Nâng cấp hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở cho đánh giá tiềm năng sử dụng đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An Giang

Nâng cấp hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở cho đánh giá tiềm năng sử dụng đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An GiangNâng cấp hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở cho đánh giá tiềm năng sử dụng đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An GiangNâng cấp hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở cho đánh giá tiềm năng sử dụng đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An GiangNâng cấp hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở cho đánh giá tiềm năng sử dụng đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An GiangNâng cấp hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở cho đánh giá tiềm năng sử dụng đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An GiangNâng cấp hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở cho đánh giá tiềm năng sử dụng đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An GiangNâng cấp hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở cho đánh giá tiềm năng sử dụng đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An GiangNâng cấp hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở cho đánh giá tiềm năng sử dụng đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An GiangNâng cấp hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở cho đánh giá tiềm năng sử dụng đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An GiangNâng cấp hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở cho đánh giá tiềm năng sử dụng đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An GiangNâng cấp hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở cho đánh giá tiềm năng sử dụng đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An GiangNâng cấp hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở cho đánh giá tiềm năng sử dụng đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An GiangNâng cấp hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở cho đánh giá tiềm năng sử dụng đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An GiangNâng cấp hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở cho đánh giá tiềm năng sử dụng đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An GiangNâng cấp hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở cho đánh giá tiềm năng sử dụng đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An GiangNâng cấp hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở cho đánh giá tiềm năng sử dụng đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An GiangNâng cấp hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở cho đánh giá tiềm năng sử dụng đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An GiangNâng cấp hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở cho đánh giá tiềm năng sử dụng đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An GiangNâng cấp hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở cho đánh giá tiềm năng sử dụng đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An GiangNâng cấp hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở cho đánh giá tiềm năng sử dụng đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An GiangNâng cấp hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở cho đánh giá tiềm năng sử dụng đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An GiangNâng cấp hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở cho đánh giá tiềm năng sử dụng đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An GiangNâng cấp hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở cho đánh giá tiềm năng sử dụng đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An GiangNâng cấp hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở cho đánh giá tiềm năng sử dụng đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An GiangNâng cấp hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở cho đánh giá tiềm năng sử dụng đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An GiangNâng cấp hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở cho đánh giá tiềm năng sử dụng đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An GiangNâng cấp hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở cho đánh giá tiềm năng sử dụng đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An GiangNâng cấp hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở cho đánh giá tiềm năng sử dụng đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An Giang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

ĐỘ PHÌ NHIÊU ĐẤT FCC LÀM CƠ SỞ CHO ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG SỬ DỤNG ĐẤT LÚA VÀ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

MÃ SỐ NCS: P1416004

ĐỘ PHÌ NHIÊU ĐẤT FCC LÀM CƠ SỞ CHO ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG SỬ DỤNG ĐẤT LÚA VÀ

CHẤP THUẬN CỦA HỘI ĐỒNG

Luận án này với tựa đề là “Nâng cấp hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở cho đánh giá tiềm năng sử dụng đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An Giang”, do nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Phương Đài thực hiện theo sự hướng dẫn của PGS.TS Lê Văn Khoa Luận án đã báo cáo và được Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ thông qua ngày: …/… / ….Luận án đã được chỉnh sửa theo góp ý và được Hội đồng đánh giá luận án

LỜI CẢM TẠ

Tôi xin trân trọng và biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Lê Văn Khoa đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn khoa học cũng như tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận án này

Tôi xin chân thành cảm ơn đến GS.TS Võ Quang Minh, GS.TS Lê Quang Trí, PGS.TS Phạm Thanh Vũ và Quý Thầy, Cô tham gia đóng góp ý kiến trong Hội đồng bảo vệ đề cương và Hội đồng đánh giá chuyên đề đã có những góp ý sâu sắc cho luận án

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ban Giám Hiệu, Lãnh đạo Khoa, Quý Thầy Cô trong Văn phòng Khoa Môi trường và Tài nguyên thiên nhiên và Khoa Sau Đại học trường Đại học Cần Thơ đã tạo điều kiện thuận lợi và nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học và hoàn thành thủ tục để bảo vệ luận án

Xin chân thành cảm ơn Chủ nhiệm Đề tài cấp Bộ “Nghiên cứu mối quan hệ giữa hệ thống phân loại đất WRB với hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở thành lập bản đồ độ phì nhiêu đất Tỉnh An Giang Mã số B2017-TCT-27ĐT Thực hiện 2017-2020” đã hỗ trợ kinh phí thực hiện thí nghiệm

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ths Huỳnh Chí Linh - Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ Thực vật tỉnh An Giang, Ths Thái Thành Dư, Ths Nguyễn Thị Hà Mi – Nghiên cứu viên bộ môn Tài nguyên đất, khoa Môi trường và Tài nguyên Thiên nhiên, trường Đại học Cần Thơ Các bạn Nguyễn Tuấn Anh, Phan Nhựt Trường - học viên Cao học khóa 23 ngành Quản lý đất đai; em Nguyễn Hồng Phúc sinh viên ngành Quản lý đất đai khóa 40, trường Đại học Cần Thơ; em Phạm Đức Lộc, Nguyễn Thanh Bút, Nguyễn Lê Nhật Quang sinh viên ngành Trồng trọt khóa 16, trường Đại học An Giang đã hỗ trợ tôi trong suốt quá trình thu thập và xử lý số liệu thực hiện đề tài

Tôi xin chân thành biết ơn Ban Giám đốc Trung tâm Quan trắc và Kỹ thuật tài nguyên môi trường An Giang và đồng nghiệp đã tạo điều kiện cho tôi được tham dự và hoàn thành khoá học

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình đã luôn quan tâm, hỗ trợ và động viên tôi rất nhiều trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận án

Nguyễn Thị Phương Đài

TÓM TẮT

Hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất (FCC) là một hệ thống kỹ thuật phân loại đất, tập trung một cách định lượng vào các đặc tính vật lý và hóa học của đất, điều này là quan trọng đối với việc quản lý độ phì nhiêu đất Đồng thời, cho phép khuyến cáo cải thiện các điều kiện giới hạn đất cụ thể nhằm quản lý tài nguyên đất và quy hoạch sử dụng đất hợp lý

An Giang là địa phương có sản lượng lúa lớn thứ hai cả nước, đồng thời lúa và rau màu được xác định là hai trong ba ngành hàng xuất khẩu chủ lực của tỉnh Việc canh tác liên tục ba vụ trong năm cùng với hệ thống đê bao khép kín đã tác động bất lợi đến đặc tính lý hóa và độ phì nhiêu của đất Ngoài ra, các nghiên cứu trước đây, phần lớn được tiến hành trên phạm vi khá rộng và có tính chất thăm dò, bản đồ khu vực nghiên cứu có tỉ lệ nhỏ (1/250.000) không chi tiết, việc khuyến cáo trực tiếp đến người sử dụng đất vẫn chưa cụ thể đến đặc tính đất của từng tiểu vùng sinh thái Đồng thời, hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất cho canh tác cây trồng cạn cũng như đánh giá phân vùng thích nghi đất đai cũng chưa được nghiên cứu

Từ thực tiễn trên, nghiên cứu được thực hiện nhằm mục tiêu: (i) Nâng cấp hệ thống

và phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất (FCC) cho đất canh tác lúa và cây trồng cạn tỉnh

An Giang; (ii) Phân vùng thích nghi đất đai theo tự nhiên và theo các điều kiện giới hạn

độ phì nhiêu đất; (iii) Đề xuất cải thiện các điều kiện giới hạn về độ phì nhiêu đất trên

nhóm đất có vấn đề gồm nhóm đất phù sa (trong đê bao), nhóm đất phèn và nhóm đất cát núi Phương pháp thực hiện gồm: kế thừa các tài liệu trước đây, thu thập số liệu có liên quan, chuyển đổi từ hệ thống phân loại WRB sang hệ thống phân loại FCC, thực hiện thí nghiệm đồng ruộng, lấy mẫu và phân tích mẫu đất, tính toán và xử lý số liệu, phân loại độ phì nhiêu đất, đánh giá đất đai và xây dựng bản đồ

Kết quả nghiên cứu đã đề xuất điều chỉnh, bổ sung vào cấu trúc hệ thống cho phù hợp với đặc điểm của tỉnh An Giang Cụ thể: (1) Độ sâu tầng đất: Lúa (0-20 cm và

20-50 cm), cây trồng cạn (0-20 cm, 20-50 cm và 50-100 cm) (2) Sa cấu đất: Lúa (thịt và

sét), cây trồng cạn (cát, thịt và sét) (3) Các điều kiện giới hạn: Các điều kiện giới hạn

được bổ sung mới gồm khả năng giữ nước mặt (h), khả năng cung cấp nước (w), khả năng thoát nước (u), khô hạn (d), độ xốp đất (pr) Các điều kiện giới hạn được điều chỉnh hoặc phân cấp chi tiết hơn gồm độ chua đất (a1, a2, a3), carbon hữu cơ (o1, o2), ngập úng (g1++, g2-), xói mòn (l) Như vậy, hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất sau khi được nâng cấp: (1) Đối với đất canh tác lúa gồm 10 điều kiện giới hạn (a1, p, k, o1, e, h, g1++, d, f, i) ở độ sâu 0-50 cm, với 2 loại sa cấu gồm thịt và sét (2) Đối với đất canh tác cây trồng

cạn (bắp rau và đậu phộng) gồm 14 điều kiện giới hạn (a2, a3, p, k, o2, e, w, u, pr, l, g2-, d, i, f, f-, c-) ở độ sâu 0-100 cm, với 3 loại sa cấu gồm cát, thịt và sét Ngoài ra, nghiên cứu cũng xác định được 07 loại độ phì nhiêu đất đối với đất canh tác lúa và 05 loại độ phì nhiêu đất đối với đất canh tác cây trồng cạn Phân vùng thích nghi đất đai theo điều kiện tự nhiên, nghiên cứu đã xác định được 13 vùng thích nghi đất đai Phân vùng thích

nghi đất đai theo các điều kiện giới hạn độ phì nhiêu đất: (1) Độ sâu 0-20 cm, xác định

LỜI CAM ĐOAN

Tôi tên là Nguyễn Thị Phương Đài, là NCS ngành Quản lý đất đai, khóa 2016 Tôi xin cam đoan luận án này là công trình nghiên cứu khoa học thực sự của bản thân tôi được sự hướng dẫn của PGs.Ts Lê Văn Khoa

Các thông tin được sử dụng tham khảo trong luận án được thu thập từ các nguồn đáng tin cậy, đã được kiểm chứng, được công bố rộng rãi và được tôi trích dẫn nguồn gốc rõ ràng ở phần Danh mục Tài liệu tham khảo Các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án này là do chính tôi thực hiện một cách nghiêm túc, trung thực và không trùng lắp với các đề tài khác đã được công bố trước đây

Tôi xin lấy danh dự và uy tín của bản thân để đảm bảo cho lời cam đoan này Cần Thơ, ngày tháng năm 2024

SUMMARY

Fertility capability classification (FCC) system is a technical soil classification system that focuses quantitatively on the physical and chemical properties of soils, which are important for the soil fertility management Therefore, information on physical, chemical and soil constraints allows recommendations for nutrient supply to improve soil quality At the same time, it also supports both scientists and local officials in land resource management and reasonable land use planning

An Giang is currently the country’s second largest rice producer; in addition, rice and vegetables are also identified as two of the three key export industries of the province Continuous cultivation of three crops a year along with a closed dike system has had a negative impact on the physicochemical properties and soil fertility Furthermore, previous studies were mostly conducted on a fairly wide scale and were exploratory in nature, the study area has a small map scale (1/250,000) and is not detailed, so direct recommendations to land users have not been made to each ecological sub-region Moreover, the fertility capability classification (FCC) system for upland crops as well as the land suitability evaluation have not been studied

From the above requirements, this study was carried out with the following

objectives: (i) Upgrading the system and classifying soil fertility capability for rice and upland crops in An Giang province; (ii) Land suitability zoning according to natural conditions and condition modifiers; (iii) Proposing solutions to improve condition

modifiers on problemed soil groups including alluvial soil group (in dikes), acid sulphate soil group and mountains sandy soil group To achieve the set objectives, the study used a number of methods include: inheriting previous documents, collecting relevant data, converting from the WRB classification system to the FCC classification system, performing field experiments, sampling and analyzing soil samples, calculating and processing data, classifying soil fertility, evaluating land and building maps

Research results have proposed adjustments and additions to the system structure

to suit the characteristics of An Giang province Specifically: (1) Soil depth: Rice

cultivation (0-20 cm and 20-50 cm), upland crops cultivation (0-20 cm, 20-50 cm and

50-100 cm) (2) Soil texture: Rice cultivation (silt and clay), upland crops cultivation (sand, silt and clay) (3) Condition modifiers: Newly added soil fertility constraints

include water holding capacity (h), water supply capacity (w), drainage capacity (u), drought (d), soil porosity (pr) Condition modifiers that are adjusted or classified in more detail include soil acidity (a1, a2, a3), organic carbon (o1, o2), waterlogging (g1++, g2-),

erosion (l) Thus, the soil fertility classification system has been upgraded: (1) For rice

cultivation soil included 10 modifiers (a1, p, k, o1, e, h, g1++, d, f, i) at a depth of 0-50 cm, with 2 types of soil texture, including silt and clay For upland crops (baby corn, and peanut) cultivation included 14 modifiers (a2, a3, p, k, o2, e, w, u, pr, l, g2-, d, i, f, f-, c-) at a depth of 0-100 cm, with 3 types of soil soil texture, including sand, silt and clay In addition, the study also identified 07 types of soil fertility for rice cultivation and 05

types of soil fertility for upland crops Land suitability zoning according to natural conditions, the study has identified 13 land suitability zones Land suitability zoning

according to condition modifiers: (1) Depth 0-20 cm, determining moderately suitable

zone (S2), marginally suitable zone (S3), currently not suitable zone (N1), for rice cultivation and upland crops cultivation (baby corn, peanut) and permanently not

suitable zone (N2) for rice cultivation (2) Depth of 20-50 cm, determining highly

suitable zone (S1), moderately suitable zone (S2), marginally suitable zone (S3), for rice cultivation and upland crops cultivation (baby corn, peanut) and permanently not

suitable zone (N2) for rice cultivation (3) Depth of 50-100 cm, determining highly

suitable zone (S1), moderately suitable zone (S2) and marginally suitable zone (S3) for upland crops cultivation (baby corn, peanut) Based on the experimental results, the

study has proposed improving condition modifiers on problemed soil groups: (1) Alluvial soil group (in dikes): Baby corn cultivation (150 N + 30 P2O5 + 50 K2O + 2 tons/ha of organic fertilizer) , Rice cultivation (90 N + 40 P2O5 + 40 K2O + 2 tons/ha of

organic fertilizer); (2) Acid sulphate soil group (lightly active): Rice cultivation (130 N

+ 40 P2O5 + 110 K2O + 1.5 tons/ha of steel slag fertilizer); (3) Mountains sandy soil

group: Peanut cultivation (60 N + 60 P2O5 + 45 K2O + 500 kg/ha of lime + 5 tons/ha of dry cow manure + 1 ton/ha of sugarcane residue compost), Rice cultivation (65 N + 55 P2O5 + 35 K2O), rice should be cultivated after legumes are planted

To further improve the soil fertility capability classification systems for rice and upland crops, the condition modifiers such as soil compaction, organic toxicity and biology need to be added to the system Additionally, it is necessary to research other upland crops besides peanut and baby corn, as each crop has different land use requirements

Keywords: The Fertility Capability Classification (FCC) System, condition modifiers, soil fertility, rice, upland crops, land suitability evaluation, An Giang province

LỜI CAM ĐOAN

Tôi tên là Nguyễn Thị Phương Đài, là NCS ngành Quản lý đất đai, khóa 2016 Tôi xin cam đoan luận án này là công trình nghiên cứu khoa học thực sự của bản thân tôi được sự hướng dẫn của PGs.Ts Lê Văn Khoa

Các thông tin được sử dụng tham khảo trong luận án được thu thập từ các nguồn đáng tin cậy, đã được kiểm chứng, được công bố rộng rãi và được tôi trích dẫn nguồn gốc rõ ràng ở phần Danh mục Tài liệu tham khảo Các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án này là do chính tôi thực hiện một cách nghiêm túc, trung thực và không trùng lắp với các đề tài khác đã được công bố trước đây

Tôi xin lấy danh dự và uy tín của bản thân để đảm bảo cho lời cam đoan này Cần Thơ, ngày tháng năm 2024

Danh mục từ viết tắt xvi

CHƯƠNG 1:GIỚI THIỆU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.2.1 Mục tiêu tổng quát 2

1.2.2 Mục tiêu cụ thể 2

1.3 Nội dung nghiên cứu 2

1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

1.5 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận án 3

1.5.1 Ý nghĩa khoa học 3

1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

1.6 Những đóng góp mới của luận án 4

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5

2.1 Đặc điểm vùng nghiên cứu 5

2.1.1 Vị trí địa lý 5

2.1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo 6

2.1.3 Đặc điểm khí hậu, thời tiết 7

2.1.4 Đặc điểm tài nguyên đất vùng nghiên cứu 9

2.2 Tổng quan về độ phì nhiêu đất 13

2.2.1 Khái niệm độ phì nhiêu đất 13

2.2.2 Các dạng độ phì nhiêu đất 14

2.2.3 Các chỉ tiêu đánh giá độ phì nhiêu đất 15

2.3 Ảnh hưởng của canh tác lúa và cây trồng cạn đến độ phì nhiêu đất 20

2.3.1 Ảnh hưởng đến đặc tính lý học của đất 20

2.3.2 Ảnh hưởng đến đặc tính hóa học của đất 22

2.3.3 Ảnh hưởng đến đặc tính sinh học của đất 25

2.4 Hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất (FCC) 26

2.5 Một số ứng dụng hệ thống phân loại khả năng độ phì nhiêu đất trên thế

giới và ở Việt Nam 35

2.5.1 Một số ứng dụng hệ thống phân loại khả năng độ phì nhiêu đất trên thế

2.7.1 Khái niệm đánh giá đất đai 41

2.7.2 Nội dung đánh giá đất đai 42

2.7.3 Phân hạng khả năng thích nghi đất đai tự nhiên theo FAO 42

2.8 Yêu cầu sử dụng đất của cây trồng 43

2.8.1 Tổng quan về cây lúa 43

2.8.2 Tổng quan về cây bắp 45

2.8.3 Tổng quan về cây đậu phộng 48

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 50

3.1 Phương tiện nghiên cứu 50

3.2 Nguồn số liệu thu thập 50

3.3 Phương pháp thực hiện 51

3.3.1 Phương pháp kế thừa 52

3.3.2 Phương pháp thu thập số liệu 52

3.3.3 Phương pháp chuyển đổi từ hệ thống phân loại theo WRB sang hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất (FCC) 54

3.3.4 Phương pháp thí nghiệm 55

3.3.5 Phương pháp lấy mẫu và phân tích mẫu đất 64

3.3.6 Phương pháp tính toán và xử lý số liệu 65

3.3.7 Phương pháp phân loại độ phì nhiêu đất 65

3.3.8 Phương pháp đánh giá đất đai 68

3.3.9 Phương pháp bản đồ 69

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 71

4.1 Đánh giá thực trạng sử dụng đất nông nghiệp tỉnh An Giang và xác định các điều kiện giới hạn về độ phì nhiêu đất 71

4.1.1 Thực trạng sử dụng đất nông nghiệp tỉnh An Giang 71

4.1.2 Hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất (FCC) trên cơ sở chuyển đổi từ bản đồ đất theo hệ thống phân loại WRB 76

4.1.3 Đánh giá đặc tính đất khu vực nghiên cứu 80

4.1.4 Đánh giá các yếu tố tự nhiên ảnh hưởng đến độ phì nhiêu đất 92

4.2 Điều chỉnh hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất (FCC) phù hợp cho đất canh tác lúa và cây trồng cạn tỉnh An Giang và ứng dụng phân

loại độ phì nhiêu đất 97

4.2.1 Hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất (FCC) hiện tại 97

4.2.2 Các điều kiện giới hạn cho hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất (FCC) phù hợp với điều kiện canh tác lúa và cây trồng cạn tỉnh An Giang 99

4.2.3 Nâng cấp hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất (FCC) cho đất canh tác lúa và cây trồng cạn tỉnh An Giang 107

4.2.4 Ứng dụng hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất (FCC) đã nâng cấp để phân loại cho đất canh tác lúa và cây trồng cạn tỉnh An Giang 120

4.3 Đánh giá khả năng thích nghi đất đai theo tự nhiên và theo các điều kiện giới hạn độ phì nhiêu đất 127

4.3.1 Đánh giá khả năng thích nghi đất đai định tính theo tự nhiên cho đất canh tác lúa và cây trồng cạn 127

4.3.2 Đánh giá khả năng thích nghi đất đai định tính theo các điều kiện giới hạn độ phì nhiêu đất cho đất canh tác lúa và cây trồng cạn 139

4.3.3 Mối tương quan giữa đánh giá khả năng thích nghi đất đai định tính theo điều kiện tự nhiên và theo các điều kiện giới hạn độ phì nhiêu đất 160

4.4 Khuyến cáo cung cấp dinh dưỡng cải thiện độ phì nhiêu đất trên các nhóm đất có vấn đề 161

4.4.1 Khuyến cáo cung cấp dinh dưỡng đối với nhóm đất phù sa (trong đê bao) 161 4.4.2 Khuyến cáo cung cấp dinh dưỡng đối với nhóm đất phèn 163

4.4.3 Khuyến cáo cung cấp dinh dưỡng đối với nhóm đất cát núi 164

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 167

5.1 Kết luận 167

5.2 Đề xuất 168

Tài liệu tham khảo 169

Danh mục các công trình đã công bố liên quan đến luận án 195

Phụ lục 196

Phụ lục 1: Thang đánh giá tham khảo cho một số đặc tính lý, hóa học đất 197

Phụ lục 2: Phiếu khảo sát về tình hình sản xuất nông nghiệp và đặc điểm đất canh tác 205

Phụ lục 3: Đặc tính đất tỉnh An Giang theo hệ thống phân loại WRB 219

Phụ lục 4: Thông tin thu thập và khảo sát thực địa 223

Phụ lục 5: Kết quả phân tích lý, hóa đất 228

Phụ lục 6: Kết quả xử lý số liệu thống kê 235

Phụ lục 7: Các bản đồ đơn tính xây dựng bản đồ đơn vị đất đai 249 Phụ lục 8: Đặc tính đất đai và kết quả phân hạng khả năng thích nghi đất đai 252

Phụ lục 9: Diện tích phân vùng thích nghi đất đai theo điều kiện giới hạn độ phì nhiêu đất 266 Phụ lục 10: Đánh giá năng suất lúa vùng đất phèn và đề xuất giải pháp cải

thiện điều kiện giới hạn độ phì nhiêu đất lúa 269 Phụ lục 11: Một số hình ảnh thí nghiệm 281

Bảng 2.3: Tổng hợp cấu trúc của hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất FCC cho đất thâm canh lúa ở ĐBSCL 32

Bảng 2.4: Tổng hợp các đặc tính chính theo hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất FCC của Sanchez et al (2003) và Minh (2007) 32 Bảng 2.5: Cấu trúc phân hạng khả năng thích nghi đất đai theo FAO (1976) 42

Bảng 3.1: Phân bố phiếu khảo sát theo đơn vị hành chính tỉnh An Giang 54

Bảng 3.2: Lượng phân bón cho lúa huyện Chợ Mới 58

Bảng 3.3: Lượng phân bón cho bắp rau huyện Chợ Mới 59

Bảng 3.4: Lượng phân bón cho lúa huyện Tri Tôn 60

Bảng 3.5: Lượng phân bón cho đậu phộng huyện Tịnh Biên 60

Bảng 3.6: Lượng phân bón cho lúa huyện Tịnh Biên 61

Bảng 3.7: Chỉ tiêu theo dõi cây bắp rau 62

Bảng 3.8: Phương pháp phân tích đất 64

Bảng 4.1: Diện tích canh tác lúa năm 2019 tỉnh An Giang 72

Bảng 4.2: Một số đặc tính đất đầu vụ huyện Chợ Mới 83

Bảng 4.3: Một số đặc tính đất trồng lúa cuối vụ huyện Chợ Mới 84

Bảng 4.4: Một số đặc tính đất trồng bắp rau cuối vụ huyện Chợ Mới 86

Bảng 4.5: Một số đặc tính đất đầu vụ huyện Tri Tôn 87

Bảng 4.6: Một số đặc tính đất trồng lúa cuối vụ huyện Tri Tôn 87

Bảng 4.7: Một số đặc tính đất đầu vụ huyện Tịnh Biên 90

Bảng 4.8: Một số đặc tính đất cuối vụ huyện Tịnh Biên 90

Bảng 4.9: Hiện trạng hệ thống đê bao kiểm soát lũ tỉnh An Giang 92

Bảng 4.10: Các đặc tính của hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất (FCC) hiện tại không phù hợp cho đất canh tác lúa và cây trồng cạn tỉnh An Giang 98

Bảng 4.11: So sánh cấu trúc hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất (FCC) đất canh tác lúa và cây trồng cạn tỉnh An Giang 115

Bảng 4.12: Độ phì nhiêu đất canh tác lúa tỉnh An Giang 121

Bảng 4.13: Diện tích các loại độ phì nhiêu đất canh tác lúa tỉnh An Giang phân theo đơn vị hành chính cấp huyện 123

Bảng 4.14: Diện tích các loại độ phì nhiêu đất canh tác cây trồng cạn tỉnh An Giang phân theo đơn vị hành chính cấp huyện 125

Bảng 4.15: Độ phì nhiêu đất canh tác cây trồng cạn tỉnh An Giang 126

Bảng 4.16: Yêu cầu sử dụng đất đai cho các mô hình canh tác lúa và cây

trồng cạn tỉnh An Giang 128 Bảng 4.17: Phân cấp yếu tố thích nghi cho lúa 3 vụ (ĐX-HT-TĐ) và 2 vụ

(ĐX-HT) 131 Bảng 4.18: Phân cấp yếu tố thích nghi cho bắp rau và đậu phộng 133 Bảng 4.19: Phân vùng khả năng thích nghi đất đai cho các kiểu sử dụng

đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An Giang 137 Bảng 4.20: Phân cấp điều kiện giới hạn độ phì nhiêu đất ở độ sâu 0-20 cm

và 20-50 cm cho cơ cấu lúa tỉnh An Giang 146 Bảng 4.21: Phân cấp điều kiện giới hạn độ phì nhiêu đất ở độ sâu 0-20 cm,

20-50 cm và 50-100 cm cho cơ cấu cây trồng cạn tỉnh An Giang

147

Hình 2.6: Mối quan hệ giữa sa cấu đất và tính thấm nước 16

Hình 2.7: Mối quan hệ giữa lượng nước hữu dụng và sa cấu đất 17

Hình 2.8: Mô tả khả năng trao đổi cation (CEC) trong đất 18

Hình 2.9: Mối tương quan giữa lân dễ tiêu và độ chua của đất 20

Hình 3.1: Lược đồ tiến trình thực hiện 51

Hình 3.2: Vị trí các điểm kế thừa, điểm bổ sung, điểm thí nghiệm 56

Hình 3.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm lúa huyện Chợ Mới 58

Hình 3.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm bắp rau huyện Chợ Mới 59

Hình 3.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm lúa huyện Tri Tôn 60

Hình 3.6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm đậu phộng và lúa huyện Tịnh Biên 61

Hình 3.7: Quy trình đánh giá đất đai tự nhiên 69

Hình 4.1: Diện tích đất nông nghiệp tỉnh An Giang năm 2019 71

Hình 4.2: Biến động diện tích canh tác lúa giai đoạn 2001-2019 tỉnh An Giang 72

Hình 4.3: Bản đồ phân bố diện tích canh tác lúa năm 2019 tỉnh An Giang 73 Hình 4.4: Diện tích canh tác bắp rau giai đoạn 2010-2019 tỉnh An Giang 74 Hình 4.5: Diện tích canh tác đậu phộng giai đoạn 2010-2019 tỉnh An Giang 75

Hình 4.6: Bản đồ phân bố diện tích canh tác cây bắp rau và cây đậu phộng năm 2019 tỉnh An Giang 75

Hình 4.7: Mối quan hệ giữa đặc tính sa cấu theo hệ thống phân loại FCC với các đặc tính theo hệ thống phân loại WRB 76

Hình 4.8: Mối quan hệ giữa các đặc tính theo hệ thống phân loại WRB và hệ thống phân loại FCC 77

Hình 4.9: Bản đồ phân bố độ phì nhiêu đất được chuyển đổi từ bản đồ đất 80

Hình 4.10: Lượng lân bón vào và lân tổng số (a), lân dễ tiêu (b) đất trồng lúa huyện Chợ Mới 84

Hình 4.11: Lượng lân bón vào và lân tổng số (a), lân dễ tiêu (b) đất trồng bắp rau huyện Chợ Mới 85

Hình 4.12: Lượng vôi bón vào và pH đất 88 Hình 4.13: Lượng lân bón vào và lân tổng số (a), lân dễ tiêu (b) đất trồng

lúa huyện Tri Tôn 89 Hình 4.14: Hàm lượng cation trao đổi (CEC) đầu vụ và cuối vụ trong đất

trồng lúa huyện Tịnh Biên 90 Hình 4.15: Lượng kali bón vào và kali trao đổi trong đất huyện Tịnh Biên 91 Hình 4.16: Hàm lượng cacbon hữu cơ (OC) đầu vụ và cuối vụ trong đất

trồng lúa huyện Tịnh Biên 92 Hình 4.17: Một số khu vực khô hạn điển hình ở vùng nghiên cứu Tịnh

Biên (a), Tri Tôn (b) và Châu Đốc (c) 93 Hình 4.18: Độ mặn trung bình qua các năm 2016-2020 tỉnh An Giang 94 Hình 4.19: Ngập lũ vùng đầu nguồn huyện An Phú, tỉnh An Giang 95 Hình 4.20: Hệ thống thủy lợi và kênh rạch cạn nước vào mùa khô huyện

Tịnh Biên 96 Hình 4.21: Nhiễm phèn ruộng lúa xã Vĩnh Phước, huyện Tri Tôn 97 Hình 4.22: Tổng hợp cấu trúc của hệ thống phân loại FCC cho đất canh

tác lúa tỉnh An Giang 110 Hình 4.23: Tổng hợp cấu trúc của hệ thống phân loại FCC cho đất canh

tác cây trồng cạn tỉnh An Giang 112 Hình 4.24: So sánh hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất đã nâng

cấp và hệ thống hiện tại (Sanchez et al., 2003 và Minh, 2007) 117 Hình 4.25: Bản đồ độ phì nhiêu đất canh tác lúa tỉnh An Giang 122 Hình 4.26: Bản đồ độ phì nhiêu đất canh tác cây trồng cạn tỉnh An Giang 125 Hình 4.27: Bản đồ phân vùng thích nghi đất đai theo tự nhiên cho đất canh

tác lúa và cây trồng cạn tỉnh An Giang 139 Hình 4.28: Mối tương quan giữa yếu tố chẩn đoán và đặc tính độ phì nhiêu

đất độ sâu 0-20 cm và 20-50 cm cho cơ cấu lúa tỉnh An Giang 141 Hình 4.29: Mối tương quan giữa yếu tố chẩn đoán và đặc tính độ phì nhiêu

đất độ sâu 0-20 cm, 20-50 cm và 50-100 cm cho cơ cấu cây

trồng cạn tỉnh An Giang 143 Hình 4.30: Diện tích phân cấp thích nghi theo điều kiện giới hạn độ phì

nhiêu đất canh tác lúa độ sâu 0-20 cm 149 Hình 4.31: Bản đồ thích nghi đất đai theo điều kiện giới hạn độ phì nhiêu

đất canh tác lúa độ sâu 0-20 cm 149 Hình 4.32: Diện tích phân cấp thích nghi theo điều kiện giới hạn độ phì

nhiêu đất canh tác lúa độ sâu 20-50 cm 150 Hình 4.33: Bản đồ thích nghi đất đai theo điều kiện giới hạn độ phì nhiêu

đất canh tác lúa độ sâu 20-50 cm 151 Hình 4.34: Diện tích phân cấp thích nghi theo điều kiện giới hạn độ phì

nhiêu đất canh tác cây trồng cạn độ sâu 0-20 cm 153

Hình 4.35: Bản đồ thích nghi đất đai theo điều kiện giới hạn độ phì nhiêu

đất canh tác cây trồng cạn độ sâu 0-20 cm 153

Hình 4.36: Diện tích phân cấp thích nghi theo điều kiện giới hạn độ phì nhiêu đất canh tác cây trồng cạn độ sâu 20-50 cm 154

Hình 4.37: Bản đồ thích nghi đất đai theo điều kiện giới hạn độ phì nhiêu đất canh tác cây trồng cạn độ sâu 20-50 cm 154

Hình 4.38: Diện tích phân cấp thích nghi theo điều kiện giới hạn độ phì nhiêu đất canh tác cây trồng cạn độ sâu 50-100 cm 156

Hình 4.39: Bản đồ thích nghi đất đai theo điều kiện giới hạn độ phì nhiêu đất canh tác cây trồng cạn độ sâu 50-100 cm 156

Hình 4.40: Diện tích phân cấp thích nghi theo điều kiện giới hạn độ phì nhiêu đất canh tác lúa 158

Hình 4.41: Bản đồ thích nghi đất đai theo điều kiện giới hạn độ phì nhiêu đất canh tác lúa 158

Hình 4.42: Diện tích phân cấp thích nghi theo điều kiện giới hạn độ phì nhiêu đất canh tác cây trồng cạn 159

Hình 4.43: Bản đồ thích nghi đất đai theo điều kiện giới hạn độ phì nhiêu đất canh tác cây trồng cạn 159

Hình 4.44: Năng suất bắp rau huyện Chợ Mới 162

Hình 4.45: Năng suất lúa huyện Chợ Mới 162

Hình 4.46: Năng suất lúa huyện Tri Tôn 163

Hình 4.47: Năng suất đậu phộng Hè Thu và lúa Thu Đông huyện Tịnh Biên 165

FAO Food and Agriculture Organization Tổ chức Lương thực và Nông

IRRI International Rice Research

WRB World Reference Base for Soil Resources

Cơ sở tham chiếu tài nguyên đất thế giới

+ Vùng đồng bằng Tứ Giác Long Xuyên: Gồm TP Long Xuyên, TP Châu Đốc,

các huyện: Châu Phú, Châu Thành, Thoại Sơn và phần đất thấp còn lại của 2 huyện Tri Tôn và Tịnh Biên, với diện tích khoảng 217.400 ha, chiếm 61,47% DTTN Vùng này chịu ảnh hưởng lũ từ hai hướng, đó là lũ tràn từ Campuchia qua các cống từ Châu Đốc đến Nhà Bàng chiếm 75 ÷ 80% tổng lưu lượng lũ của vùng và lũ từ sông Hậu theo kênh rạch chảy vào nội đồng chiếm 20 ÷ 25% Thời gian bắt đầu ngập lũ chậm hơn vùng cù lao, mức ngập trung bình từ 1,1 ÷ 2,2m

2.1.3 Đặc điểm khí hậu, thời tiết

Tỉnh An Giang có điều kiện tự nhiên chung với điều kiện tự nhiên của ĐBSCL như điều kiện khí hậu, nhiệt độ, lượng mưa gần giống nhau, có hai mùa mưa và nắng rõ rệt Xu thế diễn biến thời tiết ở vùng nghiên cứu được đánh giá qua các báo cáo chuỗi số liệu từ năm 2000 đến năm 2020 của Đài Khí tượng thủy văn tỉnh An Giang về nhiệt độ trung bình không khí, lượng mưa và số giờ nắng trung bình qua các năm

- Nhiệt độ

Chế độ nhiệt của An Giang quanh năm cao, tương đối ổn định, biên độ nhiệt nhỏ Nhiệt độ trung bình năm của An Giang là 27,4°C và ít thay đổi Biên độ dao động nhiệt độ giữa các tháng trong năm không lớn (khoảng 3,1°C), nhưng sự chênh lệch nhiệt độ giữa ban ngày và ban đêm tương đối lớn, biên độ nhiệt ngày – đêm trung bình nhiều năm khoảng 7,0 – 10°C vào mùa nắng và khoảng 5,5 – 8,0°C vào mùa mưa

(Nguồn: Đài khí tượng thủy văn An Giang, 2016-2020)

- Phân bố lượng mưa

Mùa mưa ở An Giang bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 11, kéo dài trong 7 tháng, mùa khô kéo dài từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau Lượng mưa qua các năm biến động lớn và phân phối đều trong các tháng mùa mưa, trừ các tháng chuyển tiếp, lượng mưa trong mùa thường chiếm khoảng 90% lượng mưa cả năm Tháng 8, 9, 10 thường có lượng mưa cực đại, trung bình khoảng 250 - 350 mm, những năm mưa lớn có thể lên đến 600 mm

Hình 2.3: Diễn biến nhiệt độ trung bình tỉnh An Giang giai đoạn 2000-2020

hại tài sản, ổn định cuộc sống người dân, và gia tăng sản xuất (Thịnh và ctv., 2016) Tuy nhiên, những tác động lâu dài của hệ thống đê bao khép kín là không nhỏ, nó có thể làm giảm nguồn dinh dưỡng do phù sa mang lại, việc canh tác liên tục có thể làm ảnh hưởng đến khả năng phục hồi của đất đồng thời tích tụ các độc chất cho môi trường (Tuấn, 2014) Đồng thời, qua kết quả thí nghiệm thuộc chương trình VLIR-R3, trong thời gian từ năm 2003 đến năm 2010 của vụ Đông Xuân cho thấy, chiều hướng giảm năng suất lúa có ý nghĩa (giảm trung bình 16,6%) trên đất canh tác lúa 3 vụ Theo Gương và ctv (2016) việc canh tác lúa liên tục ba vụ trong năm có thể dẫn đến đất bị bạc màu, giảm khả năng cung cấp dưỡng chất từ đất và một số tác động bất lợi đến đặc tính lý hóa và độ phì nhiêu của đất, trong đó có sự sụt giảm lượng phù sa bồi đắp hàng năm Với tình hình canh tác thâm canh liên tục nhiều vụ trong năm, nếu không có những biện pháp quản lý đất hợp lý, về lâu dài sẽ ảnh hưởng đến năng suất của đất và tính bền vững của sản xuất nông nghiệp (Purwanto & Alam, 2020) Ngoài ra, các nghiên cứu trước đây, phần lớn được tiến hành trên phạm vi khá rộng và có tính chất thăm dò, bản đồ khu vực nghiên cứu có tỉ lệ nhỏ (1/250.000) không chi tiết, việc khuyến cáo trực tiếp đến người sử dụng đất vẫn chưa cụ thể đến đặc tính đất của từng tiểu vùng sinh thái Đồng thời, hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất cho canh tác cây trồng cạn cũng như đánh giá phân vùng thích nghi đất đai cũng chưa được nghiên cứu Do đó, cần xác định các điều kiện giới hạn về độ phì nhiêu đất cho từng tiểu vùng sinh thái cụ thể nhằm đánh giá mức độ thích nghi đất đai cho lúa và cây trồng cạn ở địa phương để có chế độ canh tác hợp lý Vì vậy, đề tài “Nâng cấp hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở cho đánh giá tiềm năng sử dụng đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An Giang” có ý nghĩa

quan trọng và đã được thực hiện 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu tổng quát

Xác định hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC phù hợp làm cơ sở đánh giá tiềm năng đất đai cho đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An Giang

1.2.2 Mục tiêu cụ thể

- Nâng cấp hệ thống và phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất FCC cho đất canh tác lúa và cây trồng cạn tỉnh An Giang

- Phân vùng thích nghi đất đai cho đất canh tác lúa và cây trồng cạn tỉnh An Giang - Đề xuất cải thiện các điều kiện giới hạn về độ phì nhiêu đất trên nhóm đất có vấn đề gồm nhóm đất phù sa (trong đê bao), nhóm đất phèn và nhóm đất cát núi

1.3 Nội dung nghiên cứu

- Đánh giá thực trạng sử dụng đất nông nghiệp tỉnh An Giang và xác định các điều kiện giới hạn về độ phì nhiêu đất

- Điều chỉnh hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC phù hợp cho đất canh tác lúa và cây trồng cạn tỉnh An Giang và ứng dụng phân loại độ phì nhiêu đất

- Đánh giá khả năng thích nghi đất đai theo tự nhiên và theo các điều kiện giới hạn độ phì nhiêu đất tỉnh An Giang

- Bố trí thí nghiệm đồng ruộng và khuyến cáo cung cấp dinh dưỡng đối với các nhóm đất có vấn đề

1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất FCC hiện tại của Sanchez et al (2003) và Minh (2007) Tuy nhiên, nghiên cứu chủ yếu sử dụng hệ thống phân loại của Minh (2007) Đây là một trường phái mới, riêng ở Việt Nam và ĐBSCL về phân loại độ phì nhiêu đất

- Hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất FCC được nâng cấp cho phù hợp với đất lúa và cây trồng cạn (đậu phộng và bắp rau) tỉnh An Giang trên cơ sở các điều kiện giới hạn về đặc tính lý hóa của đất theo hệ thống phân loại FCC hiện tại; không đề cập đến đặc tính sinh học (m) biểu thị cho sự thiếu hụt bão hòa cacbon hữu cơ Do đề tài không nghiên cứu về số lượng và chất lượng đầu vào chất hữu cơ trong đất nên không có thông tin về mức ngưỡng của SOM (soil organic matter) hoặc SOC (soil organic carbon) ảnh hưởng đến các quá trình chuyển hóa trong đất cũng như tác động đến sự phát triển của thực vật Vì vậy, nghiên cứu không đưa đặc tính sinh học (m) vào hệ thống phân loại FCC

- Đất canh tác lúa (lúa 3 vụ, lúa 2 vụ) và cây trồng cạn (đậu phộng và bắp rau) trên địa bàn tỉnh An Giang là đối tượng đề tài đã khảo sát và nghiên cứu Đối với cây trồng cạn (đậu phộng và bắp rau) thực hiện trên đất ruộng lên liếp

- Thí nghiệm được thực hiện cho 3 nhóm đất có giới hạn về độ phì nhiêu đất trên địa bàn tỉnh gồm nhóm đất phù sa (trong đê bao), có tầng Mollic, có tên Fluvi Mollic Gleysols (FAO, 1998), ở huyện Chợ Mới; nhóm đất phèn (hoạt động nhẹ), có tầng Umbric, có tên Umbri Endo Orthi Thionic Gleysols (FAO, 1998), ở huyện Tri Tôn; nhóm đất cát núi, có tầng Mollic, có tên Mollic Arenosols (FAO, 1998), ở huyện Tịnh Biên Trong đó, nhóm đất phù sa (trong đê bao) được chọn nhằm kiểm chứng các vấn đề về dinh dưỡng khi đất bị bao đê

1.5 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận án 1.5.1 Ý nghĩa khoa học

- Kết quả đề tài đã đề xuất được hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất lúa và cây trồng cạn (đậu phộng và bắp rau) phù hợp cho tỉnh An Giang trên cơ sở nâng cấp hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất hiện tại

- Kết quả hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất góp phần làm cơ sở cho đánh giá khả năng thích nghi đất đai cho đất lúa và cây trồng cạn (đậu phộng và bắp rau) cho vùng ĐBSCL cũng như trên cả nước khi có các điều kiện tương đồng

1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Kết quả đề tài sẽ hỗ trợ cho các nhà hoạch định chiến lược chính sách, nhà quản lý quy hoạch, khai thác và sử dụng tài nguyên đất đai hợp lý trên cơ sở các vùng thích nghi đất đai của tỉnh An Giang

- Giúp cho các nhà nghiên cứu khoa học và cán bộ làm công tác khuyến nông xác định các điều kiện giới hạn về độ phì nhiêu đất của đất lúa và cây trồng cạn (đậu phộng

và bắp rau) tỉnh An Giang, từ đó khuyến cáo chế độ canh tác hợp lý và các giải pháp cải thiện

1.6 Những đóng góp mới của luận án

- Nâng cấp hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất phù hợp cho đất canh tác lúa và cây trồng cạn (đậu phộng và bắp rau) tỉnh An Giang Nghiên cứu đã đề xuất điều chỉnh, bổ sung vào cấu trúc hệ thống cho phù hợp với đặc điểm của tỉnh An Giang Cụ thể: (1) Độ sâu tầng đất: Lúa (0-20 cm và 50 cm), cây trồng cạn (0-20 cm, 20-50 cm và 20-50-100 cm) (2) Sa cấu đất: Lúa (thịt và sét), cây trồng cạn (cát, thịt và sét) (3) Các điều kiện giới hạn: Các điều kiện giới hạn được bổ sung mới gồm khả năng giữ

nước mặt (h), khả năng cung cấp nước (w), khả năng thoát nước (u), khô hạn (d), độ xốp đất (pr) Các điều kiện giới hạn được điều chỉnh hoặc phân cấp chi tiết hơn gồm độ chua đất (a1, a2, a3), carbon hữu cơ (o1, o2), ngập úng (g1++, g2-), xói mòn (l)

- Đánh giá khả năng thích nghi đất đai định tính theo các điều kiện giới hạn độ phì nhiêu đất (dựa trên các đặc tính lý, hóa của đất) trên bản đồ có tỷ lệ lớn, làm cơ sở phân vùng thích nghi đất đai cho đất canh lúa và cây trồng cạn (đậu phộng và bắp rau) tỉnh An Giang

- Khuyến cáo cung cấp dinh dưỡng phù hợp, thích ứng với độ phì nhiêu đất thực tế của 3 nhóm đất có vấn đề ở tỉnh An Giang cho canh tác lúa và cây trồng cạn (đậu phộng và bắp rau), góp phần tăng năng suất cây trồng và cải thiện độ phì nhiêu đất Tổ hợp lượng dinh dưỡng vô cơ và hữu cơ cần bón: (1) Nhóm đất phù sa (trong đê bao):

Bắp rau (150 N + 30 P2O5 + 50 K2O + 2 tấn/ha phân hữu cơ), Lúa (90 N + 40 P2O5 + 40 K2O + 2 tấn/ha phân hữu cơ (2) Nhóm đất phèn (hoạt động nhẹ): Lúa (130 N + 40 P2O5 + 110 K2O + 1,5 tấn/ha phân xỉ thép) (3) Nhóm đất cát núi: Đậu phộng (60 N + 60

P2O5 + 45 K2O + 500 kg/ha vôi + 5 tấn/ha phân bò khô + 1 tấn/ha phân compost bã bùn mía), Lúa (65 N + 55 P2O5 + 35 K2O), nên canh tác lúa sau vụ trồng các cây họ đậu

CHƯƠNG 2

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Đặc điểm vùng nghiên cứu

Tỉnh An Giang có tổng diện tích tự nhiên là 3.536,7 km2, có 11 đơn vị hành chính trực thuộc gồm (02 thành phố, 01 thị xã và 8 huyện): TP Long Xuyên, TP Châu Đốc, TX Tân Châu và 08 huyện gồm An phú, Tịnh Biên, Tri Tôn, Châu Phú, Châu Thành, Thoại Sơn, Chợ Mới và Phú Tân (Hình 2.1), 156 đơn vị hành chính xã, phường, thị trấn (trong đó 120 xã, 20 phường và 16 thị trấn)

(Nguồn: UBND tỉnh An Giang, 2019) An Giang có đường biên giới chung với vương quốc Campuchia dài 95 km, có hệ thống giao thông thuỷ bộ thuận tiện với trục chính là quốc lộ 91 và sông Tiền, sông Hậu thuộc hệ thống sông Mê Kông Đây là tuyến giao thương quốc tế quan trọng nối An Giang với Campuchia, Thái Lan, Lào thông qua cửa khẩu quốc tế Vĩnh Xương (TX Tân Châu), Xuân Tô (huyện Tịnh Biên) và cửa khẩu Khánh Bình (huyện An Phú)

2.1.1 Vị trí địa lý

An Giang là một tỉnh thuộc vùng Đồng bằng sông Cửu Long và nằm về phía Tây Nam của Tổ quốc, có tọa độ địa lý: 10010’30” đến 10037’50” vĩ độ Bắc và 104047’20” đến 105035’10” kinh độ Đông Vị trí hành chính tỉnh An Giang (Hình 2.2):

- Phía Đông và phía Bắc giáp tỉnh Đồng Tháp - Phía Tây Bắc giáp Vương quốc Campuchia - Phía Nam và Tây Nam giáp tỉnh Kiên Giang - Phía Đông Nam giáp thành phố Cần Thơ

Hình 2.1: Vị trí khu vực nghiên cứu trong vùng ĐBSCL

chẩn đoán không hình thành rõ ràng, tuy nhiên các nguyên tố dinh dưỡng khá hơn loại đất LPd

+ Đất cát rửa trôi có tầng mặt mỏng (Orthi Haplic Arenosols - ARha): có diện tích 7.987,46 ha, chiếm 2,26% DTTN Sa cấu chủ yếu là cát, hình thành do rửa trôi của các vật liệu phong hoá từ trên núi xuống Tầng chẩn đoán B không hình thành rõ ràng, trong khi đó tầng E (bị rửa trôi, có màu sáng) lại rất đặc trưng Độ chặt khá, rễ thực vật phát triển trung bình và giảm dần theo độ sâu

Về mặt quản trị đất cho sản xuất nông nghiệp, loại đất này do chứa hàm lượng sét thấp <10% và chất hữu cơ quá ít (do phân bố trên địa hình khá cao, khô ráo thường xuyên) nên việc kiềm giữ các nguyên tố dinh dưỡng hạn chế Biện pháp quản lý phân bón hiệu quả nhất trên loại đất này là bón phân chia ra nhiều lần trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển của cây trồng

- Nhóm đất Phù sa cổ (hay Đất Xám)

+ Đất phù sa cổ đỏ nâu, có tầng rửa trôi (Albic Plinthosols - PTa): Nhóm này thuộc nhóm đất xám bạc màu (đất phù sa cổ + đất phong hóa tại chỗ), có diện tích 4.218,03 ha, chiếm 1,19% DTTN, phân bố chủ yếu ở huyện Tri Tôn (vùng tiếp giáp với biên giới Vương quốc Campuchia và tỉnh Kiên Giang) Đây là loại đất phù sa cổ (hay còn gọi là đất Xám), trong phẫu diện có xuất hiện các đốm rỉ có màu đỏ gạch (gọi là các đốm plinthite) Về mặt sử dụng đất, việc cày sâu là cần thiết, hoạt động này cho phép rễ thực vật có thể phát triển sâu hơn, nhất là trong giai đoạn đầu khi cây mới sinh trưởng Bón phân cũng cần chú ý cân đối các dưỡng chất do bản thân đất không chứa nhiều dinh dưỡng sẵn có cho cây trồng

+ Đất phù sa cổ đỏ nâu, có tầng rửa trôi, tầng mặt dày (Umbri Albic Plinthosols - PTau): có diện tích 1.213,98 ha, chiếm 0,34% DTTN, phân bố chủ yếu ở huyện Tịnh Biên và một phần ở huyện Tri Tôn Đây là loại đất có đặc tính tương tự loại đất PTa, tuy nhiên do phân bố ở địa hình thấp hơn, hình thành tầng mặt khá dày (> 25 cm), màu sậm do chứa hàm lượng hữu cơ khá Trong quá trình phân hủy chất hữu cơ ở tầng mặt, acid hữu cơ cũng được phóng thích và rửa xuống các tầng bên dưới, làm cho tầng rửa trôi E hiện diện một cách đặc trưng hơn Như đề cập ở trên, mặc dù tầng mặt giàu chất hữu cơ hơn loại đất PTa, hàm lượng các chất dinh dưỡng (nguyên tố base) cho cây trồng cũng thấp (trị số độ bão hoà base < 50%) Do đó cũng cần chú ý bón phân cân đối Các biện pháp canh tác khác cần thực hiện như loại đất PTa

+ Đất phù sa cổ đỏ nâu, có tầng rửa trôi, tầng mặt phù sa bồi (Fluvi - Umbri Albic Plinthosols - PTauf): có diện tích 340,18 ha, chiếm 0,10% DTTN, tập trung chủ yếu ở huyện Tri Tôn Loại đất có các đặc tính lý, hoá học và hình thái tương tự như 2 loại đất PTa và PTau Tuy nhiên, điểm khác biệt là loại đất này được phân bố ở vùng thấp hơn loại PTau, trong phẫu diện vẫn còn dấu tích của sự bồi đắp của phù sa Tầng rửa trôi E hiện diện không rõ ràng và giới hạn dưới của tầng này có dấu hiệu bị thoái hoá

+ Đất xám bạc màu, nghèo dinh dưỡng, có tầng mặt mỏng (Ochri Dystric Podzoluvisols - PDdo): có diện tích 8.845,53 ha, chiếm 2,50% DTTN Loại đất này có

+ Vùng đồng bằng Tứ Giác Long Xuyên: Gồm TP Long Xuyên, TP Châu Đốc,

các huyện: Châu Phú, Châu Thành, Thoại Sơn và phần đất thấp còn lại của 2 huyện Tri Tôn và Tịnh Biên, với diện tích khoảng 217.400 ha, chiếm 61,47% DTTN Vùng này chịu ảnh hưởng lũ từ hai hướng, đó là lũ tràn từ Campuchia qua các cống từ Châu Đốc đến Nhà Bàng chiếm 75 ÷ 80% tổng lưu lượng lũ của vùng và lũ từ sông Hậu theo kênh rạch chảy vào nội đồng chiếm 20 ÷ 25% Thời gian bắt đầu ngập lũ chậm hơn vùng cù lao, mức ngập trung bình từ 1,1 ÷ 2,2m

2.1.3 Đặc điểm khí hậu, thời tiết

Tỉnh An Giang có điều kiện tự nhiên chung với điều kiện tự nhiên của ĐBSCL như điều kiện khí hậu, nhiệt độ, lượng mưa gần giống nhau, có hai mùa mưa và nắng rõ rệt Xu thế diễn biến thời tiết ở vùng nghiên cứu được đánh giá qua các báo cáo chuỗi số liệu từ năm 2000 đến năm 2020 của Đài Khí tượng thủy văn tỉnh An Giang về nhiệt độ trung bình không khí, lượng mưa và số giờ nắng trung bình qua các năm

- Nhiệt độ

Chế độ nhiệt của An Giang quanh năm cao, tương đối ổn định, biên độ nhiệt nhỏ Nhiệt độ trung bình năm của An Giang là 27,4°C và ít thay đổi Biên độ dao động nhiệt độ giữa các tháng trong năm không lớn (khoảng 3,1°C), nhưng sự chênh lệch nhiệt độ giữa ban ngày và ban đêm tương đối lớn, biên độ nhiệt ngày – đêm trung bình nhiều năm khoảng 7,0 – 10°C vào mùa nắng và khoảng 5,5 – 8,0°C vào mùa mưa

(Nguồn: Đài khí tượng thủy văn An Giang, 2016-2020)

- Phân bố lượng mưa

Mùa mưa ở An Giang bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 11, kéo dài trong 7 tháng, mùa khô kéo dài từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau Lượng mưa qua các năm biến động lớn và phân phối đều trong các tháng mùa mưa, trừ các tháng chuyển tiếp, lượng mưa trong mùa thường chiếm khoảng 90% lượng mưa cả năm Tháng 8, 9, 10 thường có lượng mưa cực đại, trung bình khoảng 250 - 350 mm, những năm mưa lớn có thể lên đến 600 mm

Hình 2.3: Diễn biến nhiệt độ trung bình tỉnh An Giang giai đoạn 2000-2020

(Nguồn: Đài khí tượng thủy văn An Giang, 2016-2020)

- Đặc điểm lũ

Lũ vào An Giang theo hai nhánh sông chính là sông Tiền và sông Hậu Thời gian đầu từ tháng 6 đến tháng 7 nước từ hai sông chính theo các kênh trục chảy vào nội đồng và làm ngập các khu vực Lũ đầu mùa thường diễn ra vào tháng 7 và tháng 8 và đạt đỉnh từ trung tuần tháng 9 đến trung tuần tháng 10 Vào các tháng lũ đầu mùa thường có mưa to và dài ngày nên khả năng tập trung lũ nhanh, làm xuất hiện các trận lũ đầu mùa dọc sông Tiền và sông Hậu lên với cường suất từ 10 cm/ngày đến 20 cm/ngày, biên độ lũ có năm lên tới 2,5m Khi đạt tới đỉnh lũ đầu mùa, mực nước trên 2 sông chính (sông Tiền và sông Hậu) xuống chậm trong khoảng 10 đến 15 ngày với biên độ xuống xấp xỉ 1m, rồi tiếp tục lên cho tới khi đạt đỉnh lũ lớn nhất năm

- Số giờ nắng

Tổng số giờ nắng trung bình hàng năm 2.482 giờ, năm có số giờ nắng cao nhất lên đến 2.854 giờ, năm có số giờ nắng thấp nhất 2.130 giờ

(Nguồn: Đài khí tượng thủy văn An Giang, 2016-2020)

Trong mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 là các tháng có thời gian nắng nhiều nhất, trung bình hàng tháng có từ 220 - 250 giờ Các tháng ít nắng là những tháng mùa mưa, số giờ nắng trung bình hàng tháng khoảng dưới 180 giờ, trung bình mỗi ngày 5 - 6 giờ Tháng ít nắng nhất là tháng 8, 9 và 10, trung bình hàng tháng từ 150 - 160 giờ nắng

Hình 2.4: Diễn biến lượng mưa trung bình tỉnh An Giang giai đoạn 2000-2020

Hình 2.5: Diễn biến số giờ nắng trung bình tỉnh An Giang giai đoạn 2000-2020

Như vậy, số giờ nắng của tháng ít nắng nhất chỉ xấp xỉ gần bằng một nửa số giờ nắng của tháng cực đại Sự chênh lệch số giờ nắng này cũng phản ánh rõ nét sự tương phản giữa hai mùa: mùa khô và mùa mưa

2.1.4 Đặc điểm tài nguyên đất vùng nghiên cứu

Tài nguyên đất tỉnh An Giang gồm 7 nhóm đất chính, được chia thành 24 loại đất khác nhau (Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh An Giang, 2006) Trong đó, nhóm đất phù sa chiếm tỷ lệ cao nhất 64,15% DTTN và nhóm đất than bùn có tỷ lệ thấp nhất 0,28% DTTN Diện tích các nhóm đất chính được thể hiện chi tiết qua Bảng 2.1

Đất than bùn phèn tiềm tàng trung bình (Proto-Endo Thionic Histosols) tập trung chủ yếu tại huyện Tri Tôn, với diện tích 984,04 ha, chiếm 0,28% DTTN Lớp vật liệu hữu cơ than bùn này thường nằm tại các địa hình thấp trũng, ngập nước quanh năm, vật liệu sợi có màu đen, bán phân hủy hay chưa phân hủy Nhóm đất than bùn chứa hàm lượng lớn sét và lưu huỳnh (nguyên tố chính trong phèn), việc khai thác đất than bùn này phục vụ cho các mục đích phi nông nghiệp khác sẽ không mang lại hiệu quả kinh tế cao

- Nhóm đất Cát núi

Nhóm đất cát núi phân bố ở triền núi thuộc các huyện Tri Tôn, Tịnh Biên Thoại Sơn và TP Châu Đốc, gồm các loại đất phụ như sau:

+ Đất xói mòn mạnh trơ sỏi đá, nghèo dinh dưỡng (Dystric Leptosols - LPd): có diện tích 5.467,28 ha, chiếm 1,55% DTTN Loại đất này có phẫu diện rất mỏng (thường không dày hơn 30 cm), sa cấu phần lớn là cát và các thành phần không phải là đất (cấp hạt có đường kính >2 mm) cùng với xác bã hữu cơ Do đó, loại đất này rất dễ rửa trôi và nghèo dinh dưỡng

+ Đất xói mòn mạnh trơ sỏi đá, dinh dưỡng khá (Eutric Leptosols - LPe): có diện tích 9.220,28 ha, chiếm 2,61% DTTN Loại đất này có phẫu diện rất mỏng (thường không dày hơn 30 cm), sa cấu phần lớn là cát và các thành phần không phải là đất (cấp hạt có đường kính >2 mm) cùng với xác bã hữu cơ Do bị rửa trôi liên tục nên các tầng

chẩn đoán không hình thành rõ ràng, tuy nhiên các nguyên tố dinh dưỡng khá hơn loại đất LPd

+ Đất cát rửa trôi có tầng mặt mỏng (Orthi Haplic Arenosols - ARha): có diện tích 7.987,46 ha, chiếm 2,26% DTTN Sa cấu chủ yếu là cát, hình thành do rửa trôi của các vật liệu phong hoá từ trên núi xuống Tầng chẩn đoán B không hình thành rõ ràng, trong khi đó tầng E (bị rửa trôi, có màu sáng) lại rất đặc trưng Độ chặt khá, rễ thực vật phát triển trung bình và giảm dần theo độ sâu

Về mặt quản trị đất cho sản xuất nông nghiệp, loại đất này do chứa hàm lượng sét thấp <10% và chất hữu cơ quá ít (do phân bố trên địa hình khá cao, khô ráo thường xuyên) nên việc kiềm giữ các nguyên tố dinh dưỡng hạn chế Biện pháp quản lý phân bón hiệu quả nhất trên loại đất này là bón phân chia ra nhiều lần trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển của cây trồng

- Nhóm đất Phù sa cổ (hay Đất Xám)

+ Đất phù sa cổ đỏ nâu, có tầng rửa trôi (Albic Plinthosols - PTa): Nhóm này thuộc nhóm đất xám bạc màu (đất phù sa cổ + đất phong hóa tại chỗ), có diện tích 4.218,03 ha, chiếm 1,19% DTTN, phân bố chủ yếu ở huyện Tri Tôn (vùng tiếp giáp với biên giới Vương quốc Campuchia và tỉnh Kiên Giang) Đây là loại đất phù sa cổ (hay còn gọi là đất Xám), trong phẫu diện có xuất hiện các đốm rỉ có màu đỏ gạch (gọi là các đốm plinthite) Về mặt sử dụng đất, việc cày sâu là cần thiết, hoạt động này cho phép rễ thực vật có thể phát triển sâu hơn, nhất là trong giai đoạn đầu khi cây mới sinh trưởng Bón phân cũng cần chú ý cân đối các dưỡng chất do bản thân đất không chứa nhiều dinh dưỡng sẵn có cho cây trồng

+ Đất phù sa cổ đỏ nâu, có tầng rửa trôi, tầng mặt dày (Umbri Albic Plinthosols - PTau): có diện tích 1.213,98 ha, chiếm 0,34% DTTN, phân bố chủ yếu ở huyện Tịnh Biên và một phần ở huyện Tri Tôn Đây là loại đất có đặc tính tương tự loại đất PTa, tuy nhiên do phân bố ở địa hình thấp hơn, hình thành tầng mặt khá dày (> 25 cm), màu sậm do chứa hàm lượng hữu cơ khá Trong quá trình phân hủy chất hữu cơ ở tầng mặt, acid hữu cơ cũng được phóng thích và rửa xuống các tầng bên dưới, làm cho tầng rửa trôi E hiện diện một cách đặc trưng hơn Như đề cập ở trên, mặc dù tầng mặt giàu chất hữu cơ hơn loại đất PTa, hàm lượng các chất dinh dưỡng (nguyên tố base) cho cây trồng cũng thấp (trị số độ bão hoà base < 50%) Do đó cũng cần chú ý bón phân cân đối Các biện pháp canh tác khác cần thực hiện như loại đất PTa

+ Đất phù sa cổ đỏ nâu, có tầng rửa trôi, tầng mặt phù sa bồi (Fluvi - Umbri Albic Plinthosols - PTauf): có diện tích 340,18 ha, chiếm 0,10% DTTN, tập trung chủ yếu ở huyện Tri Tôn Loại đất có các đặc tính lý, hoá học và hình thái tương tự như 2 loại đất PTa và PTau Tuy nhiên, điểm khác biệt là loại đất này được phân bố ở vùng thấp hơn loại PTau, trong phẫu diện vẫn còn dấu tích của sự bồi đắp của phù sa Tầng rửa trôi E hiện diện không rõ ràng và giới hạn dưới của tầng này có dấu hiệu bị thoái hoá

+ Đất xám bạc màu, nghèo dinh dưỡng, có tầng mặt mỏng (Ochri Dystric Podzoluvisols - PDdo): có diện tích 8.845,53 ha, chiếm 2,50% DTTN Loại đất này có

tầng mặt mỏng, sa cấu phổ biến là cát pha thịt, màu xám sậm, tầng bên dưới chủ yếu là cát, đốm rỉ nâu đến đỏ sậm xuất hiện nhiều ở các tầng bên dưới Ở tầng E, các hạt cát kết dính với nhau khá chặt, cho thấy có sự tích tụ tạm thời sét ở tầng rửa trôi này trước khi trực di xuống các tầng bên dưới Hàm lượng dinh dưỡng nghèo, nên cần chia số lần bón phân ra làm nhiều đợt cho cây trồng Ngoài ra, nên sử dụng phân chuồng để cải tạo đất nhằm cải thiện và duy trì độ phì nhiêu đất bền vững hơn

- Nhóm đất Phù sa

+ Đất phù sa đang phát triển, gley, dinh dưỡng khá (Gleyi Eutric Fluvisols - FLeg): có diện tích 16.742,75 ha, chiếm 4,73% DTTN, tập trung chủ yếu ở huyện Chợ Mới, Châu Thành, Châu Phú và TP Long Xuyên Loại đất này được phân bố ở khu vực bãi bồi dọc sông Hậu, để thuận tiện cho canh tác người dân thường bóc lớp mặt để trồng lúa Tuy nhiên, do đất mất đi tầng canh tác đã ảnh hưởng đến sinh trưởng và năng suất cây trồng

+ Đất phù sa đang phát triển, gley, dinh dưỡng kém (Gleyi Dystric Fluvisols - FLdg): có diện tích 15.977,51 ha, chiếm 4,52% DTTN, tập trung chủ yếu dọc theo các chân núi của huyện Tịnh Biên và Tri Tôn, sa cấu chủ yếu từ thịt đến cát pha

+ Đất gley, tầng mặt dày, dinh dưỡng khá, có dấu tích phù sa bồi (Fluvi Mollic Gleysols - GLmf): có diện tích 70.729,21 ha, chiếm 20,0% DTTN, tập trung ở các huyện cù lao như An Phú, Tân Châu, Phú Tân, Chợ Mới và các vùng ven sông thuộc các huyện Châu Phú, Châu Thành, Long Xuyên, TP Châu Đốc và một phần ở huyện Thoại Sơn Loại đất này nghèo dinh dưỡng, địa hình thấp trũng không thuận lợi cho canh tác cây trồng cạn

+ Đất gley, tầng mặt dày, dinh dưỡng kém (Umbric Gleysols - GLu): có diện tích 15.231,53 ha, chiếm 4,31% DTTN, tập trung chủ yếu ở TP Châu Đốc và một phần diện tích thuộc các huyện Châu Phú, Châu Thành, Thoại Sơn, Chợ Mới Tương tự như đặc tính loại đất GLmf, loại đất này nghèo dinh dưỡng, phân bố ở địa hình thấp trũng, không thuận lợi cho canh tác cây trồng cạn Do đó, cần bố trí mùa vụ hay có biện pháp canh tác thích hợp để mang lại hiệu quả cao

+ Đất gley, đọng mùn, dinh dưỡng kém (Humi Umbric Gleysols - GLuh): có diện tích 87.887,26 ha, chiếm 24,85% DTTN Có đặc tính lý hóa học tương đồng với loại đất Glu, tuy nhiên có sự tích tụ mùn ở tầng mặt dày hơn, đặc trưng hơn về độ sậm màu Phân bố ở địa hình thấp hơn loại đất GLu, tập trung thành vùng lớn ở các huyện Châu Phú, Châu Thành và Thoại Sơn và một phần diện tích thuộc huyện Tri Tôn và TP Châu Đốc

+ Đất gley, tầng mặt mỏng, dinh dưỡng kém (Gleyi Dystric Gleysols - GLdg): có diện tích 20.297,74 ha, chiếm 5,74% DTTN, tập trung chủ yếu ở huyện Chợ Mới, do khu vực chủ yếu nằm trong đê bao nên đất có lượng phù sa thấp

- Nhóm đất Phèn

+ Đất phèn tiềm tàng nông, tầng mặt dày, dinh dưỡng kém, có phù sa bồi (Umbri - Epi - Proto - Thionic Fluvisols - FLt(pep)u): có diện tích 220,19 ha, chiếm 0,06%

DTTN, đây là loại đất phèn tiềm tàng duy nhất còn sót lại trong tỉnh Loại đất này có tầng mặt dày (>25 cm), hàm lượng các nguyên tố base (Ca2+, Mg2+, Na+ và K+) thấp nên trong quá trình canh tác cần chú ý bón phân cân đối và nhiều hơn các nơi khác

+ Đất phèn hoạt động nặng, tầng mặt dày, dinh dưỡng kém, không có đốm jarosite (Umbri - Orthi - Epi Thionic Fluvisols - FLt(oep)u): có diện tích 6.800,05 ha, chiếm 1,92% DTTN, tập trung chủ yếu ở huyện Tri Tôn (khu vực giáp với tỉnh Kiên Giang) Đây là loại đất phèn nặng, không có hoặc xuất hiện rất ít khoáng jarosite trong độ sâu 50 cm lớp đất mặt Đặc trưng trị số pH thấp là yếu tố hạn chế lớn nhất đến sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng, đặc biệt hiện tượng “xì phèn” trên đất ruộng lúa vào mùa khô Do đó, cần có chế độ canh tác hợp lý hay chuyển đổi cơ cấu cây trồng phù hợp Vào đầu mùa nắng nên cày sớm để cắt mao dẫn các vật liệu phèn từ các tầng dưới lên trên Đầu mùa mưa nên tháo rửa phèn trước khi giữ nước để canh tác Vôi và lân là 2 loại phân bón cần thiết cho loại đất này

+ Đất phèn hoạt động trung bình, tầng mặt mỏng, dinh dưỡng kém, có đốm jarosite, có phù sa bồi (Dystri - Orthi - Endo Thionic Fluvisols, with jarosite - FLt(oenj)d): có diện tích 16.168,43 ha, chiếm 4,57% DTTN, tập trung chủ yếu ở huyện Tri Tôn và phân bố thành những vùng lớn Trước đây, mức độ nhiễm phèn rất cao nhưng qua quá trình tháo rửa phèn, thâm canh tăng vụ kết hợp hệ thống kênh xả lũ ra biển Tây, phèn đã được rửa đi rất nhiều + Đất phèn hoạt động trung bình, tầng mặt dày, dinh dưỡng kém, không có đốm jarosite, có phù sa bồi (Umbri - Orthi - Endo Thionic Fluvisols - FLt(oen)u): có diện tích 3.167,77 ha, chiếm 0,90% DTTN, tập trung chủ yếu ở huyện Tri Tôn và một phần ở huyện Tịnh Biên Loại này có tầng mặt dày, khoảng 25 cm (hoặc mỏng hơn, tùy theo độ dày của solum), có độ bão hòa base thấp (<50%), độ phì tiềm tàng thấp Do đó, cần chú trọng bổ sung dinh dưỡng cho đất

+ Đất phèn hoạt động trung bình, tầng mặt dày, dinh dưỡng kém, có đốm jarosite, có phù sa bồi (Umbri - Orthi - Endo Thionic Fluvisols, with jarosite - FLt(oenj)u): có diện tích 738,81 ha, chiếm 0,21% DTTN, phân bố ở huyện Tri Tôn

+ Đất phèn hoạt động trung bình, tầng mặt mỏng, dinh dưỡng kém, không có đốm jarosite, gley (Dystri - Orthi - Endo Thionic Gleysols - GLt(oen)d): có diện tích 3.571,47 ha, chiếm 1,01% DTTN, tập trung chủ yếu trên địa bàn huyện Tịnh Biên và một phần diện tích ở huyện Tri Tôn và TP Châu Đốc Tương tự như đặc tính các loại đất phèn nêu trên, do đặc tính phèn vượt trội nên cần có chế độ canh tác và cơ cấu cây trồng phù hợp

+ Đất phèn hoạt động trung bình, tầng mặt mỏng, dinh dưỡng kém, có đốm jarosite, gley (Dystri - Orthi - Endo Thionic Gleysols, with jarosite - GLt(oenj)d): có diện tích 1.655,75 ha, chiếm 0,47% DTTN, tập trung chủ yếu ở huyện Tri Tôn, có xuất hiện đốm jarosite ở tầng phèn hoạt động

+ Đất phèn hoạt động trung bình, tầng mặt dày, dinh dưỡng kém, không có đốm jarosite, gley (Umbri - Orthi - Endo Thionic Gleysols - GLt(oen)u): có diện tích 11.936,24 ha, chiếm 3,37% DTTN, tập trung chủ yếu ở huyện Tri Tôn và một phần diện

 Độ dẫn điện dung dịch đất (EC)

Độ dẫn điện (EC) là khả năng dẫn điện của dung dịch đất, là một chỉ tiêu dùng để đo lường độ dẫn điện của các ion hòa tan trong dung dịch hay gọi là độ mặn của đất (Pentoś et al., 2021) Độ dẫn điện là một chỉ số quan trọng về sức khoẻ của đất, ảnh hưởng đến năng suất, tính thích hợp của cây trồng, sự sẵn có của chất dinh dưỡng, thực vật và hoạt động của các vi sinh vật trong đất Độ dẫn điện cao làm cản trở quá trình hút nước và dinh dưỡng của cây trồng, giảm lượng nước hữu dụng trong đất, phá hủy cấu trúc của đất Không chỉ đất mặn mới có độ dẫn điện cao, mà cả trong đất phèn, khi độ pH của đất thấp do số lượng lớn các ion hydro trong đất có thể thúc đẩy tính dẫn điện của đất dẫn đến nồng độ muối có thể cao và gây độc cho cây (Cherie, 2022)

 Đạm tổng số

Đạm tổng số trong đất bao gồm dạng đạm hữu cơ và vô cơ, trong đó dạng đạm hữu cơ chiếm khoảng 95% đạm tổng số Dạng đạm hữu cơ trong đất có nguồn gốc từ các dạng đạm hữu cơ trong xác bã động thực vật và vi sinh vật đất và trong các hợp chất mùn của đất Trong quá trình phân hủy chất hữu cơ, đạm hữu cơ sẽ bị khoáng hóa để chuyển thành các dạng đạm vô cơ bao gồm nitrat, nitrite và ammonium hòa tan trong dung dịch đất hoặc được hấp phụ trên keo đất ở dạng trao đổi (Martínez et al., 2018) Việc phân tích đạm tổng số trong đất nhằm mục đích đánh giá trữ lượng tiềm tàng của đạm trong đất Đất có hàm lượng đạm tổng số cao được đánh giá là đất có độ phì nhiêu tiềm tàng cao, có khả năng cho năng suất cây trồng cao nếu chất đạm trong đất được quản lý tốt

 Lân tổng số

Lân là một trong số nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu cho cây trồng Lân xuất hiện trong đất ở dạng vô cơ (lân khoáng) và hữu cơ, tổng lượng hai dạng này gọi là lân tổng số mà nó sẽ ảnh hưởng đến lượng lân hữu dụng cho cây trồng hấp thu Hàm lượng lân tổng số trên các nhóm đất chính ở ĐBSCL thường thấp (Nguyen et al., 2023) Hàm lượng lân tổng số trong đất phản ánh hàm lượng lân tổng số trong mẫu chất, trong chất hữu cơ và tác động của quá trình hình thành đất nhưng không phản ánh được khả năng cung cấp lân cho cây trồng Lân là một trong những nguồn tài nguyên không thể tái tạo quan trọng nhất và nó đã nhận được sự quan tâm do tính sẵn có trong đất thấp chủ yếu là do khuếch tán chậm và khả năng cố định cao trong đất (Hoque et al., 2023)

 Lân dễ tiêu

Việc phân tích hàm lượng lân dễ tiêu trong đất nhằm đánh giá khả năng cung cấp lượng lân dễ hữu dụng cho cây trồng Độ hữu dụng của P phụ thuộc vào nhiều yếu tố: pH của đất, sự phân hủy chất hữu cơ, hoạt động của vi sinh vật Theo Abou et al (2020), khi pH đất thấp, lượng Fe, Al hòa tan trong đất cao, lân bị cố định ở dạng phosphate sắt, nhôm khó hòa tan nên lân hữu dụng cho cây trồng thấp; ngược lại khi pH đất quá cao, lân bị kết tủa ở dạng phosphate-Ca nên hàm lượng lân dễ hữu dụng cho cây trồng cũng thấp Lân hữu dụng cho cây trồng thường được tối đa hóa ở pH gần trung tính, độ hòa

tan P tối đa xảy ra ở xung quanh pH 4,5 và 6,8, trùng với mức độ cố định P thấp nhất của các khoáng Fe, Al và Ca (Hình 2.9)

(Nguồn: Abou et al., 2020)

 Kali trao đổi

Kali là chất dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của cây trồng Nó được phân loại là chất dinh dưỡng đa lượng vì thực vật hấp thụ một lượng lớn kali trong suốt vòng đời của chúng Lượng kali này được bổ sung nhanh chóng bằng cách giải phóng kali được giữ trên các cation trao đổi của khoáng sét và chất hữu cơ (kali trao đổi) Nguồn cung cấp kali tổng số trong đất là khá lớn tuy nhiên chỉ có một lượng tương đối nhỏ kali cung cấp cho cây trồng do gần như toàn bộ lượng kali bị cố định hoặc bị giữ lại giữa các thành phần khoáng sét Nguồn dự trữ này, khi có sự tác động của thời tiết, sẽ bổ sung lượng kali trao đổi trong đất (Samuel & Dines, 2023) Kali dễ bị rửa trôi trên đất cát do đất có kết cấu nhẹ, hàm lượng chất hữu cơ thấp và khả năng trao đổi cation thấp nên có ít điện tích âm để giữ kali trao đổi hoặc các cation khác

2.3 Ảnh hưởng của canh tác lúa và cây trồng cạn đến độ phì nhiêu đất

Độ phì nhiêu và chất lượng của đất đóng vai trò quan trọng trong việc đạt được năng suất kỳ vọng của cây trồng Nông nghiệp thâm canh đã dẫn đến việc thu hồi nhiều chất dinh dưỡng từ đất; sử dụng không cân đối lượng phân bón hóa học cũng làm suy giảm sức khỏe của đất Sự suy giảm độ phì nhiêu đất thể hiện qua hàm lượng chất hữu cơ trong đất giảm thấp, giảm khả năng cung cấp các nguyên tố dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng Bên cạnh sự suy thoái đất do phèn hóa, mặn hóa, việc quản lý độ phì nhiêu đất không hợp lý cũng được đánh giá là quan trọng đưa đến đất bị bạc màu nhanh hơn (Rolando et al., 2018; Willy et al., 2019b)

2.3.1 Ảnh hưởng đến đặc tính lý học của đất

Các đặc tính vật lý của đất liên quan đến sự di chuyển, giữ lại và sẵn có của nước và chất dinh dưỡng cho cây trồng (Wartini et al., 2023) Tài nguyên đất, đặc biệt là đất nông nghiệp, được coi là tài nguyên thiên nhiên không thể tái tạo, có liên quan đến sự

Hình 2.9: Mối tương quan giữa lân dễ tiêu và độ chua của đất

quan của đất, nhưng về phương diện kinh tế phải luôn hiểu theo một tương quan nhất định, tương quan với mức độ phát triển của khoa học kỹ thuật và việc ứng dụng các thành tựu này

2.2.3 Các chỉ tiêu đánh giá độ phì nhiêu đất

2.2.3.1 Chỉ tiêu vật lý

 Thành phần cơ giới đất

Tỉ lệ các cấp hạt giữa các phần tử cơ giới có kích thước khác nhau trong đất được biểu thị theo phần trăm trọng lượng (%), được gọi là thành phần cơ giới đất hoặc còn được gọi là thành phần cấp hạt (Martín et al., 2018) Trong nông nghiệp, thành phần cơ giới có ý nghĩa rất quan trọng trong nghiên cứu phát sinh đất, loại đất và các quá trình thổ nhưỡng của đất Có 3 nhóm thành phần cơ giới tạo thành 3 loại đất điển hình như sau:

- Đất cát: Thành phần cơ giới thô (nhẹ), khe hở giữa các hạt lớn nên thoát nước

dễ, thấm nước nhanh nhưng giữ nước kém (dễ bị khô hạn) Đất cát khi khô thì rời rạc, dễ làm đất thuận lợi cho quá trình canh tác, nhưng khi ngập nước thường bị lắng, chặt, bí, dễ gây bất lợi cho cây trồng Đất cát chứa ít keo, dung tích hấp thu thấp làm cho khả năng giữ chất dinh dưỡng kém, dễ bị rửa trôi, hàm lượng dinh dưỡng trong đất thấp

- Đất sét: Đất sét khó thấm nước nhưng giữ nước tốt, biên độ nhiệt độ đất sét thấp

hơn, đất sét kém thoáng khí, hay bị gley Chất hữu cơ phân giải chậm nên đất sét tích luỹ mùn nhiều hơn đất cát Đất sét chứa nhiều keo sét nên có dung tích hấp thu lớn, giữ nước, phân tốt nên ít bị rửa trôi Tuy nhiên, khi đất sét giữ quá chặt chất dinh dưỡng thì cây trồng cũng không thể hút được Đất sét không thích hợp cho các cây trồng lấy củ

- Đất thịt: Đất thịt mang tính chất trung gian giữa đất cát và đất sét Tuỳ theo tỷ lệ

cát và sét trong đất thịt sẽ thiên về hướng có tỷ lệ lớn Ví dụ: Nếu đất thịt nhẹ thì ngả về phía đất cát, còn đất thịt nặng thì ngả về đất sét Nhìn chung đất thịt nhẹ và đất thịt trung bình có chế độ nước, nhiệt, không khí điều hoà thuận lợi cho các quá trình lý hoá xảy ra trong đất Đa số cây trồng sinh trưởng và phát triển thuận lợi trên loại đất này

 Tính bền cấu trúc đất

Độ bền kết cấu đất là tính bền của tập hợp các phần tử đất, là đặc tính cấu trúc quan trọng của đất giúp đo lường mức độ chịu đựng của đất dưới tác động của mưa, các lực cơ giới khi cày hoặc hoạt động tưới nước Tính bền cấu trúc đất phụ thuộc vào hàm lượng của chất hữu cơ, hàm lượng sét và các oxit sắt (Papadopoulos, 2014) Đây được xem như là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng đất đai Chỉ tiêu này có thể tác động mạnh mẽ đến đặc tính đất cả về hoá học và lý học

 Dung trọng đất

Theo Schoonover & Crim (2015), dung trọng đất là một đặc tính quan trọng dùng để đánh giá độ phì nhiêu vật lý và hoá học đất Dung trọng phụ thuộc vào thành phần khoáng, sa cấu, hàm lượng chất hữu cơ, cấu trúc và kỹ thuật làm đất Độ tơi xốp của đất thường cao nhất ngay sau khi làm đất, sau đó bị nén dẽ dần và dung trọng tăng lên, sau

phộng, việc bổ sung các nguyên tố vi lượng bón qua lá hoặc bón vào đất là rất quan trọng trong việc đạt được năng suất tối ưu Việc bổ sung các nguyên tố vi lượng như sắt (Fe), kẽm (Zn) và đồng (Cu) góp phần đáng kể vào sự tăng trưởng của cây trồng thông qua cải thiện độ phì nhiêu và đặc tính sinh học của đất (Mandal et al., 2023)

2.3.2.6 Sự ngộ độc chất hữu cơ và dinh dưỡng trong đất

Ngộ độc hữu cơ (nghẹt rễ) là bệnh gây hại phổ biến đối với đất trồng lúa, nguyên nhân chính là do đất bị thiếu ôxy, gây nên tình trạng yếm khí làm ức chế quá trình hô hấp của rễ lúa Đất canh tác lúa luôn trong tình trạng khử và giàu chất hữu cơ, sự phân hủy các chất hữu cơ đã tạo ra axit hữu cơ, sắt và H2S, các chất này gây độc cho rễ làm hạn chế khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng của rễ dẫn đến làm đen rễ và cuối cùng là chết và thối rữa (Zang et al., 2017) Ở những ruộng có lớp bùn đáy tích lũy nhiều chất hữu cơ, ruộng bón nhiều phân chuồng, ruộng chua đã phát hiện thấy số lượng H2S tăng lên đáng kể trong dung dịch quanh vùng rễ lúa Trong điều kiện yếm khí, sulfit tăng làm cho nồng độ H2S tăng lên gây ngộ độc cho cây lúa Ngoài ra, tình trạng ngập nước và khử kéo dài ở đất trồng lúa, cũng dẫn đến hiện tượng ngộ độc H2S cho cây trồng do sự khử SO42- cho ra H2S gia tăng trong điều kiện ngập nước và hàm lượng Fe2+không đủ để kết tủa thành FeS (Fryer, 2018) Đối với cây trồng cạn, được canh tác trong điều kiện đất tơi xốp và thoáng khí nên không xảy ra hiện tượng ngộ độc chất hữu cơ Tuy nhiên, tình trạng sử dụng phân bón quá nhiều có thể dẫn đến sự phát triển đột ngột của cây với hệ thống rễ không đủ để cung cấp nước và chất dinh dưỡng Cấu trúc rễ kém làm giảm số lượng hoa và quả, đồng thời có thể dẫn đến sự phát triển của cây không được hỗ trợ hoặc duy trì Việc bón thừa đạm dẫn đến 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, gây tích tụ chất dinh dưỡng, làm giảm năng suất và chất lượng cũng như cản trở sự hấp thu các chất dinh dưỡng khác như kali và lân Trường hợp cây trồng thừa lân, dẫn đến sự hấp thu không đủ các nguyên tố vi lượng, chẳng hạn như kẽm và lưu huỳnh, dẫn đến mất cân bằng dinh dưỡng và giảm chất lượng cây trồng Việc sử dụng kali không đủ hoặc quá nhiều sẽ ảnh hưởng đến sự hấp thụ chất dinh dưỡng, dẫn đến cây trồng phát triển dưới mức tối ưu và giảm năng suất (Xing et al., 2023)

2.3.3 Ảnh hưởng đến đặc tính sinh học của đất

Sự đa dạng của vi khuẩn đất là rất quan trọng đối với hoạt động bền vững của hệ sinh thái đất Vi sinh vật đất đóng một vai trò quan trọng trong chu trình dinh dưỡng trong đất nông nghiệp Chúng tham gia vào quá trình tích lũy mùn, phân hủy chất hữu cơ trong đất, cố định đạm và lân, kích thích sinh trưởng và bảo vệ thực vật khỏi các vi sinh vật gây bệnh Đa dạng sinh học đất đã được chứng minh là rất nhạy cảm với các hoạt động nông nghiệp (Bedano et al., 2021; Li et al., 2021b) Vì vậy, những thay đổi về cấu trúc và chức năng trong hệ vi sinh vật đất có thể đóng vai trò là một chỉ báo về tác động của các phương pháp canh tác khác nhau đối với chất lượng đất (Wang et al., 2021) Trong canh tác lúa, vi khuẩn đóng một vai trò thiết yếu trong việc điều chỉnh độ màu mỡ của đất lúa và sự hấp thu chất dinh dưỡng của cây trồng Các vi sinh vật sống

hơn so với đất sét Đối với đất sét tốc độ thấm bị giảm nhanh do khi gặp nước sét trương nở lấp kín khe hở trong đất

 Lượng nước hữu dụng

Đây là lượng nước trong đất mà rễ cây trồng có thể hút được và sử dụng cho sự phát triển của cây Hầu hết nước hữu dụng cho cây trồng được giữ trong các lỗ rỗng có kích thước từ 0,02 - 0,005mm Lượng nước hữu dụng cho cây trồng được xác định và tính toán bằng sự chênh lệch giữa hàm lượng nước trong đất ở thủy dung ngoài đồng và điểm héo Lượng nước hữu dụng có quan hệ chặt chẽ với sa cấu đất, Hình 2.7 cho thấy, đối với đất cát cả độ ẩm đồng ruộng và độ ẩm cây héo đều nhỏ, độ chênh lệch giữa hai giá trị này không lớn nên lượng nước hữu hiệu trong đất không đáng kể Với đất sét thì độ ẩm đồng ruộng lớn, tuy nhiên do hàm lượng sét cao, sức giữ nước lớn nên độ ẩm cây héo cao, kết quả là lượng nước hữu hiệu cũng không cao Đất có lượng nước hữu hiệu cao nhất là đất thịt (Cousin et al., 2022; Liu et al., 2022; Huntley, 2023)

(Nguồn: Huntley, 2023)

2.2.3.2 Chỉ tiêu hóa học

 Độ chua của đất (pH đất)

Độ pH của đất là thước đo độ axit hoặc tính base (độ kiềm) của đất Giá trị pH thực chất là thước đo nồng độ ion hydro Độ pH của đất được coi là một biến số chính trong đất vì nó ảnh hưởng đến nhiều quá trình hóa học Nó đặc biệt ảnh hưởng đến lượng dinh dưỡng thực vật bằng cách kiểm soát các dạng hóa học của các chất dinh dưỡng khác nhau và ảnh hưởng đến các phản ứng hóa học mà chúng trải qua Phạm vi pH tối ưu cho hầu hết các cây trồng là từ 5,5 đến 7,5; tuy nhiên, nhiều loại cây trồng đã thích nghi để phát triển mạnh ở độ pH nằm ngoài phạm vi này (Msimbira & Smith, 2020; Gámez-Arjona et al., 2022)

Theo Agegnehu et al (2021), có 2 loại độ chua đất là độ chua hoạt tính và độ chua tiềm tàng Độ chua hoạt tính (pHH2O): là độ chua tạo nên bởi ion H+ tự do trong dung dịch đất Có thể trích những ion H+này bằng nước cất, nên độ chua hoạt tính được biểu thị bằng pHH2O Độ chua tiềm tàng (pHKCl): Độ chua tiềm tàng là độ chua biểu hiện nồng độ ion H+và nồng độ ion Al3+bị hấp phụ trên bề mặt keo đất, bình thường thì chưa gây

Hình 2.7: Mối quan hệ giữa lượng nước hữu dụng và sa cấu đất

chua, nhưng vì một lý do nào đó chúng bị đẩy ra khỏi keo đất đi vào dung dịch, lúc đó gây ra một độ chua Thông thường độ chua này lớn hơn độ chua hiện tại và biểu thị khả năng gây chua tiềm tàng của đất

 Chất hữu cơ trong đất

Chất hữu cơ trong đất (SOM) thường chỉ chiếm 1%–5% khối lượng đất nhưng đóng một vai trò quan trọng đối với sức khỏe của đất vì nó có tác động mạnh mẽ đến tính chất và chức năng của đất SOM là kho dự trữ C hữu cơ lớn nhất trên mặt đất, là kho chứa lớn cho tất cả các chất dinh dưỡng thiết yếu và là yếu tố quan trọng góp phần hình thành và ổn định tổng hợp (Busse, 2019) Chất hữu cơ trong đất chứa gần như toàn bộ N trong đất và trong hầu hết các loại đất tạo ra phần lớn CEC Hơn nữa, SOM có thể liên kết các hợp chất độc hại như Al, do đó làm giảm độc tính của đất và mang lại lợi ích cho cây trồng Do đó, đất có hàm lượng SOM cao sẽ màu mỡ hơn đất có SOM thấp và mang lại nhiều lợi ích tích cực hơn cho cây trồng, bao gồm cải thiện môi trường rễ và cải thiện độ ẩm của đất (Oldfield et al., 2018) Ngay cả đất có độ pH thấp với hàm lượng SOM cao cũng có thể cung cấp đủ lượng N, P và các chất dinh dưỡng khác (Hatten & Liles, 2019)

 Khả năng trao đổi cation (CEC)

Khả năng trao đổi cation (CEC) là tổng lượng cation, được giữ trong các thành phần của đất thông qua lực hút tĩnh điện, có thể trao đổi với các cation trong dung dịch đất CEC của một loại đất cụ thể phụ thuộc vào ba yếu tố chính: lượng đất sét (kết cấu của đất), loại đất sét và lượng chất hữu cơ (OM) (Mukhopadhyay et al., 2019; Bi et al., 2023)

(Nguồn: Mukhopadhyayet al., 2019)

CEC là một chỉ số hữu ích về độ phì nhiêu của đất vì nó cho thấy khả năng của đất trong việc cung cấp ba chất dinh dưỡng quan trọng cho cây trồng: canxi, magiê và kali CEC thay đổi tùy theo từng loại đất, đất mùn có CEC cao hơn nhiều so với CEC trong khoáng sét Điều này là do các điện tích âm mà nó mang ở dạng nhóm chức năng carboxyl (-COOH) và hydroxyl (-OH) Vì vậy, đất có hàm lượng chất hữu cơ cao thì màu mỡ hơn đất có hàm lượng chất hữu cơ thấp Trên thực tế, từ 20 đến 70% CEC của

nhiều loại đất là do chất keo humic (Nesic et al., 2015) Hình 2.8: Mô tả khả năng trao đổi cation (CEC) trong đất

Các cấp đặc tính chính của FCC Ký hiệu Định nghĩa và diễn giải

Sự bão hòa cacbon hữu cơ thấp (low organic carbon saturation) Sự suy giảm chất hữu cơ trong đất, tiềm thế tạo thành chuỗi C (C sequenstration potential)

m

Có < 80% tổng độ bão hoà C trong lớp đất mặt (Van Noordwijk và ctv, 1998) so sánh với điểm sản sinh hoặc hầu như không bị xáo trộn mà nó có đến 100% hoặc 80% độ bão hòa C có thể trích bằng KMnO4 333 mM ở lớp đất mặt (Blair và ctv., 1997) so sánh với điểm sản sinh hoặc hầu như không bị xáo trộn mà nó có đến 100%

Ghi chú: Tất cả các giá trị pH đều ở tỷ lệ trích 1:1, các thông số và các đo lường theo hệ thống phân loại USDA/Soil Taxonomy Al hoặc acid bão hòa được định nghĩa như [(1 M KCl Al3+/Ca2++Mg2++K++Na+)100] Khả năng trao đổi cation hữu hiệu ECEC = Tổng các cation kiềm + 1 M KCl Al3+ (cmolc kg-1đất) BS7 và BS8.2 là phần trăm độ bão hòa các chất kiềm tương ứng được trích ở dung dịch đệm ở pH7 và pH8.2

2.4.3 Hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất lúa ĐBSCL

Trên cơ sở các đặc tính theo hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất (FCC) của Sanchez et al (2003) có thể sử dụng để đánh giá các đặc tính độ phì nhiêu đất cơ bản cho vùng ĐBSCL Tuy nhiên, do hệ thống chủ yếu phân loại độ phì nhiêu đất cho vùng rộng lớn như khu vực hoặc quốc gia và dựa vào đặc tính ít biến động của đất Trong khi ở từng quốc gia và từng vùng cụ thể thì đặc tính đất và mục tiêu sử dụng khác nhau, độ phì nhiêu đất cũng khác nhau, trong đó có nhiều biến động theo không gian và thời gian Để khắc phục một số tồn tại trên, Minh (2007) đã xây dựng hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất (FCC) trên cấu trúc nền tảng là tổng hợp cấu trúc theo hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất (FCC) của Sanchez et al (2003) và nghiên cứu thực tế cho đất thâm canh lúa ở ĐBSCL (Bảng 2.4) Sự khác biệt giữa 2 hệ thống chính là sự thay đổi cấu trúc thứ tự về tầng bên dưới tầng mặt và các điều kiện giới hạn để phù hợp trong việc sử dụng phân loại độ phì nhiêu đất thâm canh lúa ở vùng ĐBSCL Hệ thống có 03 cấp phân loại được phân theo các độ sâu khác nhau, tầng đất mặt từ 0-20 cm, tầng đất dưới tầng đất mặt 20-50 cm, tầng đất dưới 50-100 cm Sa cấu cát, thịt, sét phù hợp cho mỗi độ sâu tầng đất và 15 ký hiệu của các điều kiện giới hạn gồm a, a-, c, c-, f, f-, g+, i, k, e, n-, s, s-, o, p Các điều kiện giới hạn khác không được tìm thấy hoặc không có nên không đưa vào hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất do Minh (2007) bổ sung Cấu trúc hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất lúa ĐBSCL được xây dựng như sau:

• Độ sâu: Độ sâu từ 0 đến 20 cm, là tầng đất ảnh hưởng trực tiếp đến vùng rễ; độ

sâu từ 0 đến 50 cm, là độ sâu phát triển tối đa của vùng rễ và độ sâu từ 50 đến 100 cm là vùng ảnh hưởng đến sự phát triển của vùng rễ Bao gồm ba cấp độ sâu với thứ tự các đặc tính sa cấu, điều kiện giới hạn cho tầng đất mặt, kế đến là các đặc tính sa cấu, điều kiện giới hạn cho tầng dưới tầng đất mặt và các đặc tính sa cấu, điều kiện giới hạn cho tầng đất dưới

• Sa cấu đất: Bao gồm ba cấp loại sa cấu đất (S, L, C)

• Các điều kiện giới hạn: Bao gồm a, a-, c, c-, e, f, f-, g+, k, i, o, p, n, s, s Trong đó các điều kiện giới hạn được xác định cho mỗi độ sâu

Trong các điều kiện giới hạn trên, yếu tố được đề nghị thêm vào hệ thống bao gồm: f, f-, p và o Các yếu tố được đề nghị hiệu chỉnh hoặc phân cấp đặc tính chi tiết hơn bao

gồm: a, a-, c, c-, s-, s, i, n- để có thể phù hợp với điều kiện đất thâm canh lúa của vùng ĐBSCL

Bảng 2.3: Tổng hợp cấu trúc của hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất FCC cho đất thâm canh lúa ở ĐBSCL

i: Khả năng cố định lân cao

k: Khả năng cung cấp chất khoáng thấp

n-: Tiềm năng bị sodic

o: Cacbon hữu cơ

c: Phèn hoạt động, khả năng ngộ độc Fe, Al cao

f: Phèn tiềm tàng, tiềm năng phóng thích Fe, Al

i: Khả năng cố định lân cao

k: Khả năng cung cấp chất khoáng thấp

n-: Tiềm năng bị sodic

c-: Phèn hoạt động, khả năng ngộ độc Fe, Al cao

f: Phèn tiềm tàng, khả năng giải phóng Fe, Al cao

s-: Nhiễm mặn ít

s: Nhiễm mặn nhiều

(Nguồn: Minh, 2007)

Bảng 2.4: Tổng hợp các đặc tính chính theo hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất FCC của Sanchez et al (2003) và Minh (2007)

Cấu trúc của hệ thống Yêu cầu khảo sát và lấy mẫu phân tích Ký

Loại sa cấu tầng đất mặt 0-20 cm (Type) S Cát (Sands) lớp đất mặt: Cát pha thịt (loamy

phát triển bền vững của nông nghiệp Độ xốp của đất, tính bền cấu trúc đất và các tính chất cơ học của đất sẽ thay đổi trong quá trình canh tác nông nghiệp, điều này ảnh hưởng đến năng suất cây trồng, khả năng lưu trữ nước trong đất và khả năng cô lập carbon (Jing et al., 2024) Theo Das et al (2023) tổng hợp dữ liệu được báo cáo về tác động sự nén dẽ đất lên các quá trình dưới bề mặt đất, bao gồm tốc độ xâm nhập, sức khỏe thực vật, hệ vi sinh vật rễ và các quá trình sinh hóa Kết quả cho thấy, việc nén dẽ có thể làm giảm tốc độ thấm của dòng chảy, đặc biệt sự thay đổi độ xốp của đất sau khi bị nén dẽ có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến khả năng giữ nước của đất Đồng thời, Pulido-Moncada et al (2022) cũng nhận thấy rằng việc nén dẽ đất sẽ làm tăng lượng phát thải oxit nitơ (N2O) từ đất, điều này sẽ làm suy giảm độ phì nhiêu của đất và ô nhiễm môi trường Tác động của việc nén dẽ đối với đất nông nghiệp là tiêu cực cả về chất lượng vật lý và hóa học của đất Cải thiện tính chất vật lý của đất là rất quan trọng để bảo tồn tài nguyên đất Việc bổ sung hàm lượng chất hữu cơ, trả lại sinh khối cây trồng cho đất hoặc kết hợp các biện pháp làm đất khác có thể cải thiện tính chất vật lý của đất từ đó làm tăng độ xốp đất, khả năng giữ nước, chất dinh dưỡng, cải thiện sức sản xuất của đất và chất lượng môi trường Theo kết quả nghiên cứu của Yan et al (2021) trên vùng đất đen ở Đông Bắc Trung Quốc cho rằng, việc kết hợp các biện pháp làm đất có thể nâng cao đáng kể hiệu quả sử dụng rơm rạ trên đồng ruộng Đồng thời, tạo ra một môi trường thích hợp cho sự phát triển của cây trồng bằng cách lưu trữ nước và duy trì độ ẩm và tăng cường sức sản xuất cho cây Ngoài ra, Li et al (2021) cũng cho rằng, cày sâu kết hợp với rơm hoặc phân hữu cơ có thể cải thiện đáng kể cấu trúc vật lý của đất, tối ưu hóa tỷ lệ ba pha của đất, tăng năng suất và chỉ số thu hoạch cho cây bắp

Ở Đồng bằng sông Cửu Long, một số tác giả cũng nhận định việc độc canh cây lúa liên tục có thể dẫn đến sự nén dẽ lớp đất dưới, làm giảm chất lượng lớp đất mặt và giảm năng suất lúa Thí nghiệm đồng ruộng đã được thực hiện bởi Linh et al (2015) gồm 3 nghiệm thức luân canh lúa với cây trồng cạn và một nghiệm thức độc canh cây lúa (nghiệm thức đối chứng) Kết quả nghiên cứu cho thấy, luân canh lúa với cây trồng cạn đã cải thiện đáng kể chất lượng vật lý của đất về mật độ khối, độ xốp đất, độ ổn định và khả năng chống xâm nhập của đất so với phương pháp độc canh lúa truyền thống, đặc biệt là ở các lớp sâu 10–20 và 20–30 cm Độ sâu rễ lúa và mật độ khối rễ lúa cũng tăng mạnh trong cả ba vụ luân canh với cây trồng cạn Điều này dẫn đến tăng chiều cao cây, tổng số nhánh và bông, tỷ lệ hạt chắc và năng suất lúa cao hơn 32–36% so với đối chứng Đồng thời, Huu et al (2023) cũng nhận thấy, trong quá trình trồng lúa việc làm đất không đồng nhất và sử dụng máy nông nghiệp làm thay đổi cục bộ các tính chất vật lý của đất, đặc biệt là độ nén dẽ của lớp đất canh tác Qua thí nghiệm đồng ruộng được thực hiện trong vụ Hè Thu năm 2019 và 2020 tại huyện Thoại Sơn, tỉnh An Giang Kết quả nghiên cứu cho thấy, giá trị độ nén dẽ của đất tăng theo độ sâu và khác nhau giữa các vị trí trên ruộng lúa, đặc biệt độ nén dẽ của lớp đất ở độ sâu 10–20 cm cao hơn lớp đất 0–10 cm