CHƢƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.3. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam
1.3.1. Nghiên cứu cây cải tạo đất
Cải tạo đất (từ tiếng Latinh melio – có nghĩa là làm tốt) – là hệ thống các biện pháp làm tốt các tính chất và chế độ đất theo hướng sản xuất (nông nghiệp, lâm nghiệp…) và hướng sinh thái. Việc cải tạo đất đảm bảo những điều kiện quyết định để thu được năng suất cao và ổn định, sử dụng đất bền vững, hoàn thiện sản xuất, cải thiện điều kiện và hiệu suất lao động. Cải tạo đất là một yếu tố của sử dụng đất nói chung và của canh tác nói riêng. Hiệu quả của nó càng cao thì trình độ canh tác càng cao và ngược lại trình độ canh tác thấp thì hiệu quả của biện pháp cải tạo càng thấp. Có 6 dạng cải tạo đất chính được dùng trong nông nghiệp, lâm nghiệp và các mục đích khác, đó là: nông học, sinh học, hóa học, thủy lợi, vệ sinh và nhiệt (Lê Đức và cs, 2006) [12].
Có rất nhiều biện pháp để tăng độ phì nhiêu cho đất, từ biện pháp cơ giới đến các biện pháp sinh học, tác giả Đào Văn Bảy cùng cộng sự đã đưa ra một số biện pháp nhằm cải tạo đất bạc màu:
+ Đất bạc màu: là đất nghèo dinh dưỡng, có độ phì tiềm tàng và độ phì hiệu dụng đều thấp. Là đất không có cấu tượng, đất rời rạc, khả năng giữ nước, giữ dinh dưỡng và trao đổi khí kém.
+ Biện pháp cải tạo đất bạc màu:
→ Biện pháp tự nhiên (dùng nước phù sa): Cho nước phù sa vào (lụt tự nhiện hoặc lụt nhân tạo), sau khi nước rút để lại một lượng phù sa lớn trên đồng ruộng.
→ Biện pháp hóa nông: biện pháp này kết hợp đồng thời giữa bón vôi (tăng pH, tăng nồng độ Ca2+) với bón phân hữu cơ (phân chuồng, phân rác, phân xanh, tro bếp, phù sa,…).(Đào Văn Bảy và cs, 2007) [2].
Biện pháp nâng cao hàm lượng và chất lượng mùn đất: Để nâng cao hàm lượng và chất lượng mùn trong đất cần có những biện pháp bổ xung chất mùn cho đất như: trồng các loại cây phân xanh (điền thanh, cốt khí, các cây họ đậu, bèo hoa dâu), bón phân hữu cơ, bổ xung xác thực vật (rơm rạ, gỗ,
mùn cưa)…(Lê Đức và cs, 2006) [12].
Trong những năm 1926 – 1927 Nguyễn Công Tiễu đã có những nghiên cứu khám phá tác dụng của cây bèo hoa dâu ở đồng bằng và báo cáo tại Hội nghị khoa học châu Á ở Yorjakarta (1972). Cùng thời gian đó, nhà nông học Pháp Chauvin đã thu thập và thử nghiệm tại Pleiku một tập đoàn cây phân xanh gồm 62 giống bản địa và nhập nội từ Jakarta. Kết quả đã chọn được 12 giống cây phân xanh thích hợp để làm cây tiên phong cải tạo đất hoặc trồng xen trong vườn cây lâu năm như chè, cà phê, cao su, cây ăn quả. Đó là các cây: Đậu triều, đậu long, đậu bướm, lục lặc mũi mác, muồng lá tròn, muồng lá dài, hàn the, chàm, trinh nữ và 3 loại cốt khí (Nguyễn Tử Siêm và cs 2002) [28].
Từ 1949 tại Trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp Blao (Lâm Đồng), một tập đoàn cây phân xanh phủ đất thuộc họ đậu gồm 21 giống đã được khảo nghiệm bởi A.Chavaney và J.Lanfranchi. Sau 6 năm nghiên cứu hai ông đã rút ra kết luận trên đất đỏ bazan có 5 cây phủ đất tốt nhất. Đó là: đậu triều, muồng long, quì dại và 2 loại cốt khí. Quì dại là cây cho năng suất chất xanh cao nhất, tới trên 100 tấn/ha sau 2 năm trồng (Nguyễn Tử Siêm và cs, 2002) [28].
Sau nhiều năm tập trung nghiên cứu và trồng thực nghiệm, Trung tâm nghiên cứu Đất, Phân bón và Môi trường Tây Nguyên (Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn) đã chọn và xác định được một số loài cây trồng thích hợp để làm phân bón, cải tạo phục hồi dinh dưỡng và chống xói mòn đất có hiệu quả. Qua thực tế nghiên cứu, trung tâm đã xác định các loại cây Muồng hoa vàng hạt lớn và Muồng hoa vàng hạt nhỏ là những loại dễ trồng với năng suất chất xanh cao. Các loại cây Cốt khí, đậu Săng, đậu Kiếm là những loại được trồng phổ biến trên vùng đất đồi núi để cải tạo đất và chống xói mòn [40].
Tác giả Trần An Phong:
- Cây đậu triều (Cajaanus indicus. Spreng): Rễ đậu triều phát triển tương đối mạnh: bộ rễ một cây trung bình có chiều rộng 0,8m, số lượng 19 –
28 rễ/cây và có 1,02 – 2,45g nốt sần khô/cây. Do tác động của nhiệt độ, ánh sáng và nước, một số nốt sần bị phân hủy cung cấp thêm nhiều chất dinh dưỡng cho đất. Thân lá đậu triều dùng làm phân xanh, làm thức ăn cho trâu bò, hạt làm thức ăn cho gà, vịt, lợn.
- Cây cốt khí (Tephrosia candida D.C): đất trồng cốt khí sau một thời gian hàm lượng mùn trong đất tăng lên, lá rụng xuống để lại lớp thảm mục trên bề mặt; rễ có nhiều nốt sần, ít rễ to nhiều rễ nhỏ tăng độ xốp của đất.
- Cây Trinh nữ không gai (Mimosa sp): Cây Trinh nữ không gai là cây
phân xanh có tác dụng che phủ đất chống xói mòn, lấn át cỏ dại, đồng thời làm phân xanh rất tốt, tỷ lệ đạm chiếm 3,32% so với trọng lượng chất khô (Trần An Phong, 1977) [25].
Tác giả Võ Văn Chi viết trong cuốn “Từ điển thực vật thông dụng”: - Đậu mèo (Mucuna cochinchinensis): Dây leo dài tới 10m. Có thể dùng hạt làm nhân bánh, thổi xôi, làm tương và làm thức ăn cho vật nuôi. Có thể trồng làm cây phân xanh và cây phủ đất.
- Đậu đỏ (Vigna angularis Will): Cây thảo mộc hàng năm, đứng hoặc leo, cao 25 – 90cm, nhánh có cạnh, có lông dài. Thân lá làm thức ăn cho vật nuôi và làm phân xanh và trồng làm cây cải tạo đất.
- Đậu xanh (Vigna radiata): Cây thảo sống hàng năm, mọc đứng, ít phân nhánh, cao 60cm. Là cây luân canh tăng vụ tốt vì ngắn ngày và có tác dụng cải tạo đất (Võ Văn Chi, 2004) [5].
Tủ sách khuyến nông phục vụ người lao động: Cây đậu triều là cây thích ứng tốt với các vùng khô và phù hợp cho nhiều mô hình NLKH hộ gia đình vùng cao, đất dốc, là cây bụi thuộc họ đậu (papilionideae), bộ tán phủ đất nhanh để cải tạo độ phì đất, chống cỏ dại rất tốt. Khả năng cộng sinh với vi khuẩn cố định đạm của đậu triều khá, cành lá giàu đạm, kali, lân (Tủ sách khuyến nông phục vụ người lao động, 2006) [34].
Trên thế giới có hàng nghìn loài cây cố định đạm nhưng đến nay mới biết được hơn 460 loài và chỉ có khoảng 20% trong số cây đó mới có được hiểu biết tương đối đầy đủ. Hầu hết các loài cây cố định đạm được biết là 11 họ thực vật. Trong đó, cây họ đậu được chia thành 3 họ phụ, trong đó có họ
phụ trinh nữ (Mimosoideae) có 98%, họ phụ vang (Caesalpinisoideae) có
60% và họ phụ cánh bướm (Papilionideae) có 30% cây cố định đạm. Cây cố
định đạm được biết cũng nằm trong 18 chi quan trọng nhất là các chi: Bản xe, tống quán sủi, cẩm lai, còng, cốt khí, dáng hương, điền thanh, gõ nước, găng gà, hồng đào, keo, keo dậu, me keo, muồng pháo, phi lao, phèo heo, trinh nữ và vông nem (Cục Khuyến nông - Khuyến lâm, 1999) [10].
Lê Quốc Doanh và cs đã nghiên cứu và đưa ra một số nhận định:
- Cải tạo đất bị thái hóa ở những vùng đất trống đồi trọc bằng các loại cây che phủ có bộ rễ khỏe và cây họ đậu cố định đạm.
- Hạn chế xói mòn trên đất dốc bằng cây che phủ đất: Việc tạo thảm thực vật che phủ đất sẽ làm giảm hiện tượng xói mòn đất. Ngoài ra, cây che phủ đất còn có tác dụng tốt trong cải thiện cấu trúc và lý tính đất (Lê Quốc Doanh và cs, 2006) [11].
Lê Thanh Bồn, nghiên cứu biện pháp tăng độ phì nhiêu của đất phải xét tất cả những tính chất của đất đồng thời phải phân tích những điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội. Có nhiều biện pháp làm tăng độ phì nhiêu của đất, tuy nhiên có thể áp dụng một số biện pháp cơ bản sau: thủy lơi, kỹ thuật làm
đất, chế độ canh tác…(Lê Thanh Bồn, 2006) [3].
Ngoài tác dụng hạn chế rửa trôi và xói mòn đất, khi trồng chè có xen cốt khí sau 2 - 3 năm hàm lượng mùn của đất tăng được 40% (140% so với hàm lượng mùn ở đất đồi trọc), hàm lượng lân tổng số tăng 80%, lượng kali tổng số tăng 260%. (Lê Văn Khoa và cs, 1989) [17].
Đối với những cây lâu năm như cây cà phê tác giả Nguyễn Khải Hòa, 1994, [15] đã có những kết quả nghiên cứu: trong những năm đầu mới trồng cà phê, không xen muồng lượng đất rửa trôi 76 tấn/ha, nếu trồng xen muồng lượng đất mất đã giảm chỉ còn 26 tấn/ha/năm.
Đậu triều Ấn Độ sống lưu niên có thể thu hái quả non liên tục trong thời gian dài với sản lượng 11 tấn/ha trong 5 lần thu hái (ở Guzarat Ấn Độ). Ở Việt Nam trồng 1 năm đó thu được 5 - 6 tấn hạt khô/ha (Hòa Bình) (Cục Khuyến nông - Khuyến lâm, 1999) [10].
Ở nước ta, tác dụng cung cấp chất dinh dưỡng của cây phân xanh qua kết quả nghiên cứu của tác giả Đặng Đình Chấn, (1981), đã chứng minh: trồng cây phân xanh đã có tác dụng làm tăng chất dinh dưỡng N, P, K và hàm lượng mùn trong đất đáng kể so với đất trước khi trồng cây phân xanh. Hàm lượng mùn tăng (từ 3,8 - 6% lên 5,38%), N% tăng (từ 0,13% lên 0,18%), P2O5% tăng (từ 0,017% lên 0,1%), P2O5 dễ tiêu tăng (từ 3,75 lên 4,15mg/100g đất), K2O dễ tiêu tăng (từ 8,5 lên 25,0mg/100g đất) (Đặng Đình Chấn, 1981) [4].
Từ kết quả nghiên cứu nhiều năm của Nguyễn Tử Siêm và cs đã cho
thấy khả năng cải tạo đất của một số cây họ đậu: Cây cốt khí, đậu công, đậu
nho nhe, đậu triều, muồng sợi, đậu hồng đào, cỏ stylo... chất hữu cơ của cây phân xanh rất giàu (Nguyễn Tử Siêm và cs, 2002) [28].
Qua nghiên cứu của các tác giả cho thấy, cây phân xanh họ đậu có tác dụng cải tạo đất rất tốt, nhất là đất thái hóa bạc màu. Các nghiên cứu đều cho thấy khả năng cải tạo đất, bổ xung dinh dưỡng cho đất, nâng cao hiệu quả sản xuất của đất nông lâm nghiệp, nâng cao năng suất cây trồng. Tuy nhiên những nghiên cứu về cải tạo đất sau khai thác khoáng sản còn nhiều hạn chế.
1.3.2. Nghiên cứu cây chống xói mòn, sạt lở đất
Tác giả Trần Miên, Ban môi trường, Tập đoàn Than khoáng sản Việt Nam (TKV) bắt đầu trồng cỏ vetiver từ tháng 10/2007 tại các bãi có nguy cơ sạt lở cao như: Cọc Sáu - Hồng Thái, Nam Đèo Nai, Hà Tu và Núi Béo. Năm 2009, TKV đẩy nhanh trồng mới 50 ha, tại các bãi thải mới như Đông Tụ Bắc, Đông Cao Sơn, Đông Bắc Khe Rè, bãi thải Bắc, Nam Cao Sơn và Khe Chàm III; cho thấy “Do đất bãi thải nghèo chất dinh dưỡng, chỉ cần bộ rễ cỏ vetiver đạt độ dài hai đến bốn mét như hiện nay thì việc sạt lở bãi thải sẽ cơ bản được khống chế. Thời gian ngắn tới đây, màu xanh sẽ lại về trên các bãi thải, vốn là những khu “đất chết” của vùng mỏ trước đây”, (Trần Miên, 2009) [22].
Viện Khoa học kỹ thuật nông lâm nghiệp miền núi phía Bắc đã tiến
hành đề tài “Nghiên cứu, đánh giá khả năng che phủ, bảo vệ, cải tạo đất
và xây dựng quy trình trồng cây lạc dại - LD99 (Arachis pintoi) ở Vùng miền núi phía Bắc”, đề tài sẽ góp phần nghiên cứu và phát triển một cây trồng có nhiều tiềm năng trong phát triển nông nghiệp bền vững ở vùng
đất dốc, đặc biệt là các tỉnh miền núi. Các kết quả nghiên cứu đã chứng minh tính khoa học về khả năng sinh trưởng phát triển, khả năng chống xói mòn, bảo vệ, cải tạo độ phì đất và hiệu quả của cây lạc dại trong một số hệ thống canh tác có trồng xen cây lạc dại trên một số vùng đất dốc miền núi phía Bắc (Vũ Văn Tân, 2009) [29].
Tủ sách khuyến nông phục vụ người lao động “Hướng dẫn sử dụng
đất đai theo nông nghiệp bền vững”: Biện pháp hạn chế và khắc phục xói mòn đất đối với các vùng đất canh tác có độ dốc lớn và đang bị ảnh hưởng của xói mòn cần phải sử dụng các phương pháp kỹ thuật kết hợp giữa nông - lâm nghiệp- thủy lợi để bảo đất chống xói mòn. Canh tác (làm ruộng bậc thang), trồng cây thích hợp với đặc tính đất, có khả năng giữ đất và hạn chế xói mòn, đào rãnh (hố) hứng đất nước (Tủ sách khuyến nông phục vụ người lao động, 3/2006) [33].
Tác giả Đặng Kiến Quốc: Việc tu sửa và gia cố các tuyến đường giao thông nói chung và giao thông nông thôn nói riêng là hết sức cần thiết. Một trong những cách gia cố đơn giản và hiệu quả đó là trồng cỏ Vetiver. Vì cỏ Vetiver hạn chế rất nhiều khả năng sạt lở, sói mòn đất trên các tả luy giao
thông (Đặng Kiến Quốc,2009) [27].