Nghiên cứu biện pháp canh tác ngô, lúa nương bền vững trên đất dốc tại xã ia dom huyện đức cơ tỉnh gia lai

Do thiếu ñất sản xuất nên nông dân miền núi vẫn phải canh tác trên ñất có ñộ dốc lớn hơn 25o chịu xói mòn rất mạnh và thời gian canh tác bị rút ngắn, thường chỉ trồng ñược 2-3 vụ cây lươ

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY NGUYÊN

-

LƯƠNG ĐỨC TRÍ

NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP CANH TÁC NGÔ, LÚA NƯƠNG BỀN VỮNG TRÊN ĐẤT DỐC TẠI XÃ IA DOM HUYỆN ĐỨC CƠ TỈNH GIA LAI

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Buôn Ma Thuột năm 2009

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY NGUYÊN

-

LƯƠNG ĐỨC TRÍ

NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP CANH TÁC NGÔ, LÚA NƯƠNG BỀN VỮNG TRÊN ĐẤT DỐC TẠI XÃ IA DOM HUYỆN ĐỨC CƠ TỈNH GIA LAI

Chuyên ngành: TRỒNG TRỌT

Mã số: 4.01.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: TS Trình Công Tư

Buôn Ma Thuột năm 2009

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn ñề:

Đất dốc chiếm một vị trí hết sức quan trọng trong nền nông nghiệp của cả nước Đây là vùng có môi trường sinh thái rất mỏng manh Do ảnh hưởng của ñịa hình, khí hậu, hoạt ñộng canh tác bất hợp lí của con người…ñã gây nên hiện tượng xói mòn, rửa trôi và hàng loạt các quá trình thổ nhưỡng bất thuận khác ñã biến những vùng ñất vốn dĩ rất màu mỡ thành hoang hoá, bạc màu giảm sút sức sản xuất

Ở Việt nam, ñất ñồi núi chiếm 3/4 diện tích lãnh thổ, là ñịa bàn cư trú của hơn 28 triệu người thuộc 54 dân tộc anh em Do sức ép dân số, ñất dốc vùng sâu vùng xa thậm chí kể cả rừng cấm ñầu nguồn cũng ñã và ñang bị xâm hại (Thái Phiên 1998)[15]

Phần lớn diện tích ñất có ñộ dốc dưới 15o ñã ñược sử dụng cho sản xuất nông nghiệp hoặc nông lâm kết hợp Do thiếu ñất sản xuất nên nông dân miền núi vẫn phải canh tác trên ñất có ñộ dốc lớn hơn 25o chịu xói mòn rất mạnh và thời gian canh tác bị rút ngắn, thường chỉ trồng ñược 2-3 vụ cây lương thực ngắn ngày với năng suất thấp, cuộc sống của nông dân trong vùng rất khó khăn ( Thái Phiên, Nguyễn Tử Siêm 2002)[16], (Lê Quốc Doanh, Hà Đình Tuấn, Andre Chabanne 2006)[2]

Ia Dom là một xã vùng sâu, giáp biên giới Cam Pu Chia Đây là vùng ñất có nhiều ñồi núi, ñịa hình phân cắt, quá trình xói mòn ñang ñe dọa,

ñộ phì nhiêu không ñồng ñều giữa các vùng trong xã Lượng mưa khá cao trong năm, song phân bố tập trung theo mùa, thường gây nên hạn hán trong mùa khô, ngập lụt trong mùa mưa, ảnh hưởng rất lớn ñến chất lượng mùa màng Trong khi ñây là vùng có dân trí thấp, kinh nghiệm trong sản xuất nông nghiệp cũng như thâm canh cây trồng chưa cao

Lúa nương và ngô là những loại cây trồng chủ ñạo, ñem lại nguồn thu nhập chính cho người dân tại xã Ia Dom Song kỹ thuật canh tác 2 loại cây trồng này còn nhiều hạn chế Người dân ở ñây chủ yếu sử dụng giống ñịa phương có ñộ lẫn tạp cao, không ñầu tư ñúng mức về phân bón, áp dụng chưa thoả ñáng các biện pháp kỹ thuật bảo vệ và nâng cao ñộ phì nhiêu ñất nên năng suất thu ñược thường thấp, bấp bênh, ñất ñai bị xói mòn, rửa trôi mạnh,

ñộ phì nhiêu nhanh chóng sụt giảm, có trường hợp chỉ qua 3 - 5 năm canh tác ñất ñã bị thoái hoá ñến mức mất sức sản xuất

Nhằm từng bước khai thác hợp lý và có hiệu quả tiềm năng ñất dốc tại ñịa phương, ổn ñịnh ñời sống xã hội và gìn giữ môi trường, chúng tôi tiến

hành ñề tài: “Nghiên cứu biện pháp canh tác Ngô, lúa nương bền vững

trên ñất dốc tại xã Ia Dom huyện Đức Cơ tỉnh Gia Lai”

2 Mục tiêu nghiên cứu:

- Xác ñịnh các biện pháp kỹ thuật canh tác nâng cao năng suất, hiệu quả sản xuất ngô và lúa nương trên ñất dốc xã Ia Dom

- Xác ñịnh biện pháp canh tác bảo vệ, ổn ñịnh ñộ phì nhiêu ñất dốc trồng ngô và lúa nương tại xã Ia Dom

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài:

3.1 Ý nghĩa khoa học :

- Bổ sung thêm luận cứ khoa học cho việc khai thác và sử dụng có hiệu quả tài nguyên ñất dốc

- Làm phong phú thêm tư liệu về nghiên cứu và sử dụng ñất dốc ở Việt Nam nói chung và vùng Tây Nguyên nói riêng

3.2 Ý nghĩa thực tiễn:

Chỉ ra ñược các giải pháp canh tác ngô và lúa nương phù hợp trên ñất dốc, trên cơ sở ñó cải thiện và ổn ñịnh ñời sống của cư dân và bảo vệ môi trường thiên nhiên miền núi

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Cơ sở khoa học của ñề tài:

Các tác nhân gây xói mòn ñất là do ñịa hình dốc, kết hợp với ñộ che phủ lớp mặt kém và cường ñộ mưa lớn Khi hạt mưa rơi trực tiếp xuống mặt ñất, ñộng năng của hạt mưa sẽ phá vỡ các hạt kết khỏi ñất và chuyển dịch ñi nơi khác theo dòng chảy (Beasley R P 1972) [27] Như vậy ñất bị xói mòn, rửa trôi ngày càng trầm trọng, nếu chúng ta không có biện pháp tích cực ngăn chặn, hậu quả là ñất thoái hoá bạc màu, khô cằn trơ sỏi ñá, mất sức sản xuất

Muốn giảm thiểu xói mòn ñất do mưa, trước hết mặt ñất phải ñược che phủ ñể hạn chế tối ña hạt mưa rơi trực tiếp xuống mặt ñất và giảm tối ña

lượng nước chảy tràn bề mặt, ñồng thời cần phải có những biện pháp hữu hiệu

làm giảm ñộ cao của ñịa hình Để thực hiện ñược ñiều ñó một cách hiệu quả, khi canh tác cây trồng trên ñất dốc cần phải áp dụng những biện pháp kỹ thuật tiến bộ và thâm canh, luân canh giúp cây sinh trưởng phát triển tốt, nâng cao

ñộ che phủ cho ñất ñồng thời kết hợp bằng biện pháp công trình hay những băng chắn bằng sinh học ñể ngăn chặn dòng chảy bề mặt, hạn chế ñất bị xói mòn

Với cây lương thực như ngô và lúa nương, khả năng che phủ ñất vốn dĩ ñã kém, kết hợp với phương thức trồng ñộc canh theo tập quán ñịa phương ñã làm cho ñất bị xói mòn, rửa trôi ngày càng trầm trọng

Bên cạnh những tác ñộng xấu của thiên nhiên ñối với ñất ñồi núi dốc, thì con người cũng là một trong những tác nhân gây không ít ñến sự sụt giảm và thoái hoá ñất ñai thông qua quá trình sản xuất Trong quá trình sản xuất người ta chỉ biết khai thác dinh dưỡng trong ñất một cách triệt ñể, mà ít

nghĩ ñến việc trả lại dinh dưỡng cho ñất khi cây trồng ñã lấy ñi Có chăng chỉ trả lại bằng cách bón phân nhưng không thể bù ñắp ñược Đặc biệt là những vùng ñất ñồi núi dốc nơi ñồng bào dân tộc thiểu số canh tác hầu như người ta không nghĩ ñến chuyện bón phân cho cây trồng, ñồng thời những phụ phế phẩm của cây trồng cũng ñưa ra khỏi ruộng hoặc ñốt Bên cạnh ñó không có những biện pháp chống xói mòn bảo vệ ñất, vì vậy sự trả lại dinh dưỡng cho ñất là rất khiêm tốn Độ phì nhiêu ñất bị suy giảm dẫn ñến mất sức sản xuất

Hướng tiếp cận tốt nhất ñể cải tạo và giữ gìn chất lượng ñất là áp dụng các biện pháp luân canh, thâm canh, tái sử dụng tàn dư cây trồng và sử dụng phân hữu cơ, kết hợp phân hoá học trong nông nghiệp, tăng cường áp dụng các loại cây che phủ, nhất là cây họ ñậu ñể vừa bảo vệ vừa cải tạo ñất Cần quan tâm phát triển các kỹ thuật nhằm tăng ñộ che phủ mặt ñất và tính liên tục của lớp phủ ñể chống xói mòn ñất, tăng cường các quá trình tái tạo dinh dưỡng, tái tạo các tính chất cơ bản của ñất như cấu tượng ñất, hàm lượng hữu cơ, ñộ xốp, hoạt tính sinh học, ñộ pH Tất cả những nỗ lực trên nhằm tạo ñiều kiện tốt nhất cho sinh trưởng và phát triển của cây trồng, ñặc biệt ñối với cây trồng trên ñất dốc (Lê Quốc Doanh, Hà Đình Tuấn, Andre Chabanne, 2006)[2]

1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu và sử dụng ñất dốc trên thế giới:

Đất dốc chiếm một diện tích ñáng kể trong tổng diện tích ñất ñai toàn cầu Theo tài liệu của FAO thì diện tích ñất dốc trên toàn thế giới khoảng

973 triệu ha Ở Châu á ñất dốc chiếm 35% tổng diện tích Đất dốc việt nam chiếm tỉ lệ khá cao 75%, Lào 73,7%, Hàn Quốc 49,8%, Malaysia 47,8% (Trích dẫn từ Nguyễn Duy Sơn, 2000)[21] Vì vậy nghiên cứu có hệ thống ñối với ñất dốc là ñòi hỏi cấp thiết

Thực trạng ñã cho thấy, quá trình canh tác trên ñất ñồi núi dốc không chỉ riêng Việt Nam mà trên toàn cầu nếu không có các biện pháp bảo

vệ ñất thì một thời gian không lâu ñất canh tác sẽ bị sụt giảm dinh dưỡng dẫn ñến quá trình ñất bị thoái hoá bạc màu mất sức sản xuất

Theo tính toán của Oldeman R.L và ctv (1990) [36], trong vòng 45 năm (từ 1945 ñến 1990) có 1,97 tỷ hecta ñất bị thoái hoá, trong ñó có khoảng

330 triệu hecta thoái hoá nặng và ước chừng 9 triệu hecta bị thoái hoá trầm trọng Các châu lục có diện tích ñất thoái hoá lớn nhất là Châu á: 453 triệu hecta, châu Phi: 321 triệu hecta, làm ảnh hưởng không nhỏ ñến sức sản xuất lương thực trong nước cũng như trên toàn cầu

Thống kê của Hary Eswaran, Rattan Lal và Paul F Reich (1999) [30] cho thấy: Bình quân hàng năm trên phạm vi toàn cầu mất ñi 75 tỷ tấn ñất

do xói mòn từ diện tích ñất canh tác và ñất không ñược che phủ Trong các châu lục, ñất bị xói mòn mạnh nhất là Châu á, Châu Phi và Nam Mỹ

Theo tính toán của Lal R and Stewart B.A., (1990) [32], bình quân xói mòn ñất khoảng 30-40 tấn/ha/năm Trong khi ñó khả năng hình thành ñất

từ ñá mẹ qua quá trình phong hoá nhiều nhất cũng không quá một tấn /ha/năm Đó là nguyên nhân chính làm mỏng dần tầng canh tác, ñất thoái hoá trơ sỏi ñá, dẫn ñến sản xuất không hiệu quả Xói mòn ñã làm giảm mạnh năng suất cây trồng, như ở Châu Phi từ 2 ñến 40%, Châu á ước tính lương thực hàng năm cũng bị giảm 36 triệu tấn/ năm, tương ñương với 5,4 tỷ ñôla Chính

vì vậy mặc dù xói mòn ñất xảy ra từ hàng thế kỷ nay, nhưng hiện tại và tương lai trong thế kỷ 21 vẫn sẽ là nội dung cần phải quan tâm nghiên cứu trên phạm vi toàn cầu

Để minh chứng cho sự quan tâm ñầu tư trí tuệ của các nhà khoa học không chỉ riêng ở Việt nam mà trên toàn thế giới, cũng như chính phủ các nước ñối với việc nghiên cứu các vấn ñề bức xúc vùng ñất dốc ñã ñưa lại những kết quả rất khả quan Qua những kết quả nghiên cứu cho thấy:

Ở Queensland ( Úc), phương pháp phủ ñất tốt nhất là ñể lại toàn bộ phế phụ phẩm trên ñồng ruộng sau khi thu hoạch, xói mòn ñất giảm xuống chỉ

còn 20 tấn/ha/năm so với 130 ñất/ha/năm ở ñất không ñể lại phế phụ phẩm Đồng thời phủ ñất còn làm tăng ñộ ẩm tầng 0 - 30cm từ 16,6% lên 19,2% vào tháng 8-9, và từ 15% ñến 20% vào tháng 2-3, bên cạnh ñó năng suất cây trồng cũng tăng lên rõ rệt (Trương P N V.and Prove B G 1988) [40]

Theo Coughlan K.J (1995) [29], trồng băng chắn theo ñường ñồng mức, tận dụng sinh khối cây trồng phủ ñất, sẽ có những tác dụng: Tăng năng suất lúa nương, ngô, sắn, giảm xói mòn một cách có hiệu quả, ngăn chặn sự phát triển của cỏ dại, tăng nguồn hữu cơ cho ñất, giảm ñộ chặt và giữ ẩm cho ñất Coughlan còn cho rằng: khi có 10% ñộ che phủ, lượng ñất xói mòn giảm

từ 30-50% so với ñất trống Khi tăng ñộ che phủ lên 30% lượng ñất ñược giữ lại ñến 90% Một ưu ñiểm nữa của băng chắn theo Sam Fujisaka, (1998) [38]

là làm cho ñộ dốc trong diện tích canh tác giảm dần theo từng năm Từ năm thứ nhất ñến năm thứ ba theo thứ tự 9%, 8%, và 7% do sự hình thành dần bậc thang, vì ñất ñược giữ lại và tích tụ phía trên băng chắn Do ñó, nhiều nghiên cứu ñi ñến kết luận: Trồng xen băng chắn hạn chế ñược xói mòn ñất, bổ sung, phục hồi và duy trì ñược ñộ phì nhiêu của ñất, làm tăng năng suất sắn, ngô, lúa, mía

Theo Siegfried Lampe (1997) [18], việc sử dụng phân bón có hiệu lực và cân ñối là chìa khoá cho việc ñưa ñến năng suất bền vững Tác giả ñã nhận ñịnh: Một cánh ñồng ñược bón phân sẽ nuôi dưỡng một bộ lá dày ñể chống xói mòn, hấp thu CO2 từ không khí nhiều hơn và giải phóng O2 nhiều hơn, ñã hạn chế rất lớn về tổn thất do xói mòn, rửa trôi và bay hơi của phân khoáng Đồng thời cây trồng ñược bón phân thì hiệu lực sử dụng nước cao hơn rất nhiều so với cây không ñược bón phân, ñặc biệt là ñối với những vùng canh tác trên ñất dốc dựa vào nước mưa là chính Qua theo dõi thí nghiệm cây lương thực, tác giả còn ñưa ra nhận xét: Bón phân không những làm tăng sinh khối cây ngô một cách rõ rệt mà còn kéo dài tuổi thọ của lá trên cây, ñồng thời năng suất tăng từ 20 - 36% và ổn ñịnh nhiều năm so với ñối chứng

Thái Lan là một quốc gia khá thành công trong lĩnh vực sử dụng ñất dốc Các công thức ñộc canh lúa nương hiệu quả thấp ñược thay thế bằng ñậu tương - lúa ñã làm cho tổng giá trị sản phẩm tăng gấp ñôi, mức ñộ xói mòn ít hơn và ñộ phì nhiêu ñất cũng ñược cải thiện hơn

Ở Mabini, Thái Lan người ta nghiên cứu các biện pháp trồng ngô theo băng, kết hợp bón phân cho thấy: Hạn chế ñược lượng nước trôi và ñất mất do xói mòn rất ñáng kể, năng suất cây trồng tăng 65 – 98% và hiệu quả kinh tế thu ñược cũng cao hơn so với phương thức canh tác truyền thống của nông dân (Maglinao, 1995)[33]

Các nghiên cứu ñối với ngô trồng trên ñất dốc ở miền nam Trung Quốc theo Yin Dixin (1995)[44] kết luận: Trồng ngô theo biện pháp canh tác truyền thống của nông dân ñịa phương thì ñất mất do xói mòn hàng năm là rất lớn, tới 42tấn/ha/năm Trong khi ñó trồng ngô theo băng kết hợp trồng xen cây cốt khí và có bón phân thì lượng ñất trôi hàng năm giảm xuống còn 25tấn/ha/năm ñồng thời ñộ phì nhiêu của ñất cũng sụt giảm rất ít, cây trồng sinh trưởng phát triển tốt và cho năng suất cao hơn, tăng 38% - 75% so với biện pháp canh tác của nông dân

Ở các tỉnh Quảng Đông, Quảng Tây (Trung Quốc): Sau khi làm ñất xong, trồng sắn xen lạc, xen ngô hoặc ñậu tương Với cơ cấu xen canh như vậy, không chỉ tăng năng suất sắn, tăng thu nhập do ña dạng sản phẩm, mà còn chống xói mòn rất hiệu quả, ñồng thời duy trì ñược ñộ phì ñất từ lượng sinh khối của tàn dư thực vật trả lại ñất Cũng tương tự, Trung tâm Nghiên cứu cây trồng Rayong, Thái Lan có nhận xét: trồng sắn, ngô kết hợp trồng xen

2 hàng lạc, không chỉ tăng thu nhập cho người dân, mà còn giảm xói mòn ñất ñến 30% (Tongglum A và ctv, 1998) [39]

Theo Chenxuhui và cộng sự (1994)[28] trồng ngô, lúa nương không

sử dụng biện pháp bảo vệ thì mức ñộ xói mòn ñất rất mạnh, cùng ñộ dốc 20o lượng ñất mất lên tới 120 – 242 tấn/ha/năm ñối với ngô và 100 – 150

tấn/ha/năm ñối với lúa Các công thức trồng ngô theo băng và kết hợp trồng xen cây họ ñậu ñã hạn chế lượng ñất mất do xói mòn, xuống còn 65 – 135 tấn/ha/năm và năng suất ngô cao hơn 18 - 45% Đối với lúa nương công thức

có bón phân kết hợp với biện pháp bảo vệ ñất, lượng ñất mất giảm xuống ñáng kể, còn 45 – 85 tấn/ha/năm và năng suất tăng 42% so với công thức không có các biện pháp bảo vệ ñất

Cũng tương tự như vậy, khi ñánh giá về ñộ phì nhiêu ñất, Virginia

C Cuevas và F C Diez (1988) [42] kết luận: Giải pháp dùng cây phân xanh làm băng chắn bảo vệ ñất ñồi núi dốc, kết hợp cắt tỉa lượng sinh khối chất xanh từ băng chắn vùi vào ñất, ñã duy trì ñược tốt nhất hàm lượng hữu cơ và ñạm trong ñất, nên năng suất cây trồng cao nhất và ổn ñịnh qua 3 năm liên tục ( 3,7 tấn/ha ñối với lúa nương, 0,431 kg/m2 ñối với tỏi) Do ñó, có thể nói băng chắn hạn chế ñược xói mòn ñất, ñồng nghĩa với duy trì ñược ñộ phì nhiêu của ñất, làm tăng năng suất cây trồng

Khi nghiên cứu hệ thống canh tác trên ñất dốc Naik Sinukaban (1994)[35] ñã rút ra ñược kết luận: Khi áp dụng các biện pháp canh tác trên ñất dốc ñối với cây ngắn ngày như lúa nương, ngô, lạc thì cần phải kết hợp trồng xen các giống cây phân xanh cây họ ñậu, hoặc sử dụng băng cỏ phủ ñất

và trồng theo ñường ñồng mức sẽ mang lại hiệu quả cao hơn, năng suất cây trồng chính sẽ tăng 25 - 50% và mức ñộ thiệt hại do xói mòn, rửa trôi cũng giảm xuống, ñộ phì nhiêu của ñất ñược bảo vệ tốt hơn

Việc nghiên cứu về bón phân cải thiện ñộ phi nhiêu của ñất dốc, làm tăng năng suất cây trồng cũng thường xuyên ñược các nhà khoa học ñề cập Theo Ernt Mutert và Thomas Fairhust (1997)[4] nguyên nhân làm cho ñộ phì nhiêu của ñất dốc kém là do ñộ ñộc của nhôm, mangan, sắt bên cạnh thiếu lân, canxi, kali Phần lớn ñất dốc xẩy ra phong hoá mạnh và dễ bị rửa trôi các chất dinh dưỡng Vì vậy cần bổ sung các chất dinh dưỡng bị thiếu và duy trì ñộ phì nhiêu của ñất bằng cách thông qua con ñường bón phân