Nghiên cứu áp dụng kỹ thuật tiểu bậc thang kết hợp che phủ đất cho ngô trồng trên đất dốc huyện văn chấn tỉnh yên bái

luận văn, tiến sĩ, thạc sĩ, báo cáo, khóa luận, đề tài

BỘ GIÁO DỤC VÀO ðÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM TRẦN ðĂNG KHÔI NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG KỸ THUẬT TIỂU BẬC THANG KẾT HỢP CHE PHỦ ðẤT CHO NGÔ TRỒNG TRÊN ðẤT DỐC HUYỆN VĂN CHẤN TỈNH YÊN BÁI LUẬN VĂN THẠC SĨ NƠNG NGHIỆP Chun ngành : Khoa học đất Mã số : 60.62.15 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Quốc Doanh HÀ NỘI – 2010 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp i LI CM N Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, nỗ lực thân, nhận đợc giúp đỡ tận tình anh, chị cán Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp miền núi phía Bắc hớng dẫn nhiệt tình chu đáo PGS.TS Lê Quốc Doanh Viện trởng Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp miền núi phía Bắc, ThS Hà Đình Tuấn - Cè Phã ViƯn tr−ëng ViƯn Khoa häc Kü tht N«ng Lâm nghiệp miền núi phía Bắc, ThS Nguyễn Quang Tin - Trởng môn Khoa học Đất Sinh thái vùng cao Trong trình thực đề tài, nhận đợc đóng góp, giúp đỡ tận tình đồng nghiệp thuộc Bộ môn Khoa học Đất Sinh thái vùng cao, đồng chí LÃnh đạo xà Sơn Thịnh, LÃnh đạo huyện Văn Chấn, LÃnh đạo tỉnh Yên Bái nhiều động viên gia đình, bạn bè Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn giúp đỡ quý báu đó! Hà Nội, ngày 18 tháng 11 năm 2010 Tác giả Trần Đăng Khôi Trng i hc Nụng nghip H Ni Luận văn thạc sĩ nông nghiệp i LỜI CAM ðOAN Tơi xin cam đoan: ðây cơng trình nghiên cứu tơi Số liệu cơng trình ñược lấy phần từ ñề tài cấp "Nghiên cứu áp dụng lồi che bóng che phủ cải tạo đất phát triển nơng nghiệp bền vững vùng miền núi phía Bắc" mà tơi giao Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực, chưa cơng bố cơng trình khác Các thơng tin trích dẫn luận văn trích dẫn rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày 25 tháng 11 năm 2010 Tác giả Trần ðăng Khôi Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ii MỤC LỤC Trang phụ bìa……………………………………………………………………i LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ðOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG vi MỞ ðẦU 1 Tính cấp thiết ñề tài Mục tiêu ñề tài 3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn ñề tài 3.1 Ý nghĩa khoa học 3.2 Ý nghĩa thực tiễn 4 ðối tượng phạm vi nghiên cứu ñề tài 4.1 ðối tượng nghiên cứu 4.2 Phạm vi nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC 1.1 Cơ sở khoa học ñề tài 1.1.1 Hạn chế tiềm ñất dốc 1.1.1.1 Những hạn chế ñất dốc 1.1.1.2 Những tiềm ñất dốc 1.1.2 Những nghiên cứu sử dụng đất dốc mang tính bền vững 1.1.3 Một số nghiên cứu đất dốc nước ngồi 19 1.1.4 Những nghiên cứu ñất dốc nước 24 1.2 Vai trị chất hữu ñộ phì nhiêu ñất dốc 27 1.3 Hiện trạng chất hữu ñất dốc 31 1.4 Vai trò lớp phủ thực vật 31 CHƯƠNG VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36 2.1 Vật liệu nghiên cứu 36 2.1.1 Cây trồng 36 2.1.2 Vật liệu che phủ 36 2.1.3 Phân bón thuốc bảo vệ thực vật 36 2.1.4 Các vật dụng khác 36 2.2 Nội dung nghiên cứu 36 2.3 Phương pháp nghiên cứu 37 2.3.1 Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng 37 2.3.2 Phương pháp xử lý số liệu 41 2.3.3 Phương pháp tính hiệu kinh tế 42 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 43 3.1 ðiều kiện tự nhiên, kinh tế – xã hội vùng nghiên cứu 43 3.1.1 ðiều kiện tự nhiên huyện Văn Chấn 43 3.1.1.1 Vị trí địa lý 43 3.1.1.2 ðặc điểm khí hậu 44 3.1.1.3 ðặc điểm đất đai, địa hình, địa mạo, ñịa chất 46 3.1.2 ðặc ñiểm kinh tế – xã hội vùng nghiên cứu 48 3.1.2.1 Dân số lao ñộng 48 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp iii 3.1.2.2 Thực trạng phát triển ngành nông nghiệp 49 3.2 Ảnh hưởng biện pháp tiểu bậc thang kết hợp che phủ ñất ñến sinh trưởng phát triển ngô ñất dốc 52 3.2.1 Ảnh hưởng biện pháp tiểu bậc tháng kết hợp che phủ ñất ñến chiều cao ngô 52 3.2.2 Ảnh hưởng biện pháp tiểu bậc thang kết hợp che phủ ñến khả phát triển cỏ dại 54 3.2.3 Ảnh hưởng biện pháp tiểu bậc thang kết hợp che phủ ñất ñến suất yếu tố cấu thành suất ngô hạt 56 3.2.3.1 Ảnh hưởng biện pháp tiểu bậc thang kết hợp che phủ ñất ñến yếu tố cấu thành suất ngô hạt 56 3.2.3.2 Ảnh hưởng biện pháp tiểu bậc thang kết hợp che phủ ñất ñến suất ngô hạt 59 3.2.4 Hiệu kinh tế biện pháp tiểu bậc thang kết hợp che phủ ñất 60 3.3 Ảnh hưởng biện pháp tiểu bậc thang kết hợp che phủ đất đến xói mịn độ phì đất dốc 63 3.3.1 Ảnh hưởng biện pháp tiểu bậc thang đến lượng đât xói mịn 64 3.3.2 Ảnh hưởng biện pháp tiểu bậc thang đến bảo vệ độ phì đất 67 3.4 Ảnh hưởng lượng phân bón cho biện pháp tiểu bậc thang kết hợp che phủ ñất xác thực vật 72 3.4.1 Ảnh hưởng lượng phân bón đến động thái tăng trưởng chiều cao ngô 72 3.4.2 Ảnh hưởng lượng phân bón đến suất yếu tố cấu thành suất ngô hạt 80 3.4.3 Ảnh hưởng lượng phân bón đến hiệu kinh tế 84 3.5 Hiệu tổng hợp biện pháp tiểu bậc thang kết hợp che phủ ñất 86 KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 88 Kết luận 88 ðề nghị 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT A0 Ẩ ñộ hạt thu hoạch BPKT Biện pháp kỹ thuật CCC Chiều cao CB Cao đóng bắp HQKT Hiệu kinh tế HQXH Hiệu xã hội HQMT Hiệu môi trường NSLT Năng suất lý thuyết NSTT Năng suất thực thu NSTK Năng suất thống kê P Trọng lượng TBT Tiểu bậc thang V3 Ngơ giai đoạn V8 Ngơ giai đoạn Vt Ngơ giai đoạn trỗ cờ Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Thành phần nhóm lân đất Việt Nam 28 Bảng 1.2: Sự chi phối CEC phần hữu phần khống đất (%) 30 Bảng 1.3: Tác ñộng việc che phủ ñất ñến suất ngô 33 Bảng 1.4: Hiệu che phủ ñất ñến lượng ñất bị xói mịn 33 Bảng 3.1: Một số tính chất hố học đất huyện Văn Chấn 47 Bảng 3.2: Chiều cao ngô giai ñoạn 53 Bảng 3.3: Sự biến ñộng thành phần khối lượng cỏ dại ruộng ngô trồng ñất dốc vụ Xuân Hè năm 2010 55 Bảng 3.4: Các yếu tố cấu thành suất ngô 57 Bảng 3.5: Năng suất lý thuyết suất thực thu ngô hạt 59 Bảng 3.6: Cơng lao động cơng thức (tính cho 1ha) 61 Bảng 3.7: Chi phí cho sản xuất ngơ 62 Bảng 3.8: Tổng thu lãi công thức 62 Bảng 3.9: Lượng ñất qua lần theo dõi 64 Bảng 3.10: Ảnh hưởng biện pháp TBT kết hợp che phủ đến khối lượng đất trơi 65 Bảng 3.11: Kết phân tích mẫu đất trước thí nghiệm 68 Bảng 3.12: Các chất dinh dưỡng lần lẫy mẫu 68 Bảng 3.13: Tổng lượng chất dinh dưỡng lần lẫy mẫu 69 Bảng 3.14 : Khối lượng ñất hàm lượng chất dinh dưỡng tổng số trong vụ/ha 70 Bảng 3.15: Chiều cao ngơ giai đoạn V3 73 Bảng 3.16: Chiểu cao ngơ giai đoạn V8 75 Bảng 3.17: Chiểu cao ngơ giai đoạn Vt 76 Bảng 3.18: Chiều cao đóng bắp ngơ giai đoạn thu hoạch 78 Bảng 3.19: Một số yếu tố cấu thành suất ngô hạt 80 Bảng 3.20: Chiều dài bắp tỷ lệ chuột 81 Bảng 3.21: Năng suất lý thuyết suất thực thu ngơ hạt 83 Bảng 3.22: Chi phí đầu tư cho ngơ thí nghiệm mức phân bón 84 Bảng 3.23: Tổng thu lãi mức phân bón 85 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ðỒ THỊ Sơ đồ thí nghiệm 2.1: 38 Sơ đồ thí nghiệm 2.2: 39 Sơ đồ 3.1: Mơ hình ln 51 ðồ thị 3.1: Biểu diễn sai khác chiều cao ngơ giai đoạn sinh trưởng phát triển cơng thức thí nghiệm 54 ðồ thị 3.2: Ảnh hưởng biện pháp tiểu bậc tháng kết hợp che phủ ñất ñến yếu tố cấu thành suất ngô 58 ðồ thị 3.3: Ảnh hưởng biện pháp tiểu bậc thang kết hợp che phủ ñất ñến suất ngô hạt 60 ðồ thị 3.3: Khả kiểm sốt xói mịn phương pháp tiểu bậc thang kết hợp che phủ ñất 66 ðồ thị 3.4 : Sự khác biệt chất dinh dưỡng công thức 71 ðồ thị 3.5: Biễu diễn khác chiều cao ngơ giai đoạn V3 73 ðồ thị 3.6: Biểu diễn đồng ngơ thí nghiệm thời kỳ V3 74 ðồ thị 3.7: Biểu diễn khác chiều cao ngô giai ñoạn V8 75 ðồ thị 3.8: Biểu diễn đồng ngơ thí nghiệm giai ñoạn V8 76 ðồ thị 3.9: Biểu diện khác chiều cao giai ñoạn trỗ cờ Vt 77 ðồ thị 3.10: Biểu diễn đồng ngơ thí nghiệm giai đoạn Vt 78 ðồ thị 3.11: Biểu diện chiều cao đóng bắp ngơ giai đoạn thu hoạch 79 ðồ thị 3.12: Biểu diễn ñồng ñều chiều cao đóng bắp ngơ thí nghiệm giai đoạn thu hoạch 79 ðồ thị 3.13: Sự khác biệt chiều dài bắp tỷ lệ chuột 82 ðồ thị 3.14: Sự khác biệt suất công thức 84 Sơ ñồ 3.2: Sự tương tác hiệu tổng hợp với hiệu kinh tế - xã hội – môi trường 86 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp vii MỞ ðẦU Tính cấp thiết đề tài Dân số giới có khoảng 6,7 tỷ người sinh sống dựa vào trái ñất Với tốc ñộ phát triển nay, dự kiến ñến năm 2050 dân số giới khoảng 9,2 tỷ người [66] Như trái ñất chịu thách thức vô to lớn, phải lo ñủ lương thực, chỗ cho số dân khổng lồ Dân số tăng nhanh kéo theo sức tiêu thụ tăng lương thực, lượng… nhiên nguồn tài ngun thiên nhiên lại có hạn Trước tình hình địi hỏi người phải khơn ngoan, khai thác, sử dụng hợp lí nguồn tài ngun đất có Việt Nam có diện tích tự nhiên khoảng 33 triệu ha, diện tích sơng suối núi ñá khoảng 1.370.100 (chiếm khoảng 4,16% diện tích ñất tự nhiên), phần ñất liền khoảng 31,2 triệu (chiếm khoảng 94,5% diện tích tự nhiên), xếp hàng thứ 58 tổng số 200 nước giới, dân số đơng ( 86 triệu người năm 2009) nên diện tích đất bình qn đầu người thuộc loại thấp, xếp thứ 159 1/6 bình quân giới Diện tích đất canh tác vốn thấp lại giảm theo thời gian sức ép tăng dân số, thị hố, cơng nghiệp hố chuyển đổi mục đích sử dụng [11] Trong đó, diện tích đất đồi núi Việt Nam lại rộng lớn, khoảng triệu ha, chiếm khoảng 75% diện tích tự nhiên nước ðất nông nghiệp 9,4 triệu ha, số có 4,06 triệu đất trồng lúa; cịn triệu đất dốc, đất nương rẫy trồng lúa khoảng 640 ngàn ha, diện tích cịn lại đất rừng đất nông nghiệp chưa sử dụng [5] Do vậy, việc phát triển nông lâm nghiệp thập kỷ phụ thuộc nhiều vào việc quản lý sử dụng hiệu bền vững quỹ ñất ñồi núi vốn ña dạng, giàu tiềm ñã bị thoái hố nghiêm trọng Mặc dù cịn gặp nhiều khó khăn, trở ngại, nhiên ñất dốc Việt Nam ñóng góp nhiều tiềm quan trọng việc phát triển kinh tế xã hội ðất dốc có vai trị quan trọng Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp điều kiện biến đổi khí hậu dẫn tới việc nước biển dâng làm diện tích sản xuất ñáng kể ñồng nhiều biến động bất lợi mơi trường sinh thái Khi nguồn ñất sản xuất phải dựa vào vùng ñồi núi nhiều Bên cạnh việc đóng góp vào q trình phát triển nơng lâm nghiệp hàng hố, ñất dốc nơi cung cấp nguyên liệu cho cơng nghiệp, tiểu thủ cơng nghiệp, thuỷ điện, dược liệu, vật liệu xây dựng, giữ rừng, giữ nước, an ninh quốc phòng, Trong vài thập kỷ qua, nhà khoa học đất nơng học Việt Nam quan tâm ñặc biệt ñến vấn ñề canh tác bền vững ñất dốc theo xu hướng bảo vệ cải thiện độ phì đất biện pháp hữu (nơng nghiệp hữu cơ) Biện pháp bao gồm biện pháp sinh học (trồng loại trồng hợp lý ñất dốc theo băng, theo ñường ñồng mức, xen phân xanh, họ đậu, theo hệ thống nơng lâm kết hợp) biện pháp che phủ ñất cho trồng Các biện pháp đem lại hiệu rõ rệt, khơng có tác dụng bảo vệ đất dốc mà quan trọng có khả trả lại chất hữu cơ, tăng ñộ ẩm, ñộ tơi xốp cho đất cách nhanh chóng mà chi phí lại rẻ, có ý nghĩa trì tăng độ phì dài lâu cho ñất dốc Huyện Văn Chấn tỉnh Yên Bái huyện vùng cao điển hình canh tác đất dốc miền núi phía Bắc Diện tích đất canh tác nơng nghiệp phần lớn ñất dốc với tầng ñất canh tác dày ñược người H'mông người Dao dân tộc thiểu số huyện sở hữu sử dụng Cây trồng chủ yếu ngô lúa nương Với kiểu canh tác dọn ñốt tàn dư thực vật trước gieo trồng, mặt ñất bị “cởi trần” suốt thời kỳ đầu mùa mưa Vì che phủ cho ñất “tấm áo” tươi khơ đóng vai trị trọng yếu, cơng cụ hữu hiệu để kiểm sốt xói mịn, tăng cường độ xốp, sức chứa ẩm tối đa ñồng ruộng, dự trữ dinh dưỡng, cải thiện mức ñộ dễ tiêu nguyên tố dinh dưỡng, tạo môi trường thích Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ... sở cho cơng bảo vệ đất, tiến tới canh tác lâu bền đất dốc chúng tơi tiến hành ñề tài ? ?Nghiên cứu áp dụng kỹ thuật tiểu bậc thang kết hợp che phủ đất cho ngơ trồng ñất dốc huyện Văn Chấn tỉnh Yên. .. biện pháp tiểu bậc thang kết hợp che phủ ñất 60 3.3 Ảnh hưởng biện pháp tiểu bậc thang kết hợp che phủ ñất đến xói mịn độ phì đất dốc 63 3.3.1 Ảnh hưởng biện pháp tiểu bậc thang. .. 49 3.2 Ảnh hưởng biện pháp tiểu bậc thang kết hợp che phủ ñất ñến sinh trưởng phát triển ngơ đất dốc 52 3.2.1 Ảnh hưởng biện pháp tiểu bậc tháng kết hợp che phủ đất đến chiều cao ngơ