Nghiên cứu ảnh hưởng của một số phương thức sử dụng đất dốc và điều kiện khô hạn đến tính chất đất tại xã chiềng ngần, thành phố sơn la, tỉnh sơn la

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP PHẠM THỊ HÀ TRANG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ PHƯƠNG THỨC SỬ DỤNG ĐẤT DỐC VÀ ĐIỀU KIỆN KHÔ HẠN ĐẾN TÍNH CHẤT ĐẤT TẠI XÃ CHIỀNG NGẦN, THÀNH PHỐ SƠN LA, TỈNH SƠN LA CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC MÃ NGÀNH : 8620201 LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS ĐINH MAI VÂN Hà Nội, 2023 i CỢNG HỊA XÃ HỢI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan, cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình nghiên cứu khác Nếu nội dung nghiên cứu trùng lặp với công trình nghiên cứu cơng bố, tơi xin hồn toàn chịu trách nhiệm tuân thủ kết luận đánh giá luận văn Hội đồng khoa học Hà Nội, ngày tháng năm 2023 NGƯỜI CAM ĐOAN Phạm Thị Hà Trang ii LỜI CẢM ƠN Để hồn thành Chương trình đào tạo sau Đại học Trường Đại học Lâm nghiệp, thực đề tài “ Nghiên cứu ảnh hưởng số phương thức sử dụng đất dốc điều kiện khơ hạn đến tính chất đất xã Chiềng Ngần, thành phố Sơn La, tỉnh Sơn La” Tơi xin chân thành tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến TS Đinh Mai Vân, người thầy tận tình bảo, hướng dẫn truyền đạt kiến thức q báu giúp tơi hồn thiện luận văn Xin trân trọng cảm ơn giúp đỡ hỗ trợ quan, đơn vị thời gian thực luận văn: Phòng Đào tạo sau Đại học Khoa Lâm học, Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam Đồng thời tơi nhận đóng góp quý báu Thầy, Cô giáo đồng nghiệp Nhân dịp tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới người bạn, người thân gia đình ln kịp thời động viên tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2023 TÁC GIẢ Phạm Thị Hà Trang iii BỘ NƠNG NGHIỆP VÀ PTNT CỢNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP Độc lập – Tự – Hạnh phúc Hà Nội, ngày…….tháng…….năm 2023 BẢN NHẬN XÉT Của người hướng dẫn luận văn thạc sĩ Người hướng dẫn khoa học: TS Đinh Mai Vân Đơn vị công tác: Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Họ tên học viên: Phạm Thị Hà Trang Chuyên ngành: Lâm học Tên đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng số phương thức sử dụng đất dốc điều kiện khơ hạn đến tính chất đất xã Chiềng Ngần, thành phố Sơn La, tỉnh Sơn La” NỘI DUNG NHẬN XÉT Về thái độ tinh thần học viên trình thực luận văn: Học viên Phạm Thị Hà Trang cố gắng trình thực nội dung luận văn Học viên có khả làm việc độc lập công việc Luận văn bao gồm nội dung địi hỏi phải thực ngồi trường, phân tích phịng thí nghiệm, học viên ln nghiêm túc thực Nội dung khoa học luận văn khả ứng dụng đề tài: Số liệu, kết luận văn đảm bảo có độ tin cậy tính xác cao Nội dung khoa học luận văn phù hợp với mục tiêu tiêu đề luận văn Nội dung kết luận văn có ý nghĩa thực tiễn cao khu vực iv nghiên cứu, sở khoa học để đưa biện pháp sử dụng đất mang lại hiệu cao Kết luận chung: Nội dung hàm lượng khoa học luận văn hoàn toàn đáp ứng yêu cầu luận văn thạc sĩ Tơi hồn tồn đồng ý cho học viên Phạm Thị Hà Trang bảo vệ luận văn trước hội đồng khoa học Người nhận xét TS Đinh Mai Vân v MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii BẢN NHẬN XÉT iii MỤC LỤC v DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT vii DANH MỤC BẢNG viii DANH MỤC HÌNH viii ĐẶT VẤN ĐỀ Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nghiên cứu giới 1.1.1 Tính chất đất kiểu sử dụng đất 1.1.2 Ảnh hưởng khô hạn đến tính chất đất vai trị phốt hệ sinh thái 1.2 Tình hình nghiên cứu nước cần thiết tiến hành nghiên cứu đề tài Chương MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 10 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 10 2.2 Đối tượng nghiên cứu 10 2.3 Nội dung nghiên cứu 10 2.4 Địa điểm lấy mẫu 11 2.5 Phương pháp nghiên cứu 11 2.5.1 Phương pháp thu thập mẫu thực địa 11 2.5.2 Phương pháp xử lý đất, thiết kế thí nghiệm 12 2.5.3 Phương pháp phân tích phịng thí nghiệm 13 2.5.4 Phương pháp xử lý số liệu 15 vi Chương ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 16 3.1 Khu vực xã Chiềng Ngần, thành phố Sơn La, tỉnh Sơn La 16 3.1.1 Vị trí địa lý 22 3.1.2 Địa hình 22 3.1.3 Đặc điểm khí hậu 23 3.1.4 Đặc điểm đất đai 23 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 29 4.1 Một số tính chất đất khu vực nghiên cứu 29 4.1.1 pHH2O 29 4.1.2 Tổng cacbon (TC%) 30 4.1.3 Tổng nitơ (TN%) 31 4.1.3 Tổng phốt (TP%) 32 4.1.4 Thành phần giới đất 33 4.2 Sự giải phóng dinh dưỡng hòa tan từ đất phương thức sử dụng đất điều kiện khô hạn 34 4.2.1 Hàm lượng tổng phốt hòa tan 35 4.2.2 Hàm lượng tổng cacbon hòa tan 36 4.2.3 Sinh khối vi sinh vật cacbon đất khu vực nghiên cứu 37 4.2.4 Hàm lượn cacbon khoáng hóa 39 4.3 Phân lập xác định hiệu lực phân giải phốt vơ khó tan 40 KẾT ḶN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 vii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu pH MBC TC TCVN Giải thích Độ chua Sinh khối bon vi sinh vật Cacbon tổng số Tiêu chuẩn Việt Nam TDK Tổng lượng kali hòa tan TDP Tổng lượng phốt hòa tan TN Nitơ tổng số TOC TP TPCG Tổng lượng bon hòa tan Phốt tổng số Thành phần giới viii DANH MỤC BẢNG Bảng 4.1 Thành phần giới đất khu vực nghiên cứu 33 Bảng 4.2 Ảnh hưởng điều kiện khô hạn đến số dinh dưỡng hòa tan đất 35 Bảng 4.3 Ảnh hưởng khô hạn đến sinh khối vi sinh vật khả khống hóa bon 38 Bảng 4.4 Ảnh hưởng khô hạn đến vi khuẩn phân giải phốt 41 DANH MỤC HÌNH Hình 4.1 Biểu đồ giá trị pH đất khu vực nghiên cứu 30 Hình 4.2 Biểu đồ Cacbon tổng số (TC%) đất khu vực nghiên cứu 31 Hình 4.3 Biểu đồ Nitơ tổng số (TN%) đất khu vực nghiên cứu 32 Hình 4.4 Phốt tổng số (TN%) đất khu vực nghiên cứu 33 Hình 4.5 Biểu đồ tổng phốt hòa tan kiểu sử dụng đất ảnh hưởng điều kiện khô hạn 36 Hình 4.6 Biểu đồ tổng bon hòa tan đất kiểu sử dụng đất ảnh hưởng điều kiện khô hạn 37 Hình 4.7 Biểu đồ sinh khối bon vi sinh vật kiểu sử dụng đất ảnh hưởng điều kiện khô hạn 39 Hình 4.8 Biểu đồ sinh khối Nitơ vi sinh vật kiểu sử dụng đất độ ẩm khác 40 Hình 4.9 Vi sinh vật phân giải phốt môi trưởng lỏng 43 Hình 4.10 Vi sinh vật phân giải phốt môi trường Agar 44 ĐẶT VẤN ĐỀ Các kiểu sử dụng đất khác nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến tính chất lý học, hóa học sinh học đất; tính chất đất đặc trưng cho phương thức sử dụng đất (Römkens et al., 1999; Negasa et al., 2017; Manpoong and Tripathi 2019) Thay đổi sử dụng đất bối cảnh hạn hán có tác động lớn đến tính chất sinh hóa đất làm gia tăng mức độ thường xuyên cường độ khơ hạn, làm giảm chức vi sinh vật hệ sinh thái Các nghiên cứu gần cho thấy, cấu trúc cộng đồng vi sinh vật đất bị ảnh hưởng nghiêm trọng việc thay đổi sử dụng đất, mức độ che phủ đất hoạt động canh tác nông nghiệp Những yếu tố tác động lên hàm lượng chất hữu đất kéo theo thay đổi sinh khối vi sinh vật đất hiệu suất đồng hóa bon vi sinh vật Cây trồng nguồn gốc chủ yếu chất hữu đất, có tác dụng trì độ ẩm đất Tuy nhiên, suốt 20 năm qua (1980-2000) 80 % diện tích đất trồng trọt bắt nguồn từ đất lâm nghiệp Việc chuyển đổi sử dụng đất dẫn đến suy giảm khả trữ ẩm đất làm giảm tính chống chịu hệ sinh thái cạn tác động khô hạn Sự thay đổi sử dụng đất làm tăng rủi ro khô hạn tiềm đất bị khai thác mức để phục vụ cho hoạt động sản xuất nông nghiệp, gây kiệt quệ dinh dưỡng đất, cân sinh học đất khả trữ ẩm đất Quá trình khơ hạn q trình thường xun xảy đất coi q trình vô phổ biến gây ảnh hưởng lên nhiều loại đất; đặc biệt tầng lớp mặt (Blackwell et al 2013) Quá trình dẫn đến thấm lọc qua màng tế bào, phá vỡ màng tế bào vi sinh vật phá vỡ hạt kết cấu đất (Schimel et al 1999; Kaiser et al 2015) Khi đất trải qua q trình khơ giải phóng chất hữu chất dinh dưỡng (Denef et al 2001); chất dinh dưỡng đóng góp vào nguồn dinh