Sự giải phóng phốt pho hòa tan từ đất xám bạc màu (haplic acrisols) dưới ảnh hưởng của quá trình khô tái ẩm (khóa luận lâm học)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA LÂM HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SỰ GIẢI PHĨNG PHỐT PHO HỊA TAN TỪ ĐẤT XÁM BẠC MÀU (HAPLIC ACRISOLS) DƯỚI ẢNH HƯỞNG CỦA Q TRÌNH KHƠ – TÁI ẨM Ngành: Lâm nghiệp Mã số: 313 Giáo viên hướng dẫn: TS Đinh Mai Vân Sinh viên thực hiện: Trần Tất Tiếp Lớp: 61 Lâm Nghiệp Khóa: 2016 - 2020 Hà Nội, 5- 2020 LỜI CẢM ƠN Trong trình thực đề “Sự giải phóng phơt hịa tan từ đất xám bạc màu (Haplic Acrisols) ảnh hưởng q trình khơ – tái ẩm” nhận hướng dẫn, giúp đỡ, động viên cấp lãnh đạo Trường Đại học Lâm nghiệp, Khoa Lâm học Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô thuộc môn đất - khoa Lâm học trường Đại học Lâm Nghiệp tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới Cơ giáo hướng dẫn luận văn TS Đinh Mai Vân thầy cô giáo trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn người thân gia đình, bạn bè, đồng nghiệp tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Nghiên cứu thực từ nguồn kinh phí Chương trình độc lập cấp Nhà nước “Nghiên cứu đánh giá tác động biến đổi khí hậu đến tài ngun đất vùng đồng Sơng Hồng đề xuất giả pháp chủ động ứng phó” PGS TS Lưu Thế Anh, Viện Tài nguyên Mơi trường, Đại học Quốc gia Hà Nội chủ trì Hà Nội, tháng năm 2020 Tác giả Trần Tất Tiếp i MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN .i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iii DANH MỤC BẢNG iii DANH MỤC HÌNH iii ĐẶT VẤN ĐỀ .1 CHƯƠNG TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .2 1.1 Tình hình nghiên cứu giới CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 2.3 Nội dung nghiên cứu: 2.4 Phương pháp nghiên cứu 2.4.1 Phương pháp tổng hợp tài liệu, thông tin 2.4.2 Phương pháp khảo sát thực địa, lựa chọn địa điểm lấy xử lý mẫu đất 2.4.3 Phương pháp phân tích phịng thí nghiệm 2.4.4 Phương pháp bố trí thí nghiệm phòng 2.4.5 Phương pháp phân tích phịng thí nghiệm 2.4.6 Phương pháp tính tốn thống kê phân tích số liệu 10 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .15 4.1 Nghiên cứu số tính chất đất xám bạc màu khu vực nghiên cứu 15 4.1.1 Thành phần giới đất 15 4.1.2 Kết nghiên cứu tính chất hóa học đất 16 4.2 Ảnh hưởng q trình khơ/tái ẩm đến biến động hàm lượng phốt hòa tan từ đất xám bạc màu khu vực thí nghiệm 18 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 22 TÀI LIỆU THAM KHẢO 23 PHỤ LỤC 25 ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BĐKH: Biến đổi khí hậu OM: Chất hữu (Organic matter) CEC : Khả trao đổi cation (Cation exchange capacity) P: Phốt N: Ni tơ DW: Khô tái ẩm (Dry/Wet) TPCG: Thành phần giới DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 4.1 Thành phần giới đất khu vực nghiên cứu 15 DANH MỤC HÌNH Hình Địa điểm lấy mẫu đất huyện Sóc Sơn, Hà Nội iii ĐẶT VẤN ĐỀ Biến đổi khí hậu (BĐKH) tồn cầu ngày gây hậu nặng nề thiên nhiên người Mức độ tác động BĐKH ngày gia tăng cường độ tần suất, có tượng khơ hạn Ở quốc gia nằm khu vực nhiệt đới cận nhiệt đới Việt Nam tượng khơ hạn thường theo sau đợt mưa lũ kéo dài dẫn đến thay đổi đột ngột độ ẩm đất Sự thay đổi đột ngột tác động trực tiếp đến khu hệ sinh vật đất, giá sức khỏe đất, thành phần quan trọng giúp cân trì q trình chuyển hóa vật chất hữu tuần hoàn nguyên tố dinh dưỡng đất Phốt nguyên tố thiết yếu cho thể sinh vật, đất lượng nhỏ phốt tồn dạng hịa tan – dạng trồng sử dụng trực tiếp, dạng phốt thường xuyên không cung cấp đủ cho nhu cầu trồng (Holford 1997) độ ẩm đất nhân tố quan trọng thường xuyên ảnh hưởng đến dinh dưỡng P hòa tan đất sinh khối vi sinh vật đất, đặc biệt tình hình nắng nóng kéo dài kèm theo mưa lớn dự đoán thường xuyên xảy (Shen et al 2011) Trên sở đó, đề tài nghiên cứu: “Ảnh hưởng q trình khơ/tái ẩm lên sinh khối vi sinh vật đất hàm lượng phốt hòa tan đất canh tác nơng nghiệp thuộc huyện Sóc Sơn, Hà Nội” đặt nhằm cung cấp sở khoa học thực tiễn góp phần quan trọng quản lý bảo vệ độ phì đất trước bối cảnh gia tăng nắng nóng, khơ hạn giúp cho nhà khoa học quan quản lý có giải pháp quản lý sử dụng hiệu đất sản xuất nông nghiệp CHƯƠNG TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nghiên cứu giới Khí hậu tồn cầu dự đốn ngày nóng lên, cường độ phạm vi suốt kỷ 21 (Schmitt and Glaser 2011) Sự thay đổi khí hậu thường xuyên ảnh hưởng đến vùng khô hạn, bán khô hạn vùng Địa trung hải nguyên nhân cho thay đổi mạnh mẽ cường độ tần suất q trình khơ tái ẩm (Ouyang and Li 2013) Q trình khơ tái ẩm (D/W) kết hợp hai trình, trình sinh học q trình vật lý; ví dụ áp suất thẩm thấu tiêu giảm tế bào, hồi phục, tái hoạt động vi sinh vật thay đổi cấu trúc đất sau tái ẩm (Blackwell et al 2013) Q trình khơ - tái ẩm q trình xảy thường xun có tác động lớn đến hầu hết loại đất (Blackwell et al 2013).Chất hữu nguồn thức ăn trực tiếp vi sinh vật thường tỉ lệ với sinh khối vi sinh vật đất Do đó, hàm lượng chất hữu đất sinh khối vi sinh vật đất thị quan trọng thể chuyển hóa dinh dưỡng đất Sự bền vững hợp chất hữu đất bị chi phối mạnh thành phần giới đất cách trực tiếp gián tiếp (Flante et al., 2006) Một cách trực tiếp, hạt giới đất hấp phụ giữ hợp chất hữu bề mặt khống nên cấp hạt khống có kích thước nhỏ sét limon có tiết diện lớn hấp phụ nhiều chất hữu (Hassink, 1997) Một cách gián tiếp, cấp hạt giới nhỏ cịn “khóa” chất hữu khoảng hổng nhỏ khiến cho vi sinh vật tiếp cận để phân hủy (Sørensen, 1972) Ngược lại, chất hữu đóng vai trị quan trọng việc cải thiện cấu trúc đất làm tăng khả giữ nước đất Quá trình D/W cho nguyên nhân làm tăng hàm lượng C N bị khống hóa Sự tiếp nối q trình khơ-ẩm làm phá vỡ cấu trúc đất (Blackwell et al 2013) khiến cho chất hữu vốn bị hấp phụ bề mặt khống bị đẩy ngồi trở lên dễ tiếp cận vi sinh vật phân giải (Kieft et al., 1987) Mặc dù dễ tiếp cận với nguồn chất sinh khối vi sinh vật lại bị giảm q trình khơ tái ẩm theo chế sinh lý học Khi đất bị khơ, vi sinh vật phải tích lũy chất tan thể chúng để chống lại nước (Schimel et al., 2007) Khi đất tái ẩm, tế bào vi sinh vật nhanh chóng bị căng lên nước dễ dàng bị phá vỡ áp suất thẩm thấu (Xiang et al., 2008) Kết trình làm cho sinh khối vi sinh vật bị giảm đi, đặc biệt chu kỳ q trình khơ - tái ẩm Bên cạnh nitơ (N) kali (K), phốt (P) nguyên tố đa lượng quan trọng chu trình dinh dưỡng trồng (Marschner H 1996 Phốt nguyên tố quan trọng đóng góp cho sinh trưởng phát triển thực vật vi sinh vật, có axit nucleic màng tế bào; trồng khơng thể sinh trưởng thiếu nguyên tố dinh dưỡng Phốt tồn đất hai dạng bao gồm phốt dạng vô phốt dạng hữu Phốt vô đất chủ yếu có dạng muối photphat cation Các nhóm photphat vô tự liên kết cới cation hóa trị khơng có dung dịch đất, dạng liên kết với cation hóa trị ít, chủ yếu tồn dạng photphat với cation đa hóa trị Fe-P, Al-P khó tan, chiếm tới 90% lân tổng số Các dạng lân hữu chủ yếu đất bao gồm: Inositol phốtphat: 1,4 – 356mg/kg, chiếm 0,3 – 62%, Axít nucleic (AND ARN): 0,1 – 97, chiếm 0,1- 65% phootspholipit: 0,4 – 17, chiếm 0,03 – 5,4% lượng lân hữu đất ( Harison, 1987) Phốt sinh lượng đóng vai trị quan trọng q trình trao đổi chất, có thành phần phốt lipid, màng tế bào phốt nguyên tố quan trọng cho trình tổng hợp axit nucleic (Marschner H 1996) Hàm lượng phốt hòa tan dung dịch đất thấp, thường nhỏ 1% tổng hàm lượng phốt đất (Pierzynski and McDowell 2005) Thông thường đất hàm lượng phốt hịa tan thường xun thiếu, khơng cung cấp đủ cho nhu cầu (Schachtman et al 1998) Phốt hữu đất bị khống hóa thành phốt vơ chất tiết từ vi sinh vật đất rễ trồng thông qua giải phóng enzym phosphataza Độ ẩm, nhiệt độ, đặc tính lý hóa học bề mặt đất pH Eh nhân tố có ảnh hưởng lớn đến q trình khống hóa hợp chất phốt phát Sự chuyển hóa phốt vơ ảnh hưởng lớn đến tổng phốt dễ tiêu đất (Shen et al 2011) Hiện tượng cố định hóa học ảnh hưởng nghiêm trọng đến độ dễ tiêu lân P chủ yếu bị hấp phụ thông qua hydroxyt sắt hydroxyt nhôm; lực cố định P hợp chất cao khoáng sét nhiều Về mặt tác động sinh học, trình khô/tái ẩm dẫn đến giảm dần chết vi sinh vật Kết trình chất dinh dưỡng giải phóng vào dung dịch đất Ảnh hưởng trình D/W dến nguồn dinh dưỡng hòa tan (C, N, P) nghiên cứu thời gian dài Dinh et al 2016, 2017) Sau trình D/W hàm lượng phốt hoạt động đất tăng lên đến 44% so với đất khơng trải qua chu trình khơ - tái ẩm, kết nói lên vai trị quan trọng trình lý học Hàm lượng phốt hịa tan phốt khơng tan tăng sau D/W ( Blackwell et al 2009) Một vài nghiên cứu báo cáo gia tăng hàm lượng phốt hòa tan sau tái ẩm đất khơ (Dinh et al 2016) 1.2 Tình hình nghiên c CSL_CITATION { Nghiên cứu ảnh hưởng khô hạn đến sản xuất nông nghiệp điều kiện Việt Nam thực năm gần mà tình hình hạn hán gia tăng mức độ tần suất, gây tổn thất nặng nề cho sinh kế người dân kinh tế Đất nước (World Bank, 2019) Mặc dù không gây tổn thương trực tiếp đến sức khỏe tính mạng người dân hạn hán lại gây tổn thất nặng nề cho hoạt động sản xuất nông nghiệp Theo báo cáo UNDP (2015), tác động BĐKH khiến cho số ngày khơ hạn có khả kéo dài lãnh thổ nước ta Nghiên cứu Mai Hạnh Nguyên (2008) cho thấy hạn hán ảnh hưởng đến tỉnh Bắc Bộ, làm suy giảm thối hóa đất Ở Bắc Bộ, tượng khô hạn thường xảy mùa đông từ tháng 10 đến 11 kéo dài đến tháng 1, chí đến tháng 3, (UNDP, 2015) Cùng với gia tăng cường độ hạn hán, lượng mưa gia tăng tần suất dung lượng, đặc biệt sau thời gian khô hạn kéo dài làm thay đổi đột ngột độ ẩm đất Khí hậu thay đổi có nghĩa khơ hạn đến mức cực đoan kèm theo mưa lớn ngày gia tăng Vì vậy, q trình khơ-tái ẩm diễn với mức độ thường xuyên tương lai, ảnh hưởng trực tiếp đến phân giải chất hữu đất sinh khối vi sinh vật đất Trên giới có nhiều nghiên cứu ảnh hưởng q trình khơ-tái ẩm đến tỷ lệ nấm - vi khuẩn, phản ứng cộng đồng vi sinh vật Nhưng thí nghiệm thực điều kiện khô từ từ tái ẩm lượng nước đạt đến 50÷60% tổng lượng nước bão hịa đất Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới Việt Nam, q trình khơ – tái ẩm diễn cường độ mạnh đất khơ khơ đến mức cực hạn mưa xuống dồn dập độ ẩm đất thường đạt mức 100÷200 % Theo tìm hiểu nhóm nghiên cứu, chưa có nghiên cứu ảnh hưởng q trình khơ - tái ẩm đến sinh khối vi sinh vật mối tương quan với thành phần giới đất thực Việt Nam Kết nghiên cứu góp phần vào việc quản lý dinh dưỡng đất nhằm đáp ứng với biến đổi khí hậu Việt Nam Mặc dù nghiên cứu giới đưa số liệu cụ thể ảnh hưởng trình khơ hạn/tái ẩm đến biến động dinh dưỡng đất hoạt động vi sinh vật đất Việt Nam có nghiên cứu Dinh Mai Van cộng (2018, 2019) nghiên cứu thực theo hướng Tuy nhiên nghiên cứu tập trung cho đất rừng Do vậy, nghiên cứu cần thiết để làm sở cho việc điều tiết lượng phân bón độ ẩm đất cho trồng nơng nghiệp sau q trình khơ hạn mưa to điều kiện đất đai Việt Nam CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu đất xám bạc màu (Haplic Acrisols) lấy huyện Sóc Sơn, Hà Nội Đây đơn vị đất đại diện điều kiện khí hậu nhiệt đới (Phạm Quang Hà, 2010) sử dụng chủ yếu cho mục đích sản xuất nơng nghiệp Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 01 đến tháng năm 2020 Địa điểm lấy mẫu Hình Địa điểm lấy mẫu đất huyện Sóc Sơn, Hà Nội CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI 3.1 ĐiĐIỂM TỰ NHIÊN, KIN3.1.1 V.1.IỂM TỰ NHI Sóc sơn huyện ngoại thành Thủ đô Hà Nội, bao gồm 26 đơn vị hành chính, có trung tâm huyện Thị trấn Sóc Sơn, cách trung tâm Thủ đô Hà Nội 35 km theo quốc lộ 3: Hà Nội - Thái Nguyên - Cao Bằng, với tổng diện tích đất tự nhiên là: 30.651,24 Địa hình nằm vùng chuyển tiếp từ vùng núi Tam Đảo xuống đồng Sông Hồng, huyện trung du, đồi núi, địa hình đa dạng, phức tạp, có độ dốc thoải dần từ Tây Bắc xuống Đơng Nam - Phía Đơng giáp tỉnh Bắc Giang Bắc Ninh - Phía Tây giáp huyện Mê Linh tỉnh Vĩnh Phúc - Phía Nam giáp huyện Đơng Anh - Hà Nội - Phía Bắc giáp huyện Phổ Yên tỉnh Thái Nguyên Huyện Sóc Sơn đầu mối giao thông nối liền thủ đô Hà Nội với khu công nghiệp, trung tâm, dịch vụ lớn khu vực tam giác kinh tế phía Bắc, tỉnh phía Bắc Đơng Bắc nước ta quốc lộ 2, quốc lộ 3, quốc lộ 18, tuyến đường sắt tỉnh phía bắc, đường thuỷ… 3.1.2 Địa hình Huyện Sóc Sơn huyện trung du với 3/4 diện tích đất đồng ruộng bậc thang, 1/4 đất đồi núi có lợi tiềm phát triển lâm nghiệp Đất có độ dốc cao bậc thang, thoải dần theo hướng Tây Bắc – Đông Nam Đất canh tác có cốt từ 3,5 – 13 m, đất núi cao trung bình 100 m, đỉnh cao núi Hàm Lợn 462,7m Căn vào đặc điểm địa hình điều kiện tự nhiên thích nghi trồng mà Sóc Sơn chia thành vùng chủ yếu với đặc trưng khác địa hình thổ nhưỡng, tồn huyện có 25 xã thị trấn -Vùng đồi gò bao gồm xã: Nam Sơn, Bắc Sơn, Hồng kỳ, Minh Trí, Minh Phú, vùng có địa hình 15-200m, sườn núi có độ dốc 5-200 11 - Vùng đất bao gồm 07 xã: Tân Minh, Quang Tiến, Hiền Ninh, Phù Linh, Mai Đình, Tiên Dược Thị trấn, vùng có độ cao địa hình từ 10 - 15m - Vùng trũng ven sông bao gồm 14 xã ven Sông Cầu, sông Cà Lồ: Trung Giã, Tân Hưng, Bắc Phú, Việt Long, Xuân Giang, Đức Hoà, Xuân Thu, Kim Lũ, Đông Xuân, Phú Cường, Phú Minh, Tân Dân, Thanh Xuân Có độ cao địa hình từ - m, có gần 1000 đất trũng Địa điểm lấy mẫu thuộc khu vực Với đặc điểm địa hình chia làm vùng rõ rệt, tạo điều kiện cho việc định hướng phát triển kinh tế theo đặc điểm mạnh vùng tạo nên phát triển đa dạng kinh tế, văn hoá, xã hội huyện Sóc Sơn 3.1.3 Điều kiện khí hậu, thời tiết Sóc Sơn nằm vị trí mang đặc trưng khí hậu vùng đồng nên khí hậu huyện mang đặc điểm chung vùng Đồng Bằng Sông Hồng, chịu ảnh hưởng chế độ nhiệt đới ẩm, gió mùa nội chí tuyến Mùa nóng từ tháng đến tháng 10, mùa lạnh từ tháng 11 đến tháng Giữa mùa nóng ẩm khơ hanh có thời kỳ chuyển tiếp khí hậu tạo nên khí hậu mùa: xuân, hạ, thu, đông cho phép phát triển nhiều loại nơng sản hàng hố (cây trồng, vật ni) nhiệt đới, nhiệt đới ôn đới Nhiệt độ khơng khí ngày thấp năm : 10oC Lượng mưa trung bình năm : 1659,3 mm Lượng mưa năm cao (tần suất 20 %) : 1925 mm Lượng mưa năm thấp : 915mm Hàng năm lượng mưa tập trung chủ yếu vào mùa nóng từ tháng đến tháng 9, chiếm 78 % lượng mưa năm Độ ẩm cao năm vào tháng 4, 9, 10, thấp vào tháng 11,12 12 3.2 Điăm lượng mưa tập trung chủ3.2.1 Đất đai tình hình sử dụng đất đai huyện Sóc Sơn Đất đai tư liệu sản xuất vô quan trọng với sản suất trồng Sóc Sơn, đặc biệt sản xuất nông nghiệp, đất đai tư liệu sản xuất chủ yếu, đặc biệt thay thế, khơng có đất đai khơng có sản xuất nông nghiệp Khác với tư kiệu sản xuất khác sử dụng đầy đủ hợp lý độ phì nhiêu đất khơng bị hao mịn mà cịn tăng thêm, tốt lên Đối với huyện Sóc Sơn việc sử dụng tài nguyên đất kiện bật cần quan tâm, việc sử dụng đất xác lập mơ hình kinh tế góp phần khơng nhỏ vào việc phát triển kinh tế Diện tích đất tự nhiên huyện 30.651,3 ha, 1/3 diện tích đất tự nhiên Hà Nội (cũ), diện tích đất nơng nghiệp tồn huyện năm 2006 là: 13.583 ha, 44,17% tổng diện tích đất tự nhiên giảm dần đất đai chuyển dần sang xây dựng sân bay, khu công nghiệp Nội Bài, khu chôn lấp xử lý chất thải sinh hoạt Nam Sơn, đường quốc lộ 18 Trong diện tích đất nơng nghiệp diện tích trồng hàng năm chiếm tỷ trọng lớn nhất, năm 2006 11.116,3 diện tích đất nơng nghiệp, năm 2007 10.753,8 ha, năm 2008 10.495,4 Như diện tích đất nơng nghiệp qua năm có tốc độ giảm bình quân 2,83% Diện tích đất vườn tạp năm 2006 21,7 ha, năm 2007 18,9 năm 2008 16,2 Như diện tích đất vườn tạp giảm dần có tốc độ giảm dần qua năm 3,48%, diện tích đất vuờn tạp chuyển dẩn sang đất ở, đất chuyên dùng Diện tích lâu năm tăng dần năm 2006 - 2008, đạt tốc độ phát triển trung bình 102,57 % Đồng thời diện tích đất có mặt nước ni trồng thuỷ sản tăng dần năm 2006 - 2008, đạt tốc độ tăng bình qn 42,57 % Sóc Sơn huyện tập trung diện tích rừng lớn thành phố Hà Nội (cũ) Năm 2006 diện tích đất lâm nghiệp 6.315 ha, chiếm 20,6 % diện tích đất tự 13 nhiên; năm 2007 có diện tích rừng giảm 6238,5 ha, chiếm 20,15 %; năm 2008 diện tích rừng giảm cịn 6182,4 ha, chiếm 20,17%; có tốc độ giảm bình qn qua năm 1,05 %, tức giảm 132,6 3.2.2 Tình hình dân số lao động huyện Sóc Sơn Dân số tồn huyện có 270.300 nhân khẩu, năm 2008 có 281.053 khẩu, đạt tốc độ tăng bình quân 2006-2008 101,97% Trong nhân nơng nghiệp chiếm khoảng 84,56%, năm 2006 - 2008 bình quân tăng 1,69%, nhân phi nơng nghiệp chiếm khoảng 15,44%, đạt tốc độ tăng bình quân năm 2006-2008 3,48% Tổng số hộ huyện năm năm 2008 60.966 hộ, năm 2006 - 2008 tăng bình qn 1,53 %, hộ nơng nghiệp tăng bình quân năm 2006 - 2008 0,58 %; hộ phi nơng nghiệp năm 2006 - 2008 tăng bình qn 7,13 % Tồn huyện năm 2008 có 139.612 lao động, có tốc độ tăng bình qn năm 2006 - 2008 2,2 %, lao động nơng nghiệp năm 2008 có 106.691 lao động, đạt tốc độ tăng bình quân năm 2006 - 2008 2,1 %; lao động phi nông nghiệp tăng dần năm 2006 - 2008 2,55 % tương ứng 1615 lao đông phi nơng nghiệp Lao động địa bàn huyện Sóc Sơn có đặc điểm lao động lúc nơng nhàn thường phải làm thuê; nhà máy, xí nghiệp đóng địa bàn huyện phải sử dụng số cơng nhân khơng có địa thƣờng trú huyện Để đáp ứng nhu cầu đòi hỏi ngày cao doanh nghiệp, huyện phải có kế hoạch đào tạo cơng nhân, thợ lành nghề đáp ứng kịp thời cơng cơng nghiệp hố - đại hoá, nâng cao thu nhập ổn định đời sống cho người dân Qua tiêu bình quân cho thấy, số bình quân/hộ bình quân lao động/hộ cao tăng dần qua năm Đây lợi vùng song trước mắt khó khăn để giải việc làm phát triển kinh tế toàn huyện 14 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Nghiên cứu số tính chất đất xám bạc màu khu vực nghiên cứu 4.1.1 Thành phần giới đất Thành phần giới tính chất lý học quan trọng đất Tỷ lệ thành phần cấp hạt, % cấp hạt sét (d < 0,002 mm) có quan hệ mật thiết với khả hấp phụ trao đổi cation, độ xốp, độ thấm, khả giữ nước chất dinh dưỡng từ phân bón, v.v… Kết phân tích thành phần giới (Bảng 4.1) phân loại đất theo thành phần giới USDA/Soil Taxonomy cho thấy loại đất thuộc loại đất thịt pha cát với tỷ lệ phần tram hạt cát chiếm đa số với 57,13% Kết hoàn toàn trùng với kết phân tích thành phần giới đất Việt Nam thực Nguyen Quang Hai Kazuhiko Egashira (2008) Đất xám bạc màu Sóc Sơn thường phân bố xã gò đồi vùng đồng xen giữa, hàm lượng mùn chất dinh dưỡng thấp (Tống Võ Lệ Hà, 2011) Bảng 4.1 Thành phần giới đất khu vực nghiên cứu Địa điểm lấy mẫu Sóc Sơn Thành phần giới (TPCG) Loại đất Sét (%) Limon(%) Cát (%) Đất xám bạc màu 13,03 (Acrisols) 15 29,84 57,13 Phân loại đất theo TPCG Thịt pha cát 4.1.2 Kết nghiên cứu tính chất hóa học đất Kết độ chua hoạt tính (pHKCl), hàm lượng mùn (OM), hàm lượng phốt (P) tổng số, hàm lượng ni tơ tổng số (TN) trình bày bảng Bảng Một số tính chất hóa học đất khu vực nghiên cứu pHKCl 5.0 ± 0.26 CEC OM TP TN (meq/100g) (%) (%) (%) 7.00 ± 0.35 0.83 ± 0.03 0.08 ± 0.00 0.02 ± 0.00 * Độ chua hoạt tính (pH KCl) đất Độ pH tiêu hóa tính quan trọng đất Là đại lượng biểu thị hoạt động H+ môi trường đất Đây tiêu đơn giản độ chua thường xác định Chỉ tiêu ảnh hưởng lớn đến phản ứng sinh hóa trồng hoạt động sinh vật đất Có ý nghĩa lớn việc đánh giá tính chất đất Đa số đất Vệt nam đất chua Độ pH phản ánh mức độ rửa trôi cation kiềm kiềm thổ mức độ tích tụ cation sắt nhơm đất Dựa vào kết thu thấy đất khu vực nghiên cứu có phản ứng chua với giá trị pHKCl 5.0±0.26 Kết pH phù hợp với kết nghiên cứu chung đất xác bạc màu công bố Hội khoa học đất Việt Nam Với giá trị pH này, đất khu vực nghiên cứu có khả làm tăng hàm lượng Fe, Al linh động giảm hoạt động sinh học đất, làm giảm khả cung cấp phốt dễ tiêu cho * Hàm lượng mùn đất khu vực nghiên cứu Sự tích lũy chất hữu dạng mùn đất hoạt động vi sinh vật, thực vật lượng phân hữu Hàm lượng, thành phần mùn định hình thái tính chất lý, hóa học, độ phì đất Kết hàm lượng mùn đất biểu thị bảng 4.2 cho thấy hàm lượng mùn đất khu vực nghiên cứu 16 mức thấp Kết nhận định hội Khoa học đất Việt Nam (2000) Họ chứng minh đất xám bạc màu có nhược điểm chua, nghèo dinh dưỡng , thường bị khơ hạn xói mịn mạnh Tuy nhiên địa hình phẳng, thoải, thống khí, nước, đất nhẹ dễ canh tác nên loại đất thích hợp với nhu cầu sinh trưởng, phát triển nhiều loại trồng nông nghiệp sắn, khoai lang, đậu đỗ … * Hàm lượng phốt tổng số đất khu vực nghiên cứu Phốt thành phần quan trọng dinh dưỡng thực vật, đặc biệt phát triển rễ hạt Hàm lượng phốt đất dao động khoảng 0,1- 0,19% (P2O5) Trong tất loại đất, hàm lượng phốt giảm theo chiều sâu phẫu diện Kết bảng 4.2 cho thấy hàm lượng lân tổng số mức trung bình * Hàm lượng đạm tổng số đất khu vực nghiên cứu Nitơ nguyên tố dinh dưỡng quan trọng thực vật Hầu hết nitơ đất dạng hữu (95- 99%), phần dạng vô (15) Cây trồng sử dụng nitơ dạng vô cơ( ni tơ hữu mùn, axit amin, amit, amoni nitrat) Mức độ phân giải phụ thuộc vào chất dạng nitơ hữu ( C/N cao, nitơ hữu khó phân giải), vào nhiệt độ, độ ảm, pH,… đất Ni tơ tổng tiêu dùng để đánh giá độ phì nhiêu đất Dựa vào kết thu từ bảng 4.2 cho thấy hàm lượng đạm tổng số đất khu vực nghiên cứu mức thấp Từ số liệu hàm lượng mùn (%) bảng hàm lượng Ni tơ tổng số bảng 4.2 cho giá trị tỷ lệ C/N 24 Tỷ lệ C/N mức cao, thể ni tơ hữu khó phân giải, tốc độ khống hóa bị giảm T * Tổng cation trao đổi (CEC) Kết bảng 4.2 cho thấy tổng cation trao đổi (CEC) phản ánh khả đệm đất định chủ yếu thành phần khoáng sét đất (Schuler et al., 2011) Tổng cation trao đổi đất xám bạc màu khu vực nghiên cứu mức thấp, giá trị cao giá trị hội Khoa học đất nghiên 17 cứu đất xám bạc màu Nhìn chung đất xám bạc màu Việt Nam có cấu trúc thơ, tỷ lệ khống sét thường < 10% nên khả trao đổi cation thấp (Nguyen Quang Hai Kazuhiko Egashira, 2008) Tỷ lệ cấp hạt sét thấp đất xám bạc màu cấp hạt sét phá hủy khoáng silicat hòa tan oxit sắt (geothite) Điều chứng minh khống sét halloysite goethite có tỷ lệ nhỏ tầng đất mặt lại xuất với tỷ lệ lớn tầng đất bên khiến cho đất có màu đỏ vàng 4.2 Ảnh hưởng q trình khơ/tái ẩm đến biến động hàm lượng phốt hòa tan từ đất xám bạc màu khu vực thí nghiệm Đất nước ta có đặc điểm hàm lượng lân tổng số cao lượng lân dễ tiêu lại nghèo Việc phân tích hàm lượng P dễ tiêu đất phản ánh khả cung cấp P từ đất cho trồng Hàm lượng lân dễ tiêu mặt phụ thuộc vào hàm lượng lân tổng số, quan trọng phụ thuộc vào điều kiện lý, hóa, dinh đất vào điều kiện khía hậu thời tiết 18 4.2.1 Sự giải phóng tổng phốt hịa tan (TDP) từ đất xám bạc màu ảnh hưởng q trình khơ – tái ẩm TDP (mg/kg đất) Contrl-T0 DW-T0 DW-T24 DW-T72 Kết phân tích tổng hàm lượng phốt hòa tan (dễ tiêu) (TDP) từ đất xám bạc màu khu vực nghiên cứu ảnh hưởng q trình khơ – tái ẩm thể biểu đồ 4.1 Biểu đồ 4.1 Tổng hàm lượng P hòa tan (dễ tiêu) (TDP mg/kg đất) đất xám bạc màu ảnh hưởng q trình khơ – tái ẩm khu vực nghiên cứu Kết biểu đồ 4.1 cho thấy đất khu vực nghiên cứu có hàm lượng lân dễ tiêu nghèo mức từ trung bình (< 5mg/100gđ) thời điểm T0, T1, T2 đến giàu thời điểm T3 (so sánh với tiêu chuẩn hàm lượng lân dễ tiêu chiết rút theo phương pháp Olsen) Hàm lượng TDP giải phóng từ đất thời điểm T0, T1, T2, T3 4,91 mg/kg, 2,94 mg/kg, 3, 00 mg/kg 6,23 mg/kg Hàm lượng TDP đất sau 24 tái ẩm (tại thời điểm T1 T2) giảm so với hàm lượng mẫu đối chứng Tuy nhiên, thời điểm T3, tức 72 sau tái ẩm, hàm lượng TDP đất lại tăng lên cao hàm lượng mẫu đối chứng thời điểm T0 Đất trải qua q trình khơ hạn, sau 72 sau tái ẩm, giải phóng phốt 19 hòa tan, thể hàm lượng phốt hịa tan đất ln lớn so với đất đối chứng giữ độ ẩm không đổi 4.2.2 Sự giải phóng phốt vơ hịa tan (DIP) phốt hữu hòa tan (DOP) từ đất xám bạc màu ảnh hưởng q trình khơ – tái ẩm Biểu đồ 4.2 Hàm lượng P vô hòa tan (dễ tiêu) (DIP mg/kg đất) đất xám bạc màu ảnh hưởng q trình khơ – tái ẩm khu vực nghiên cứu Hàm lượng phốt vơ hịa tan (DIP) đất xám bạc màu khu vực nghiên cứu không thay đổi suốt q trình thí nghiệm, từ đối chứng 72 sau tái ẩm, với giá trị trung bình 0.06mg/kg đất Hàm lượng DIP thấp chiếm từ 1% đến 3% tổng phốt hịa tan đất suốt q trình thí nghiệm khô tái ẩm diễn Hàm lượng phốt hữu hòa tan (DOP) xác định chênh lệch tổng hàm lượng phốt hòa tan (TDP) hàm lượng phốt vơ hịa tan (DIP) Hàm lượng DOP đất xám bạc màu khu vực nghiên cứu có giá trị 4.85mg/kg (Control-T0), 2.88mg/kg (DW-T0), 2.94mg/kg (DW-T24), 6.17mg/kg (DW-T72) Sự thay đổi hàm lượng DOP đất có xu hướng thay đổi TDP, tức hàm lượng DOP giảm từ mẫu đối chứng (Control-T0) đến thời điểm 24 sau tái ẩm (DW-T24) sau tăng mạnh vượt đối chứng thời 20 điểm 72 sau tái ẩm (DW-T72) Hàm lượng DOP chiểm từ 97 đến 99% tổng phốt hòa tan đất xám khu vực nghiên cứu ảnh hưởng trình khô – tái ẩm Điều thể phốt hịa tan giải phóng q trình khơ – tái ẩm hầu hết tồn dạng phốt hữu hòa tan * Đánh giá điều kiện thí nghiệm khả áp dụng ngồi thực địa Đất trải qua q trình khơ hạn sau chiết với nước cất, trình tương đương với q trình khơ tái ẩm đất Vì vậy, tốc độ tái ẩm nhanh, khơng đồng bề mặt đất Tốc độ tái ẩm lớn thực rừng Q trình khơ hạn thí nghiệm diễn ngắn, thực địa xảy nhanh đề tài chưa đề cập đến tầng che phủ Nhiệt độ thí nghiệm nhiệt độ phịng khoảng thời gian ngắn, điều ảnh hưởng tới thí nghiệm đưa áp dụng ngồi thực địa 21 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ KẾT LUẬN Đất khu vực nghiên cứu đất thịt pha cát Đất khu vực nghiên cứu hàm lượng mùn (OM) , nitơ tổng số (TN), hàm lượng tổng cation trao đổi (CEC) mức thấp Đất có phản ứng chua Hàm lượng phốt hòa tan đất mức nghèo Q trình khơ hạn sau tái ẩm làm thay đổi hàm lượng phốt hòa tan đất xán bạc màu tịa khu vực nghiên cứu Hàm lượng phốt hữu hòa tan chiếm ưu KHUYẾN NGHỊ Kết nghiên cứu phục vụ quản lý sử dụng đất canh tác nông nghiệp nhằm đưa biện pháp tái ẩm hợp lý đặc biệt loại đất nghèo phốt dễ tiêu điều kiện khô hạn Cần bổ sung thêm hướng nghiên cứu mức độ phục hồi sinh khối vi sinh vật động thái phốt đất để thời gian tái ẩm lâu 22 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Nam Ma Thùy Nhung (2018), Sự giải phóng phốt dễ tiêu từ loại rừng khác ảnh hưởng q tình khơ hạn Khóa luận tốt nghiệp Hội Khoa học Đất Việt Nam, 1996 Nhà xuất Nông nghiệp Hà Nội Đinh Mai Vân, Ma Thùy Nhung, Trần Thị Quyên, Trần Thị Hằng (2019), Bước đầu nghiên cứu giải phóng phốt hịa tan đất rừng ảnh hưởng q trình khơ – tái ẩm điều kiện phịng thí nghiệm tạp chí Khoa học Lâm Nghiệp, số 1, năm 2019 Đinh Mai Vân, Nguyễn Minh Thanh, Trần Thị Hằng (2020), Ảnh hưởng q trình khơ – tái ẩm đến thay đổi hàm lượng phốt hòa tan tầng đất rừng nhiệt đới Tạp chí Nơng nghiệp & Phát triển nông thôn, số 24 năm 2019 Tài liệu tiếng nước Blackwell, M.S.A., Carswell, A.M., Bol, R., 2013 Variations in concentrations of N and P forms in leachates from dried soils rewetted at different rates Biol Fertil Soils 49:79–87 Dinh M-V, Guhr A, Spohn M, Matzner E (2017) Release of phosphorus from soil bacterial and fungal biomass following drying/rewetting Soil Biology and Biochemistry 110:1–7 Dinh M-V, Schramm T, Spohn M, Matzner E (2016) Drying–rewetting cycles release phosphorus from forest soils J Plant Nutr Soil Sci 179:670– 678 d Harris R F., 1981 Effect of water potential on microbial growth and activity In Water Potential Relations in Soil Soil desiccation and microbial biomass 123 Microbiology (J F Parr, W R Gardner and L F Elliott, Eds), pp 23-95 Soil Science Society of America, Madison 23 Hassinka, J., Whitmore, A.P., Kubát, J., 1997 Size and density fractionation of soil organic matter and the physical capacity of soils to protect organic matter European Journal of Agronomy 7, 189–199 Kieft T L., Soroker E and Firestone M K (1987) Microbial biomass response to a rapid increase in water potential when dry soil is wetted Soil Biology & Biochemistry 19, 119-126 Marschner H D (1996) Mineral nutrition of higher plants Ann Bot 78:527–528 Ouyang Y, Li X (2013) Recent research progress on soil microbial responses to drying–rewetting cycles Acta Ecol Sin 33:1–6 Pierzynski GM, McDowell RW (2005) Chemistry, cycling, and potential movement of inorganic phosphorus in soils Phosphorus Agric Environ agronomymonogra:53–86 10 Plante, A.F., Conant, R.T., Stewart, C E., Paustian, K., Six, J., 2006 Impact of Soil Texture on the Distribution of Soil Organic Matter in Physical and Chemical Fractions Soil Sci Soc Am J 70, 287–296 11.Raghothama KG, Karthikeyan AS (2005) Phosphate acquisition Plant Soil 274:37–49 12.Schachtman DP, Reid RJ, Ayling SM (1998) Phosphorus uptake by plants: from soil to cell Plant Physiol 116:447–453 13.Schmitt A, Glaser B (2011) Organic matter dynamics in a temperate forest soil following enhanced drying Soil Biol Biochem 43:478–489 14.Shen J, Yuan L, Zhang J, et al (2011) Phosphorus Dynamics: From Soil to Plant PLANT Physiol 156:997–1005 15 Sørensen, L.H 1972 Stabilization of newly formed amino-acid metabolites in soil by clay minerals Soil Sci 114:5–11 24 PHỤ LỤC Một số hình ảnh xử lý phân tích mẫu đất trình nghiên cứu 25 ... lượng phốt tổng số CEC - Sự giải phóng tổng phốt hòa tan từ đất xám bạc màu ảnh hưởng q trình khơ – tái ẩm - Sự giải phóng phốt hịa tan dạng vơ hữu từ đất xám bạc màu ảnh hưởng q trình khơ – tái ẩm. .. từ đất xám bạc màu khu vực nghiên cứu ảnh hưởng trình khơ – tái ẩm thể biểu đồ 4.1 Biểu đồ 4.1 Tổng hàm lượng P hòa tan (dễ tiêu) (TDP mg/kg đất) đất xám bạc màu ảnh hưởng q trình khơ – tái ẩm. .. so với đất đối chứng giữ độ ẩm không đổi 4.2.2 Sự giải phóng phốt vơ hịa tan (DIP) phốt hữu hòa tan (DOP) từ đất xám bạc màu ảnh hưởng q trình khơ – tái ẩm Biểu đồ 4.2 Hàm lượng P vơ hịa tan (dễ