡng tỉnh Lạng Sơn: Do vừa được bổ sung

chỉnh lý năm 2005 bởi Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp/Bộ NN&PTNT nên nội dung bổ sung chỉnh lý lần này sẽ được tổng hợp từ kết quả bổ sung chi tiết

ở 5 huyện thuộc phạm vi nghiên cứu là Lộc Bình, Tràng Định, Chi Lăng, Hữu Lũng, Văn Quan và điều tra theo tuyến ở 6 huyện thị còn lại, nhằm hiệu chỉnh ranh giới loại đất, ranh giới tầng dày, mức độ kết von, đá lẫn, lấy mẫu đất phân tích bổ sung Bản đồ đất tỉnh sẽ được xây dựng trên nền địa hình số VN2000 tỷ lệ

1/50.000 rồi thu về tỷ lệ 1/100.000 - là tỷ lệ phổ biến dùng cho bản đồ đất ở cấp

tỉnh có quy mô diện tích tự nhiên > 400.000 ha Chú dẫn bản đồ sẽ thể hiện 2 hệ thống phân loại: phân loại phát sinh hiện hành và phân loại theo FAO-UNESCO/WRB Báo cáo chú giải và bản đồ sẽ được biên tập, đảm bảo đủ tiêu chuẩn xuất bản chính thức

2/ Riêng các huyện Lộc Bình, Tràng Định, Chi Lăng, Hữu Lũng, Văn Quan: sẽ điều tra 3 tuyến/mỗi huyện và đảm bảo mỗi loại đất ở huyện phải có tối

thiểu 1 phẫu diện chính có lấy mẫu phân tích bổ sung để cùng với số phẫu diện chính phân tích ở 6 huyện/thị kia và số phẫu diện kế thừa, mỗi loại đất ở phạm vi

1 tiểu vùng khí hậu nông nghiệp (trên bản đồ đất tỉnh) phải có tối thiểu 2 phẫu diện phân tích Bản đồ đất huyện sẽ được xây dựng trên nền địa hình số VN2000

tỷ lệ 1/25.000 và giữ nguyên tỷ lệ khi cần truy suất, sử dụng Chú dẫn bản đồ đất huyện cũng được thể hiện song ngữ như bản đồ đất cấp tỉnh

3/ Điều tra phỏng vấn chủ nông hộ và người sản xuất sẽ được tiến hành

theo từng xã Chủ thể điều tra là các điển hình đầu tư thâm canh (đại diện cho 3 mức: cao, trung bình, thấp) trong số các chủ nông hộ có ruộng được lấy mẫu đất phân tích Đối tượng điều tra là các loại sử dụng đất chính Mỗi xã sẽ điều tra trên 3-4 loại sử dụng đất chính, mỗi loại sử dụng đất chính gồm 3 phiếu theo 3 mức đầu tư thâm canh Như vậy mỗi xã có trung bình 9-12 phiếu, để khi tổng hợp toàn huyện, số phiếu của mỗi loại sử dụng đất chính đảm bảo đủ để xử lý theo nguyên tắc thống kê

4/ Bản đồ Thổ nhưỡng Nông hóa đất trồng của các huyện sẽ đựơc điều tra, thành lập trên diện tích đất sản xuất nông nghiệp ở tỷ lệ 1/50.000 Căn cứ (thông

tin đầu vào) để tổng hợp xây dựng là bản đồ Thổ nhưỡng huyện tỷ lệ 1/50.000 và bản đồ nông hoá đất sản xuất nông nghiệp tỷ lệ 1/10.000 của các xã thuộc huyện (xây dựng trên nền bản đồ Địa chính)

5/ Mật độ lấy mẫu và số lượng mẫu nông hoá cần lấy

Bản đồ Nông hoá-Thổ nhưỡng được thành lập nhằm mục đích xác định thực trạng độ phì nhiêu đất trồng, lượng, loại phân bón cho từng loại/nhóm cây trồng trên từng loại đất ứng với mỗi dạng địa hình, nên về bản chất là bản đồ canh tác Do vậy, việc lấy mẫu đất phân tích các chỉ tiêu nông hoá chuẩn xác, hợp lý nhất là căn cứ vào các hệ thống sử dụng đất (LUS)

Để đánh giá chính xác, khách quan về thực trạng đất trồng, làm căn cứ xây dựng sơ đồ bón phân hợp lý đồng thời cung cấp thông tin đầu vào cho việc giải các bài toán thống kê, mỗi LUS ở 1 huyện phải có tối thiểu 30 mẫu đất phân tích Ngoài nguyên tắc này, quy mô diện tích của từng LUS so với diện tích bình quân/LUS ở mỗi nhóm sử dụng đất được sử dụng làm căn cứ hiệu chỉnh số mẫu cần lấy cho phù hợp với thực trạng phân bố của các LUS ở từng huyện Riêng với đất lúa, do tính phức tạp của địa hình và chế độ tưới, việc điều chỉnh số mẫu cần

lấy được căn cứ vào quy mô bình quân của huyện có diện tích nhỏ nhất (huyện

Tràng Định BQ 253 ha/LUS Theo đó tổng số mẫu nông hoá cần lấy là 6073,

chia theo 3 nhóm sử dụng đất chính của 5 huyện như sau:

Bảng 1: Số mẫu nông hóa theo hiện trạng sử dụng đất và theo đơn vị hành

chính

Đất lúa Màu + CNN Cây lâu năm Huyện

Diện tích đât SXNN Diện tích /số LUS mẫu Số Diện tích /số LUS mẫu Số Diện tích /số LUS mẫu Số

7/ Ngoài kết quả đánh giá đất đai, căn cứ để xây dựng các mô hình phân

tích/dự báo thông tin và trợ giúp ra quyết định phục vụ chuyển đổi cơ cấu cây

trồng, quản lý sử dụng đất nông nghiệp còn là kết quả dự tính quy mô diện tích đất trồng trọt cần có để đạt mục tiêu GTSX ngành trồng trọt Do GTSX ngành

trồng trọt là một chỉ tiêu tổng hợp, được kết tinh không chỉ bởi vị trí địa lý, điều kiện đất đai, mà còn bởi khả năng quản trị, điều kiện đầu tư, kỹ năng, kinh nghiệm sản xuất của chủ sử dụng đất và giá cả thị trường, nên kết quả của các mô hình được xây dựng từ căn cứ này sẽ đảm bảo được cả tính khoa học, thực tiễn và khách quan

1.5 NỘI DUNG, KHỐI LƯỢNG THỰC HIỆN VÀ SẢN PHẨM ĐẠT ĐƯỢC

1.5.1 Nội dung thực hiện

1.5.1.1 Nội dung 1: Thu thập, phân tích, tổng hợp và chuẩn hóa các nguồn tài liệu hiện có

Nội dung thu thập tập trung vào các loại tài liệu sau đây:

1/ Các tài liệu về tài nguyên đất, gồm:

– Bản đồ đất, bản đồ nông hoá, kèm theo báo cáo thuyết minh,

– Các số liệu về diện tích, số liệu phân tích đặc tính lý, hoá học của các loại đất trong vùng từ 1994 đến nay

– Các báo cáo chuyên đề về đất, phân bón và cây trồng có liên quan

2/ Các tài liệu, số liệu về diện tích, năng xuất, sản lượng cây trồng chính

từ 1994 đến nay

3/ Số liệu về tài nguyên khí hậu, cơ sở hạ tầng phục vụ sản xuất nông

nghiệp gắn với bản đồ

4/ Số liệu về kinh tế - xã hội liên quan đến sản xuất nông nghiệp và kết quả

sản xuất nông nghiệp

5/ Tập hợp, phân loại, đánh giá, hiệu chỉnh thông tin đã thu thập

- Đánh giá về độ tin cậy, tính thời sự của thông tin, hiệu chỉnh thông tin Với bản đồ, hiệu chỉnh các sai khác hình học, hệ chiếu và quy chuẩn về tỷ lệ cần

sử dụng Xác định hệ số hiệu chỉnh giữa số liệu thống kê với số liệu tổng hợp từ bản đồ

- Rút ra những thông tin còn thiếu hoặc chưa đáp ứng yêu cầu chuyên môn

để điều tra bổ sung

1.5.1.2 Nội dung 2: Điều tra thực địa

Gồm các nội dung chủ yếu sau đây:

1/ Điều tra bổ sung, chỉnh lý xây dựng bản đồ đất

– Điều tra theo tuyến, quan trắc mô tả hình thái phẫu diện, chỉnh lý phân loại đất, ranh giới các loại đất, chụp ảnh cảnh quan, ảnh hiện trạng sử dụng đất và ảnh hình thái phẫu diện, lấy mẫu đất phân tích bổ sung

– Mẫu thổ nhưỡng phân tích 13 chỉ tiêu thông thường: pHKCl, OM%, Đạm tổng số, Lân tổng số (P2O5%), Kali tổng số (K2O%), Lân dễ tiêu (P2O5 mg/100g đất), Kali dễ tiêu (K2O mg/100g đất), Cation trao đổi Ca2+, Mg2+, Na+,

K+ (meq/100 g đất), Dung tích hấp thu (CEC: meq/100 g đất) Thành phần cấp hạt (3 cấp theo FAO)

2/ Điều tra xây dựng bản đồ nông hoá

- Ngoài bản đồ thổ nhưỡng, căn cứ quan trọng để lấy mẫu nông hoá phục

vụ xây dựng đựợc bản đồ Nông hoá - Thổ nhưỡng là bản đồ hiện trạng sử dụng đất và bản đồ địa chính cấp xã

- Mật độ lấy mẫu nông hoá được trình bày chi tiết ở phần phương pháp nghiên cứu Chỉ tiêu phân tích mẫu nông hoá là: pHKCl, OM%, P2O5 dễ tiêu, K2O

dễ tiêu và dung tích hấp thu cation (CEC)

- Khoanh vẽ ranh giới ngoài thực địa theo nguyên tắc 4 cùng

3/ Điều tra đánh giá hiện trạng cây trồng và các điều kiện liên quan đến bố trí cơ cấu cây trồng, nội dung điều tra gồm:

a) Điều kiện địa hình và chế độ nước

– Với đất dốc (đất đồi núi), gồm: Độ cao, độ dốc địa hình, khả năng tưới, nguồn nước: loại nguồn nước, khoảng cách từ nơi sản xuất đến nguồn nước

– Với đất bằng, đất thung lũng và ruộng bậc thang: Cấp địa hình, khả năng tưới tiêu, chế độ ngập (thời điểm, thời gian, độ sâu ngập úng)

b) Hiện trạng cây trồng: Loại cây trồng, giống, mùa vụ và cơ cấu luân

canh

c) Chế độ bón phân: Loại phân, lượng phân, thời điểm bón

4/ Điều tra phỏng vấn người trực tiếp sản xuất

– Điều tra phỏng vấn chủ nông hộ và người trực tiếp sản xuất nhằm xác định hiệu quả sử dụng đất, những thuận lợi, khó khăn thường gặp trong quá trình sản xuất, khả năng quản trị đất đai và những dự định cụ thể của chủ nông hộ về sử dụng ruộng đất của mình trong tương lai

– Đối tượng điều tra sẽ là các loại sử dụng đất chính ở từng xã mà chủ thể của chúng là các nông hộ, lựa chọn bằng rút mẫu ngẫu nhiên và chọn đại diện (theo 3 mức đầu tư thâm canh: cao, trung bình, thấp) trong số chủ nông hộ có ruộng đã được lấy mẫu đất phân tích Theo đó tổng số phiếu điều tra sẽ là 1130-

1200, chia theo 5 huyện cụ thể như sau: Lộc Bình 260-270 phiếu, Tràng Định

240 phiếu, Chi Lăng 190-200 phiếu, Hữu Lũng 240-250 phiếu và Văn Quan

220-240 phiếu

– Nội dung điều tra theo phiếu in sẵn

1.5.1.3 Nội dung 3: Nghiên cứu trong phòng

1/ Phân tích mẫu đất: Mẫu đất ở các phẫu diện chính (mẫu thổ nhưỡng)

được phân tích 13 chỉ tiêu thông thường và mẫu nông hoá được phân tích 5 chỉ tiêu là pHKCl, OM%, P2O5 dễ tiêu, K2O dễ tiêu và dung tích hấp thu cation (CEC)

2/ Nghiên cứu xây dựng bản đồ thổ nhưỡng và bản đồ Thổ nhưỡng-Nông hóa đất trồng

a) Xây dựng bản đồ Thổ nhưỡng-Nông hóa đất trồng 5 huyện : Lộc Bình, Tràng Định, Chi Lăng, Hữu Lũng, Văn Quan tỷ lệ 1/25.000, và bản đổ thổ nhưỡng tỉnh Lạng Sơn tỷ lệ 1/100.000 theo trình tự dưới đây:

• Xây dựng bảng phân loại, bảng chú dẫn và thang phân cấp các chỉ tiêu lý hoá học phục vụ thành lâp bản đồ Thổ nhưỡng-Nông hóa đất trồng tỷ lệ 1/25.000 (5 huyện) và bản đồ Thổ nhưỡng tỷ lệ 1/100.000 (tỉnh Lạng Sơn)

• Liên hệ chuyển đổi tên đất theo FAO.UNESCO/WRB

• Xây dựng, biên vẽ bản đồ Thổ nhưỡng-Nông hóa đất trồng 5 huyện tỷ lệ 1/25.000

• Tổng hợp, chỉnh lý biên hội bản đồ Thổ nhưỡng tỉnh tỷ lệ 1/100.000

• Viết báo cáo thuyết minh kèm theo bản đồ Thổ nhưỡng tỉnh và các huyện

b) Xây dựng bản đồ Thổ nhưỡng-Nông hóa đất trồng tỷ lệ 1/25.000 của 5

huyện và bản đồ nông hóa tỷ lệ 1/10.000 các xã trực thuộc, gồm các bước:

• Xây dựng thang phân cấp các chỉ tiêu nông hoá tương ứng với tỷ lệ bản đồ

• Xây dựng bản đồ Thổ nhưỡng-Nông hóa đất sản xuất nông nghiệp tỷ lệ 1/25.000 (5 huyện) và bản đồ nông hóa1/10.000 (123 xã)

• Tổng hợp, viết báo cáo thuyết minh bản đồ Thổ nhưỡng-Nông hóa đất sản xuất nông nghiệp 5 huyện

3/ Xử lý tổng hợp phiếu điều tra, xác định hiệu quả sử dụng đất và hiệu quả sử dụng phân bón gồm các nội dung:

a) Phân loại, tập hợp phiếu điều tra phỏng vấn chủ nông hộ và người trực tiếp sản xuất theo loại sử dụng đất/loại đất ở từng huyện

b) Xử lý, phân tích các chỉ tiêu: tổng chi phí (vật chất, lao động, vận chuyển lưu thông và chi khác), năng suất, sản lượng, giá bán, giá trị sản lượng, thu nhập, lãi, hiệu quả đồng vốn, giá trị ngày công lao động,

c) Xác định chiều hướng và mức độ tác động của các loại chi phí đến năng suất thực tế, thu nhập, lãi, hiệu quả đầu tư và giá trị ngày công lao động để từ

đó xác định loại sử dụng đất tối ưu và tìm ra trọng số phục vụ đánh giá đất đai

4/ Xây dựng sơ đồ phân bón và hướng dẫn sử dụng bón phân

a) Trên cơ sở đặc điểm của đất (trọng tâm là đặc tính nông hoá) và loại (nhóm) cây trồng dự kiến, cùng thực trạng về hiệu quả sử dụng phân bón, xây dựng sơ đồ bón phân gắn với bản đồ nông hóa các xã (tỷ lệ 1/10.000) theo nguyên tắc cân bằng dinh dưỡng

b) Xác định chế độ bón: loại phân, lượng phân bón gắn với ranh giới khoanh đất trên bản đồ Nông hoá –Thổ nhưỡng cấp xã tỷ lệ 1/10.000

c) Viết hướng dẫn (sổ tay) sử dụng phân bón theo loại, nhóm cây trồng

chính gắn với thuyết minh bản đồ Nông hoá –Thổ nhưỡng cấp xã

5/ Xây dựng bộ cơ sở dữ liệu (CSDL) phục vụ quản lý dinh dưỡng đất và thâm canh, chuyển đổi cơ cấu cây trồng theo trình tự sau:

a) Xác định cấu trúc, nội dung thông tin chủ yếu của CSDL

Cấu trúc thông tin của CSDL phục vụ thâm canh cây trồng và quản lý bền vững đất nông nghiệp với cấu trúc 3 cấp, gồm 7 nhóm thông tin dưới đây:

o Nhóm thông tin bản đồ nền : nền địa chính tỷ lệ 1/10.000, nền địa hình tỷ lệ 1/50.000 và VN 2000 tỷ lệ 1/100.000

o Nhóm thông tin về số lượng, chất lượng đất gồm: loại đất, độ dốc (địa hình tương đối), độ dày tầng đất mịn, thành phần cơ giới lớp đất mặt, đặc tính hóa

lý học gắn với bản đồ đất

o Nhóm thông tin về sử dụng đất (loại cây trồng, công thức luân canh, hiệu quả

sử dụng gắn với bản đồ hiện trạng sử dụng đất sản xuất nông nghiệp)

o Nhóm thông tin về phân bón (loại phân, lượng phân và thời kỳ bón) tương ứng với từng loại cây trồng trên từng mảnh đất)

o Nhóm thông tin về khí hậu, thời tiết gắn với bản đồ phân vùng khí hậu nông nghiệp

o Thông tin về cơ sở hạ tầng phục vụ sản xuất nông nghiệp, trọng tâm là giao thông, điện và dịch vụ gắn với bản đồ

o Thông tin về điều kiện kinh tế - xã hội liên quan đến sản xuất tiêu thụ nông phẩm

b) Định khuôn dạng thông tin :

1/ Thông tin đầu vào phải được định dạng về loại, hình thức và cách tổ

chức cho dễ dàng trong thu thập, chỉnh lý, tổng hợp và cập nhật:

– Với thông tin bản đồ cần xác định hệ chiếu, toạ độ, tỷ lệ bản đồ và chú dẫn cũng như thông tin thuộc tính thống nhất cho từng loại bản đồ trong CSDL

– Với số liệu, cần thiết kế mẫu biểu, khuôn dạng cho từng loại thông tin theo 2 bước, bước 1: nạp vào máy tính theo khuôn dạng EXCEL để kiểm tra chỉnh lý; bước 2: kết nạp các số liệu đã được kiểm tra chỉnh lý vào các trường thuộc tính của đối tượng tương ứng trên bản đồ theo khuôn dạng thuộc tính của bản đồ

2/ Thông tin đầu ra là những thông tin thứ cấp - kết quả của việc xử lý

tổng hợp các thông tin đầu vào theo mục đích định trước Do vậy, khuôn dạng của các thông tin thứ cấp cũng cần thiết kế cho phù hợp với từng loại dữ liệu nhằm đảm bảo tốc độ, hiệu quả truy cập và dễ dàng trong sử dụng

c) Xây dựng cơ sở dữ liệu theo trình tự sau:

1) Thẩm định, chỉnh lý các lớp thông tin và biên tập, xây dựng CSDL 2) Nhập số liệu tương ứng với các trường

3) Xây dựng thư mục dữ liệu GIS, viết các modul quản trị CSDL

4) Xây dựng những quy định về cập nhật và khai thác thông tin

d) Viết các modul quản trị, truy xuất, cập nhật thông tin và hướng dẫn sử dụng CSDL

6/ Đánh giá mức độ thích hợp của đất đai với một số cây trồng chủ đạo cho quy mô cấp huyện phục vụ xây dựng mô hình

a) Xây dựng yêu cầu sử dụng đất, gồm các nội dung sau:

- Nghiên cứu căn cứ khoa học để xây dựng yêu cầu sử dụng đất (SDĐ),

dựa trên các tiêu chí:

+ Đặc điểm sinh lý, yêu cầu sinh thái của cây trồng/nhóm cây trồng thuộc các loại hình sử dụng đất cần đánh giá

+ Đặc điểm và chất lượng đất đai

+ Kết quả điều tra mô hình, đánh giá hiện trạng và hiệu quả sử dụng đất

- Lựa chọn yếu tố hạn chế và xây dựng chỉ tiêu

Yếu tố hạn chế được đưa ra xem xét cần phải thỏa mãn những điều kiện sau đây:

+ Có sự phân biệt về mức độ thích hợp của đặc điểm đất đai đối với từng loại sử dụng đất

+ Ranh giới các lớp thích hợp trên có thể xác định được trên bản đồ

- Xây dựng yêu cầu sử dụng đất và phân cấp chúng theo 4 mức: (S1: rất thích hợp; S2: thích hợp; S3: ít thích hợp và N: không thích hợp)

b) Lựa chọn và phân cấp các chỉ tiêu tạo lập bản đồ đơn vị đất đai, xây

dựng bản đồ đơn vị đất đai

- Lựa chọn và phân cấp các chỉ tiêu tạo lập bản đồ đơn vị đất đai được căn

cứ vào:

+ Yêu cầu sử dụng đất của các loại sử dụng đất được lựa chọn

+ Mức chênh lệch, sự sai khác của các yếu tố về đặc điểm và chất lượng đất đai trong phạm vi lãnh thổ nghiên cứu (huyện và tỉnh)

- Các yếu tố tham gia tạo lập bản đồ đơn vị đất đai có thể gồm một số trong

những đặc điểm dưới đây:

+ Một số đặc trưng về thời tiết khí hậu: Nhiệt độ không khí trung bình tháng, năm, tổng lượng mưa trung bình tháng, năm

+ Đặc điểm về đất: Loại đất; độ dày tầng đất mịn (5 cấp); địa hình (địa hình tương đối áp dụng với đất bồi tụ và đất ruộng bậc thang; độ dốc áp dụng với đồi núi); đặc tính lý hoá học của đất, gồm: tỷ lệ % cấp hạt sét (<0,002 mm), pHKCl, OM%, P2O5 dễ tiêu (mg/100g đất), K2O dễ tiêu (mg/100g đất), CEC (meq/100g

đất),

+ Điều kiện thuỷ lợi và thuỷ văn nước mặt, có thể gồm các yếu tố sau: Chế

độ ngập (độ sâu ngập và thời gian ngập, tần xuất ngập); Khô hạn (thời điểm hạn

và thời gian khô hạn); Điều kiện tưới (chủ động, bán chủ động, khó khăn và không được tưới); Điều kiện tiêu thoát (chủ động, bán chủ động, khó khăn và không tiêu thoát)

- Chồng xếp các loại bản đồ chuyên đề: đất, (khí hậu), thuỷ lợi, thuỷ văn

nước mặt, để xây dựng bản đồ đơn vị đất đai

- Biên tập bản đồ đơn vị đất đai, Kết nạp với CSDL phục vụ các nội dung

tiếp theo

c) Đánh giá mức độ thích hợp của đất đai với các loại hình sử dụng đất được lựa chọn theo trình tự sau:

- Xây dựng cây quyết định từ yêu cầu sử dụng đất

- Phân hạng mức độ thích hợp của đất đai và tổng hợp kết quả: Bằng cách

đối chiếu yêu cầu sử dụng đất của từng cây trồng (đã được cụ thể hoá bằng cây quyết định) với đặc điểm của từng đơn vị đất đai thông qua việc chạy phần mềm ALES (hoặc phần mềm tự viết trong Arcview) với sự hỗ trợ của kỹ thuật GIS

- Biên tập bản đồ kết quả đánh giá phân hạng đất đai và kết lưu chúng trong CSDL

- Chồng xếp bản đồ phân hạng với bản đồ hiện trạng sử dụng đất sản xuất nông nghiêp cùng tỷ lệ, tổng hợp diện tích các mức độ thích hợp của đất đai với

từng cây trồng theo hiện trạng sử dụng và số lượng, mức độ các yếu tố hạn chế theo huyện, xã

Kết quả đánh giá phân hạng đất đai này sẽ là một trong những căn cứ khoa học và số liệu đầu vào quan trọng để xây dựng mô hình phân tích/dự báo tiềm năng diện tích cho phát triển một số cây trồng chính và phương án cân đối sử dụng quỹ đất dưới đây

7/ Xây dựng các mô hình trợ giúp ra quyết định phục vụ chuyển đổi cơ

cấu cây trồng và cân đối sử dụng quỹ đất huyện Gồm các bước sau:

a) Xây dựng các mô hình phân tích /dự báo thông tin (trên máy tính) về tiềm năng diện tích bố trí một số cây trồng chủ đạo

- Nghiên cứu cơ sở khoa học cho việc xác định số liệu đầu vào, đầu ra trong xây dựng mô hình:

o Xác định các mô hình cần xây dựng

o Xác định thuật toán và các bài toán dùng trong xây dựng mô hình

o Xác định biến số của các bài toán

o Đánh giá giá trị thông tin của từng biến số đã xác định

o Xác định phương pháp tổ hợp thông tin phục vụ giải các bài toán

o Lấy ý kiến chuyên gia, xác định nhu cầu và dạng, loại thông tin đầu ra

o Thiết kế, biên tập bản đồ tương ứng với từng loại (nhóm) thông tin đầu ra

- Nghiên cứu xây dựng mô hình dự tính diện tích đất cho bố trí một số cây trồng, ví dụ như:

o Mô hình dự báo nhu cầu lúa gạo và diện tích đất canh tác lúa nước

o Mô hình dự báo tiềm năng diện tích đất cho gieo trồng ngô, khoai tây

o Mô hình dự báo tiềm năng diện tích đất trồng đậu tương

o Mô hình dự tính tiềm năng diện tích gieo thuốc lá

o Mô hình dự tính tiềm năng đất trồng na

o Mô hình dự tính tiềm năng đất trồng hồng (không hạt)

o Mô hình dự báo tiềm năng đất trồng vải thiều

b) Nghiên cứu xây dựng các phương án chuyển đổi cơ cấu cây trồng và cân đối sử dụng quỹ đất

- Nghiên cứu căn cứ khoa học

- Xác định phương pháp tiếp cận

- Trình tự tiến hành, dự kiến sẽ gồm 7 bước sau:

o Xác định diện tích đất trồng trọt và giá trị sản xuất (GTSX) ngành trồng trọt

o Xác định các cây trồng (nhóm cây trồng) chủ yếu tham gia tạo nên GTSX ngành trồng trọt, nhịp độ biến động của GTSX ngành trồng trọt

o Nghiên cứu tỷ lệ đóng góp, biến động về tỷ lệ đóng góp của từng nhóm cây trồng vào GTSX ngành trồng trọt và sự tác động qua lại giữa chúng

o Nghiên cứu xác định mục tiêu GTSX ngành trồng trọt và diện tích đất trồng trọt cần cố để đạt được mục tiêu GTSX ngành trồng trọt

o Xác định trình tự ưu tiên đối với từng cây trồng trong bố trí sử dụng quỹ đất

o Xây dựng một số mô hình cân đối sử dụng quỹ đất

o Biên tập bản đồ và chú dẫn tương ứng cho từng mô hình

1.5.1.4 Nội dung 4: Tập huấn, đào tạo

1/ Nội dung tập huấn/đào tạo: sẽ mở lớp tập huấn cho cán bộ địa phương

về các nội dung sau:

2/ Chuẩn bị tài liệu tập huấn

– Biện soạn tài liệu tập huấn theo các nội dung nêu trên

– Biện tập, in ấn tài liệu

3/ Tổ chức và triển khai tập huấn

Dự kiến số cán bộ (CB) được tập huấn là 25 người, gồm: 6CB của Sở Nông nghiệp và PTNT, 4 CB thuộc Sở Tài nguyên & Môi trường, 15 CB thuộc 2 Phòng Tài nguyên Môi trường và Phòng Kinh tế của 5 huyện

1.5.1.5 Nội dung 5: Tổng hợp kết quả nghiên cứu, viết báo cáo khoa học

1.5.2 Khối lượng thực hiện

1.5.2.1 Khối lượng điều tra đã thực hiện

Thực hiện

1 Điều tra chi tiết Huyện/xã 5/123

Gồm: Văn Quan, Chi Lăng, Hữu Lũng, Tràng Định, Lộc Bình và 123 xã trực thuộc

1.1 Diện tích đ tra 1000 ha 146.771 Gồm đất sản xuất nông nghiệp và đất CSD

có khả năng mở rộng sản xuất NN

1.2 Đào, q trắc, lấy

mẫu thổ nhưỡng

Phẫu diện /mẫu 45/180

Phục vụ chỉnh lý bản đồ thổ nhưỡng 5 huyện

và toàn tỉnh 1.3 Lấy mẫu nông hóa Mẫu 6.050

Phục vụ xây dựng bản đồ Nông hóa Thổ nhưỡng 123 xã và xác định loại phân/ lượng bón cần thiết

1.4 Phỏng vấn nông

Xác định thực trạng/h.quả sử dụng phân bón, làm căn cứ xây dựng sơ đồ bón phân

2 Điều tra theo tuyến Tuyến 3

Gồm: TP Lạng Sơn-Đình Lập, TP Lạng Sơn - Cao Lộc, TP Lạng Sơn-Bình Gia- Bắc Sơn

2.1 Quan trắc mô tả Điểm 65

2.2.Phẫu diện ph.tích Phẫu diện 20

2.3.Lấy mẫu bổ sung Mẫu 80

Bổ sung phân loại và ranh giới đất ở 6 huyện thị còn lại phục vụ chỉnh lý bản đồ thổ nhưỡng tỉnh Lạng Sơn tỷ lệ 1/100.000

Cộng số điểm quan trắc, số mẫu đất đã lấy và phân tích ở hạng mục 1&2

Số P.diện chính có PT Phẫu diện 65

Số mẫu thổ nhưỡng Mẫu 260

Mẫu đất được phân tích 13 chỉ tiêu, một số được xác định thêm chỉ tiêu dung trọng

Số mẫu nông hóa Mẫu 6.050 Phân tích 5 chỉ tiêu: pHKCl, %OM, CEC và

P 2 O 5 , K 2 O dễ tiêu

1.5.2.2 Thông tin đã thu thập

Ngoài khối lượng điều tra nêu trên, những thông tin khác có liên quan đến đất và sử dụng đất cũng đồng thời được thu thập, gồm:

- Bản đồ đất, bản đồ nông hoá, kèm theo báo cáo thuyết minh,

- Số liệu thống kê diện tích, kết quả phân tích đặc tính lý, hoá học của các loại đất trong vùng từ 1998 đến nay

- Các báo cáo chuyên đề về đất, phân bón và cây trồng có liên quan

- Chuỗi số liệu thống kê hiện trạng và kết quả sử dụng đất từ 1998 đến nay

- Số liệu trung bình nhiều năm của một số yếu tố khí tượng nông nghiệp, bản đồ phân vùng nhiệt, mưa trung bình tháng, năm và phân vùng khí hậu nông nghiệp

- Báo cáo tổng kết hàng năm của phòng, sở NN&PTNT, Định hướng phát triển KTXH của 5 huyện và tỉnh

Những thông tin thu thập này cũng đã được xử lý tổng hợp, chọn lọc, kết nạp vào CSDL để sử dụng cùng với những thông tin từ kết quả điều tra trong thực hiện các nhiệm vụ tiếp theo của đề tài

1.5.3 Sản phẩm đạt được

1.5.3.1 Bản đồ:

− Bản đồ Thổ nhưỡng tỉnh Lạng Sơn tỷ lệ 1/100.000 kèm báo cáo chú giải

− Bản đồ Thổ nhưỡng-Nông hóa đất trồng cho 5 huyện tỷ lệ 1/25.000, kèm thuyết minh

− Bản đồ Nông hoá Thổ nhưỡng đất sản xuất nông nghiệp 123 xã tỷ lệ 1/10.000

và sơ đồ bón phân

1.5.3.2 Báo cáo thuyết minh, báo cáo khoa học, bài báo và sách chuyên khảo

- Báo cáo khoa học tổng hợp kết quả thực hiện đề tài

- Sách chuyên khảo “Tài nguyên đất tỉnh Lạng Sơn, thực trạng và tiềm năng sử dụng”

1.5.3.3 Cơ sở dữ liệu Đất – Phân bón – Cây trồng

Bộ cơ sở dữ liệu về đất - phân bón - cây trồng và hướng dẫn sử dụng

CSDL- chung cho toàn tỉnh

1.6 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, KỸ THUẬT ĐÃ SỬ DỤNG

1.6.1 Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện được các nội dung nghiên cứu nêu trên, đã sử dụng một số phương pháp nghiên cứu sau:

1/Một số phương pháp toán thống kê sinh học được sử dụng trong nghiên

cứu mối quan hệ giữa dinh dưỡng đất và cây trồng, giữa các cây trồng tham gia tạo nên GTSX ngành trồng trọt với diện tích đất trồng trọt,

2/ Điều tra bổ sung chỉnh lý bản đồ thổ nhưỡng theo Quy phạm điều tra

lập bản đồ đất tỷ lệ lớn (10 TCN 68-84) Quan trắc, mô tả hình thái phẫu diện theo FAO/ UNESCO/WRB

3/ Lấy mẫu đất phân tích Nông hoá được tiến hành theo nguyên tắc:

a) Thời điểm lấy mẫu tiến hành trước lúc bón phân, và sau khi thu hoạch b) Mẫu nông hóa phải lấy ở vị trí điển hình, đại diện, tránh lấy ở chỗ quá

cao hoặc quá trũng so với địa hình xung quanh, tránh gò đống, mương nước cũ, nơi để phân hoặc những nơi cây mọc quá tốt hay quá xấu, không điển hình cho toàn bộ thửa đất

c) Phương pháp lấy mẫu:

– Với đất lúa, mẫu đất lấy ở toàn bộ chiều dày tầng canh tác; Với đất

chuyên màu và cây trồng cạn ngắn ngày, mẫu đất lấy ở độ sâu 0 - 20cm Mỗi một khoanh đất lấy một mẫu hỗn hợp Mẫu hỗn hợp được lấy tối thiểu 5 điểm trong khoanh, theo đường chéo, trộn đều để lấy 300-500g /mẫu

– Với đất trồng cây lâu năm thì mẫu đất lấy ở điểm đại diện cho từng lô/thửa Nguyên tắc chọn điểm lấy mẫu tương tự như chọn vị trí phẫu diện chính

có phân tích Căn cứ nhiều kết quả nghiên cứu về đặc điểm thực vật thì hầu hết cây trồng lâu năm có độ sâu vùng rễ tập trung ở 0 -70cm Do vậy, mẫu đất phải lấy ở toàn bộ khoảng độ sâu 0-70cm, trộn đều và giữ lại 500g/mẫu

d) Mật độ lấy mẫu và số lượng mẫu cần lấy đã được thống nhất ở cách

tiếp cận

4/ Phương pháp điều tra phỏng vấn có sự tham gia của cộng đồng (PRA)

được thực hiện trong phỏng vấn nông dân, cán bộ chuyên môn ở xã, huyện, tỉnh

về điều kiện, tình hình sản xuất, mức độ và trình độ đầu tư thâm canh tăng năng

xuất cây trồng, qua đó xác định hiệu quả của các loại hình sử dụng đất hiện tại

5/Phân tích đất theo các phương pháp thông dụng hiện hành tại phòng

Phân tích Đất và Môi trường của Viện QH&TKNN Các phương pháp phân tích đất được áp dụng tương ứng với từng chỉ tiêu cụ thể được trình bày ở bảng 2 dưới đây:

Bảng 2: Chỉ tiêu phân tích và phương pháp phân tích đất

1 pH KCl * Đo trên máy pHmét-632

12 CEC (meq/100g đất)* Amoniaxetat

13 Thành phần cấp hạt (3 cấp theo FAO) Ống hút Robinson

(*) và đạm thủy phân : Chỉ tiêu phân tích đối với các mẫu nông hoá

6/ Phương pháp yếu tố hạn chế của FAO và quy trình đánh giá đất sản xuất nông nghiệp phục vụ quy hoạch sử dụng đất (TCVN 8409-2010) đã được áp dụng trong đánh giá phân hạng đất đai

7/ Phương pháp chuyên gia được áp dụng trong lựa chọn, triển khai mô

hình trợ giúp ra quyết định chuyển đổi cơ cấu cây trồng, hiệu chỉnh mô hình cân bằng dinh dưỡng đất

1.6.2 Kỹ thuật sử dụng:

1/ Hệ thống thông tin địa lý GIS (Geographic Information System - GIS)

được sử dụng để số hoá, lưu vào máy tính các lớp thông tin bản đồ, các bản đồ chuyên đề như đơn vị đất đai, đánh giá phân hạng đất đai Tích hợp, biên tập các bản đồ thành quả như bản đồ Thổ nhưỡng, Nông hoá -Thổ nhưỡng và sơ đồ phân bón Kết nối số liệu với bản đồ

2/ Phần mềm thống kê SPSS 11, seri 2002 cùng một số hàm tuyến tính, Cobb-Douglash, đã được sử dụng trong phân tích xây dựng mô hình phục vụ

chuyển đổi cơ cấu cây trồng, cân đối sử dụng quỹ đất sản xuất nông nghiệp

PHẦN II

TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU

2.1 NGHIÊN CỨU VỀ PHÂN LOẠI ĐẤT, XÂY DỰNG BẢN ĐỒ ĐẤT

Điều tra lập bản đồ thổ nhưỡng (bản đồ đất) ở Việt Nam được tiến hành ngay từ trước những năm 60 của thế kỷ XX Kết quả điều tra lập bản đồ đất, nghiên cứu về độ phì tự nhiên ở nước ta đạt được một khối lượng đồ sộ và đã được các nhà khoa học đất khái quát thành những bảng phân loại với những thuật ngữ đặc trưng và được thể hiện bằng ngôn ngữ bản đồ ở nhiều tỷ lệ khác nhau

Bản đồ thổ nhưỡng tỷ lệ 1/25.000 1/50.000 cấp huyện, tỷ lệ 1/50.000 1/100.000 của hầu hết các tỉnh thành phía Bắc đã được Vụ Quản lý ruộng đất cùng các cơ quan chuyên ngành địa phương điều tra, xây dựng từ những năm 1960 -

-1975 Do tác động của thời gian và quá trình sử dụng, đa số bản đồ thổ nhưỡng (cả cấp tỉnh, huyện) đã không còn phản ánh đúng thực trạng tài nguyên đất hiện nay, bởi những thay đổi đáng kể về phân bố không gian, quy mô diện tích và thậm chí

cả một số đặc tính vật lý hóa học của khá nhiều loại đất

Vì thế, từ 2003 - 2005, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đã giao Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp điều tra bổ sung, chỉnh lý bản đồ đất 64 tỉnh/thành thuộc phạm vi cả nước (trong đó có Lạng Sơn) theo một quy trình và khuôn dạng thống nhất Mặc dù chất lượng bản đồ đất đã được cập nhật và cải thiện đáng kể, nội dung thể hiện đã theo một khuôn dạng chung nhưng vẫn còn nổi cộm 2 vấn đề mà do nhiều nguyên nhân khách quan, chưa thể cập nhật một cách đầy đủ và chi tiết được, đó là:

- Độ dày tầng đất mịn, mức độ và độ sâu xuất hiện kết von, đá lẫn trong đất,

sự thay đổi theo không gian và ranh giới của chúng

- Bộ số liệu về đặc tính vật lý hoá học của đất, cơ bản mới có ở một số khoanh đại diện cho từng loại đất, các khoanh còn lại hầu như chỉ được nội suy từ khoanh đại diện này, vì thế hạn chế độ chính xác của kết quả phân hạng đất đai khi cần đánh giá chi tiết cho quy mô cấp huyện hay từng cây trồng, kéo theo sự thiếu tính thực tế và khách quan của kế hoạch chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất xây dựng từ kết quả đánh giá đất đai

Bản đồ đất tỉnh Lạng Sơn tỷ lệ 1/100.000 cũng có chung thực trạng này Còn với bản đồ đất của 11 huyện /thị thì hầu như chưa được bổ sung chỉnh lý ngoại trừ vùng chuyên canh dứa Lộc Bình và hồi Cao Lộc

Từ sau 1990, phương pháp luận phân loại đất quốc tế FAO/UNESCO/WRB

cũng được áp dụng trong điều tra thành lập bản đồ đất một số tỉnh/thành, một số vùng dự án và cũng đã đạt được một số kết quả khả quan Tuy nhiên phương pháp

điều tra phân loại lập bản đồ đất này chỉ thích hợp và cần cho các dự án hợp tác Quốc tế, còn phổ cập rộng rãi ở phạm vi cả nước thì chưa có đủ điều kiện

Tại Lạng Sơn:

- Từ những năm 1967 – 1969 Vụ Quản lý ruộng đất - Bộ Nông nghiệp đã cùng với tỉnh điều tra xây dựng bản đồ đất tỉnh Lạng Sơn tỷ lệ 1/100.000 Đến năm 1982- 1984 Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp đã tiến hành bổ sung, chỉnh lý xây dựng bản đồ đất tỉnh Lạng Sơn tỷ lệ 1/100.000 Đợt chỉnh lý này, bản

đồ đã thể hiện được các loại đất chính, chỉ tiêu độ dày tầng đất mịn 3 cấp (X-Y-Z)

và độ dốc chia thành 5 cấp (I: 0-3o, II : 3-8o, III : 8-15o, IV : 15-25o, V : >25o) Trong 3 năm 1992 – 1994, để phục vụ phát triển vùng cây ăn quả và cà phê Lạng Sơn, Viện QH và TKNN – Bộ NN và PTNT đã tiến hành khảo sát xây dựng bản

đồ đất cho một số huyện như huyện Văn Quan, Hữu Lũng, Bắc Sơn và Bình Gia song chủ yếu tập trung ở khu vực đất đồi núi

Mặc dù vậy, những bản đồ đất đã được bổ sung xây dựng nêu trên vẫn còn nhiều tồn tại cần được hoàn thiện như: Tên một số nhóm đất, loại đất, hệ thống ký hiệu dùng trên bản đồ và các chỉ tiêu đánh giá chất lượng như độ dày tầng đất mịn,

độ dốc, đá mẹ, mẫu chất, glây, kết von chưa được thống nhất với các tỉnh trong toàn quốc

Từ đầu những năm 90, phương pháp phân loại định lượng theo FAO UNESCO đã được ứng dụng vào công tác điều tra lập bản đồ đất ở nước ta và đ-ược coi là tiến bộ kỹ thuật nên được áp dụng ở nhiều địa phương nhằm bước đầu quốc tế hoá các thông tin về đất, góp phần vào việc trao đổi học thuật quốc tế cũng như khai thác có hiệu quả đất đai cho phát triển kinh tế -xã hội trên địa bàn tỉnh Năm 2004, Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp đã tiến hành phúc tra, chỉnh

-lý, xây dựng bản đồ đất tỉnh Lạng Sơn tỷ lệ 1/100.000 theo quan điểm phân loại định lượng FAO-UNESCO Nghiên cứu được giới hạn trên các loại đất phân bố ở

độ dốc dưới 250 thuộc phạm vi hành chính của 10 huyện và thành phố Lạng Sơn

- Năm 2005 Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp được Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn giao nhiệm vụ phúc tra chỉnh lý, thu thập tài liệu

về đất đã có để tổng hợp xây dựng bản đồ đất chính thức tỷ lệ 1/100.000 cho tỉnh Lạng Sơn trên nền địa hình VN – 2000 cùng báo cáo thuyết minh kèm theo Công tác phúc tra, chỉnh lý, lập bản đồ đất tỷ lệ 1/100.000 tỉnh Lạng Sơn năm 2005 đã được thực hiện theo Quy phạm Điều tra lập bản đồ đất tỷ lệ trung bình và lớn do

Bộ Nông nghiệp ban hành 1984, đã áp dụng các công nghệ và kỹ thuật hiện đại như Hệ thống thông tin địa lý, các phần mềm máy tính nên chất lượng bản đồ đã được hoàn thiện hơn Tuy nhiên do điều kiện thời gian hạn chế nên chương trình

này mới chỉ điều tra bổ sung được theo 4 tuyến: Tuyến 1 - Từ thành phố Lạng Sơn qua Văn Lãng đi Tràng Định; Tuyến 2: Từ thành phố Lạng Sơn đi Cao Lộc – Lộc Bình - Đình Lập; Tuyến 3: Từ thành phố Lạng Sơn qua Văn Lãng – Bình Gia - đến

Bắc Sơn; Tuyến 4: Từ thành phố Lạng Sơn qua Chi Lăng đến Hữu Lũng nên nội

dung phân loại, ranh giới khoanh đất vẫn dựa trên cơ sở thừa kế và nội suy là chính

2.2 NGHIÊN CỨU VỀ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NÔNG HOÁ -THỔ NHƯỠNG

Nếu như bản đồ Thổ nhưỡng cung cấp các thông tin về số lượng, sự phân

bố không gian và đặc điểm chất lượng tài nguyên đất của một lãnh thổ xác định, phục vụ thống kê đánh giá tài nguyên, làm căn cứ xây dựng kế hoạch sử dụng đất thì bản đồ Nông hoá lại cung cấp thông tin chi tiết về đặc tính nông hoá học của đất trồng, giúp cho các nhà quản lý hoạch định chiến lược phân bón và người sản xuất biết cần bón những loại phân gì, liều lượng bao nhiêu, phương pháp bón thế nào để đạt được năng suất cây trồng cao nhất, hiệu quả nhất trên mảnh ruộng của mình

Bản đồ Nông hoá-Thổ nhưỡng là loại bản đồ chứa đựng và kết hợp được những nội dung quan trọng của 2 loại bản đồ nêu trên, phản ánh những đặc tính nông hoá học chủ yếu của lớp đất canh tác gắn với đặc điểm thổ nhưỡng của lãnh thổ, vì thế nó đáp ứng được yêu cầu thông tin của cả bản đồ thổ nhưỡng và bản đồ nông hoá Do vậy, điều tra thành lập bản đồ này đòi hỏi chi phí cao cả về vật chất, nhân lực và thời gian Cũng chính vì thế mà cho đến nay, có không nhiều địa phương đủ điều kiện nghiên cứu xây dựng bản đồ Nông hoá – Thổ nhưỡng trên toàn bộ diện tích đất trồng Tuy nhiên, đã có một số công trình tiêu biểu, gồm những đại diện dưới đây :

– Bản đồ Nông hoá Thổ nhưỡng của một số hợp tác xã nông nghiệp có điều kiện và trình độ thâm canh cao ở huyện Vũ Thư/Thái Bình và một số nông trường trạm trại phía Bắc tỷ lệ 1/5.000 - 1/10.000 do Bộ Nông nghiệp và PTNT chỉ đạo điều tra thành lập

– Năm 1982-1984, Bản đồ Nông hoá-Thổ nhưỡng xí nghiệp cà phê Việt Đức, nông trường Thắng Lợi, Phước An, ĐăkLăk được điều tra xây dựng bởi Nguyễn Tử Siêm và các cán bộ Viện Thổ nhưỡng Nông hoá

– Năm 1988-1990, Đỗ Đình Đài và nhóm cán bộ Thổ nhưỡng, Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp cũng đã tiến hành điều tra thàn lập bản đồ Nông hoá-Thổ nhưỡng tỷ lệ 1/2.000 - 1/5.000 phục vụ xây dựng kế hoạch sử dụng đất/phân bón và thâm canh cây trồng cho 5 hợp tác xã thuộc huyện Phù Cát (Tỉnh Nghĩa Bình)

– Đặc biệt vào những năm 1984 - 1988, trong khuôn khổ của chương trình canh tác tiến bộ do Bộ Nông nghiệp phối hợp với Bộ Khoa học đã chỉ đạo xây dựng bản đồ canh tác (một phiên bản tiến bộ hơn của bản đồ nông hoá) tỷ lệ: 1/2.000 - 1/5.000 cho hàng trăm hợp tác xã thuộc các tỉnh vùng Đồng bằng sông Hồng, Thanh Hoá và Nghệ An Kết quả này đã góp phần không nhỏ vào quá trình

thâm canh tăng năng suất lúa ở ĐBSH nói riêng, các tỉnh phía Bắc nói chung, đảm bảo an ninh lương thực trên bình diện cả nước

– Tại Lạng Sơn, bản đồ Nông hoá của một số hợp tác xã thuộc huyện Tràng Định và một vài nông trường quốc doanh cũng được điều tra thành lập đã

là cơ sở để thực hiện thành công việc chuyển giao và ứng dụng tiến bộ khoa học

kỹ thuật vào sản xuất nông nghiệp

Rõ ràng là, mặc dù chưa có đủ điều kiện xây dựng bản đồ Nông hoá - Thổ nhưỡng cho toàn bộ diện tích đất trồng nhưng các cơ quan quản lý Nhà nước như

Bộ Nông nghiệp & Phát triển Nông thôn, Bộ Khoa học & Công nghệ cùng nhiều địa phương đã luôn mong muốn mở rộng phạm vi điều tra nghiên cứu khi điều kiện cho phép, bởi tính đa dạng về thông tin và tính thiết thực về khả năng sử dụng của nó

2.3 NGHIÊN CỨU VỀ DINH DƯỠNG ĐẤT VÀ PHÂN BÓN

2.3.1 Vai trò của các yếu tố dinh dưỡng đối với độ phì nhiêu của đất

Độ phì nhiêu của đất phản ánh khả năng cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng, các chỉ tiêu sau đây thường được sử dụng để đánh giá độ phì nhiêu của đất:

2.3.1.1 Độ chua (pH KCl ):

Cuối thế kỷ 19, W Maxwel đã có những thí nghiệm về ảnh hưởng của các axít với cây trồng, từ khi Soresen đưa ra khái niệm pH thì việc nghiên cứu về ảnh hưởng của pH môi trường với cây trồng càng phát triển

Coleman (1959), Jenny (1961) cho rằng H+ là nguồn chính gây nên độ chua Độ chua của đất được diễn tả bởi trị số pH, nó chính là logarit đổi dấu của nồng độ H+

Về nguồn gốc, độ chua có nguồn gốc từ đá mẹ: các đá mẹ mác ma axit sẽ hình thành các loại đất có độ chua cao hơn so với đá mẹ macma bazơ và trung tính Độ chua cũng hình thành và thay đổi trong quá trình hình thành đất Cùng hình thành từ một mẫu chất, nhưng khác nhau về các điều kiện của quá trình hình thành đất, độ chua của đất cũng không giống nhau

Về bản chất: độ chua là kết quả của sự có mặt của các "chất gây chua" Trong số đó, trong giai đoạn đầu tiên của quá trình " chua hóa " của đất, H+ đóng vai trò quan trọng Trong tự nhiên, H+ sinh ra do quá trình phong hóa của các Alumisilicat, do quá trình hình thành các axit mùn, do quá trình rửa trôi các Cation kiềm và kiềm thổ, do quá trình thực vật hút nước và dinh dưỡng trong đất cũng thải H+ vào đất Về mặt xã hội, quá trình sử dụng phân bón vô cơ, quá trình sử dụng đất thiếu tính khoa học làm tăng quá trình xói mòn, rửa trôi cũng đẩy nhanh quá trình chua hóa của đất Khi tích lũy H+ đến một mức độ nhất định, do các Alumisilicat nguyên sinh và thứ sinh bị phân giải, Al3+ xuất hiện trong đất,

làm trầm trọng thêm quá trình chua và làm giảm rõ rệt độ phì tự nhiên của đất

Trong nhiều trường hợp, sự tích lũy Fe2+, pyrit (FeS2 sinh ra do sự phân giải yếm

khí của xác thực vật, sú vẹt) cũng có vai trò đáng kể làm tăng độ chua của đất

ngập nước và đất phèn

Để có thể lượng hóa độ chua trong quá trình đánh giá đất, người ta đã

dùng nhiều khái niệm:

- pH đất: Về bản chất, giá trị pH = - lg [H+] Như vậy, giá trị pH chỉ thể

hiện một mặt, mặt hoạt tính của độ chua, mặt khác, chỉ thể hiện bán định lượng về

độ chua, nói cách khác, chỉ thể hiện các yếu tố đang trực tiếp hoặc gián tiếp ảnh

hưởng đến nồng độ ion H+ trong đất và dung dịch đất, chỉ thể hiện " phần nổi "

của độ chua đất pHH2O thể hiện phần H+ có mặt trong dung dịch đất (thể hiện độ

chua hoạt tính)

pHKCl thể hiện phần H+, Al3+ có mặt trong dung dịch đất và trong lớp vỏ

ngoài dễ trao đổi của keo đất dưới góc độ nồng độ ion H+

- Độ chua trao đổi: là giá trị độ chua phát hiện được khi tác động muối

trung tính (muối của một axit mạnh và một bazơ mạnh) vào đất Độ chua trao đổi

thể hiện mặt định lượng của "phần nổi" của độ chua đất, thể hiện phần H+, Al3+ có

mặt trong dung dịch đất và trong lớp vỏ ngoài dễ trao đổi của keo đất dưới góc độ

định lượng độ chua bằng phản ứng trung hòa

- Độ chua thủy phân: là giá trị độ chua phát hiện được khi tác động muối

thủy phân (muối của một axit yếu và một bazơ mạnh) vào đất Độ chua thủy phân

thể hiện mặt định lượng của "phần chìm" của độ chua đất, thể hiện phần H+, Al3+

có mặt trong dung dịch đất và trong lớp vỏ dễ và khó trao đổi của keo đất dưới góc

độ định lượng độ chua bằng phản ứng trung hòa

Trong nông nghiệp, người ta thường dùng pHKCl để đánh giá độ chua của

đất và nó được phân chia thành các mức độ khác nhau như sau: 

5 Kiềm yếu và kiềm: >7,0

Nguồn: Viện Quy hoạch và thiết kế Nông nghiệp

Mỗi một loại cây trồng chỉ có thể sinh trưởng và phát triển tốt ở một giới

hạn độ chua nhất định nào đó

2.3.1.2 Vai trò của chất hữu cơ (OM %)

Chất hữu cơ là các hợp chất chứa cacbon có phân tử lượng lớn Chất hữu

cơ tự nhiên cũng tương tác với các ion kim loại và khoáng chất để hình thành các phức chất có bản chất sinh học và hóa học rất khác nhau Độ hòa tan, khả năng lưu động và độc tính của nhiều kim loại đánh dấu liên quan chặt chẽ với nồng độ chất hữu cơ tự nhiên trong đất và nước Thành phần chất hữu cơ và mùn gồm chủ yếu

là 4 nguyên tố: C, H, O, N

Trong đất, chất hữu cơ gồm 2 nhóm: chất hữu cơ bán phân giải (từ lá cây,

rễ cây ) và chất hữu cơ đã phân giải Nhóm chất hữu cơ đã phân giải lại bao gồm các hợp chất mùn và các hợp chất hữu cơ không phải mùn (prôtít, gluxits, lipít, tanin, este, rượu, phenol, axit hữu cơ, alđehyt ) Trong này, mùn là nhóm quan trọng, ổn định nhất, có vai trò ảnh hưởng lớn nhất đến tính chất đất và cũng có số lượng nhiều nhất, chiếm khoảng 85 - 90% chất hữu cơ đã phân giải

Trong nông nghiệp, chất hữu cơ có vai trò đặc biệt quan trọng vì có tác dụng tích cực đến cấu trúc, khả năng giữ nước và tính chất dinh dưỡng của đất

Mùn trong đất gồm có 3 nhóm chính sau:

– Nhóm các axit humic: gồm axit humic, axit ulmic, axit himotamelanic

có đặc điểm chung là màu sẫm và hòa tan trong các dung dịch kiềm loãng như: NaOH, Na2CO3, Na4P2O7, NaF, NH4OH Trong thực tế, khi phân tích các axit mùn, người ta dùng Na4P2O7 để chiết các axit mùn và dùng axit loãng để kết tủa các axit humic, tách chúng ra khỏi các nhóm axit mùn khác

– Nhóm các axit fulvic: gồm có axit fulvic, crenic, apocrenic có đặc

điểm chung là màu vàng hoặc vàng nhạt, hòa tan trong các dung dịch kiềm loãng

và hòa tan cả trong các dung dịch axit loãng Trong thực tế phân tích: sau khi dùng axit loãng để kết tủa các axit humic, người ta lọc, phần trên giấy lọc là axit humic

và phần dịch lọc chủ yếu là axit fulvic

– Nhóm các humin: gồm humin và ulmin có phân tử lượng rất lớn và

không tan trong kiềm, bền vững và ít tham gia vào các quá trình xảy ra trong đất

Trong nông nghiệp, người ta đánh giá OM theo thang phân cấp sau:

Phân cấp (%OM) Đánh giá

– Đạm nằm cùng với lân trong axit desoxyribonucleic (ADN) và axit ribonucleic (ARN), nơi chứa đựng các thông tin di truyền của nhân bào

– Đạm là thành phần của diệp lục, nơi thực hiện các phản ứng quang hợp – Đạm kích thích sự phát triển của bộ rễ, giúp cây trồng huy động mạnh

mẽ các chất khoáng khác trong đất

– Tỷ lệ đạm trong cây biến động từ 0,5% (rơm, rạ) đến 6% (bèo hoa dâu), trong hạt biến động từ 0,8 – 1,2% (hạt thóc) đến 5,5 – 7,5% (hạt đậu tương) so với chất khô Giữa các bộ phận trong cây, tỷ lệ đạm giảm dần theo thứ tự sau đây: hạt

– Trong cây, nitrat (NO3-) được hút vào và sẽ bị khử thành amôn (NH4+),

NH4+ kết hợp với các xêtô axit, hình thành trong quá trình hô hấp, tạo thành các axit amin và prôtêin

– Vì thế, khi đất cung cấp nhiều N - NO3 mà điều kiện khử NO3- thành NH4+ không thuận lợi (thiếu vi lượng cần cho hoạt động của enzim chuyển hoá chẳng hạn), đạm trong cây tồn tại nhiều dưới dạng NO3- không có lợi cho người tiêu thụ sản phẩm Quá trình quang hợp không cung cấp đủ gluxit và xêtô axit cho cây, đạm trong cây sẽ tồn tại nhiều dưới dạng NH4+, gây ngộ độc cho cây

– Cây hút đạm nhiều thì cũng hút nhiều các nguyên tố khác Bón nhiều đạm thì cũng phải bón nhiều nguyên tố khác một cách cân đối mới có năng suất cao, phẩm chất nông sản tốt

– Được bón đủ đạm, lá cây có màu xanh tươi, sinh trưởng khoẻ mạnh, chồi búp phát triển nhanh, cành quả phát triển nhiều, lúa đẻ nhánh khoẻ Đó là những cơ sở để cây trồng cho năng suất cao

– Bón thừa đạm, do cây phải hút nhiều nước để giảm nồng độ amôn (NH4+) trong cây nên tỷ lệ nước trong thân lá cao, thân lá vươn dài, mềm mại che bóng lẫn nhau, ảnh hưởng đến quang hợp, đối với lúa thì dễ bị lốp đổ Đạm hữu cơ hoà tan (amin, amít) trong cây nhiều, cây dễ mắc bệnh Bón nhiều đạm tỷ lệ diệp lục trong lá cao, lá có màu xanh tối lại hấp dẫn côn trùng nên thường bị sâu phá hoại mạnh Bón thừa đạm, quá trình sinh trưởng sinh dưỡng (phát triển thân lá) bị kéo dài, quá trình sinh trưởng sinh thực (hình thành hoa, quả, hạt) bị chậm lại Cây thành thục muộn

– Bón thừa đạm dẫn đến phẩm chất nông sản kém, giá trị sinh học thấp, tỷ

lệ NO3- trong rau quả dễ vượt quá ngưỡng cho phép, rau có vị nhạt, thậm chí đắng

Tỷ lệ nước trong rau, củ cao khó bảo quản Tỷ lệ hydrat cacbon thấp, tỷ lệ đạm cao, dưa muối dễ bị khú, cam quýt bón nhiều đạm thì mã xấu đi

– Bón thừa đạm, cây không dùng hết, đất không giữ lại được (như trên các loại đất nhẹ, nghèo chất hữu cơ) nên đạm (kể cả NO3- và NH4+ ) bị kéo xuống sâu, hoặc bị cuốn theo nước mặt, làm ô nhiễm nguồn nước, kể cả nước mặt và nước ngầm

– Trong cây đạm rất linh động, khi cây thiếu đạm hay cây không hút đủ đạm, đạm có thể chuyển từ lá già về nuôi các lá non nên lá già rụng sớm Hiện tượng thiếu đạm thể hiện ở các lá già trước

– Đối với các cây ăn quả, cây lâu năm đến cuối vụ sinh trưởng lá già rụng

đi, đạm được chuyển về tích luỹ vào thân và rễ làm nguồn dự trữ cho mùa phát triển sau

– Thiếu đạm cây sinh trưởng, phát triển kém, còi cọc, chồi búp bị thui chột, chè phát sinh búp mù nhiều Cây thiếu đạm buộc phải hoàn thành chu kỳ sống nhanh, thời gian tích luỹ ngắn, năng suất thấp

Đạm trong đất được được đánh giá theo thang phân cấp dưới đây:

2.3.1.4 Vai trò của lân (P)

Trong cây, tính theo chất khô, tỷ lệ lân trong thân lá biến động từ 0,2%

P2O5 (rơm, rạ lúa) đến 0,6 – 0,7% P2O5 (thân lá đậu tương), trong hạt biến động từ 0,48% P2O5 (hạt thóc) đến 1,0 – 1,2% P2O5 (hạt đậu tương) Như vậy là cây bộ đậu chứa nhiều lân hơn cây ngũ cốc và lân có nhiều ở hạt

Cũng như đạm, trong các cơ quan non đang phát triển thì tỷ lệ lân cao Lân

có thể được vận chuyển từ các lá già về các cơ quan non, cơ quan đang phát triển

để dùng vào việc tổng hợp chất hữu cơ mới Do vậy, triệu chứng thiếu lân xuất hiện ở các lá già trước

Trong cây, đại bộ phận lân ở dạng hữu cơ, chỉ có một phần nhỏ ở dạng vô

cơ Lân vô cơ nằm dưới dạng các octophôtphat, đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành hệ thống đệm trong tế bào nhờ sự chuyển hoá giữa các ion phốtphat

HPO42- + H2O ↔ H2PO4- + OH

-H2PO4- ↔ HPO4= + OH

-Sự chuyển hoá này cũng cung cấp thêm H+ cho quá trình khử NO3- thành NH4+ có lợi cho việc tổng hợp prôtêin Cho nên, dinh dưỡng lân có liên quan đến dinh dưỡng đạm của cây Lân vô cơ cũng là nguồn dự trữ cần thiết cho việc tổng hợp lân hữu cơ

Lân hữu cơ bao gồm axit photphoglyxêric, axit nuclêic, các chất dự trữ cao năng ađênôzin điphôtphat (ADP), ađênôzin triphốtphát (ATP), coenzim (nicotinamit-adenin-dinucleotit phốtphát (NADP), phốtpholipid , đó là các chất đóng vai trò quan trọng trong hoạt động sống của cây

Axit phốtphoglyxeric hình thành trong giai đoạn đầu của quá trình quang hợp có tác dụng như là chất khởi động quá trình quang hợp của cây xanh

Axit nuclêic trong nhân bào quyết định việc sinh sôi nảy nở của tế bào ADP và ATP là những hợp chất cao năng cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống của cây

NADP là một coenzim quan trọng, vận chuyển H+ trong quá trình khử NO3- thành NH4+, thúc đấy việc tổng hợp prôtêin trong cây

Lêxitin là hợp chất lân hữu cơ có nhiều trong hạt, khi thuỷ phân sẽ cung cấp lân vô cơ, là thức ăn dự trữ cần thiết cho quá trình nảy mầm của hạt

Phốtpholipit là thành phần quan trọng của màng tế bào (membrane), có chức năng bảo vệ cho tế bào giúp cây chịu đựng được các điều kiện bất thuận

Do vai trò sinh lý của lân, cây rất cần lân trong thời kỳ sinh trưởng đầu (phát triển rễ), trong giai đoạn hình thành hạt, giúp cây chống đỡ với điều kiện bất

thuận (hạn và rét) Dinh dưỡng lân có liên quan mật thiết với dinh dưỡng đạm Cây được bón cân đối đạm – lân sẽ phát triển xanh tốt, khoẻ mạnh (ít sâu bệnh), nhiều hoa, sai quả và phẩm chất nông sản tốt Người ta xem lân là yếu tố của sự phát triển, kích thích quá trình chín

Cây lúa được bón đủ lân thì đẻ khoẻ, bộ rễ phát triển tốt, trỗ và chín sớm (ngay cả trong điều kiện nhiệt độ thấp) Lúa được bón đủ lân thì hạt sáng, mấy

Lúa thiếu lân thì cây còi cọc, đẻ nhánh kém, bộ lá lúa ngắn, phiến lá hẹp,

lá có tư thế dựng đứng và có màu xanh tối, số lá, số bông và số hạt trên bông đều giảm Thiếu lân vừa phải, các lá non có vẻ bình thường song các lá già hơn chuyển màu sang màu nâu rồi chết

Thiếu lân, đường tích luỹ có khuynh hướng tạo thành antôxian nên nhiều loại cây trồng khi thiếu lân, lá chuyển sang màu tím đỏ (huyết dụ ở ngô) hay đỏ

Lân đóng góp vào quá trình hình thành chất béo và tổng hợp prôtêin trong cây Cây bộ đậu, cây lấy dầu cần được cung cấp đủ lân “Không lân, không vôi thì thôi trồng lạc”

Lân thúc đẩy việc ra rễ, đặc biệt là rễ bên và lông hút Do vậy lân đặc biệt quan trọng trong thời gian sinh trưởng đầu của cây lúa Trong quá trình bón, phân lân thường được bón lót Trong ruộng lúa thiếu lân thì không thấy tảo phát triển, cây ăn quả thiếu lân thì quả xấu xí

Người ta đánh giá lân trong đất theo thang phân cấp sau đây:

Nguồn: Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp

2.3.1.5 Vai trò của kali (K)

Khác với đạm và lân, tỷ lệ kali trong thân, lá cao hơn tỷ lệ kali trong hạt

Tỷ lệ K2O trong thân lá lúa biến động từ 0,6 – 1,5% trong khi tỷ lệ K2O trong hạt gạo chỉ biến động từ 0,3 – 0,45% Tỷ lệ K2O trong lá cây thuốc lá đặc biệt cao, đến 4,5 – 5,0% (theo chất khô) Các loại cây có nhu cầu kali cao như: thuốc lá, củ cải đường và các loại cây ăn củ như khoai tây, tỷ lệ kali trong lá cũng cao

Trong thời kỳ cây đang phát triển, tỷ lệ kali ở bộ phận non, ở các cơ quan đang hoạt động cao hơn ở các bộ phận già Khi đất không cung cấp đủ kali thì kali

ở các bộ phận già chuyển về các bộ phận non, về cơ quan hoạt động mạnh hơn để

đảm bảo cho các hoạt động sinh lý của cây được tiến hành bình thường Do vậy, hiện tượng thiếu kali xuất hiện ở các lá già trước

Khác với đạm và lân, kali trong cây không nằm trong thành phần cấu tạo của bất kỳ hợp chất hữu cơ nào Kali trong cây nằm dưới dạng ion trong dịch bào

và một phần nhỏ kết hợp với chất hữu cơ trong tế bào chất

Cây lúa thiếu kali, lá có màu lục tối trong khi mép lá có màu nâu hơi vàng Thiếu kali nghiêm trọng, trên đỉnh lá có vết hoại tử màu nâu tối trong khi các lá già phía dưới thường có vết bệnh tiêm lửa Ngô thiếu kali lá bị mềm đi, uốn cong như gợn sóng và có màu vàng sáng Khoai tây thiếu kali lá quăn xuống, quanh gân

lá có màu xanh lục, sau đó mép lá chuyển sang màu nâu

Khi tỷ lệ kali trong cây giảm xuống chỉ còn bằng 1/2 đến 1/3 so với bình thường mới thấy xuất hiện triệu chứng thiếu kali trên lá Cho nên khi triệu chứng thiếu kali xuất hiện trên lá thì năng suất đã giảm, việc bón kali không bù đắp được

Do vậy không nên đợi đến lúc xuất hiện triệu chứng thiếu kali rồi mới bón kali cho cây

Vai trò sinh lý của kali bắt nguồn từ đặc tính vật lý của nguyên tố kali, ion kali rất dễ hydrat hoá

Trong các tế bào thực vật, kali tồn tại dưới dạng ion ngậm nước Nhờ hình thức tồn tại này kali rất linh động, nó có thể di chuyển được ngay trong các vi cấu trúc trong tế bào

Nhờ trạng thái hydrat hoá, kali có thể len lỏi vào giữa các bào quan để trung hoà các axit ngay trong quá trình được tạo thành, như các axit của chu trình Kreps, khiến cho các axit này không bị ứ lại, nhờ vậy mà quá trình hô hấp không

bị ức chế Kali len lỏi vào trong lòng các phiến lục lạp, lôi cuốn các sản phẩm của quá trình quang hợp về các cơ quan dự trữ, do vậy mà quá trình quang hợp được liên tục Thiếu kali việc vận chuyển đường được hình thành qua quá trình quang hợp ở lá về các cơ quan dự trữ gặp khó khăn Thí dụ ở cây mía dinh dưỡng kali bình thường, tốc độ vận chuyển đường từ lá xuống thân là 2,5 cm/phút thì ở cây mía thiếu kali, tốc độ vận chuyển đó giảm xuống chỉ còn bằng một nửa

Quá trình peptit hoá các nguyên tử kali ngậm nước cho phép kali tẩm ướt các á cấu trúc Sự có mặt khắp nơi của các á cấu trúc khiến kali đóng vai trò chất hoạt hoá phổ biến nhất K+ thoả mãn yêu cầu hydrat hoá các prôtêin và các chất keo khác trong tế bào khiến các chức năng nội bào tiến triển được bình thường

Kali một mặt, do làm tăng áp suất thẩm thấu mà tăng khả năng hút nước của bộ rễ, mặt khác lại điều khiển hoạt động của khí khổng khiến cho nước không

bị mất quá mức, ngay cả trong lúc gặp khô hạn Nhờ tiết kiệm được nước mà kali tăng cường khả năng chống hạn cho cây

Hiện nay, người ta ghi nhận kali có thể hoạt hoá được đến 60 loại men trong cơ thể thực vật Trong hoạt động hoạt hoá, kali vừa đóng vai trò trực tiếp, như một coenzim, vừa đóng vai trò gián tiếp, như một chất xúc tác Do vậy trong các mô phân sinh, rất giàu kali

Do tác động đến quá trình hô hấp và quang hợp, kali làm ảnh hưởng tích cực đến việc trao đổi đạm và tổng hợp prôtid Thiếu K+ mà nhiều N-NH4+, NH4+tích luỹ gây độc cho cây Kali thúc đẩy việc tổng hợp prôtid do vậy mà hạn chế tích luỹ nitrat trong lá Thiếu kali, đạm hữu cơ hoà tan tích luỹ tạo thức ăn dồi dào cho nấm nên cây dễ mắc bệnh Kali hạn chế tác hại của việc bón thừa đạm

Kali có vai trò ngược lại với canxi trong việc cân bằng nước trong cây, kali làm tăng sức trương, tăng áp suất thẩm thấu trong tế bào nên tăng sức chống hạn và chống rét cho cây

Bón đủ kali, các bó mạch, mô chống đỡ phát triển đầy đủ khiến cho cây cứng cáp, cây ngũ cốc đỡ bị đổ ngả Cây lấy sợi được cung cấp đủ kali, chất lượng sợi được bảo đảm Kali xúc tiến quá trình được quang hợp, tạo đường bột và vận chuyển đường bột về cơ quan dự trữ nên cây lấy đường, cây ăn củ, ăn quả cần được cung cấp nhiều kali

Kali trong đất có thể được đánh giá theo thang phân cấp sau:

Phân cấp (1) Đánh giá

K 2 O (%) K 2 O (mg/100g đất)

Nguồn: Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp

2.3.1.6 Vai trò của dung tích hấp thu cation (CEC)

Hay còn gọi là dung lượng cation trao đổi, là dung lượng hấp thu cation của phức hệ keo đất Số lượng và chất lượng của CEC là một chỉ tiêu qua trọng để đánh giá độ phì nhiêu của đất, nó phản ánh khả năng chứa đựng và điều hòa dinh dưỡng trong đất Đất giàu hữu cơ, có CEC cao là đất có khả năng bảo quản cao chất dinh dưỡng cho cây trồng, nếu đất chua, Al3+ chiếm tới 60% CEC thì gây độc cho cây trồng Với đất bạc màu có CEC thấp, thì CEC trở thành yếu tố hạn chế

CEC trong đất được được đánh giá theo thang phân cấp phổ biến sau:

Đánh giá Phân cấp (3) (meq/100g đất)

Nguồn: Viện Thổ nhưỡng Nông hoá

2.3.2 Quan hệ giữa cây trồng, đất và phân bón

Mối quan hệ giữa đất trồng, cây trồng và phân bón là mối quan hệ tác

động qua lại lẫn nhau Bón phân cải tạo đất giúp bộ rễ cây trồng ăn sâu hơn, cây

trồng huy động được nhiều chất dinh dưỡng trong đất hơn, sinh khối được tạo

thành nhiều hơn Quá trình tích luỹ sinh học làm cho tầng đất mặt giàu lên nhanh

chóng Sinh khối được vùi vào đất cung cấp nhiều mùn cho đất, làm tăng dung

tích hấp thu và độ hoãn sung của đất Nhà nông có thể tiết kiệm phân bón hơn

không phải chỉ vì chất dinh dưỡng được trả lại mà còn vì hệ số sử dụng phân bón

tăng lên

Cây trồng phát triển tốt nhờ phân bón, tán cây phát triển nhanh, mặt đất

chóng được che phủ làm giảm bớt lực đập phá của giọt mưa, bảo vệ được kết cấu

Thân, rễ cây phát triển làm chậm dòng chảy trên mặt, hướng nước chảy chậm lại

và xuống sâu tăng được sức chứa nước của đất, giảm bớt xói mòn rửa trôi

Những kết quả thí nghiệm theo quan điểm để phân hoá học đi trước một

bước trên vùng đất xấu (Đông Anh, Ba Vì ), đất đồi dốc (Phú Thọ) để tăng nhanh

sinh khối, phủ kín nhanh đất dốc, nhờ đó mà tăng nhanh được độ phì nhiêu và

giảm được xói mòn rửa trôi đã chứng minh rất rõ tác dụng bảo vệ đất của biện

pháp bón phân hợp lý cho cây trồng Quá trình tích luỹ sắt nhôm tuyệt đối làm

hình thành các tầng đá ong vững chắc ở vùng đồi núi sau khi phá rừng làm rẫy,

dẫn đến hình thành những vùng đất trống, đồi núi trọc là hậu quả của việc tàn phá

lớp phủ thực vật ở vùng nhiệt đới ẩm có gió mùa, với một mùa khô một mùa mưa

rõ rệt lại là một minh hoạ khác cho tác dụng bảo vệ đất của cây trồng

Bón phân cho cây là bón qua đất, nên khi bón phải hiểu đầy đủ tính chất

đất đai Đất chua thì phải bón vôi Đất nặng (nhiều sét) quá hoặc nhẹ (nhiều cát)

quá đều phải được ưu tiên bón phân hữu cơ Đất có thành phần cơ giới nặng thì

vùi phân hữu cơ nông hơn đất có thành phần cơ giới nhẹ Đất nặng có thể bón

nặng tay một chút, bón tập trung hơn trong khi đất nhẹ phải bón ít một, bón rải

làm nhiều lần, bón sát yêu cầu của cây Đất có thành phần cơ giới nhẹ bón nhiều,

bón tập trung, phân sẽ bị rửa trôi, cây có thể bị ngộ thực, lãng phí phân bón, giảm

chất lượng sản phẩm, gây ô nhiễm môi trường

Bón phân cho cây nên bón theo nhu cầu của cây Cây trồng có loại cần nhiều đạm (cây lấy lá), có loại cần nhiều kali (cây lấy củ, cây ăn quả, cây lấy đường) Cây lúa bón nhiều lân thì hạt sáng lên, chất lượng hạt giống tốt hơn Mạ gieo cần được bón nhiều lân thì sức sống khoẻ hơn, năng suất cao hơn (Đào Thế Tuấn) Những cây lấy dầu, cây bộ đậu, cây gia vị lại cần được cung cấp đủ lưu huỳnh

Không chỉ yêu cầu chung khác nhau mà từng giai đoạn sinh trưởng, mỗi cây cũng có yêu cầu phân bón khác nhau Giai đoạn đầu cần nhiều lân và đạm, giai đoạn sau lại cần nhiều lân và kali, các nguyên tố vi lượng Giai đoạn nào cũng không được bón quá nhu cầu của cây và giai đoạn nào cũng phải cung cấp chất dinh dưỡng một cách cân đối

Việc bón phân cho cây phải điều chỉnh cho phù hợp với tình hình thời tiết Cây gặp gió mùa đông bắc ngừng phát triển thì không được bón đạm vì có thể làm giảm tính chịu rét của cây Hết đợt gió mùa đông bắc cây phát triển mạnh trở lại thì phải kịp thời bón đạm để cung cấp thức ăn cho cây phát triển

Cây lúa chiêm cấy xong phải đợi hàng tháng, khi “nghe tiếmg sấm dậy phất cờ mà lên” mới cần bón thúc đẻ trong khi cây lúa xuân và lúa mùa cứ thấy lột

lá mạ xong là có thể bón thúc đẻ rồi, có như vậy mới đón được thời kỳ đẻ nhánh hữu hiệu

Cho nên việc tính thời gian bón thúc cho lúa ở miền Bắc, vùng nhiệt độ thay đổi nhiều trong năm, thậm chí trong một vụ, có khác ở miền Nam Miền Nam , nhiệt độ ổn định quanh năm nên có thể tính bón thúc theo số ngày sau khi sạ, song ở miền Bắc lại không thể tính ngày bón theo ngày sạ hạt mà phải bón theo tình hình sinh trưởng, phát triển của cây

Khi dùng phân bón phải hiểu nguyên lý chung để vận dụng sát đúng cho từng trường hợp cây trồng cụ thể Làm nông nghiệp muốn tốt phải vận dụng phương châm của các lương y: “Thông thư bất như kinh trị” (Đọc thông sách không bằng chữa theo kinh nghiệm) Thực ra, sách cũng là tập hợp các kinh nghiệm rồi tổng kết thành lý luận, song thực tiễn sản xuất lại vô cùng phong phú nên kinh nghiệm cần được bổ sung không ngừng để thể hiện được mọi kinh nghiệm trong sản xuất

Tóm lại, trong việc bón phân cho cây trồng muốn có lãi phải thực hiện 5 đúng: Đúng đất, đúng cây, đúng liều lượng và tỷ lệ các nguyên tố dinh dưỡng, đúng lúc và đúng cách

Định luật sử dụng phân bón

- Định luật trả lại Vào cuối thế kỷ XIX, các nhà khoa học pháp

(Boussingault, Deheran) và Đức (Liebig)… là những người tiên phong về hoá học

nông nghiệp đã phát biểu định luật: “Để cho đất khỏi bị kiệt quệ, cần trả lại cho đất tất cả những nguyên tố cây trồng lấy đi theo sản phẩm thu hoạch”

Định luật trả lại cho phép xây dựng kế hoạch phân bón theo kế hoạch năng suất nếu tính đầy đủ đến hệ số sử dụng phân bón của cây Có thể sử dụng định luật này làm cơ sở cho việc tính toán lượng phân bón để duy trì độ phì nhiêu của đất Định luật trả lại mở đường cho phân hoá học phát triển khiến năng suất ruộng đất tăng lên rất nhanh

Hiện nay trong việc vận dụng biện pháp sinh học cải tạo đất, người ta đã cải tạo đất mặn bằng cách trồng cây chịu mặn, có khả năng đồng hoá nitrat cao, để rút nhanh Na+ ra khỏi dung tích hấp thu trước khi trồng các cây trồng khác

Như vậy là có những nguyên tố không cần trả lại, trả lại một cách máy móc có thể khiến cho đất mãi mãi mất cân đối

- Định luật tối thiếu Năm 1843 Liebig đã phát biểu định luật như sau:

“Năng suất cây trồng phụ thuộc vào nguyên tố phân bón có tỷ lệ thấp nhất so với yêu cầu của cây trồng”

Định luật này hiện được xem là định luật Yếu tố hạn chế thiếu được phát biểu như sau: “Việc thiếu một nguyên tố dinh dưỡng dễ tiêu với cây trồng trong đất (yếu tố hạn chế thiếu) hạn chế hiệu lực của các nguyên tố khác và do vậy làm giảm năng suất cây trồng”

Trong thực tế, khi hàm lượng một nguyên tố nào đó trong đất vượt quá nhu cầu của cây, không cân đối với các nguyên tố khác thì chính nguyên tố đó lại hạn chế tác dụng của các nguyên tố khác Định luật tối thiểu của Liebig có thể mở

rộng thành định luật về yếu tố hạn chế như sau: “Đất thiếu hay thừa một nguyên

tố dinh dưỡng dễ tiêu (nào đó) so với yêu cầu của cây cũng đều làm giảm hiệu quả của các nguyên tố khác và do đó làm giảm năng suất của cây”

- Định luật “bội thu không hẳn tỷ lệ thuận với lượng phân bón cho cây”

(Mitscherlich)

Trong một thí nghiệm phân bón cho ngô, người ta tăng dần lượng phân bón và ghi lại năng suất ở mỗi mức bón tương ứng

Mục đích của người sản xuất không phải chỉ nhằm đạt năng suất cao nhất

mà là tìm lợi nhuận cao nhất Do đó phải tìm lượng bón tối thích kinh tế

Lượng bón đạt lợi nhuận cao nhất là lượng bón mà ở đó hiệu suất một kilô phân đó hoặc tối thiểu là trả đủ tiền mua một kilô phân bón để bón thêm

- Định luật ưu tiên chất lượng sản phẩm Chất lượng sản phẩm là toàn bộ

các chỉ tiêu sinh học (hàm lượng prôtêin, các chất khoáng, chất đường bột, chất kích thích, chất men, các chất vitamin ) có trong nông sản bảo đảm cho con