LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM ĐẤT GÒ ĐỒI TỈNH THÁI NGUYÊN VÀ ĐỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP BỀN VỮNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI DƯƠNG THÀNH NAM NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM ĐẤT GÒ ĐỒI TỈNH THÁI NGUYÊN VÀ ĐỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP BỀN VỮNG Chuyên ngành: Đất và Dinh dưỡng cây trồng Mã số: 62 62 15 01 Người hướng dẫn khoa học: 1. TS. Nguyễn Văn Toàn 2. PGS.TS. Trần Văn Chính HÀ NỘI - 2010 - i - Lêi c¶m ¬n Để hoàn thành công trình nghiên cứu này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của Lãnh đạo Tổng cục Môi trường, Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp, Viện Đào tạo Sau đại học, Khoa Tài nguyên và Môi trường, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, Uỷ ban Nhân dân tỉnh Thái Nguyên, Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Thái Nguyên, Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thái Nguyên, các nhà khoa học thuộc nhiều lĩnh vực trong và ngoài ngành. Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng đến: TS. Nguyễn Văn Toàn, Phó Viện trưởng Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp và PGS.TS. Trần Văn Chính, Khoa Tài nguyên và Môi trường - Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội là những người Thầy hướng dẫn tận tình và chu đáo trong suốt thời gian thực hiện và hoàn thành luận án. Tập thể Lãnh đạo và các Thầy, Cô của Khoa Tài nguyên và Môi trường và Viện Đào tạo Sau Đại học thuộc Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã trực tiếp giảng dạy tôi trong suốt thời gian học tập. Cảm ơn Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp đã tạo điều kiện cho tôi tham gia đề tài “Nghiên cứu đánh giá tài nguyên đất gò đồi vùng Đông Bắc phục vụ phát triển kinh tế nông nghiệp” và các anh chị em trong phòng Tài nguyên Đất và Môi trường, Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp đã giúp tôi hoàn thành bản luận án này. Lãnh đạo, các phòng chức năng cùng bà con nông dân trong tỉnh Thái Nguyên đã giúp đỡ tôi trong quá trình điều tra thu thập thông tin, lấy mẫu đất và bố trí mô hình của đề tài. Cuối cùng tôi muốn bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình và bạn bè đã động viên cổ vũ về vật chất cũng như tinh thần cho tôi để hoàn thành bản luận án này. Xin cảm ơn tất cả những tấm lòng đầy nhiệt tâm đã góp thêm nguồn lực để luận án được hoàn thành có kết quả. Tác giả luận án Dương Thành Nam - ii - Lêi cam ®oan Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các kết quả nghiên cứu trong luận án là hoàn toàn trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác. Các trích dẫn sử dụng trong luận án đã ghi rõ tên tài liệu tham khảo và tác giả của tài liệu đó. Tác giả luận án Dương Thành Nam - iii - Môc lôc Trang - iv - Danh môc c¸c ch÷ viÕt t¾t Số thứ tự Chữ viết tắt Nghĩa của các từ viết tắt 1. CAQ Cây ăn quả 2. CCDT Cơ cấu diện tích 3. CSD Chưa sử dụng 4. CFU Colony Forming Unit - Đơn vị khuẩn lạc 5. dt Dẫn theo 6. ĐACH Độ ẩm cây héo 7. ĐGĐ Đánh giá đất 8. ĐVĐĐ Đơn vị đất đai 9. ĐVT Đơn vị tính 10. DTTN Diện tích tự nhiên 11. DTKDT Diện tích không điều tra (bao gồm: ao, hồ, sông suối và núi đá) 12. LUT Land Use Type - Loại hình sử dụng đất 13. NLKH Nông lâm kết hợp 14. PLĐ Phân loại đất 15. PTBV Phát triển bền vững 16. QH&TKNN Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp 17. KHKT Khoa học Kỹ thuật 18. KT-XH Kinh tế - Xã hội 19. SCACĐ Sức chứa ẩm cực đại 20. GIS Geographic Informaion System Hệ thống thông tin địa lý 21. FAO Food and Agriculture Organization Tổ chức Nông lương Thế giới 22. TBNN Trung bình nhiều năm 23. TN Thái Nguyên 24. VSV Vi sinh vật 25. VKTS Vi khuẩn tổng số 26. XKTS Xạ khuẩn tổng số 27. USDA United State Department of Agriculture Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ - v - Danh môc c¸c b¶ng biÓu Trang Bảng 3.1. Hiện trạng sử dụng đất vùng gò đồi Thái Nguyên, năm 2008 51 Bảng 3.2. Một số loại hình sử dụng đất vùng gò đồi Thái Nguyên, năm 2008 53 Bảng 3.3. Thông tin vị trí các phẫu diện nghiên cứu 54 Bảng 3.4. Một số tính chất lý, hoá học đất của phẫu diện TN 04 57 Bảng 3.5. Một số tính chất lý, hoá học đất của phẫu diện TN 13 59 Bảng 3.6. Một số tính chất lý, hoá học đất của phẫu diện TN 50 61 Bảng 3.7. Một số tính chất lý, hoá học đất của phẫu diện TN 15 63 Bảng 3.8. Một số tính chất lý, hoá học đất của phẫu diện TN 03 65 Bảng 3.9. Một số tính chất lý, hoá học đất của phẫu diện TN 17 67 Bảng 3.10. Kết quả phân loại đất theo FAO-UNESCO-WRB vùng gò đồi Thái Nguyên 70 Bảng 3.11. Một số tính chất vật lý đất gò đồi Thái Nguyên 74 Bảng 3.12. Độ ẩm cây héo và sức chứa ẩm cực đại của đất nghiên cứu 78 Bảng 3.13. Thành phầm cấp hạt kết của đất gò đồi Thái Nguyên (tính theo % trọng lượng) 80 Bảng 3.14: Một số tính chất hoá học của đất gò đồi Thái Nguyên 85 Bảng 3.15. Mật độ vi sinh vật trong đất gò đồi Thái Nguyên 90 Bảng 3.16. Hiệu quả kinh tế của các loại cây hàng năm vùng gò đồi Thái Nguyên 97 Bảng 3.17. Hiệu quả kinh tế trồng chè trên đất gò đồi Thái Nguyên 98 Bảng 3.18. Hiệu quả kinh tế một số cây ăn quả trên vùng gò đồi Thái Nguyên 99 Bảng 3.19. Chi phí bình quân cho 1 ha trồng rừng tại Phú Bình - Thái Nguyên 100 Bảng 3.20. Hiệu quả xã hội của các loại hình sử dụng đất chủ yếu vùng gò đồi Thái Nguyên 101 Bảng 3.21. Bình quân số ngày công lao động trong sản xuất 1 ha cây lâu năm 103 Bảng 3.22. Mức độ che phủ của một số loại cây lâu năm 105 Bảng 3.23. Kết quả phân tích tính chất lý hoá học của đất trồng chè 105 Bảng 3.24. Kết quả phân tích tính chất lý hoá học của đất dưới trảng cây bụi 106 Bảng 3.25. Tình hình sử dụng phân bón, thuốc BVTV một số cây trồng 2008 107 Bảng 3.26. Các loại hình sử dụng đất chính để đánh giá thích hợp đất đai 108 Bảng 3.27. Phân cấp yếu tố, chỉ tiêu phục vụ xây dựng 113 Bảng 3.28. Đặc điểm về quy mô và cơ cấu của các đơn vị đất đai gò đồi 114 Bảng 3.29. Yêu cầu sử dụng đất của loại hình sử dụng đất trồng cây hàng năm 117 Bảng 3.30. Yêu cầu sử dụng đất của loại hình sử dụng đất trồng cây lâu năm 118 - vi - Bảng 3.31. Mức độ thích hợp của đất đai đối với 2 vụ lúa vùng gò đồi Thái Nguyên 120 Bảng 3.32. Mức độ thích hợp của đất đai đối với chuyên màu vùng gò đồi Thái Nguyên 121 Bảng 3.33. Mức độ thích hợp của đất đai đối với đồng cỏ vùng gò đồi Thái Nguyên 121 Bảng 3.34. Mức độ thích hợp của đất đai đối với cây chè vùng gò đồi Thái Nguyên 122 Bảng 3.35. Mức độ thích hợp của đất đai đối với cây vải vùng gò đồi Thái Nguyên 123 Bảng 3.36. Mức độ thích hợp của đất đai đối với cây có múi vùng gò đồi Thái Nguyên 124 Bảng 3.37. Tổng hợp mức độ thích hợp đất đai đối với một số LUT gò đồi Thái Nguyên 124 Bảng 3.38. Một số tính chất lý hoá học của đất trước khi bố trí thí nghiệm tủ giữ ẩm 127 Bảng 3.39. Ảnh hưởng của các biện pháp tủ giữ ẩm đến độ ẩm đất 128 Bảng 3.40. Ảnh hưởng của các biện pháp tủ giữ ẩm đất đến năng suất chè 129 Bảng 3.41. Hiệu quả kinh tế của các biện pháp tủ giữ ẩm đất khác nhau 129 Bảng 3.42. Tính chất lý hoá học của đất trước khi trồng cỏ (TN 73) 132 Bảng 3.43. Các chỉ tiêu sinh trưởng của cỏ VA06 132 Bảng 3.44. Chiều cao của cỏ VA06 và cỏ Voi tính từ lúc bắt đầu trồng (cm) 133 Bảng 3.45. Tốc độ sinh trưởng của cỏ theo từng giai đoạn phát triển 133 Bảng 3.46. Năng suất chất xanh thu được của các giống cỏ qua các lứa cắt 134 Bảng 3.47. Thành phần hoá học của cỏ VA06 và cỏ Voi (40 ngày tuổi ở lứa 2) 135 Bảng 3.48. Hiệu quả kinh tế của trồng cỏ tại khu vực nghiên cứu 135 Bảng 3.49. Đề xuất sử dụng đất gò đồi bền vững cho nông nghiệp 138 Bảng 3.50. Đề xuất sử dụng đất nông nghiệp vùng gò đồi Thái Nguyên phân chia theo huyện 143 - vii - Danh môc c¸c biÓu ®å, h×nh vÏ Trang Hình 2.1. Phương pháp phân loại đất theo FAO-UNESCO-WRB 43 Hình 2.2. Tiến trình đánh giá đất đai theo FAO kết hợp ứng dụng GIS và ALES 44 Hình 3.3. Diễn biến yếu tố khí hậu đặc trưng Thái Nguyên, giai đoạn 1995-2008 45 Hình 3.4. Cơ cấu sử dụng đất vùng gò đồi Thái Nguyên, năm 2008 49 Hình 3.5. Sơ đồ hiện trạng sử dụng đất vùng gò đồi Thái Nguyên, năm 2008 50 Hình 3.6. Sơ đồ đất vùng gò đồi Thái Nguyên theo phân loại định lượng FAO- UNESCO-WRB 71 Hình 3.7. Sơ đồ phân hạng thích hợp đất đai vùng gò đồi Thái Nguyên 125 Hình 3.8. Đề xuất chu chuyển đất nông nghiệp vùng gò đồi Thái Nguyên 142 Hình 3.9. Sơ đồ đề xuất sử dụng đất vùng gò đồi Thái Nguyên 144 Danh môc c¸c phô lôc Phụ lục 1. Phiếu điều tra nông hộ vùng gò đồi tỉnh Thái Nguyên Phụ lục 2. Bảng tổng hợp đặc điểm khí hậu từ các trạm khí tượng trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên Phụ lục 3. Bảng tổng hợp các yếu tố khí hậu trạm Thái Nguyên Phụ lục 4. Bảng tổng hợp các yếu tố khí hậu trạm Đại Từ Phụ lục 5. Bảng tổng hợp các yếu tố khí hậu trạm Định Hoá Phụ lục 6. Bảng tổng hợp các yếu tố khí hậu trạm Võ Nhai Phụ lục 7. Sơ đồ phân bố nhiệt độ không khí trung bình năm vùng gò đồi TN Phụ lục 8. Sơ đồ phân bố tổng lượng mưa vùng gò đồi Thái Nguyên Phụ lục 9. Sơ đồ phân bố tổng nhiệt độ năm vùng gò đồi Thái Nguyên Phụ lục 10. Sơ đồ phân bố số tháng khô hạn vùng gò đồi TN Phụ lục 11. Sơ đồ phân bố bốc thoát hơi tiềm năng (PET) vùng gò đồi Thái Nguyên Phụ lục 12. Năng suất các loại cây hàng năm chính vùng gò đồi Thái Nguyên Phụ lục 13. Diện tích các nhóm đất theo cấp độ dốc và tầng dày vùng gò đồi Thái Nguyên Phụ lục 14. Một số chỉ tiêu hoá học của các nhóm đất chính vùng gò đồi Thái Nguyên Phụ lục 15. Cách tính % CEC trong sét từ % CEC trong đất thông qua hệ số K Phụ lục 16. Yêu cầu sinh lý, sinh thái của một số loại cây trồng chính phục vụ đánh giá mức độ thích hợp của đất đai Phụ lục 17. Đặc điểm của các đơn vị đất đai vùng gò đồi Thái Nguyên Phụ lục 18. Bảng tổng hợp các kiểu thích hợp đất đai vùng gò đồi Thái Nguyên - viii - Phụ lục 19. Đề xuất chuyển đổi đất nông nghiệp vùng gò đồi Thái Nguyên Phụ lục 20. Một số kết quả xử lý thống kê Phụ lục 21. Một số hình ảnh triển khai mô hình trồng cỏ và giữ ẩm cho chè - 1 - MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Đất gò đồi trong luận án dùng để chỉ vùng đất chuyển tiếp giữa đồng bằng và miền núi, có độ cao tuyệt đối từ 25 - 300 mét và nằm trong vùng gò đồi. Như vậy, Thái Nguyên với diện tích tự nhiên 354.110 ha gồm 9 đơn vị hành chính: TP Thái Nguyên, Thị xã Sông Công, huyện Võ Nhai, Phú Lương, Đồng Hỷ, Đại Từ, Phú Bình, Định Hoá và Phổ Yên [10]. Trong đó, diện tích vùng gò đồi Thái Nguyên được xác định là 171.392 ha, chiếm 48,5% DTTN của toàn tỉnh. Vùng gò đồi Thái Nguyên có lợi thế như độ dốc thấp, mức độ chia cắt ít, giao thông thuận lợi và có nguồn nước tưới. Ngoài ra, Thái Nguyên nằm ở vị trí chuyển tiếp giữa đồng bằng và miền núi, tuy mật độ dân số lớn nhưng trình độ dân trí cao. Đây cũng là vùng được khai thác sử dụng cho mục đích nông nghiệp rất sớm và hiện đang là vùng trọng điểm sản xuất nông nghiệp, trong đó có cây chè là loại cây công nghiệp có giá trị hàng hoá cao, khá nổi tiếng gắn liền với địa danh của vùng. Hiệu quả sản xuất trên một đơn vị diện tích khá cao. Bên cạnh những loại hình sử dụng đất có hiệu quả, nhiều diện tích đất sản xuất còn cho hiệu quả thấp do sử dụng chưa hợp lý, chưa chú ý đến các biện pháp canh tác thích hợp và mức đầu tư thấp. Do đó nhiều diện tích đất gò đồi đã bị thoái hoá, giảm sức sản xuất và hiệu quả kinh tế trên một đơn vị diện tích thấp. Trong báo cáo “Quy hoạch tổng thể kinh tế - xã hội tỉnh Thái Nguyên thời kỳ 2000 – 2010” [84] cũng đã xác định được mục tiêu phải tập trung mạnh mẽ vào vùng gò đồi, khai thác và sử dụng có hiệu quả tiềm năng đất đai, lao động hiện có phù hợp với trình độ sản xuất của nhân dân. Tuy nhiên, công tác chỉ đạo sản xuất nông nghiệp của địa phương còn có những khó khăn do thiếu những căn cứ khoa học về định hướng sử dụng đất nông nghiệp bền vững. Do vậy không những năng suất và chất lượng cây trồng không cao mà khả năng mở rộng cũng như quy mô sản xuất cũng chưa rõ ràng. Nhìn chung, các công trình nghiên cứu về đất và sử dụng đất vùng gò đồi Thái Nguyên còn tản mạn, chưa có hệ thống và thiếu tư liệu điều tra cơ bản về đất trong mối quan hệ với ngoại cảnh (nước, khí hậu, sinh vật …). Do vậy chưa đề xuất được những giải pháp hợp lý để khai thác có hiệu quả tiềm năng đất vùng gò đồi. Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn trên, chúng tôi đã lựa chọn đề tài: "Nghiên cứu một số đặc điểm đất gò đồi tỉnh Thái Nguyên và định hướng sử dụng đất nông nghiệp bền vững” để thực hiện. [...]...-2- 2 Mục tiêu nghiên cứu - Xác định một số đặc điểm đất, đánh giá hiện trạng sử dụng đất và mức độ thích hợp của đất đai với một số loại hình sử dụng đất vùng gò đồi Thái Nguyên; - Đề xuất chuyển đổi một số loại hình sử dụng đất vùng gò đồi Thái Nguyên theo hướng sử dụng đất nông nghiệp bền vững trên cơ sở đánh giá mức độ thích hợp đất đai 3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3.1 Ý nghĩa khoa... cho định hướng sử dụng đất nông nghiệp bền vững vùng gò đồi Thái Nguyên 3.2 Ý nghĩa thực tiễn Kết quả nghiên cứu của luận án sẽ giúp các nhà quản lý ở địa phương chỉ đạo chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất theo hướng phát triển một nền nông nghiệp bền vững, góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng đất vùng gò đồi và cải thiện đời sống nhân dân 4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài 4.1 Đối tượng nghiên cứu. .. được đời sống cho nhân dân c/ Phát triển nông nghiệp bền vững vùng gò đồi đòi hỏi không chỉ khai thác, sử dụng hợp lý đất đai mà còn phải cải tạo và phục hồi tài nguyên đất thông qua việc xây dựng mô hình sử dụng đất hợp lý Mô hình sử dụng đất gò đồi bao gồm hệ thống cây trồng và các biện pháp kỹ thuật canh tác Mô hình sử dụng đất vùng gò đồi là một phương thức kết hợp giữa cây trồng nông nghiệp (lương... hình, đá mẹ, thời gian và yếu tố con người Dưới tác động của các yếu tố nói trên, đất gò đồi đã được hình thành, phát triển và tạo nên những đặc điểm đất cũng như mục đích sử dụng đất khác nhau Nghiên cứu đặc điểm đất còn giúp chúng ta lựa chọn đúng những biện pháp kỹ thuật sản xuất nông lâm nghiệp để khai thác sử dụng hợp lý khả năng sản xuất của đất theo hướng hiệu quả và bền vững (Nguyễn Thế Đặng,... chiến lược sử dụng đất trên quan điểm sinh thái và phát triển lâu bền Khung đánh giá sử dụng đất bền vững đã được FAO đề xuất từ năm 1991 [107], trong đó 5 thuộc tính của khái niệm bền vững được xem xét là: tính sản xuất hiệu quả, tính an toàn, tính bảo vệ, tính lâu bền và tính chấp nhận Nhóm công tác về khung đánh giá quản lý đất dốc bền vững (Nairobi,1991) đã đưa ra định nghĩa “Quản lý bền vững đất đai... lâu dài Phát triển nông nghiệp bền vững vùng gò đồi đòi hỏi phải bảo toàn và duy trì tài nguyên, môi trường sống của con người để tăng trưởng kinh tế được lâu dài Tránh tình trạng bóc lột, khai thác cạn kiệt nguồn tài nguyên dẫn đến hậu quả và tác hại khôn lường b/ Phát triển nông nghiệp bền vững vùng gò đồi đòi hỏi trước hết phải khai thác, sử dụng hợp lý tài nguyên đất đai vùng gò đồi Thực tế cho thấy... [12]; (Nguyễn Tử Siêm và Thái Phiên, 1999) [56] 1.1.1 Cơ sở lý luận nghiên cứu về vùng gò đồi 1.1.1.1 Khái niệm về vùng gò đồi Gò đồi và núi là hai khái niệm không chỉ ở nước ta mà còn được sử dụng ở khắp các Quốc gia trên thế giới Tuy nhiên, cho đến nay khái niệm về gò đồi vẫn chưa có sự thống nhất giữa các nhà nghiên cứu Mặc dù những thuật ngữ như đồi, vùng đồi và trung du được sử dụng khá phổ biến trong... Khoa học đất Quốc tế, Uỷ ban về nghiên cứu đất, FAO, WB, Trung tâm Phát triển Phân bón Quốc tế, Tổ chức Rockefeler và nhiều cơ quan khác đang phối hợp với nhau để xây dựng một khung chung cho việc đánh giá quản lý đất bền vững Để tạo lập một nền nông nghiệp bền vững phải nhận thức và tổ chức thực hiện có kết quả các phương thức sử dụng đất hợp lý gắn với bảo vệ và bồi dưỡng -8- đất, coi đó là một bộ... bình, cao nguyên và núi đá vôi, thung lũng, đồng bằng và gò đồi được xếp vào loại núi thấp - đồi với độ cao tương đối . et al., 198 8), Ha-mai-ca (FAO/UNEP 199 4), Malaysia (Biot et al., 198 4), Kenya (Fischer và Antoine 199 4), Nigeria (Hill, 197 9, Veldkamp 197 9), Sri Lanka (Dent và Ridgway 198 6) và Thái Lan (Shrestha. chỉnh lý nhiều lần ( 197 4; 198 8; 199 4 và 199 8). Trên bản đồ đất thế giới tỉ lệ 1/5.000.000 (FAO-UNESCO-WRB) đã phân chia đất thế giới ra làm 30 nhóm đất (Soil Groups) và 2 09 đơn vị đất (Units). yêu cầu của chính họ" [99 ]. Cuối năm 198 7, Liên Hiệp Quốc đã chuẩn bị cho hai hội nghị quan trọng về vấn đề PTBV. Hội nghị thứ nhất diễn ra năm 199 2 tại Rio de Janeiro gọi là Hội nghị Thượng