khảo sát tương quan dung trọng với hàm lượng chất hữu cơ trong bùn sét holocen ở huyện tháp mười, tỉnh đồng tháp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM KHOA ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN NGUYỄN THỊ KHẮC TƠ KHẢO SÁT TƢƠNG QUAN DUNG TRỌNG VỚI HÀM LƢỢNG CHẤT HỮU CƠ TRONG BÙN SÉT HOLOCEN Ở HUYỆN THÁP MƢỜI, TỈNH ĐỒNG THÁP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƢ ĐỊA CHẤT HỌC Mã ngành: 52440201 TP HỒ CHÍ MINH – 12/2016 TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM KHOA ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG PHƢƠNG PHÁP THỐNG KÊ TRONG ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG NƢỚC DƢỚI ĐẤT HUYỆN XUYÊN MỘC, TỈNH BÀ RỊA – VŨNG TÀU Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Khắc Tơ Khóa: 2012 – 2017 Giảng viên hƣớng dẫn: TS Vũ Ngọc Hùng ThS Thiềm Quốc Tuấn TP HỒ CHÍ MINH – 12/2016 MSSV: 0150100038 LỜI CÁM ƠN Trong thời gian học tập nghiên cứu đề tài, nhận đƣợc động viên, giúp đỡ, hỗ trợ nhiệt tình Thầy, Cô Tôi xin chân thành cảm ơn đến: Tập thể Thầy, Cô Trƣờng Đại học Tài nguyên Mơi trƣờng Thành phố Hồ Chí Minh, đặc biệt Thầy, Cơ Khoa Địa chất Khống sản tận tình giảng dạy giúp đỡ tơi thời gian học tập, thực nghiên cứu đồ án Thầy Thiềm Quốc Tuấn hƣớng dẫn giúp đỡ hoàn thành đồ án tốt nghiệp Thầy Vũ Ngọc Hùng tập thể cán Trung tâm Tài nguyên đất Môi trƣờng- Phân viện Quy hoạch Thiết kế Nơng nghiệp miền Nam tận tình giúp đỡ tơi q trình thực tập quan nhƣ hƣớng dẫn thực đồ án tốt nghiệp Cô Hồng Nga- Trƣởng phòng Phân tích- Trung tâm Tài ngun đất Môi trƣờng- Phân viện Quy hoạch Thiết kế Nơng nghiệp miền Nam, hƣớng dẫn tận tình q trình tơi thực tập phân tích mẫu nghiên cứu quan Các cán Liên đồn Bản đồ Địa chất miền Nam tận tình giúp đỡ tơi q trình tham khảo tài liệu thực Đồ án Xin chân thành cảm ơn! i MỤC LỤC TÓM TẮT MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 3 NỘI DUNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC 1.2 GIỚI THIỆU KHU VỰC NGHIÊN CỨU CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 11 2.1 PHƢƠNG PHÁP THU THẬP TÀI LIỆU VÀ THAM KHẢO TÀI LIỆU .11 2.2 PHƢƠNG PHÁP BẢN ĐỒ- GIS (HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ) 11 2.3 PHƢƠNG PHÁP KHẢO SÁT THỰC ĐỊA, LẤY MẪU 12 2.4 PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH- THÍ NGHIỆM 14 2.5 PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MÀU ĐẤT THEO BẢNG MÀU MUNSELL 18 2.6 PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ- THỐNG KÊ SỐ LIỆU 21 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25 3.1 SỰ PHÂN BỐ BÙN SÉT HOLOCEN TRONG VÙNG NGHIÊN CỨU 25 3.2 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH MẪU 28 3.3 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH TƢƠNG QUAN 30 3.4 KẾT QUẢ SO MÀU ĐẤT 34 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 PHỤ LỤC 41 ii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BD Bulk Density- Dung trọng OM Organic Matter- Chất hữu GIS Hệ thống thông tin địa lý HTSDĐ Hiện trạng sử dụng đất QH&TKNN Quy hoạch Thiết kế Nơng nghiệp TB Trung bình TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam iii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Hàm lƣợng cacbon hữu loại đất Việt Nam .4 Bảng 1.2 Đánh giá đất theo dung trọng Kachinski Bảng 1.3 Phân bố quỹ đất huyện Tháp Mƣời, tỉnh Đồng Tháp .9 Bảng 2.1 Thông tin vị trí lấy mẫu .12 Bảng 3.1 Kết phân tích thành phần giới 25 Bảng 3.2 Kết phân tích dung trọng hàm lƣợng chất hữu 28 Bảng 3.3 Kết so màu đất 34 iv DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ vị trí huyện Tháp Mƣời, tỉnh Đồng Tháp Hình 2.1 Lấy đất dao vòng (xác định dung trọng ngồi trƣờng) 14 Hình 2.2 Bảng màu Munsell 19 Hình 2.3 Ví dụ cấu tạo bảng màu Hue 10YR 20 Hình 2.4 Ví dụ mơ hình hồi quy tuyến tính (phƣơng trình đƣờng thẳng) 22 Hình 2.5 Ví dụ mơ hình hồi quy phi tuyến tính (phƣơng trình parabol) 23 Hình 3.1 Sơ đồ phân loại đất dựa theo hàm lƣợng sét 27 Hình 3.2 Biểu đồ tăng dần hàm lƣợng chất hữu đất 29 Hình 3.3 Biểu đồ tăng dần giá trị dung trọng đất 29 Hình 3.4 Sơ đồ phân tán hàm lƣợng chất hữu dung trọng (30 mẫu) 30 Hình 3.5 Sơ đồ phân bố hàm lƣợng chất hữu đất huyện Tháp Mƣời 31 Hình 3.6 Sơ đồ phân bố dung trọng đất huyện Tháp Mƣời 32 Hình 3.7 Tƣơng quan hàm lƣợng chất hữu (x) dung trọng (y) 33 Hình 3.8 Tƣơng quan dung trọng (x) hàm lƣợng chất hữu (y) 34 v TÓM TẮT Đề tài “Khảo sát tương quan dung trọng với hàm lượng chất hữu bùn sét Holocen huyện Tháp Mười, tỉnh Đồng Tháp” đƣợc nghiên cứu địa bàn huyện Tháp Mƣời, tỉnh Đồng Tháp Q trình khảo sát, lấy mẫu, phân tích mẫu đánh giá kết đƣợc thực từ tháng 06 đến tháng 11năm 2016 Đề tài áp dụng phƣơng pháp thu thập tài liệu, kết hợp với lấy mẫu, phân tích mẫu đất, sau thống kê, xử lý số liệu phần mềm Excel từ đƣa kết mối tƣơng quan dung trọng hàm lƣợng chất hữu Nghiên cứu đƣợc thực với 30 mẫu đất lấy độ sâu 0- 25cm, mẫu thuộc trầm tích biển (Holocen trung) hệ tầng Hậu Giang (mQ22hg) Ngồi nghiên cứu sử dụng phần mềm Mapinfo để biên tập đồ, nội suy kết phân bố hàm lƣợng chất hữu dung trọng địa bàn huyện Tháp Mƣời Kết nghiên cứu cho thấy: - Hàm lƣợng chất hữu mẫu đất phân tích giàu hữu (>2,00%), thấp 2,50%, cao 12,42%, khu vực có hàm lƣợng chất hữu cao phân bố chủ yếu xã Trƣờng Xuân, xã Thanh Mỹ, xã Đốc Binh Kiều, thấp xã Mỹ Quý, nhƣng chiếm diện phân bố nhỏ - Dung trọng mẫu đất chủ yếu mức thấp, dung trọng nằm khoảng 0,50- 1,73 g/cm3, đƣợc đánh giá theo mức Katrinski: mức thấp (23 mẫu, 1,60 g/cm3) Dung trọng đất cao cáo chủ yếu khu vực xã Mỹ Quý - Kết từ sơ đồ phân tán cho thấy dung trọng hàm lƣợng chất hữu có mối tƣơng quan chặt chẽ, hệ số tƣơng quan r = -0,8003 (tƣơng quan nghịch), phƣơng trình tƣơng quan dung trọng hàm lƣợng chất hữu nhƣ sau: Phƣơng trình y = -0,0511x + 1,0667 (x- hàm lƣợng chất hữu cơ, y- dung trọng) y = -12,526x + 15,785 (x dung trọng, y hàm lƣợng chất hữu cơ) Kết nghiên cứu ban đầu, chƣa đƣợc kiểm tra lại, nên độ tin cậy hạn chế Nghiên cứu cần thực với số lƣợng mẫu nhiều để có độ xác cao MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU Đồng Tháp tỉnh nằm khu vực đồng sơng Cửu Long, mạnh nông nghiệp thủy sản, sản lƣợng lƣơng thực hàng năm phục vụ tiêu dùng xuất khẩu, sản lƣợng thu hoạch lúa ƣớc đạt 3,38 triệu năm 2015 (Sở Công Thƣơng tỉnh Đồng Tháp, 2015) Huyện Tháp Mƣời huyện có diện tích trồng lúa lớn tỉnh Đồng Tháp (chiếm ¼ diện tích lúa tỉnh (Nguyễn Thị Lang, 2010)), để đáp ứng nhu cầu lƣơng thực huyện có thay đổi canh tác nhằm nâng cao chất lƣợng nhƣ sản lƣợng trồng Việc thay đổi kỹ thuật canh tác yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng đất Trong hợp phần cấu thành đất (khoáng, hữu lỗ hổng) hợp phần hữu đóng vai trò quan trọng đất trồng trọt, việc nghiên cứu hữu đất thông qua dung trọng đất cần thiết Dung trọng phụ thuộc vào thành phần khoáng, hàm lƣợng chất hữu cơ, tỷ lệ lỗ hổng, cấu trúc kỹ thuật làm đất Theo Katrinski, dung trọng 2% cho thấy đất khu vực huyện Tháp Mƣời giàu hữu Kết dung trọng đất 30 mẫu, cho thấy dung trọng nằm mức thấp, thấp, cao cao, giá trị nằm khoảng 0,50- 1,73 g/cm3 Qua việc sử dụng phƣơng phân tích tƣơng quan, đánh giá số liệu, kết cho thấy hàm lƣợng chất hữu đất dung trọng 26 mẫu (sau loại mẫu nằm ngồi tập mẫu) có mối tƣơng quan nghịch, với hệ số tƣơng quan nghiên cứu 0,8003 (tƣơng quan chặt chẽ) Phƣơng trình tƣơng quan nhƣ sau: y = -0,0511x + 1,0667 (4.1) Trong đó: x hàm lƣợng chất hữu cơ, y dung trọng khơ đất Nhƣ vậy, tính đƣợc tiêu hàm lƣợng chất hữu cơ, ta suy dễ dàng giá trị dung trọng khô đất từ phƣơng trình (4.1) y = -12,526x + 15,785 (4.2) Trong đó: x dung trọng, y hàm lƣợng chất hữu đất Tƣơng tự nhƣ phƣơng trình (4.1), từ phƣơng trình (4.2) ta suy dễ dàng tiêu hàm lƣợng chất hữu đất xác định đƣợc dung trọng khô đất Đề tài thực nghiên cứu phân tích, đánh giá với 30 mẫu, nhiên phân tích tƣơng quan với 26 mẫu nên độ xác hạn chế Về kết so màu đất dừng lại kết nhƣng sau trình thực đề tài, nghiên cứu thấy màu sắc đất hàm lƣợng chất hữu đất có mối tƣơng quan, nhƣng thời gian thực đề tài kết thúc nên nghiên cứu sâu vào mối tƣơng quan 37 KIẾN NGHỊ Tuy mối tƣơng dung trọng hàm lƣợng chất hữu bùn sét Holocen nghiên cứu cho thấy chặt chẽ, nhƣng để có kết tƣơng có độ tin cậy lớn cần phải nghiên cứu với số lƣợng mẫu nhiều nữa, có thêm thời gian để kiểm chứng lại kết Nhận thấy có tƣơng quan màu sắc đất hàm lƣợng chất hữu đất, nên ta tiếp tục nghiên cứu đề tài sâu 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt: [1] Chu Văn Tuấn, Phạm Thị Kim Vân Giáo trình lý thuyết thống kê Phân tích dự báo Học viện Tài Chính, Hà Nội, 2008 [2] Cục niên giám thống kê Tỉnh Đồng Tháp Niên giám thống kê huyện Tháp Mười, tỉnh Đồng Tháp Nhà xuất Thống kê, 2015 [3] Địa chất khoáng sản tờ Châu Đốc tỷ lệ 1:200.000 Cục Địa chất Việt Nam, Hà Nội, 1995 [4] Địa chất khoáng sản tờ Long Xuyên tỷ lệ 1:200.000 Cục Địa chất Việt Nam, Hà Nội, 1995 [5] Lê Văn Dũ Khoa học đất Khoa Nông học, Trƣờng Đại học Nơng lâm Thành phố Hồ Chí Minh, 2009 [6] Nguyễn Thế Đặng Giáo trình Vật lý đất Đại học Nông lâm Thái nguyên Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội, 2007 [7] Nguyễn Thị Lang Lúa gạo giải pháp công nghệ cao đồng sông Cửu Long Viện lúa đồng sông Cửu Long, 2010 [8] Phạm Quang Hà Nghiên cứu hàm lượng chất hữu đất Việt Nam Tạp chí Khoa học đất, số 40, 2012 [9] Phạm Thị Thanh Hòa Ứng dụng GIS xây dựng sở liệu đồ chất lượng mơi trường Tạp chí KHKT Mỏ- Địa chất, số 48, 10/2014, (Chuyên đề đo ảnh- Viễn thám), trang 25-30 Trƣờng Đại học Mỏ- Địa chất, 2014 [10] Phạm Văn Quân, Đỗ Phú Quyền, Phạm Quang Hải Khảo sát mối tương quan tính chất lý đất thí nghiệm phòng xun tiêu chuẩn SPT (Lấy cơng trình Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh làm ví dụ) Trƣờng Đại học Khoa Học Tự nhiên, 2009 [11] Phan Tuấn Triều Giáo trình Tài nguyên đất mơi trường Trƣờng Đại học Bình Dƣơng, 2009 [12] Phân viện Quy hoạch Thiết kế Nông nghiệp miền Nam Báo cáo Thuyết minh Chương trình điều tra bổ sung, chỉnh lý, xây dựng đồ đất phục vụ quy hoạch nông nghiệp tỉnh đồng sông Cửu Long Thành phố Hồ Chí Minh, 2003 39 [13] Sở Cơng Thƣơng tỉnh Đồng Tháp Báo cáo Tình hình sản xuất tiêu thụ lúa, gạo địa bàn tỉnh Đồng Tháp, 2015 [14] Tạ Thanh Tùng Ứng dụng GIS thuật toán nội suy đánh giá chất lượng nước tỉnh Đồng Nai Trƣờng Đại học Nông lâm TP.Hồ Chí Minh, 2014) [15] TCVN 8305:2009: Phụ lục A: “Xác định dung trọng đất phƣơng pháp dao vòng” [16] TCVN 8941:2011: “Chất lƣợng đất - Xác định bon hữu tổng số - phƣơng pháp Walkley Black” [17] TCVN 8732:2012: “Đất xây dựng cơng trình thủy lợi- thuật ngữ định nghĩa” [18] TCVN 8217:2009: “Đất xây dựng cơng trình thủy lợi- Phân loại” [19] Thơng tƣ 14/2012/TT-BTNMT Ban hành quy định kỹ thuật điều tra thối hóa đất [20] Trần Văn Trị, Vũ Khúc nnk Địa chất Tài nguyên Việt Nam Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam Nhà xuất Khoa học Tự nhiên Công Nghệ [21] Viện thổ nhƣỡng nơng hóa Sổ tay phân tích- Đất, Nước, Phân bón, trồng Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội, 1998 Tài liệu tiếng Anh: [22] Lynn, W.C and Pearson, M.J., The Color of soil, The Science Teacher, 2000 [23] Munsell soil color chart U.S Dept Agriculture Handbook, 1994 [24] Namestnikova I Regression and Correlation, Brunel University, 2003 [25] World reference base for soil resources Food and Agriculture organization of the United nations, Rome, 2006 Web: https://thapmuoi.dongthap.gov.vn/ http://idm.gov.vn/nguon_luc/Xuat_ban/Anpham/Tracuu_PVDC/Mucluc.htm 40 PHỤ LỤC 41 PHỤ LỤC TỔNG HỢP THƠNG TIN VỊ TRÍ LẤY MẪU Tọa độ STT Xã/Thị trấn KHM x (m) y (m) Cao (m) Ngày lấy mẫu Độ sâu lấy mẫu (cm) HTSDĐ Khối lƣợng đất tính dung trọng sau sấy (g) Dung trọng (BD, g/cm3) Hàm lƣợng chất hữu (OM, %) TM_01 578426 1184873 X.Thạnh Lợi 0,8 14/06/2016 0-25 lúa 205,9 0,82 3,95 TM_02 571677 1180241 X.Hưng Thạnh 0,9 14/06/2016 0-25 lúa 188,9 0,75 6,01 TM_03 580032 1180988 X.Thạnh Lợi 0,8 14/06/2016 0-25 lúa 147,9 0,58 11,16 TM_04 576862 1177549 X.Hưng Thạnh 0,9 16/06/2016 0-25 lúa 255,8 1,02 3,34 TM_05 577433 1173677 X.Trường Xuân 0,9 16/06/2016 0-25 lúa 252,4 1,00 9,05 TM_06 580976 1174814 X.Trường Xuân 1,0 16/06/2016 0-25 lúa 168,7 0,67 12,42 TM_07 582884 1178467 X.Hưng Thạnh 0,9 17/06/2016 0-25 lúa 185,3 0,74 6,39 TM_08 585610 1175128 X.Trường Xuân 1,0 17/06/2016 0-25 tràm trồng 181,3 0,72 10,08 TM_09 586791 1176080 X.Trường Xuân 0,9 17/06/2016 0-25 lúa 234,4 0,93 6,01 10 TM_10 589577 1176102 X.Trường Xuân 0,7 17/06/2016 0-25 lúa 138,1 0,55 10,03 11 TM_11 581923 1171675 X.Mỹ Quý 1,4 16/06/2016 0-25 hoang 212,3 0,50 10,75 12 TM_12 580285 1168871 X.Mỹ Quý 0,8 16/06/2016 0-25 lúa 201,2 0,80 4,84 PL.1 Tọa độ STT KHM x (m) y (m) Xã/Thị trấn Cao (m) Ngày lấy mẫu Độ sâu lấy mẫu (cm) HTSDĐ Khối lƣợng đất tính dung trọng sau sấy (g) Dung trọng (BD, g/cm3) Hàm lƣợng chất hữu (OM, %) 13 TM_13 587146 1167756 X.Mỹ Hòa 0,8 17/06/2016 0-25 lúa 184,7 0,73 7,12 14 TM_14 582535 1167960 X.Mỹ Quý 0,8 17/06/2016 0-25 lúa 434,5 1,73 4,34 15 TM_15 579377 1165572 X.Mỹ Quý 0,8 16/06/2016 0-25 lúa 388,2 1,55 2,50 16 TM_16 585112 1164388 X.Mỹ Đông 0,8 17/06/2016 0-25 lúa 162,8 0,64 5,45 17 TM_17 591944 1168900 X.Mỹ Hòa 0,9 17/06/2016 0-25 lúa 244,8 0,97 3,78 18 TM_18 592839 1166501 TT Mỹ An 0,9 17/06/2016 0-25 lúa 203,7 0,81 5,34 19 TM_19 599583 1165267 X.Đốc Binh Kiều 0,8 18/06/2016 0-25 lúa 136,1 0,55 8,06 20 TM_20 582707 1161915 X.Mỹ Quý 0,9 18/06/2016 0-25 lúa 209,2 0,83 5,12 21 TM_21 585121 1160982 X.Láng Biển 0,8 18/06/2016 0-25 lúa 192,2 0,76 4,92 22 TM_22 586031 1158828 X.Láng Biển 1,0 18/06/2016 0-25 lúa 151,3 0,60 9,64 23 TM_23 588988 1160952 X.Láng Biển 0,9 18/06/2016 0-25 lúa 232,6 0,92 4,67 24 TM_24 591705 1162445 TT Mỹ An 0,7 18/06/2016 0-25 lúa 145,3 0,58 8,12 25 TM_25 590561 1158354 X.Phú Điền 0,9 18/06/2016 0-25 lúa 195,4 0,77 5,95 26 TM_26 592736 1155143 X.Thạnh Mỹ 0,9 18/06/2016 0-25 lúa 141,9 0,59 8,09 PL.2 Tọa độ STT KHM x (m) y (m) Xã/Thị trấn Cao (m) Ngày lấy mẫu Độ sâu lấy mẫu (cm) HTSDĐ Khối lƣợng đất tính dung trọng sau sấy (g) Dung trọng (BD, g/cm3) Hàm lƣợng chất hữu (OM, %) 27 TM_27 596612 1154924 X.Phú Điền 0,9 18/06/2016 0-25 lúa 159,7 0,63 6,45 28 TM_28 595543 1161235 X.Mỹ An 0,8 18/06/2016 0-25 lúa 182,7 0,72 6,23 29 TM_29 600878 1161214 X.Đốc Binh Kiều 0,9 18/06/2016 0-25 lúa 167,1 0,66 6,84 30 TM_30 591216 1150176 X.Thạnh Mỹ 0,8 18/06/2016 0-25 lúa 150,5 0,60 6,98 PL.3 PHỤ LỤC BẢNG MÀU MUNSELL 10YR PL.4 PHỤ LỤC PHÂN LOẠI ĐẤT THEO HÀM LƢỢNG SÉT CỦA TRẦN KÔNG TẤU Tên gọi đất theo thành phần giới Hàm lƣợng sét (cấp hạt 90 (Nguồn: Giáo trình Vật lý đất- Nguyễn Thế Đặng) PL.5 PHỤ LỤC ĐÁNH GIÁ CHẤT HỮU CƠ TRONG ĐẤT Đánh giá Rất giàu Phân cấp (%OM) >8,0 Giàu 4,0-8,0 Trung bình 2,0-4,0 Nghèo 1,0-2,0 Rất nghèo