Phẫu diện đất là mặt cắt thẳng đứng từ bề mặt đất xuống tầng đá mẹ. Các loại đất khác nhau có độ dầy và đặc trưng của phẫu diện khác nhau.Hình thái phẫu diện đất là sự biểu hiện bên ngoài phản ánh tính chất của đất. Trong quá trình hình thành và phát triển đất chiụ tác động của 5 yếu tố hình thành đất, tính chất đất luôn luôn biến đổi do đó hình thái phẫu diện đất của luôn luôn thay đổi theo. Kết quả điều tra mô tả hình thái phẫu điện đất trình bày trong bảng 4.8 chúng tôi có nhận xét:
- Đất bỏ hóa sau nương rẫy ở KVNC còn đủ các tầng từ tầng A đến tầng C. Khi rừng được phục hồi thì tầng Ao dần dần được hình thành, tầng Ao giữ độ ẩm cho tầng đất mặt và là nguồn vật chất sinh ra chất mùn, góp phần quan trọng trong việc khôi phục độ phì của đất rừng.
- Độ dầy tầng đất (tầng A+B) ở các phẫu diện từ 50cm trở lên, ít đá lẫn, và không thấy có hiện tượng kết vón ở giai đoạn thứ III, ở giai đoạn I trạng thái thảm cỏ có hiện tượng tự kết vón.
- Mầu sắc của đất tùy thuộc vào từng loại đá mẹ, đất ở thảm thực vật cây gỗ phục hồi có hàm lượng mùn cao hơn thì có mầu sẫm hơn, độ xốp cao hơn đất ở dưới trạng thái thảm cỏ và thảm cây bụi. Đây là điều kiện thuận lợi cho quá trình phục hồi rừng.
Bảng 4.8. Hình thái phẫu diện đất trong các giai đoạn phục hồi rừng Các giai đoạn phục hồi rừng Phẫu diện Tầng đất Độ dày (cm) Mầu sắc Đá lẫn (%) Giai đoạn I 3-5 năm Trạng thái Thảm cỏ Ao 0 cm PD 1 A 25 cm Xám đen B 40 cm Xám 8 C 55 cm Vàng nâu Giai đoạn II 5 - 8 năm Trạng thái Thảm cây bụi Ao 0 cm PD 2 A 28 cm Xám 7 B 35 cm Xám nhạt C 45 cm Vàng nâu Giai đoạn III 10 - 14 năm Trạng thái Rừng non thứ sinh Ao 1, 5 cm Nâu đen PD 3 A 32cm Xám nhạt B 38 cm Vàng nâu C 45 cm Vàng đỏ 4.3.2. NPK tổng số và PK dễ tiêu
Đặc điểm quan trọng của đất lâm nghiệp là sự tích luỹ các chất hữu cơ, đặc biệt là đạm, thông qua chu trình tuần hoàn vật chất dinh dưỡng khoáng của hệ sinh thái đất. Trong hệ sinh thái đất luôn luôn diễn ra sự phân hủy vật chất hữu cơ dẫn đến sự thay đổi đặc điểm hoá học và dinh dưỡng của đất qua các giai đoạn phục hồi của thảm thực vật rừng. Hàm lượng chất hữu cơ trong đất rừng phụ thuộc rất lớn vào lượng rơi hàng năm; lượng rơi là một mắt xích rất quan trọng trong vòng tuần hoàn vật chất và dinh dưỡng của hệ sinh thái đất rừng, đồng thời nó cũng chính là phương thức vận chuyển vật chất hữu cơ và các nguồn nguyên tố khoáng từ thảm thực vật xuống đất. Lượng rơi có vai
trò đặc biệt quan trọng trong hệ sinh thái rừng nhiệt đới, nơi mà chuỗi dinh dưỡng mảnh vụn chiếm ưu thế.
Quá trình phân giải thảm mục là phần quan trọng của vòng tuần hoàn vật chất hoá - sinh - địa trong hệ sinh thái rừng. Sự phân giải thảm mục làm cho các chất dinh dưỡng trong đất được tái quay vòng, sự tái quay vòng này có vai trò rất quan trọng trong sự hình thành vật chất hữu cơ trong hệ sinh thái đất. Theo Hoàng Xuân Tý (1996), lượng cành, lá rơi rụng hàng năm dưới rừng nguyên sinh tự nhiên đạt 11 - 12, 5 tấn/ha/năm, rừng tre, nứa là 9, 5 tấn/ha/năm và rừng bồ đề (Styrax tonkinnensis) xen nứa là 10 tấn/ha/năm. Theo tính toán của Cole và Rapp thì có tới 83% N, 85% P, 71% Ca, và 60% Mg được trả lại đất từ tán rừng. Trong cùng một điều kiện khí hậu, đai cao mà thảm thực vật được che phủ giống nhau thì quá trình phân huỷ và tích luỹ chất hữu cơ cũng khác nhau, vì quá trình phân hủy các chất hữu cơ còn phụ thuộc vào: - Đặc điểm đá mẹ hình thành đất và thành phần cơ giới của đất, chế độ nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng…
- Mức độ tập trung các chất, cấu trúc của vật liệu phân huỷ, kích thước phân tử và khối lượng.
Các nhóm nhân tố này có ảnh hưởng qua lại với nhau và quyết định đến sự phân giải của thảm mục và ảnh hưởng đến chế độ dinh dưỡng của đất rừng.
Bảng 4.9. Hàm lượng chất dinh dưỡng của đất qua các giai đoạn phục hồi rừng Giai đoạn phục hồi rừng Độ sâu (cm) NPK tổng số PK dễ tiêu mg/100g đất Đạm tổng số Lân tổng số P2O5 K2O Giai đoạn I (3 - 5 năm) 0 - 15 0, 15 1, 63 2, 06 1, 98 15 - 30 0, 13 1, 27 0, 14 0, 96 > 30 0, 11 1, 44 0, 14 0, 86 Giai đoạn II (5 - 8 năm) 0 - 15 0, 16 1, 53 1, 56 2, 63 15 - 30 0, 16 1, 61 0, 50 1, 93 > 30 0, 14 1, 58 0, 64 0, 96 Giai đoạn III (10 - 14 năm) 0 - 15 0, 18 1, 46 2, 93 5, 69 15 - 30 0, 17 1, 36 1, 10 1, 93 > 30 0, 16 1, 53 0, 92 2, 53
Qua số liệu bảng 4.9. Chúng tôi có nhận xét như sau:
* Đạm là một trong các chất quan trọng nhất của dinh dưỡng cây. Khi phân tích hàm lượng đạm tổng số có thể giúp ta so sánh các loại đất, đánh giá khả năng tích lũy đạm trong đất và ở mức độ nhất định cũng xác định được đất tốt hay đất xấu…
Hàm lượng đạm tổng số cũng diễn biến theo xu thế tăng dần theo các giai đoạn phục hồi thảm thực vật rừng, tăng dần hơn so với giai đoạn I (0.3). Sở dĩ ở các giai đoạn phục hồi sau lượng đạm tổng số cao hơn các giai đoạn trước, vì có sự cung cấp chất hữu cơ thường xuyên từ lượng rơi và tàn dư chất hữu cơ khác trên mặt đất. Điều này không chỉ phản ánh vai trò của thảm thực vật đối với việc tích luỹ mùn, mà còn phản ánh mức độ xói mòn rửa trôi ở tầng đất mặt giữa các trạng thái thảm thực vật là khác nhau. Chứng tỏ thảm thực vật có vai trò rất to lớn đối việc tích luỹ mùn trong đất và có tác dụng giảm xói mòn rửa trôi.
Hình 4.1. Hàm lượng đạm tổng số trong đất
* Lân là một trong các chất quan trọng nhất của dinh dưỡng cây. Khi phân tích hàm lượng lân tổng số có thể giúp ta so sánh các loại đất, đánh giá khả năng tích lũy lân trong đất và ở mức độ nhất định cũng xác định được đất tốt hay đất xấu…Lân tổng số ở mức trung bình, hàm lượng lân giao động từ 1.63 - 1.46 trong tất cả các mẫu đất nghiên cứu ở độ sâu từ 0 - 15cm. Ở các độ sâu khác nhau trong từng giai đoạn phục hồi rừng lân dao động từ 0.05 - 0.36 đơn
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18 0,2 0 - 15 15 - 30 < 30 Giai đoạn I từ 3 tới 5 năm Giai đoạn II từ 6 tới 8 năm Giai đoạn III từ 10 đến 14 năm
vị. Kết quả ở bảng 4.9 cho thấy hàm lượng lân tổng số cũng có quy luật chung là giảm dần theo độ sâu và theo từng kiểu thảm thực vật. Hàm lượng lân tổng số trong đất của các quần xã hầu như đều tập trung ở lớp đất mặt (0 - 15 cm)
Hình 4.2. Hàm lượng lân tổng số trong đất
- Hàm lượng lân và kali dễ tiêu biểu thị phần chất dinh dưỡng trong đất mà cây có thể sử dụng nên nó có ý nghĩa đối với sự sinh trưởng và phát triển của cây hơn. Tuy nhiên khái niệm dễ tiêu là một khái niệm tương đối vì cây trồng có thể sử dụng chất khó tiêu trong đất rất khác nhau tùy loài cây, tùy thời kỳ phát triển và tùy phản ứng của đất. Hàm lượng lân và kali dễ tiêu cũng biến động theo quy luật giảm dần theo độ sâu tầng đất và độ che phủ của thảm thực vật.
- Lân và Kali dễ tiêu tích luỹ tăng lên qua các giai đoạn của quá trình phát triển thảm thực vật. Giai đoạn I - Trạng thái thảm cỏ hàm lượng Lân dễ tiêu tầng đất mặt là 2.06; Kali dễ tiêu là 1.98; Giai đoạn II - Trạng thái thảm cây bụi Lân dễ tiêu là 1.56; Kali dễ tiêu 2.63; Giai đoạn III - trạng thái rừng non Lân dễ tiêu là 2.93, Kali dễ tiêu là 5.96. Hàm lượng Lân và Kali tổng số đều giảm dần theo độ sâu ở tất cả các giai đoạn phát triển của thảm thực vật.
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 0 - 15 15 - 30 < 30 Giai đoạn I từ 3 tới 5 năm Giai đoạn II từ 6 tới 8 năm Giai đoạn III từ 10 đến 14 năm
Hình 4.3. Sự biến động của hàm lượng lân dễ tiêu trong các tầng đất tại các điểm nghiên cứu
Hình 4.4. Sự biến động hàm lượng kali dễ tiêu ở các thảm thực vật
Như vậy, vi sinh vật đất có vai trò tích cực đối với các chất dễ tiêu này. Điều đó chứng tỏ ở giai đoạn phát triển sau của thảm thực vật phục hồi có ảnh hưởng rất lớn đối với việc hoà tan các chất dễ tiêu trong hệ sinh trong đất.
4.4.3. Sự thay đổi độ chua và Ca2+, Mg2+ trao đổi
Ca và Mg là hai nhân tố có tác dụng tốt nhất làm giảm độ chua của đất và ảnh hưởng đến nhiều tính chất hoá học khác của đất. Trong các điểm nghiên cứu hàm lượng Ca2+ trao đổi luôn lớn hơn hàm lượng Mg2+
trao đổi. Hàm lượng Ca2+
và Mg2+ phụ thuộc rất nhiều vào quá trình rửa trôi của
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 0 - 15 15 - 30 < 30
Giai đoạn I từ 3 tới 5 năm Giai đoạn II từ 6 tới 8 năm Giai đoạn III từ 10 đến 14 năm 0 1 2 3 4 5 6 7 0 - 15 15 - 30 < 30
Giai đoạn I từ 3 tới 5 năm Giai đoạn II từ 6 tới 8 năm Giai đoạn III từ 10 đến 14 năm
đấtHàm lượng Ca 2+ trao đổi của đất dưới các thảm thực vật nghiên cứu có xu hướng giảm theo chiều sâu của tầng đất và giảm khi độ che phủ của thảm thực vật.
Kết quả phân tích độ pH, hàm lượng Ca2+, Mg2+ trao đổi trong đất ở bảng 4.10 cho nhận xét như sau:
Độ chua của đất giảm dần qua các giai đoạn phát triển của thảm thực vật, ở giai đoạn I: Tầng đất 0 - 15cm, độ pH là 3.79; giai đoạn III rừng non 3.91;. Như vậy, ở tầng đất mặt 0 - 15 cm giai đoạn III - rừng non độ chua giảm 0.12 đơn vị so với giai đoạn I - trạng thái thảm cỏ.
Độ chua của đất cũng giảm theo chiều sâu phẫu diện từ giai đoạn I đến giai đoạn III. Như vậy, mức độ rửa trôi của kiềm ở giai đoạn đầu của quá trình phục hồi rừng diễn ra mạnh hơn ở giai đoạn sau do đó đất ở giai đoạn đầu của quá trình phục hồi rừng có độ chua cao hơn đất ở giai đoạn sau của quá trình phục hồi rừng. Sự rửa trôi của kiềm ở tầng đất mặt được tích tụ ở tầng đất dưới nên đất ở tầng dưới có độ chua thấp hơn đất ở tầng trên. Như vậy, thảm thực vật rừng có vai trò rất lớn trong việc hạn chế xói mòn, rửa trôi và quá trình làm giảm độ chua của đất rừng.Thảm thực vật rừng có thời gian phục hồi lâu, số lượng loài đa dạng, cấu trúc tầng đa dạng có khả năng hạn chế xói mòn tốt hơn thảm thực vật mới được phục hồi.
Bảng 4.10. Độ chua & lượng Ca2+, Mg2+ trao đổi trong đất qua các giai
đoạn phục hồi rừng Giai đoạn phục hồi rừng Số phẫu diện Độ sâu (cm) PHkcl Ca2+, Mg2+ trao đổi Ca2+ Mg2+ Tổng số Giai đoạn I (3-5 năm) 03 0 - 15 3, 79 0, 48 0, 19 0, 67 15 - 30 3, 79 0, 22 0, 02 0, 24 > 30 4, 07 0, 28 0, 06 0, 34 Giai đoạn II (6-8 năm) 03 0 - 15 3, 81 0, 30 0, 30 0, 60 15 - 30 3, 80 0, 10 0, 06 0, 16 > 30 4, 11 0, 10 0, 15 0, 24 Giai đoạn III
(10 - 14 năm ) 03
0 - 15 3, 91 0, 30 0, 14 0, 44 15 - 30 4, 08 0, 10 0, 12 0, 22 > 30 4, 58 0, 14 0, 23 0, 36
Hình 4.5. Sự biến đổi độ chua PHkcl Hình 4.6. Sự biến biến đổi hàm lượng Mg2+ 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 0 - 15 15 - 30 < 30
Giai đoạn I từ 3 tới 5 năm Giai đoạn II từ 6 tới 8 năm Giai đoạn III từ 10 đến 14 năm
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0 - 15 15 - 30 < 30
Giai đoạn I từ 3 tới 5 năm Giai đoạn II từ 6 tới 8 năm Giai đoạn III từ 10 đến 14 năm
Hình 4.7. Sự biến biến đổi hàm lượng Ca2+
Tóm lại: Quá trình phục hồi rừng tự nhiên là tiền đề cho quá trình cải thiện đặc điểm hoá tính của đất. Thảm thực vật phục hồi góp phần cải thiện đặc tính hoá học của đất như tăng hàm lượng mùn, đạm tổng số, lân và kali dễ tiêu. Quy luật chung là thành phần loài cao và độ che phủ của thảm thực vật càng tăng thì hiệu quả cải tạo đất càng lớn vì lượng chất hữu cơ trả về cho đất tăng và độ che phủ tăng đã làm giảm hiện tượng xói mòn, rửa trôi.
4.5. Các giải pháp bảo vệ môi tường
4.5.1. Các giải pháp chung
*Các giải pháp về kỹ thuật – công nghệ
- Tăng cường ứng dụng KTCN trên mọi lĩnh vực, nhất là ứng dụng các công nghệ mới vào sản xuất nông nghiệp,nhân giống cây trồng và cây rừng; ứng dụng mạnh mẽ công nghệ thông tin vào công tác quản lý, điều hành và thực hiện các nhiệm vụ chuyên môn.
- Tăng cường ứng dụng KTCN mới vào trong sản xuất, thúc đẩy mạnh mẽ chuyển dịch cơ cấu mùa vụ, cơ cấu cây trồng, vật nuôi theo hướng thâm canh tăng năng suất, chất lượng và hiệu quả,ứng dụng mô hình nuôi trồng mới cho năng suất cao và không làm ảnh hưởng đến môi trường đất và không khí giúp cho đất giữ được giá trị dinh dưỡng cao không bị khô cằn và bạc màu theo thời gian.
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0 - 15 15 - 30 < 30 Giai đoạn I từ 3 tới 5 năm Giai đoạn II từ 6 tới 8 năm Giai đoạn III từ 10 đến 14 năm
*Các giải pháp sử dụng công cụ kinh tế
- Để triển khai thực hiện được việc bảo vệ môi trường đất rừng hiện nay thì một trong những yêu cầu rất quan trọng đó là huy động các nguồn vốn đầu tư để xây dựng kết cấu hạ tầng nông thôn, đầu tư phát triển sản xuất nâng cao thu nhập cho người dân. Thực hiện lồng ghép các nguồn vốn của các chương trình mục tiêu quốc gia; các chương trình, dự án hỗ trợ trên địa bàn, huy động vốn đầu tư của DN, các khoản đóng góp của nhân dân, vốn tín dụng đầu tư của Nhà nước và các nguồn vốn khác.Phát huy nội lực, huy động tối đa các nguồn lực của xã.
- Tập trung huy động, sử dụng có hiệu quả các nguồn lực để đẩy nhanh tốc độ tăng trưởng và chuyển dịch cơ cấu kinh tế theo hướng bền vững.
- Tạo điều kiện tốt cho phát triển kinh tế hợp tác, hợp tác xã, kinh tế trang trại, phát triển ngành nghề, làng nghề nông thôn,phủ xanh đất trống đồi trọc. Chú trọng xây dựng kết cấu hạ tầng phục vụ phát triển cây lúa kết hợp với phát triển du lịch cộng đồng, du lịch sinh thái nhằm khai thác tốt tiềm năng sẵn có của xã.
*Các giải pháp về chính sách BVMT
- Cần phải có một hệ thống các chính sách nhất quán, đầy đủ và hợp lý: + Chính sách khai thác và sử dụng các nguồn vốn.