Bài viết nghiên cứu nhằm góp phần xây dựng và củng cố thêm cơ sở dữ liệu về mối quan hệ giữa thành phần loài cây, độ sâu tầng đất đến sự phân bố của vi sinh vật và động vật đất.
Lâm học ĐẶC ĐIỂM SINH VẬT ĐẤT DƯỚI TÁN RỪNG THỰC NGHIỆM NÚI LUỐT, TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP Phạm Thị Hiền1, Nguyễn Thị Bích Phượng2, Lê Thị Khiếu3, Nguyễn Thị Bích Hịa4 1,2,3,4 Trường Đại học Lâm nghiệp TĨM TẮT Sinh vật đất đóng vai trị quan trọng tất q trình lý, hóa sinh học đất Kết nghiên cứu rằng, tính chất lý hố học khu vực nghiên cứu môi trường sống thuận lợi cho động vật đất Trong đó, dung trọng đất từ 1,25 - 1,72 g/cm3, tỷ trọng 2,59 - 2,85 g/cm3, độ xốp đạt 39,50 - 51,66% thành phần giới đất thuộc loại đất thịt nhẹ đến trung bình; pHKCl từ 4,22 - 4,92 thuộc đất chua đến chua Hàm lượng chất hữu từ 1,08 - 3,48%, hàm lượng NH4+ từ - 2,62 mg/100 g đất, P2O5 dễ tiêu từ 0,06 - 1,74 mg/100 g đất, K2O dễ tiêu từ 2,59 - 10,45 mg/100 g đất Thành phần vi sinh vật đất trạng thái rừng gồm 90% vi khuẩn, - 8% xạ khuẩn, 1% nấm Số lượng giun đất rừng trồng Thông + địa trung bình 69.100 con/ha, Keo + CBĐ khoảng 40.900 con/ha Bạch đàn trắng trung bình 26.400 con/ha Số lượng vi sinh vật đất giun đất cao lớp đất mặt - 10 cm, giảm dần lớp đất sâu cao rừng Thơng + địa, sau Keo + địa thấp rừng Bạch đàn trắng Sự khác biệt chủ yếu độ pH hàm lượng CHC đất giảm dần theo độ sâu tầng đất trạng thái rừng Kết góp phần xây dựng củng cố thêm sở liệu mối quan hệ thành phần loài cây, độ sâu tầng đất đến phân bố vi sinh vật động vật đất Từ khóa: Giun đất, sinh vật đất, tính chất lý hoá đất, trạng thái rừng, vi sinh vật đất I ĐẶT VẤN ĐỀ Sinh vật đất phận khơng thể tách rời q trình hình thành phát triển trúc thành phần loài cây, tuổi cây, độ che phủ mặt đất, độ sâu tầng đất (Jürgen Bauhus cộng sự, 1998; Volkmar Wolters, 2001) hệ sinh thái đất Sinh vật đất đóng vai trị quan Một điều thú vị là, thời gian dài, trọng chức hệ sinh thái đất cộng đồng sinh vật đất quần thể vi sinh cải thiện tính chất lý học đất; thực vật đất kiểm sốt, thích nghi với thay vịng tuần hồn dinh dưỡng, q trình sinh đổi môi trường đất làm cho môi trường hố có liên quan đến enzyme đất; hình thay đổi đặc tính lý, hố học (Volkmar thành, tích luỹ chuyển hố chất hữu Wolters, 2001) đất (Paul, E A., 2015) Trong đó, sinh Núi Luốt – khu rừng thực nghiệm bảo vật sinh tồn đất giun đất, động vệ nghiêm ngặt khoảng thời gian dài vật cỡ nhỏ vi sinh vật đất đóng vai trị đặc môi trường nghiên cứu tốt động thái biệt quan trọng việc hình thành, cải thiện lồi sinh vật đất kiểu cấu trúc, trì kết cấu đất; thúc đẩy trình phân tổ thành loài khác Nghiên cứu huỷ chất hữu cơ, khống hố chất dinh dưỡng; góp phần xác định rõ xây dựng thêm kiểm soát quần thể gây bệnh cho đất sở liệu mối quan hệ tổ thành loài thực vật (Wolters, V., 2001) cây, tính chất đất phân bố loài Trên thực tế, thành phần, số lượng mức sinh vật đất tán rừng độ hoạt động nhóm sinh vật đất chức II PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU năng, đặc biệt vi sinh vật nhạy cảm với 2.1 Đối tượng nghiên cứu thay đổi loại hình sử dụng đất, như: cấu Đối tượng nghiên cứu tính chất lý TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP THÁNG 10/2017 65 Lâm học học, tính chất hố học, mật độ vi sinh vật đất chuẩn với diện tích 500 m2 (25 x 20 m) theo động vật đất cỡ nhỏ trạng thái rừng: Keo phương pháp sử dụng Lâm học Điều tai tượng địa (Keo TT + CBĐ), tra rừng Trong tiêu chuẩn chọn vị trí Thông mã vĩ địa (Thông mã vĩ + đào phẫu diện đất có điều kiện đại diện cho CBĐ), Bạch đàn trắng (BĐT) trạng thái rừng trồng để đảm bảo tính đồng 2.2 Phương pháp nghiên cứu tính xác kết nghiên cứu 2.2.1 Phương pháp thu thập mẫu đất rừng thể không đồng (Shiver thực địa and Borders, 1996) Các đặc điểm hệ thống a) Lập tiêu chuẩn bố trí hệ thống phẫu phẫu diện đất nghiên cứu thống kê diện đất bảng 01 Mỗi trạng thái rừng tiến hành lập ô tiêu Bảng 01 Một số đặc điểm hệ thống phẫu diện đất khu vực nghiên cứu (Giá trị trung bình mẫu/trạng thái rừng) TT Trạng thái Số tầng rừng trồng tán Thông mã vĩ + CBĐ Keo TT + CBĐ Bạch đàn trắng 1.3(cm) vn(m) Độ tàn Độ che phủ che (%) Tổ thành rừng Thông mã vĩ, Re 27 22,3 0,5 - 0,9 40 - 80 hương, Côm tầng, Quế, Dẻ 25,5 26,9 0,5 - 0,7 85 - 90 28,4 25,2 0,2 - 0,3 90 - 95 Keo tai tượng, Sữa, Me rừng Bạch đàn trắng b) Phương pháp thu thập mẫu đất sâu - 10 cm, nơi phân bố chủ yếu * Mẫu đất phân tích tính chất lý hố học đất vi sinh vật đất Phương pháp hỗn hợp Trong phẫu diện đất, mẫu đất lấy áp dụng để thu thập mẫu phân tích vi sinh vật điểm ngẫu nhiên trộn tạo thành Mỗi ô tiêu chuẩn lấy mẫu đất tổng hợp từ mẫu tổng hợp thuộc độ sâu: - 10 cm, 10 - điểm ngẫu nhiên riêng biệt Mỗi mẫu lấy 20 cm 20 - 30 cm Mẫu đất tổng hợp khoảng 0,5 - kg, trộn bảo quản độ sâu lấy với khối lượng 0,5 - kg túi nilon (Bộ Nông nghiệp Phát triển nông xử lý theo quy trình Viện Nơng hố thôn, 2008) Các mẫu đất lấy vào sáng thổ nhưỡng để dùng phân tích tính chất lý hố sớm tiến hành phân tích vận học đất (Bộ Nơng nghiệp Phát triển nơng chuyển phịng thí nghiệm Tổng số mẫu đất thơn, 2008) Tổng số mẫu đất phân tích tính phân tích 09 mẫu chất lý hoá học đất 27 mẫu đất 2.2.2 Phương pháp điều tra thành phần, số * Mẫu đất phân tích thành phần, số lượng vi lượng động vật đất tán rừng sinh vật đất a) Điều tra giun đất Các mẫu đất dùng để phân tích số lượng vi Trên ô tiêu chuẩn, đào 30 hố với diện sinh vật thu thập lớp đất mặt thuộc độ tích 1m2 đếm trực tiếp số lượng giun đất độ 66 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP THÁNG 10/2017 Lâm học sâu: - 10 cm, 10 - 20 cm, 20 - 30 cm lồi động vật đất tổng số điều tra b) Điều tra loại động vật cỡ nhỏ khác 2.2.3 Phương pháp phân tích đất Trong tiêu chuẩn, lập dạng phịng thí nghiệm gồm bốn góc trung tâm để điều a) Phương pháp phân tích tính chất lý hố tra động vật đất phương pháp đếm trực học đất tiếp Tần suất xuất loài động vật đất xác định tỷ lệ % có Các mẫu đất phân tích theo phương pháp bảng 02 Bảng 02 Một số phương pháp phân tích mẫu đất phịng thí nghiệm TT Chỉ tiêu Phương pháp phân tích Tỷ trọng Tỷ trọng Dung trọng Dung trọng Độ xốp Cơng thức tính tốn Thành phần giới TCVN 4198:2014 pHKCl Đo máy pH-Meter Hàm lượng CHC (%) TCVN 8726:2012 NH4+ (mg/100 g đất) TCVN 5255:2009 P2O5 dễ tiêu (mg/100 g đất) TCVN 5626:2009 K2O dễ tiêu (mg/100 g đất) TCVN 8662:2011 b) Phương pháp phân tích thành phần, số lượng vi sinh vật đất Các mẫu đất tiến hành phân tích atm 30 phút Tính số tế bào g đất từ số khuẩn lạc đo đếm công thức: CFU = A.1/K.1/V phịng thí nghiệm vi sinh vật - Viện Cơng nghệ sinh học Lâm nghiệp theo phương pháp đếm số Trong đó: lượng khuẩn lạc mơi trường thạch đĩa phù A: số lượng tế bào khuẩn lạc mọc đĩa hợp cho nhóm vi sinh vật: + Kiểm tra tổng số vi khuẩn, sử dụng môi trường thạch - nước thịt - pepton, chuẩn pH = 7, khử trùng atm 30 phút + Kiểm tra số lượng phân lập xạ khuẩn, sử dụng phương pháp thạch đĩa với môi trường dành riêng cho xạ khuẩn Gause I, chuẩn pH = 7,2 - 7,4; khử trùng atm 30 phút nồng độ pha loãng; K: độ pha loãng dịch đất cấy gạt đĩa; V: thể tích của dịch pha loãng cấy đĩa 2.2.4 Phương pháp xử lý số liệu Số liệu thu thập phân tích phần mềm SPSS ver.20: Phân tích tương quan + Kiểm tra số lượng phân lập nấm mốc, nguyên tố đa lượng hàm lượng CHC sử dụng phương pháp thạch đĩa chứa môi đất Kiểm tra khác biệt tiêu lý trường Crapek, chuẩn pH = 6,0; khử trùng hoá học đất, vi sinh vật, động vật đất TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP THÁNG 10/2017 67 Lâm học trạng thái rừng độ sâu tầng đất rừng trồng mơ hình tuyến tính hỗn hợp Kiểm tra Động vật đất nói chung vi sinh vật đất mối quan hệ số lượng vi sinh vật đất, giun nói riêng chủ yêu chịu tác động yếu đất tiêu lý hố học đất mơ hình tố mơi trường đất tính chất lý học, tính phân tích thành phần Biểu thị khác chất hố học đất (Huỳnh Thị Kim Hối, 2006) biệt biến trạng thái rừng Thông qua hoạt động sống, chúng góp độ sâu tầng đất công cụ vẽ biểu đồ phần to lớn việc cải tạo đất trì hệ III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN sinh thái đất Do vậy, nghiên cứu đặc điểm 3.1 Tính chất lý học đất trạng thái “môi trường sống” cần thiết Bảng 03 Một số tính chất lý học trạng thái rừng trồng Trạng thái Độ sâu rừng (cm) Thông mã vĩ + CBĐ Keo TT + CBĐ Bạch đàn trắng Dung Tỷ trọng trọng (g/cm3) (g/cm3) Độ xốp (%) Thành phần giới (%) Hạt cát Hạt limon Hạt sét (2 - 0,02 mm) (0,02 - 0,002 (< 0,002 mm) mm) – 10 1,53 2,77 44,80 24,99 53,40 21,61 10 – 20 1,61 2,82 42,83 24,46 55,44 20,10 20 – 30 1,72 2,83 39,50 24,31 55,79 19,90 – 10 1,25 2,59 51,66 26,82 53,62 19,56 10 – 20 1,51 2,81 46,01 26,63 48,00 25,37 20 – 30 1,50 2,85 47,32 23,16 52,44 24,41 – 10 1,41 2,77 49,15 23,85 46,56 29,59 10 – 20 1,55 2,79 44,65 26,40 48,88 24,71 20 – 30 1,52 2,81 46,12 23,39 44,67 31,94 * Dung trọng (g/cm3) đó, giá trị khơng có khác biệt Giá trị dung trọng đất trạng thái trồng tầng 10 - 20 cm 20 - 30 cm (Sig = 0,758) rừng dao động từ 1,25 - 1,72 g/cm thuộc loại Đất tầng mặt trạng thái rừng Thông mã vĩ + đất bị nén đến nén chặt (TLTK) Trong đó, CBĐ Bạch đàn trắng thuộc loại đất bị nén dung trọng trạng thái rừng Thông mã vĩ + (1,20 g/cm3), trạng thái rừng CBĐ trạng thái rừng Keo + CBĐ, Bạch đàn Keo + CBĐ thuộc loại đất bị nén chặt (1,33 trắng khơng có khác biệt, giá trị Sig lần g/cm3) Đặc điểm ảnh hưởng đến phân lượt 0,089; 0,338, xem bảng 03 bố VSV giun đất trạng thái rừng, Tại độ sâu khác trạng thái rừng, có sai khác rõ rệt giá trị dung xem mục 3.3 * Tỷ trọng (g/cm3) trọng tầng đất mặt - 10 cm so với tầng Tỷ trọng đất trạng thái rừng trồng dao phía từ 10 - 30 cm (Sig = 0,016), động khoảng 2,59 - 2,85 g/cm3 Ở 68 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP THÁNG 10/2017 ... môi đất Kiểm tra khác biệt tiêu lý trường Crapek, chuẩn pH = 6,0; khử trùng hoá học đất, vi sinh vật, động vật đất TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP THÁNG 10/2017 67 Lâm học trạng thái rừng. .. tầng đất rừng trồng mơ hình tuyến tính hỗn hợp Kiểm tra Động vật đất nói chung vi sinh vật đất mối quan hệ số lượng vi sinh vật đất, giun nói riêng chủ yêu chịu tác động yếu đất tiêu lý hố học đất. . .Lâm học học, tính chất hố học, mật độ vi sinh vật đất chuẩn với diện tích 500 m2 (25 x 20 m) theo động vật đất cỡ nhỏ trạng thái rừng: Keo phương pháp sử dụng Lâm học Điều tai tượng