3. Nội dung nghiên cứu
3.2.1. Đặc điểm lý học
- Độ mặn của đất
Độ mặn là một trong những yếu tố quan trọng, có ý nghĩa lớn đối với việc phân bố, năng suất và sinh trưởng của rừng ngập mặn (Twilley, 1998) [65]. Mỗi loài cây rừng ngập mặn có mức độ thích nghi với một phạm vi độ mặn khác nhau, độ mặn quá cao củng là yếu tố giới hạn sự phát triển đối với chúng.
Bảng 3.4: Đặc điểm về độ mặn của đất ở các kiểu rừng
Độ sâu Độ mặn (‰)
Trang Bần chua Hỗn giao Tự nhiên
0 – 20 cm 11,6 ± 0,7 9,5 ± 0,5 12,2 ± 0,3 13,6 ± 1,0 20 – 40 cm 12,0 ± 0,4 9,6 ± 0,3 12,3 ± 0,4 13,5 ± 0,7 40 – 60 cm 11,0 ± 0,7 9,4 ± 0,5 12,0 ± 0,3 13,4 ± 0,5 60 – 80 cm 11,3 ± 0,6 9,2 ± 0,8 12,4 ± 0,3 13,8 ± 0,4 80 – 100 cm 11,5 ± 0,8 9,1 ± 0,9 12,2 ± 0,3 13,9 ± 1,0 Trung Bình 11,5 ± 0,6 9,4 ± 0,6 12,2 ± 0,3 13,9 ± 0,9
Nhìn vào bảng 3.4, hình 3.4 chúng ta có thể thấy, phân bố ở khu vực cửa sông Ba Lạt nên độ mặn trong đất ở các kiểu rừng ngập mặn tương đối thấp. Ở các kiểu rừng, độ mặn phân bố đồng đều qua các từng tầng đất từ 0 - 100 cm, không có sự khác biệt nào lớn. Ở rừng tự nhiên, rừng thuần loài trang và hỗn giao độ mặn dao động trong khoảng từ 11 - 14‰;rừng trồng thuần loàibần chua có độ mặn thấp hơn dao động từ 9,1 - 9,5‰.
Độ mặn là nhân tố quan trọng quyết định đến sự phân bố thành phần loài cây ngập mặn. Tại khu vực cửa sông Ba Lạt, các loài cây ngập mặn xuất hiện chủ yếu là: Bần chua, trang, (sú, mắm rất ít, kém phát triển). So sánh kết quả nghiên cứu của chúng tôi với kết quả nghiên cứu của Trần Thị Tuyết, (2016) [32] tại xã Đồng Rui, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh độ mặn trong đất RNM trung bình trong khoảng 24 - 25‰ nên xuất hiện nhiều các loài cây có khả năng chịu mặn tốt như: Mắm, sú, vẹt ... và gần như không thấy sự có mặt của loài bần chua.
- Eh của đất
Quá trình oxy hóa khử trong đất đều có thực vật và vi sinh vật tham gia nên đây là quá trình sinh học. Trong điều kiện oxy hóa hay khử, chất hữu cơ đều bị phân giải, tuy nhiên, cường độ, sản phẩm phân giải khác nhau. Để đặc trưng cho cường độ oxy hóa khử của dung dịch đất thường được xác định bằng Eh của đất.
Eh trong đất rừng ngập mặn có liên quan đến quá trình ngập nước triều, đến thành phần cấp hạt và hàm lượng chất hữu cơ trong đất. Sự ngập nước cao của môi trường sẽ làm Eh giảm và ngược lại. Đất rừng ngập mặn thường ngập úng, vì thế, đất bị yếm khí, quá trình phân hủy chất hữu cơ với sự tham gia của vi khuẩn có sử dụng oxy xảy ra, qua đó lượng oxy giảm (khử oxy hóa).
Bảng 3.5: Đặc điểm về Eh của đất ở các kiểu rừng
Độ sâu Eh (mV)
Trang Bần chua Hỗn giao Tự nhiên
0 – 20 cm -87,3 ± 5,6 -90,6 ± 7,0 -97,0 ± 0,5 -97,7 ± 9,9 20 – 40 cm -91,3 ± 4,0 -93,1 ± 8,0 -101,1 ± 2,7 -103,7 ± 8,0 40 – 60 cm -100,8 ± 3,5 -95,6 ± 11,0 -106,0 ± 3,5 -123,7 ± 11,2 60 – 80 cm -110,0 ± 7,2 -100,8 ± 4,9 -108,2 ± 3,1 -139,1 ± 5,1 80 – 100 cm -111,2 ± 7,1 -104,6 ± 5,9 -111,8 ± 1,2 -147,8 ± 5,7 Trung Bình -100,1 ± 5,5 -96,9 ± 7,4 -104,8 ± 2,2 -122,4 ± 8,0
tương đồng về chế độ thuỷ triều dẫn đến Eh của đất không có sự khác nhau nhiều, đất bị yếm khí lớn.
Theo độ sâu tầng đất từ 0 – 100 cm, Eh của đất ở các kiểu rừng bần chua, trang, hỗn giao và rừng tự nhiên dao động lần lượt từ -96,9 mV; -101,1mV; -104,8 mV đến -122,4 mV. Eh của đất có xu hướng giảm dần theo tầng đất và càng xuống sâu Eh của đất càng thấp.
Kết quả nghiên cứu trên giống với nhận định của Hà Quang Khải: Ở tầng đất mặt thoáng khí hơn nên thế oxy hóa khử cao hơn, càng xuống sâu thế oxy hóa khử càng giảm (Hà Quang Khải và cộng sự,2002) [18].
Giá trị Eh đất bị ảnh hưởng bởi chế độ ngập triều, kết quả nghiên cứu của chúng tôi củng phù hợp với kết quả nghiên cứu của Phùng Thị Bích Lam, (2006) [19] ở rừng ngập mặn huyện Hòn Đất, tỉnh Kiên Giang; kết quả nghiên cứu của
Nguyễn Thị Hồng Hạnh, (2009) [8] về thế oxy hoá khử của đất rừng trang (K. obovata) trồng tại xã Giao Lạc, huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định củng cho kết quả tương tự.
- pH của đất
Tại khu vực cửa sông Ba Lạt, kết quả nghiên cứu về pH của đất ở các kiểu rừng có độ pH dao động từ 6,7 – 7,1; (bảng 3.6 và hình 3.6). Theo độ sâu tầng đất từ 0 – 100 cm, pH của đất không có sự thay đổi nhiều.
Ở rừng trồng thuần loài trang pH của đất dao động từ 6,7 – 7,1; trung bình 6,9 ± 0,2; rừng bần chua dao động từ 6,8 – 7,1; trung bình 6,9 ± 0,2; trong khi đó, rừng hỗn giao và rừng tự nhiên lần lượt là 7,0 ± 0,1 và 6,8 ± 0,2. Nhìn chung, đất RNM ở khu vực cửa sông Ba Lạt ở mức trung tính và kiềm nhẹ thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cây, củng là điều kiện lý tưởng cho sự phát triển của các vi sinh vật trong đất.
Bảng 3.6: Đặc điểm về pH của đất ở các kiểu rừng
Độ sâu pH
Trang Bần chua Hỗn giao Tự nhiên
0 – 20 cm 6,8 ± 0,1 6,9 ± 0,1 6,9 ± 0,1 6,7 ± 0,2 20 – 40 cm 6,9 ± 0,2 6,8 ± 0,2 7,0 ± 0,1 6,7 ± 0,2 40 – 60 cm 6,7 ± 0,2 6,9 ± 0,2 6,9 ± 0,1 6,8 ± 0,3 60 – 80 cm 7,1 ± 0,2 6,9 ± 0,2 6,9 ± 0,2 7,0 ± 0,1 80 – 100 cm 7,0 ± 0,1 7,1 ± 0,2 7,0 ± 0,1 7,0 ± 0,1 Trung Bình 6,9 ± 0,2 6,9 ± 0,2 7,0 ± 0,1 6,8 ± 0,2
Tương tự như Eh của đất, pH chịu sự tác động từ thuỷ triều. Khi đất ngập triều thường xuyên, sự xâm nhập của nước biển trong đất tạo ra tính đệm cao cho đất và vì vậy, giá trị pH tăng cao và ngược lại. Ngoài ra, hoạt động của các loài động vật đáy củng làm cho oxy không khí khuếch tán vào đất, do đó quá trình oxy hoá đất phèn tiềm tàng dẫn đến pH trong đất giảm xuống.
Kết quả nghiên cứu của chúng tôi củng phù hợp với kết quả nghiên cứu của
Nguyễn Thị Hồng Hạnh, (2009) [8] khi nghiên cứu pH trong đất rừng trang (K. obovata) trồng tại xã Giao Lạc, huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định.
Tác giả cho biết, pH của đất ảnh hưởng đến sự biến đổi hoá học của phần lớn các chất dinh dưỡng ở trong đất, kết quả xác định pH giữa các tầng đất và các khu vực nền đất không có sự khác biệt lớn, dao động từ 6,4 – 6,9 là điều kiện lý tưởng cho vi sinh vật phát triển mạnh đặc biệt là vi khuẩn. Vi sinh vật phát triển mạnh là nhân tố quan trọng tham gia vào quá trình phân huỷ lượng rơi rụng của RNM và các chất hữu cơ từ trầm tích bồi tụ của rừng, đồng thời là nhân tố ảnh hưởng tới quá trình phát thải CO2 từ đất. Hàm lượng CO2 phát thải cao trong khoảng pH (6,5 – 7,5); bởi vì đa số vi khuẩn có giới hạn pH = 4 - 9 (pH tối thích là 6,5 - 7,5). Quá giới hạn này vi khuẩn bị ức chế hoạt động.
Hình 3.6: Đặc điểm về pH của đất ở các kiểu rừng
- Thành phần cơ giới đất
Thành phần cơ giới của đất hay còn gọi là thành phần cấp hạt (TPCH): Là tỷ lệ cấp hạt giữa các phần tử cơ giới có các kích thước khác nhau trong đất được biểu thị theo phần trăm trọng lượng (%). Khi tỷ lệ các cấp hạt có kích thước khác nhau,
ở mỗi loại đất khác nhau, sẽ tác động trực tiếp đến tính chất của đất và ảnh hưởng đến cây trồng (Phan Hà Trang, 2018) [33].
Kết quả nghiên cứu thành phần cấp hạt của đất ở các kiểu rừng ngập mặn khu vực bãi bồi cửa sông Ba Lạt được thể hiện ở bảng 3.7, hình 3.7:
Theo độ sâu tầng đất, thành phần cấp hạt có sự biến đổi rõ rệt. Ở rừng trang, từ độ sâu 0 – 80 cm, chủ yếu là đất cát pha; từ 80 – 100 cm là đất sét pha cát. Ở rừng bần chua, đất thịt nặng và đất thịt trung bình phân bố ở độ sâu từ 0 – 80 cm; tầng còn lại là đất thịt pha cát. Tương tự, ở rừng trồng hổn giao, đất thịt pha cát là thành phần chủ yếu từ độ sâu 0 – 60 cm; từ 60 – 100 cm không có sự xuất hiện của đất thịt mà thay vào đó là sét, và loại đất được phân vào đất sét pha cát. Ở rừng tự nhiên, thành phần cơ giới có nhiều biến động hơn, từ 0 -100 cm là sự xen lẫn giữa đất cát pha, đất thịt pha cát và đất sét pha cát. Thành phần chủ yếu bao gồm: Đất thịt, cát và xuống sâu có thêm thành phần đất sét.
Bảng 3.7: Kết quả phân tích thành phần cơ giới của đất ở các kiểu rừng
Kiểu rừng Độ sâu tầng đất Tỉ lệ cấp hạt (%) Phân loại đất (theo USDA) [40] Cát (2-0,02mm) Limon (0,02-0,002mm) Sét (<0,002mm) Trang 0 - 20 cm 58,0 ± 22,4 25,3 ± 12,9 16,7 ± 10,0 Đất cát pha 20 - 40 cm 51,9 ± 25,7 33,6 ± 18,4 14,5 ± 8,8 Đất cát pha 40 - 60 cm 51,5 ± 29,1 36,9 ± 24,3 11,6 ± 5,1 Đất cát pha 60 - 80 cm 58,2 ± 27,6 27,0 ± 23,3 14,8 ± 4,5 Đất cát pha 80 - 100 cm 49,2 ± 24,6 37,1 ± 22,4 13,7 ± 10,0 Đất sét pha cát Trung bình 53,8 ± 25,9 32,0 ± 14,0 14,3 ± 7,7 Bần chua 0 - 20 cm 36,6 ± 15,2 46,9 ± 27,1 16,5 ± 12,3 Đất thịt nặng 20 - 40 cm 35,6 ± 13,5 45,1 ± 24,1 19,3 ± 11,0 Đất thịt nặng 40 - 60 cm 56,1 ± 21,4 28,5 ± 24,3 15,3 ± 8,8 Đất thịt trung bình 60 - 80 cm 55,3 ± 18,2 29,1 ± 21,2 15,6 ± 7,5 Đất thịt trung bình 80 - 100 cm 41,5 ± 19,5 37,6 ± 27,8 20,9 ± 8,6 Đất thịt pha cát Trung bình 45,0 ± 17,6 37,5 ± 14,9 17,5 ± 9,6
Kiểu rừng Độ sâu tầng đất Tỉ lệ cấp hạt (%) Phân loại đất (theo USDA) [40] Cát (2-0,02mm) Limon (0,02-0,002mm) Sét (<0,002mm) Hỗn giao 0 - 20 cm 43,4 ± 10,6 44,0 ± 10,4 12,7 ± 3,0 Đất thịt pha cát 20 - 40 cm 45,4 ± 14,5 33,7 ± 19,0 21,0 ± 6,7 Đất thịt pha cát 40 - 60 cm 52,5 ± 17,9 28,4 ± 19,3 19,1 ± 10,6 Đất thịt pha cát 60 - 80 cm 58,6 ± 7,3 10,5 ± 14,9 30,9 ± 11,4 Đất sét pha cát 80 - 100 cm 58,7 ± 9,4 17,3 ± 9,2 24,0 ± 6,2 Đất sét pha cát Trung bình 51,7 ± 11,9 26,8 ± 14,6 21,5 ± 9,6 Tự nhiên 0 - 20 cm 53,7 ± 22,2 25,9 ± 43,2 20,3 ± 11,5 Đất cát pha 20 - 40 cm 49,5 ± 19,5 32,7 ± 16,5 17,8 ± 7,4 Đất thịt pha cát 40 - 60 cm 53,4 ± 23,4 21,0 ± 11,4 25,6 ± 4,7 Đất sét pha cát 60 - 80 cm 51,8 ± 21,8 25,8 ± 8,3 22,4 ± 7,1 Đất cát pha 80 - 100 cm 54,5 ± 24,5 19,1 ± 9,1 26,3 ± 15,8 Đất sét pha cát Trung bình 52,6 ± 12,6 24,9 ± 17,9 22,5 ± 9,3
Khu vực bãi bồi cửa sông Ba Lạt, hàm lượng phù sa được bồi đắp liên tục kết hợp có sự biến động tương đối lớn về dòng chảy và thuỷ triều nên hàm lượng cát ở đây khá cao từ 40 - 50%, thành phần sét chiếm từ 15 – 20% và limon chiếm khoảng 30 - 40%. Loại đất chiếm đa số là đất cát pha và đất thịt pha cát.
Hình 3.7: Tỉ lệ thành phần cơ giới của đất ở các kiểu rừng