- Về lập địa và kỹ thuật trồng: Trần Quang Việt và cộng sự (2001), đã đề xuất trồng Keo lai cho cả 9 vùng sinh thái có lượng mưa từ 1.500 2.500 mm, độ
1.3.4 Nghiên cứu về khả năng cải tạo đất của rừng
* Lựa chọn các chỉ tiêu đánh giá chất lượng môi trường đất ở Việt Nam
Trên thế giới cũng như ở Việt Nam để đánh giá chất lượng môi trường đất thường dựa vào tính chất quan trọng nhất của đất là:
- Tính chất về lý học
- Tính chất hóa học.
- Tính chất sinh học.
Tính chất về hóa học:
Tính chất về hóa học thông dụng là: Độ chua của đất, được biểu thị bằng pHKCl; hàm lượng chất hữu cơ (OM), hàm lượng N, P, K dạng tổng số và dạng dễ tiêu; dung tích hấp phụ trao đổi cation của đất (CEC); hàm lượng canxi, magie trao đổi.
Những chỉ tiêu hóa học thông thường phụ thuộc vào phương pháp xác định chúng và có những thang đánh giá riêng. Tuy nhiên, nhiều phương pháp đã trở thành chuẩn hóa quốc tế, được sử dụng rộng rãi ở các nước và ở Việt Nam trong nhiều năm nay. Những thang đánh giá từng chỉ tiêu cũng được áp dụng ở Việt Nam, tuy có điều chỉnh cho phù hợp với điều kiện nhiệt đới, nhưng không nhiều.
- 21 -
* Các chỉ tiêu quốc tế áp dụng ở Việt Nam
Năm 2000: mạng lưới quản lý đất dốc vùng nhiệt đới khu vực Đông Nam Á, được FAO tài trợ đã nghiên cứu và công bố chính thức trong 2 cuốn sách:
- Soil fertility Kit
- Rice - Nutrient & Disorders and nutrient Management NXB,Oxford Graphie Printers, 2001,
Mạng lưới đã quy định ngưỡng tối thiểu một số chỉ tiêu hóa học thông thường cho môi trường đất như sau (Nếu dưới các ngưỡng này sẽ nảy sinh nhiều vấn đề môi trường đất):
pHH2O < 4,5; pHKCl < 4,2; C % < 1,5; P < 200 ppm; CEC < 10 mgdl/kg; K+DT < 0,2 mgdl/kg; Ca2 < 0,5 mgdl/kg
* Tiêu chuẩn ở Việt Nam
ở Việt Nam, từ nhiều năm nay đã và đang sử dụng thang đánh giá hóa học môi trường đất được trình bày ở một số thông số sau:
TT Thông số Đơn vị tính
Thang đánh giá
Rất nghèo Nghèo T, bình Khá giàu Giàu
1 Chất hữu cơ (OM) % < 1 1 - 2 2 -4 - > 4
2 Nitơ tổng số (N) % - < 0,08 0,08-0,15 0,15-0,2 > 0,2 3 P2O5 tổng số % - < 0,06 0,06-0,1 - > 0,1 4 K2O tổng số % - < 0,8 0,8-2 - > 2 5 N thủy phân mg/100g - < 4 4-6 - > 6 6 P2O5 dễ tiêu mg/100g - < 10 10-15 - > 15 7 K2O dễ tiêu mg/100g < 4 4 - 8 8 - 14 - > 14 8 pHKCl - < 4 Rất chua 4 – 4,5 Chua nhiều 4,5 – 5 Chua 5 – 5,5 Chua ít > 5,5 Không chua Đặc trưng về lý học:
- Để đánh giá ô nhiễm môi trường đất về mặt lý học thường sử dụng 2 chỉ tiêu: Nhiệt độ và mức độ nhiễm xạ.
- 22 -
+ Thành phần cơ giới + Dung trọng
+ Độ xốp và + Tầng dày đất,
- Để đánh giá mức độ suy thoái môi trường đất (mức nguy hiểm hơn) thường dùng các chỉ tiêu sau: + Mức độ xói mòn + Tầng đất mỏng + Mất cấu trúc + Sức thấm nước kém + Đất chặt hạn chế sự phát triển của bộ rễ, Đặc trưng sinh học
Các thông số sinh học (số trứng giun; số lượng vi sinh vật và động vật không xương sống) là những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá sự lành mạnh của môi trường đất. Sự đa dạng các quần thể sinh vật đất là một chỉ thị đáng tin cậy chứng minh độ sạch của môi trường đất. Do đó, ở tất cả các nước và ở Việt Nam khi đánh giá chất lượng môi trường đất đều đặc biệt quan tâm tới chỉ tiêu sau:
- Dựa vào số trứng giun áp dụng cho y tế, không áp dụng cho nông nghiệp (đánh giá của ngành y học Việt Nam, 1992)
Số trứng giun/1kg đất Đánh giá
100 - Đất sạch không ô nhiễm
100 – 300 - Đất bị ô nhiễm nhẹ
300 - Đất bị ô nhiễm nặng
- Dựa vào chỉ số vệ sinh (CSVS) áp dụng cho cả y tế và nông nghiệp
CSVS = Nitohuuco cuadat Nitoanbuin Nếu CSVS < 0,7 - Đất bị ô nhiễm nặng 0,7 – 0,85 - Đất bị ô nhiễm trung bình 0,85 – 0,98 - Đất bị ô nhiễm nhẹ 0,98 - Đất sạch, không ô nhiễm
- 23 -
- Liên quan đến số lượng vi sinh vật, chỉ tiêu này phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố của môi trường đất, cũng như ở môi trường xung quanh và đặc thù của các chất độc có trong môi trường đất, nên không có thang chuẩn quốc tế mà từng quốc gia dựa vào những đặc thù cụ thể có thang đánh giá riêng.
* Ảnh hưởng của các loài cây trồng tới lượng nước chảy bề mặt và xói mòn đất:
Khi nghiên cứu về xói mòn Trung tâm tài nguyên môi trường tại Vĩnh Phú cho thấy lượng đất mất trên nương sắn độc canh dao động từ 147-245 tấn/ha/năm, hay từ 0,9 -2,1 cm lớp đất mặt bị bóc đi hàng năm tương ứng với với khoảng 50 kg N, 50 kg P2O5 và 500 kg K2O5 trên 1 ha. Nếu sắn được trồng xen với cây cốt khí
(Tephrosia Candida) hay các giống cây họ đậu khác thì lượng đất mất đi chỉ còn 20-30 tấn/ha/năm (dẫn theo Thái Phiên, Nguyễn Huệ, 1996) [32].
Kết quả nghiên cứu của Thái Phiên và Nguyễn Tử Siêm (1991) [31] cho thấy canh tác trên đất dốc không tạo băng cây chắn, hàng năm xói mòn đã mất đi lượng chất dinh dưỡng trong đất trung bình từ 60-80kg N, 25-35 kg P2O5 , 20-30 kg K2O5 trên 1 ha. Với lối canh tác theo băng, lượng dinh dưỡng mất đi đã giảm được ít nhất là 1/2 so với canh tác không có băng chắn.
Về ảnh hưởng của trồng Bạch đàn tới xói mòn đất có một số nghiên cứu sau: (1) Hoàng Xuân Tý biên dịch tài liệu của tiến sĩ J.Davidson, thì tại lưu vực Guthega ở Australia, các thí nghiệm đã cho biết rằng sự có mặt hay vắng mặt của các cây bạch đàn đã không gây tác động ở mức đo được đối với lượng đất mất đi, đặc biệt là ở các sườn dốc dưới 250
. Tài liệu đã tạm kết luận rằng đất dưới tán rừng Bạch đàn giữ được lượng nước mưa hàng năm nhiều hơn đất tại những nơi không có cây gỗ khoảng 64 mm hoặc hơn nữa và hiệu quả của lưu vực Guthega có thể được nâng cao nhiều nếu diện tích mất rừng được trồng bằng Bạch đàn, rừng Bạch đàn hiện tại được điều chế tốt sẽ đảm bảo giảm lượng nước chảy bề mặt và hạn chế lượng đất mất, điều đó dẫn đến việc sản lượng nước của lưu vực có thể tăng lên tới 10% .
(2) Huỳnh Đức Nhân (Phù Ninh, 2000) đã tiến hành đóng cọc sắt dưới tán rừng Bạch đàn trồng 3 tuổi, sau 2 năm lượng đất mất đi khoảng 1 cm. Một đặc điểm của rừng bạch đàn E.urophylla là khi còn ở tuổi nhỏ, tán bạch đàn E.urophylla rất
- 24 -
rậm và kín. Chính đặc điểm này của tán đã ngăn cản được động năng của hạt mưa và giữ lại một phần nước trên tán. Thời gian này sinh khối lá của bạch đàn E. urophylla khá lớn, lượng rơi rụng nhiều cũng làm tăng khả năng giữ nước của lớp thảm mục hạn chế giáng thuỷ trực tiếp xuống lớp đất mặt và hạn chế được xói mòn của đất. Tuy nhiên, khi sang tuổi cao thì tán lá của bạch đàn E.urophylla thu nhỏ và thưa dần.
* Ảnh hưởng của rừng đến độ phì của đất:
Nguyễn Ngọc Bình (1970) nghiên cứu sự thay đổi các tính chất và độ phì của đất qua các quá trình diễn thế thoái hoá và phục hồi rừng của các thảm thực vật ở Miền Bắc Việt Nam cho thấy độ phì đất biến động rất lớn ứng với mỗi loại thảm thực vật. Thảm thực vật đóng vai trò rất quan trong trong việc duy trì độ phì đất (dẫn theo Thái Phiên, Nguyễn Huệ, 1996) [32].
Khi nghiên cứu đặc điểm của đất trồng rừng Thông nhựa và ảnh hưởng của rừng đến độ phì đất, Ngô Đình Quế (1985) cho thấy sau 8 - 10 năm trồng rừng Thông nhựa, tính chất hoá học đất có thay đổi nhưng không nhiều, khả năng tích luỹ mùn của rừng thấp, độ chua thuỷ phân tăng. Tuy nhiên, lý tính của đất được cải thiện đáng kể, cụ thể là độ xốp của đất dưới rừng thông tăng lên ở tầng 0 - 20cm 2 - 4%, độ ẩm của đất tăng 1 - 3% so với nơi đất trống [33].
Hoàng Xuân Tý (1988) nghiên cứu rừng trồng Bồ đề (Styrax tonkinensis) thuần loại ở 4 hạng đất khác nhau (hạng I đến hạng IV) để theo dõi ảnh hưởng của rừng Bồ đề đến các đặc điểm cơ bản của đất trong suốt chu kỳ kinh doanh 10 năm. Tác giả đã chứng minh rằng hàm lượng đạm và mùn đều bị giảm ở 4 hạng đất khi phá rừng tự nhiên để trồng rừng Bồ đề. Sự suy giảm mạnh nhất là ở hạng đất I và II, đặc biệt là trong 2-3 năm đầu mà chủ yếu ở tầng đất mặt. Kết quả nghiên cứu của tác giả cũng chỉ ra rằng sau khi phá rừng gỗ tự nhiên để trồng các loại rừng Bồ đề (Styax tonkinensis), Mỡ (Manglietia glauca), Lim xanh (Erythryphloeum fordii), Tre diễn (Dendrocalamus sp) theo phương thức đốt và trồng thuần loại đều dẫn đến sự thay đổi rõ rệt đến độ phì của đất [40].
Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Đình Thành (1999) cho rằng rừng trồng Bạch đàn 3 - 6 tuổi ở các dạng địa hình khác nhau chưa có biểu hiện làm khô kiệt nước và dinh dưỡng đất quá mạnh, mà ngược lại một số tính chất lý, hoá học của đất phần nào được cải thiện tốt hơn so với đất trống đã bỏ hoang hoá trong cùng
- 25 -
một khu vực, cùng dạng lập địa và cùng độ cao. Tuy nhiên, tác giả cũng thấy đất dưới rừng Keo lá tràm cùng tuổi biến đổi theo hướng tích cực một cách rõ rệt hơn so với đất trồng Bạch đàn.
Lê Đình Khả, Ngô Đình Quế, Nguyễn Đình Hải (1999) nghiên cứu về “Nốt sần và khả năng cải tạo đất của Keo lai và các loài keo bố mẹ” cho thấy Keo lai có tác dụng cải tạo nâng cao độ phì đất là rất rõ so với Keo lá tràm và Keo tai tượng. Một số vùng như Đại Lải, Phù Ninh, Ba Vì khi nghiên cứu về diễn biến của độ phì đất dưới tán rừng bạch đàn trồng thuần loài. Ngô Đình Quế (2000) đã nhận thấy một số chỉ tiêu của độ phì đất được cải thiện sau khi trồng rừng Bạch đàn hoặc ít ra thì cũng không bị giảm đi đáng kể như là đạm, lân tổng số, ka ly dễ tiêu.
Phạm Ngọc Mậu (2007) [26] cho biết mỗi năm một ha rừng Bạch đàn uro tuổi 4 có thể hoàn trả lại cho đất 98 kg đạm, tương đương 190 kg phân urê, 5,78 kg P205 tương đương với 34 kg super lân và 4,45 kg K20 tương đương 8,1 kg phân kali clorua cho đất thông qua lượng rơi rụng của rừng. Với Keo tai tượng 6 tuổi, các trị số tương ứng là 226 kg đạm (tương đương với 491 kg phân urê), 7,57 kg lân (tương đương 44 kg super lân) và 8,81 kg K20 (tương đương 16 kg Kcl).