Báo cáo nghiên cứu nông nghiệp " Các nhóm đất chính và những mặt hạn chế của đất ảnh hưởng đến sản lượng cây trồng cạn " pptx

009/06 VIE Six-monthly Report- October 2008 Phụ lục 1 VIE 009/06. Nâng cao năng lực khuyến nông viên các tỉnh trong việc đánh giá những mặt hạn chế của đất đến sức sản xuất thông qua việc sử dụng hệ thống hổ trợ SCAMP Các nhóm đất chính và những mặt hạn chế của đất ảnh hưởng đến sản lượng cây trồng cạn 1. Duyên Hải Nam Trung Bộ PW Moody a và Phan Thị Công b a Bộ Tài Nguyên Thiên Nhiên và Nước Queensland, Indooroopilly, Qld 068, Úc b Viện Khoa Học Kỹ Thuật Nông Nghiệp Miền Nam,Tp. Hồ Chí Minh, Việt Nam 2 1. Giới thiệu ‘Bộ trọn gói về việc quản lý các mặt hạn chế của đất’ (‘SCAMP’) được phát triển nhằm đánh giá những mặt hạn chế của đất đến sản lượng cây trồng thông qua một số đặc tính cơ bản của đất (Moody và Phan Thi Công 2008; Moody và cộng tác viên 2008). Một khi những hạn chế của đất được xác định, các biện pháp kỹ thuật giúp cải t ạo và giảm thiểu những mặt hạn chế này sẽ được xác định. Sức chống chịu của cây trồng thay đổi theo tính chất đất và một đặc tính đất nào đó hạn chế sinh trưởng của một cây trồng này nhưng có thể không ảnh hưởng đến một cây trồng khác. Do đó, một khi xác định được những hạn chế của một nhóm đất đặc trưng nào đó, ngườ i ta có thể đánh giá được khả năng hỗ trợ của đất đó đến sản lượng của các loại cây trồng đặc trưng. Mục tiêu của một loạt các báo cáo này là: - Đánh giá lại những thông tin hiện hữu trên việc xác định và mở rộng diện tích các loại đất trồng trọt vùng cao ở một số tỉnh trọng tâm của Việt Nam. - Xác định các nhóm đất chính được sử dụng cho hộ nông dân sản xuất nhỏ ở các tỉnh trọng điểm và xác định những mặt hạn chế của nó thông qua việc sử dụng SCAMP. - Xác định những hệ thống cây trồng chính đã được sử dụng ở hộ nông dân sản xuất nhỏ tại một số tỉnh trọng điểm hoa màu và soạn thảo những yêu cầu về đất đặc trưng của các hệ thống trồng trọt này. - Kết nối một số những hạn chế với những yêu cầu về đất của những cây trồng cạn và xây dựng cẩm nang hướng dẫn cho việc quản lý một số dạng đất đặc trưng cho các loại cây riêng biệt. Phần 2 tập trung vào đất và các hệ thống cây trồng của Duyên Hải Nam Trung Bộ như tỉ nh Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa, Ninh Thuận và Bình Thuận. 2. Khí hậu và loại đất Duyên Hải Nam Trung Bộ có khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ bình quân hàng năm từ 24 o C – 27 o C (thấp nhất 20 o C-21 o C và cao nhất 31 o C-32 o C). Tổng tích ôn hàng năm từ 8.000 o C-9.500 o C, với bức xạ mặt trời hàng năm 140 Kcal/cm 2 . Lượng mưa phân bố hàng năm từ 500 mm đến 2.500 mm với ẩm độ bình quân 70-80%. Sự khác biệt về lượng mưa hình thành trên 3 vùng sinh thái nông nghiệp: - Nam-Ngãi (Quãng Nam và Quãng Ngãi): 2000-2600 mm; - Bình-Phú (Bình Định và Phú Yên): 1500-1700 mm - Nam đèo Cả (Khánh Hòa và Ninh Thuận): <600 mm Các nhóm đất vùng Duyên Hải Nam Trung Bộ gồm: (i) vùng núi và trung du (ii) đồng bằng và (iii) cồn cát ven biển, đồng bằng ngập và đầm lầy. 3 3. Các nhóm đất chính được canh tác ở hộ sản xuất nhỏ Acrisols, Fluvisols and Arenosols là những dạng đất chính của Duyên Hải Nam Trung Bộ. Diện tích của các nhóm đất được trình bày tại Bảng 1. Trong diện tích đất vùng Duyên Hải Nam Trung Bộ, khoảng 19%, đất thích hợp cho nông nghiệp (trong đó khoảng 21% được gieo trồng), 39% là đất rừng và 35% đất bỏ hoang, sông và suối. Bảng 1. Những nhóm đất chính vùng Duyên Hải Nam Trung bộ Việt Nam (Nguồn: Nguyễn Thị Ngọc Hu ệ và ctv (2008) Nhóm đất Diện tích Tỷ lệ (ha) (%) Đất xám ferralit (Ferric Acrisols) 299.512 54,9 Đất phù sa chua (Dystric Fluvisols) 59.466 10,9 Đất xám có tầng loang lổ đỏ vàng (Plinthic Acrisols) 53.465 9,8 Đất xám mùn (Haplic Acrisols) 39.280 7,2 Đất cát (Haplic Arenosols) 19.640 3,6 Khác 74.196 13,6 Tổng cộng 545.560 100,0 4. Một số hạn chế và biện pháp kỹ thuật để sản xuất nông nghiệp bền vững Một số hạn chế chung đến sức sản xuất của đất được xác định ở vùng Duyên Hải Nam Trung Bộ là: - Đất thường nghèo dinh dưỡng và chua (khả năng giữ nước và dinh dưỡng kém); - Hạn hán thường xảy ra do lượng mưa không ổn định và tốc độ bố c hơi nước cao vào mùa khô; - Xói mòn do nước và gió phổ biến, hậu quả của địa hình dốc và che phủ bề mặt ít; - Thoái hóa đất và sa mạc hóa khá phổ biến ở tỉnh Quảng Ngãi và Bình Định; - Ngập lũ thường xảy ra vào mùa mưa; - Sự xâm lấn của cát vào nội địa do gió mạnh và bề mặt che phủ kém; Bảng 1 cho thấy nhóm đất Ferralsols, Acrisols, Arensols và Fluvisols chiếm tỷ lệ lớn nhấ t ở vùng Duyên Hải Nam Trung Bộ. Những mặt hạn chế và chiến lược quản lý đất Ferralsols và Acrisols ở Tây Nguyên đã được thảo luận ở Phần 1 của loạt các báo cáo này (Moody và Cong 2008), những hạn chế và chiến lược này đều có thể áp dụng cho đất Acrisols thuộc vùng Duyên Hải Nam Trung Bộ. Do đó, báo cáo này sẽ đề cập đến những mặt hạn chế và chiến lược quản lý đất phù sa Fluvisols và đất cát Arenosols. Trong phần đ ánh giá về giới hạn những nhóm đất của tỉnh Bình Thuận, Moody và cộng tác viên (2005) đã xác định một số hạn chế của nhóm đất cát (Arenosols) và nhóm đất phù sa (Fluvisols) (Bảng 2). 4 Bảng 2. Các ký hiệu SCAMP cho 4 mẫu đất cát và 5 mẫu đất phù sa tỉnh Bình Thuận, Việt Nam. Số lượng mẫu của từng thuộc tính được đặt trong ngoặc đơn. Thuộc tính Đất cát Đất phù sa Sa cấu S (4) L (1); C (4) Chiều hướng di chuyển của nước Thoát nước (4) Thoát nước + chảy tràn (1); Chảy tràn/ đọng nước (4) Độ chua Tầng mặt a (1) Tầng mặt a (2) Nguy cơ axit hóa ar (cao) (2); ar (rất cao) (2) ar (thấp) (3); ar (trung bình) (2) Khả năng giữ dinh dưỡng thấp e (4) e (1) Carbon hữu cơ thấp Om (3) Dự trữ kali thấp Tầng mặt k (4) Tầng mặt k (3) Chặt chẻ hs (4) Nén chặt Dí dẻ chặt (4) Những đánh giá này cho thấy rằng sa cấu cát chiếm ưu thế trong nhóm đất Arenosols, với hàm lượng chất hữu cơ thấp, CEC thấp, và nguy cơ axit hóa từ cao đến rất cao. Tình trạng kali thấp. Thoát nước theo chiều sâu là hướng di chuyển chính của nước. Dí dẻ chặt là nhược điểm của các loại đất Arenosols có thành phần cơ giới cát mịn (20-200 µm). Sa cấu sét chiếm ưu thế trong nhóm đất phù sa. Tùy thuộc độ dố c, chảy tràn hoặc đọng nước là đường di chuyển nước chính. Đặc tính chua thì không phổ biến ở nhóm đất này. Khả năng dự trữ kali thấp và đóng váng bề mặt thường xảy ra trên nhóm đất này. Từ những mặt hạn chế này, dữ liệu SCAMP cho ra những chiến lược quản lý thích hợp cho sản xuất nông nghiệp bền vững như sau: e: Làm tăng CEC trong đất bằng cách làm tăng hàm lượng chất hữ u cơ trong đất (duy trì các tàn dư thực vật, bổ sung tàn dư hữu cơ, trồng cây che phủ hoặc trồng cây phân xanh) kết hợp với chương trình bón vôi để gia tăng pH đất và điện tích biến đổi của CEC (Aitken và ctv., 1998; Phan & Merckx, 2005). Vấn đề thực tiễn của việc bón bổ sung sét chất lượng cao nhằm gia tăng điện tích vĩnh cửu có thể được áp dụng (Noble và ctv., 2004). om (thấp): Gia tăng hàm lượng chấ t hữu cơ trong đất sẽ giúp cải thiện khả năng cung cấp dinh dưỡng, tăng CEC, tăng khả năng giữ nước và khả năng đệm pH. Việc quản lý chất hữu cơ ở những đất nhiệt đới bao gồm việc che phủ bề mặt và sự cày vùi các loại cây phân xanh như cây họ đậu hoặc đồng cỏ, duy trì các tàn dư thực vật nơi hoa màu được trồng, không đốt cháy tàn dư thực vật, hạn chế hoặc không sử dụng các hệ thống cày bừa, trồng theo băng và bón chất hữu cơ (như phân chuồng, rác thải thành phố đã ủ, bùn từ cống rãnh và chất thải hữu cơ công nghiệp địa phương) thu được từ bên ngoài nông trại. 5 k: Phân kali hoặc chất bổ sung dạng hữu cơ chứa một lượng kali đáng kể cần được bón cho đất. Đất với khả năng dự trữ kali thấp ở tầng dưới lớp đất mặt, cây trồng có thể có những biểu hiện thiếu kali trong các giai đoạn bị hạn. Trong trường hợp này, việc bón phân kali bên dưới hạt lúc gieo hoặc trộn phân kali qua đất tại hố gieo là chiến lược quản lý hiệu quả hơn bón phân kali trên mặt đất theo hàng dọc theo cây. Giám sát chặt chẻ các triệu chứng thiếu kali trên cây. hs, comp: Đóng váng bề mặt làm giảm tốc độ thấm nước và dẫn đến cây trồng kém phát triển, trong khi đó các lớp dí dẻ chặt làm hạn chế sự phát triển bộ rễ và giới hạn chiều sâu phát triển của bộ rễ dẫn đến cây trồng chiu sức ép rấ t lớn khi gặp hạn. Việc duy trì tàn dư thực vật và che phủ bề mặt phải được áp dụng để duy trì ẩm độ lớp đất mặt do đó giảm thiểu hiện tượng đóng váng. Để hạn chế tối đa nguy cơ dí dẻ đất, chỉ nên làm đất khi ẩm độ đất thấp hơn giới hạn dẻo của chúng và cày bừa cũng như di chuyển cơ giới nên hạn chế khi đất ẩm hơn giới hạn dẻo của nó. 5. Các cây trồng chính trên đất vùng cao ở những hộ nông dân sản xuất nhỏ Dữ liệu thống kê nông nghiệp được sử dụng nhằm xác định những loại cây trồng chính của những hộ nông dân sản xuất nhỏ trên vùng Duyên hải Nam Trung Bộ. Diện tích cây trồng được trình bày ở Bảng 3. Những loại cây trồng ở hộ nông dân sản xuất nhỏ phổ biến là lúa, bắp, khoai mì, mía và đậu phộng. Nhìn chung, dừa, điều và cao su là những cây trồng dài ngày có giá trị thương mại cao. Bảng 3. Diện tích trồng vùng Duyên Hải Nam Trung Bộ. Tất cả cây trồng được trồng ở quy mô hộ sản xuất nhỏ ngoại trừ cây cao su. Cây trồng Diện tích (ha) Lúa 540.000 Mía 71.067 Bắp 41.300 Điều 32.426 Mì 46.600 Cà phê 5.196 Đậu phộng 24.200 Bông 1787 Tiêu 988 6 6. Sự thích hợp của đất cho những cây trồng chính ở những nông hộ sản xuất nhỏ Những đánh giá SCAMP của nhóm đất cát và đất phù sa (Phần 4 bên trên) đã xác định nhiều mặt hạn chế về đất đến khả năng sản xuất của đất. Một số mặt hạn chế ảnh hưởng đến sức sản xuất cây trồng, bất chấp loạ i cây trồng: CEC thấp (e), carbon hữu cơ thấp (om), thiếu kali (k), đóng váng bề mặt (hs) và các tầng dí dẻ chặt (comp). Tuy nhiên, các loại cây trồng khác nhau về khả năng chịu đựng được những hạn chế khác như mức độ thoát nước và tính chua; trong khi đó một thuộc tính đất đặc trưng hoặc một hạn chế có thể là một giới hạn chính đến sức s ản xuất của một cây trồng nhưng nó có thể chỉ là một giới hạn không đáng kể tới một cây trồng khác. Tiêu chuẩn của FAO (1976) cho việc đánh giá đất sử dụng 5 cấp để phân loại tính thích nghi của một đơn vị đất địa hình đặc trưng cho sự phát triển của một cây trồng riêng biệt (Bảng 4). Để thuận tiện cho việc áp dụng SCAMP, những thuộc tính/hạn ch ế của đất riêng lẻ xác định cho nhóm đất cát và đất phù sa được đánh giá theo ảnh hưởng của chúng lên sản xuất bền vững của cây trồng chính trên vùng đất bờ biển Nam Bộ đối với nông dân sản xuất nhỏ (Bảng 5). Việc đánh giá được dựa trên sự phối hợp thông tin của Williams (1975), Landon (1984), Page (1984), Schaffer và Andersen (1994), Robinson (1996) và Dierolf và ctv (2001). Bảng 4. Phân lớp khả năng thích nghi của đất [nguồn: FAO 1976] Lớp thích nghi Tiêu chuẩn Mô tả 1 Thích hợp cao Đất thích hợp cho sản xuất bền vững mà không cần cải tạo. 2 Thích hợp trung bình Đất thích hợp cho sản xuất bền vững nếu các biện pháp cải tạo tối thiểu được áp dụng (Vi du: bón vôi, lên liếp để cải thiện tính thoát nước cục bộ) 3 Khó thích hợp cho trồng trọt Đất chỉ thích hợp cho sản xuất nông nghiệp bền vững nếu được cải tạo qui mô (ví dụ: xây dựng hệ thống thoát nước trên qui mô lớn) 4 Không thích hợp Đất không thích hợp cho sản xuất nông nghiệp bền vững. 7 Bảng 5. Phân lớp thích nghi của thuộc tính và hạn chế đất đối với sức sản xuất của những cây trồng đặc trưng. Miêu tả SCAMP Lúa nước Bắp Khoai mì Mía Cà phê Đậu phộng Thành phần cơ giới đất S L C O 4 1 1 4 2 1 1 3 2 1 2 2 2 1 1 3 2 1 1 3 2 1 3 3 Phân loại tính thoát nước 1 (g) 2 (g - ) 3 4 5 6 2 1 3 4 4 4 4 4 3 1 1 1 4 3 3 2 1 1 4 3 2 1 1 1 4 4 3 2 1 1 4 3 3 2 1 1 Độ dốc (%) 0-2 2-5 5-10 >10 1 2 3 4 1 1 2 3 1 1 2 3 1 1 2 2 1 1 2 3 1 1 2 3-4 pH đất a - 1 2 2 3 1 2 1 2 2 3 1 2 Độ mặn s - s 2 3 3 4 3 4 2 4 3 4 3 4 Khả năng chịu hạn L L H L L M Dinh dưỡng chính/ vùng lấy nước (cm) <50 80-100 >100 >100 >100 50-100 Nhu cầu dinh dưỡng N cao N, K cao Chịu được độ phì thấp N cao N, K cao Calci bón vào vùng đâm tia Những đề nghị dưới đây áp dụng cho các biện pháp kỹ thuật cần được thực hiện để thỏa mãn những nhu cầu của từng loại cây trồng ngoài những biện pháp đã trình bày ở Phần 4. Thành phần cơ giới S: Do lượng nước hữu dụng có trong đất cát thấp, việc tưới nước trở thành một nhu cầu rất cần thiết cho những cây trồng có khả n ăng chịu hạn kém như bắp, mía và cà phê. Sử dụng lớp phủ bề mặt từ tàn dư thực vật sẽ làm giảm sự bốc thoát hơi nước và tăng khả năng giữ ẩm của đất. Đối với những cây trồng có nhu cầu dinh dưỡng cao như bắp, mía và cà phê, khi trồng trên những vùng đất cát có ECEC thấp, những chất dinh dưỡng như kali khi bón nên chia ra nhiều lần bón. Trồng cây phân xanh hoặc bón ch ất xanh (ví dụ: cây cúc quì) sẽ tạm thời làm tăng khả năng giữ dinh dưỡng của đất (CEC). C: Những cây có củ như khoai mì không thích hợp trồng ở đất sét nhiều vì rất khó thu hoạch. Đất sét không thích hợp cho những loại cây trồng không có khả năng chịu đựng độ ẩm cao trong thời gian dài như cây cà phê, Tính thấm của đất sét thấp nên chúng duy trì ẩm lâu hơn so với những đất có cấu trúc nhẹ hơn. 8 Sự thoát nước Những loại đất với khả năng thoát nước kém thì không thích hợp cho cây trồng không thể chịu đựng được điều kiện ngập úng như cà phê và bắp vì vậy nếu trồng cần phải lên líp cao và thiết kế lại hệ thống thoát nước. Độ chua của đất a: Những đất có hạn chế này không thích hợp cho những cây trồng có sức chịu đựng đối v ới độc tố nhôm hoặc mangan từ thấp đến trung bình như bắp và cà phê trừ khi một kế hoạch bón vôi hoàn chỉnh được thực hiện. a - : Những đất này đòi hỏi một kế hoạch bón vôi nếu chúng được sử dụng để trồng những cây có sức chịu đựng kém đối với độc tố nhôm như bắp và cà phê. Việc bón thân lá cây cúc quỳ trên các nhóm đất chua cho thấy có sự cải thiện độ chua đất từ việc tăng pH đất. Một lợi ích từ việc sử dụng phân lân nung chảy (FMP) như một nguồn phân lân cho thấy nó cũ ng có hiệu quả như bón vôi. Độ sâu dinh dưỡng/ nước cây hút Đối với những hạn chế của đất như có tầng đế cày bị nén chặt (comp), các cây trồng có bộ rễ hoạt động nông sẽ không bị ảnh hưởng nhiều như những cây trồng có bộ rễ sâu hơn như cà phê và mía. 7. Kết luận Đất đỏ (Ferralsols), đất xám (Acrisols), đất cát (Arenosols) và đất phù sa (Fluvisols) là những nhóm đất chính ở Duyên Hải Nam Trung Bộ . Những hạn chế khá phổ biến trên nhóm đất cát là khả năng cung cấp nước thấp, khả năng giữ cation dinh dưỡng kém, thiếu kali, đất chua, hàm lượng chất hữu cơ thấp, và bị nén chặt khi đất chứa nhiều cát mịn. Sự thoát nước theo chiều sâu là đường di chuyển chính. Đối với đất phù sa (Fluvisols) các mặt hạn chế phổ biến là hàm lượng kali thấp, thỉnh thoảng bị độ chua và các vấ n đề về lý tính đất như đóng váng bề mặt. Nhóm đất Fluvisols bị hạn chế trong vấn đề thoát nước dẫn đến hiện tượng chảy tràn theo chiều dốc hoặc ngập úng và đọng vũng ở vùng trũng thấp. Những cây trồng phổ biến nhất ở những hộ nông dân sản xuất nhỏ của trong vùng là lúa nước, bắp, khoai mì, mía, cà phê và đậu phộng. Mỗi cây trồng chịu đựng đượ c vài hạn chế nhất định, và do đó quản lý đất nhằm cải thiện hoặc giảm thiểu những tác động từ những mặt hạn chế này đến sức sản xuất cây trồng cũng thay đổi theo. Tuy nhiên việc áp dụng một chương trình bón kali và giảm làm đất (để hạn chế sự nén chặt và đóng váng bề mặt) sẽ có ích cho đất cát (Arenosols) và đất phù sa (Fluvisols). Bón chất hữu cơ cho đất cát (Arenosols) là rất cần thiết. Lên liếp để cải thiện quá trình tiêu thoát nước là vấn đề thiết yếu cho vùng rễ ở những cây trồng cạn trên đất phù sa (Fluvisols). 9 Tài liệu tham khảo Aitken, R.L., Moody, P.W. and Dickson, T. 1998. Field amelioration of acidic soils in south-east Queensland. I. Effect of amendments on soil properties. Australian Journal of Agricultural Research, 49, 627-637. Dierolf, T., Fairhurst, T. and Mutert, E. 2001. Soil Fertility Kit. Potash and Phosphate Institute: Singapore. FAO. 1976. Framework for land evaluation. Soils Bulletin No. 32. FAO:Rome. Landon, J.R. (ed.) 1984. Booker Tropical Soil Manual. Longman Inc.: New York Moody, P.W. and Cong, P.T. 2008. Major Cropping Soils and Soil Constraints to Productivity of Major Upland Crops Grown by Smallholders. I. Gia Lai Province. CARD 009/06 VIE Six-monthly Report- April 2008. CARD, Hanoi. Moody, P.W., Vinh, N.C., Cong, P.T., and Legrand, J. 2008. A decision support framework for the sustainable management of sandy soils. Proceedings of 'Management of Tropical Sandy Soils for Sustainable Agriculture', pp 357-361, 27 Nov-2 Dec 2005, Khon Kaen Thailand. FAO: Bangkok. Noble, A.D., Ruaysoongnern, S., Penning de Vries, F.W.T., Hartmann, C. and Webb, M.J. 2004. Enhancing the agronomic productivity of degraded soils in northeast Thailand through clay-based Interventions. In: Water and Agriculture (eds. Seng, V., Craswell, E., Fukai, S. & Fischer, K.), ACIAR Proceedings No. 116, ACIAR, Canberra, pp. 147-160. Nguyen thi Ngoc Hue et al. (2008) Page, P.E. 1984. Tropical Tree Fruits for Australia. QDPI Information Series QI 83018. Queensland Department of Primary Industries: Brisbane. Phan, T.C. and Merckx, R. 2005. Improving phosphorus availability in two upland soils of Vietnam using Tithonia diversifolia H. Plant and Soil, 269, 11-23. Robinson, J.C. 1996. Bananas and Plantains. CAB International: Oxon. Schaffer, B. and Andersen, P.C. 1994. Handbook of Environmental Physiology of Fruit Crops. CRC Press: Florida. Williams, C.N. 1975. The Agronomy of the Major Tropical Crops. Oxford University Press: London. . khuyến nông viên các tỉnh trong việc đánh giá những mặt hạn chế của đất đến sức sản xuất thông qua việc sử dụng hệ thống hổ trợ SCAMP Các nhóm đất chính và những mặt hạn chế của đất ảnh. hợp của đất cho những cây trồng chính ở những nông hộ sản xuất nhỏ Những đánh giá SCAMP của nhóm đất cát và đất phù sa (Phần 4 bên trên) đã xác định nhiều mặt hạn chế về đất đến khả năng sản. ảnh hưởng đến một cây trồng khác. Do đó, một khi xác định được những hạn chế của một nhóm đất đặc trưng nào đó, ngườ i ta có thể đánh giá được khả năng hỗ trợ của đất đó đến sản lượng của các