Năng suất chất khô chính là khối lượng thân lá thực tế cây trả lại cho đất qua các lứa cắt. Năng suất chất khô phụ thuộc vào năng suất chất xanh thu được của các giống và hàm lượng nước chứa trong thân lá của từng giống. Với những cây có hàm lượng nước thấp (tỷ lệ hóa gỗ cao) thì lượng chất khô cao và ngược lại những cây có hàm lượng nước cao thì lượng chất khô thấp. Ở từng đợt cắt, sau khi cân lượng chất xanh chúng tôi tiến hành sấy ở nhiệt độ tơ 70 – 1500C đến khi cân thấy trọng lượng cây không thay đổi và lấy ở lần đo cuối. Số liệu được tổng hợp ở bảng 3.18.
Bảng 3.18. Năng suất chất khô các loài qua các giai đoạn sinh trƣởng
Đơn vị: tấn/ha
Công thức Thời gian sau khi trồng Tổng cả năm
6 tháng 12 tháng
Ct1 (Muồng lá nhọn) 5,40 11,59 16,99
Ct2 (Đậu công) 0,99 1,18 2,17
Ct3 (Đậu ren) 1,83 2,01 3,84
Ct4 (Trinh nữ không gai) 6,46 8,85 15,31
Ct5 (Sunnhemp) 2,18 3,02 5,20
Ct6 (Xục xặc) 0,67 0,81 1,48
Ct7 (Cốt khí) 2,06 2,54 4,60
CV (%) 0,6 1,8 1,2
LSD05 0,02 0,14 0,15
Qua bảng 3.18 cho thấy: Năng suất chất khô cũng tỷ lệ thuận với năng suất chất xanh, tuy nhiên ở mỗi loài có một tỷ lệ khác nhau.
Sau khi trồng được 6 tháng năng suất chất khô của các loài dao động từ 0,67 – 6,46 tấn/ha; cao nhất là Trinh nữ không gai và thấp nhất là Xục xặc. Tiếp tục theo dõi ở giai đoạn sau khi trồng được 1 năm, năng suất chất xanh dao động
từ 0,81 – 11,59 tấn ha.; cao nhất là Muồng lá nhọn và thấp nhất là Xục xặc. Tổng sinh khối chất khô của cả năm ở các loài trồng trên đất sau khai thác quặng sắt dao động từ 1,48 – 16,99 tấn/ha. Như vậy sau khi trồng 1 năm tổng lượng vật chất khô trả lại cho đất của Cây muồng lá nhọn là cao nhất. Mức độ chênh lệch về năng suất chất khô được thể hiện rõ qua hình 3.5.
Hình 3.5. Năng suất chất khô sau trồng 6 tháng, 12 tháng 3.3.2. Chỉ tiêu về đất
3.3.2.1. Ẩm độ đất
Để đánh giá về tính chất đất được cải thiện như thế nào, chúng tôi tiến hành theo dõi một số chỉ tiêu lý tính và hóa tính của đất.
Qua 12 tháng theo dõi cho thấy: Các loài khác nhau thì khả năng duy trì
độ ẩm đất khác nhau, kết quả thí nghiệm được tổng hợp vào bảng 3.19
Qua bảng 3.19 ta thấy: Độ ẩm đất ở các công thức thí nghiệm có sự chênh lệch nhau, hay khả năng duy trì độ ẩm của các loài khác nhau. Tất cả các công thức trồng cây đều cao hơn công thức đối chứng, trong đó độ ẩm ở công thức trồng cây Trinh nữ không gai có độ ẩm cao hơn các công thức khác và Độ ẩm ở công thức không trồng cây (Đối chứng) là thấp nhất. Khả năng duy trì ẩm độ qua các tháng của công thức trồng cây Trinh nữ không gai là khá tốt, độ ẩm luôn
được duy trì ở mức 24,82% - 45,85%. 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 6 tháng 12 tháng Tổng cả năm Tấ n/h a Ct1 (Muồng lá nhọn) Ct2 (Đậu công) Ct3 (Đậu ren)
Ct4 (Trinh nữ không gai) Ct5 (Sunnhemp) Ct6 (Xục xặc) Ct7 (Cốt khí)
Bảng 3.19. Ẩm độ đất các công thức thí nghiệm trong tháng theo dõi thí nghiệm Đơn vị: % Công thức Tháng (năm 2011 – 2011) 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 CT 1 36,27 37,31 42,28 44,17 45,25 39,52 31,18 26,12 24,26 24,02 25,77 29,55 CT 2 35,65 36,16 37,18 39,26 40,10 37,39 27,40 24,02 22,86 22,43 23,75 24,60 CT 3 36,01 36,79 40,04 41,16 42,34 37,96 30,76 24,59 23,42 23,00 24,39 26,97 CT 4 36,34 38,39 42,83 45,85 46,24 40,42 33,42 28,17 25,35 24,82 27,47 30,10 CT 5 36,24 37,91 40,60 43,43 45,68 37,86 30,96 25,45 23,83 23,10 25,29 26,09 CT 6 36,38 36,85 38,23 40,44 41,14 38,90 28,39 24,52 23,32 22,78 24,17 25,34 CT 7 36,22 37,12 41,66 43,98 45,55 39,00 29,08 25,57 23,97 23,75 24,43 25,54 CT 8 35,94 36,17 36,66 37,38 38,22 37,14 24,06 23,36 22,06 21,25 22,25 22,99 CV (%) 0,30 0,30 0,50 0,30 0,20 0,70 0,60 0,70 0,70 0,60 0,70 0,80 LSD05 - - - -
3.3.2.2. Dung trọng đất
Đánh giá khả năng cải tạo lý tính đất của cây còn thông qua chỉ tiêu dung trọng đất. Kết quả theo dõi thí nghiệm được tổng hợp vào bảng 3.20.
Bảng 3.20. Dung trọng đất trƣớc và sau khi trồng 1 năm
Đơn vị: g/cm3
Công thức Thời gian Thay đổi
dung trọng Trƣớc trồng Sau trồng 1 năm
Ct1 (Muồng lá nhọn) 1,23 1,17 - 0,06
Ct2 (Đậu công) 1,22 1,20 - 0,03
Ct3 (Đậu ren) 1,23 1,18 - 0,05
Ct4 (Trinh nữ không gai) 1,23 1,16 - 0,07
Ct5 (Sunnhemp) 1,22 1,20 - 0,02 Ct6 (Xục xặc) 1,24 1,21 - 0,03 Ct7 (Cốt khí) 1,22 1,18 - 0,04 Ct8 (ĐC) 1,21 1,23 + 0,02 CV (%) 0,80 1,10 - LSD05 0,02 0,02 -
Để đánh giá sự thay đổi về dung trọng ở các công thức thí nghiệm tôi tiến hành theo dõi dung trọng của đất trước và sau khi trồng một năm. Dung trọng đất được xác định thông qua trọng lượng đất và thể tích của ống đóng.
Qua bảng 3.20 cho thấy: Dung trọng đất tại các ô thí nghiệm trước khi trồng tương đương nhau và dao động từ 1,21 – 1,24 g/cm3
.
Sau khi trồng một năm, hầu hết các công thức thí nghiệm có trồng cây dung trọng giảm đều, duy nhất chỉ có công thức không trồng cây thí nghiệm là có dung trọng tăng. Nguyên nhân làm cho dung trọng trong ô thí nghiệm không trồng cây tăng là do không có thực vật che phủ, do tác động của các yếu tố ngoại cảnh, thiên nhiên (mưa).
Sau khi trồng 1 năm dung trọng các ô thí nghiệm dao động trong khoảng 1,16 – 1,23 g/cm3. Các công thức thí nghiệm đã có sự thay đổi về dung trong, tuy
nhiên sự thay đổi chưa cao. Sau một năm trồng sự thay đổi về dung trọng trong các ô thí nghiệm có trồng cây dao động trong khoảng từ 0,02 – 0,07 g/cm3
. Trong các công thức trồng cây thí nghiệm thì công thức trồng cây Trinh nữ không gai là giảm về dung trong cao hơn cả (- 0,07g/cm3
), tiếp theo là công thức trồng Muồng lá nhọn (- 0,06 g/cm3
), thấp nhất là công thức trồng cây Sunnhemp (- 0,02 g/cm3). Sự suy giảm về dung trọng đất chưa đáng, do đó cần tiếp tục duy trì và theo dõi thí nghiệm để thấy rõ hơn về khả năng cải tạo lý tính của cây trồng trên đất sau khai khoáng.
3.3.2.3. Độ xốp của đất
Đánh giá về khả năng cải tạo lý tính của đất còn có chỉ tiêu về độ xôp đất. Độ xốp đất càng lớn thì đất càng tốt: Khi đất có độ xốp cao thì đất sẽ thoáng khí và cây trồng sẽ sinh trưởng và phát triển tốt. Độ xốp ở các công thức thí nghiệm được tổng hợp vào bảng 3.21.
Bảng 3.21. Độ xốp của đất trƣớc và sau khi trồng 1 năm
Đơn vị: %
Công thức Thời gian Thay đổi
về độ xốp
Trƣớc trồng Sau trồng 1 năm
Ct1 (Muồng lá nhọn) 52,08 54,43 + 2,34
Ct2 (Đậu công) 52,21 53,26 + 1,04
Ct3 (Đậu ren) 51,82 53,78 + 1,95
Ct4 (Trinh nữ không gai) 51,95 54,82 + 2,86
Ct5 (Sunnhemp) 52,21 53,13 + 0,91 Ct6 (Xục xặc) 51,56 52,60 + 1,04 Ct7 (Cốt khí) 52,21 53,78 + 1,56 Ct8 (ĐC) 52,60 51,82 - 0,78 CV (%) 0,10 0,20 - LSD05 0,09 0,18 -
Qua bảng 3.21 cho thấy: độ xốp ở các công thức thí nghiệm có trồng cây đều tăng sau khi trồng một năm; công thức đối chứng có độ xốp suy giảm. Sự thay đổi về độ xốp trong các công thức trồng cây thí nghiệm dao động trong khoảng từ 0,91 – 2,87%. Trong đó công thức thí nghiệm trồng cây Trinh nữ không gai có mức độ thay đổi về độ xốp là cao nhất (2,86%), tiếp theo là công thức trồng Muồng lá nhọn (2,34%), thấp nhất là công thức trồng Sunnhemp (0,91%). Công thức đối chứng không trồng cây thí nghiệm có độ xốp giảm (- 0,78%). Tuy nhiên, sự thay đổi về độ xốp ở các công thức thí nghiệm chưa cao do vậy cần tiếp duy trì nghiệm và theo dõi để thấy rõ hơn về khả năng cải thiện lý tính ở các công thức thí nghiệm.
3.3.2.4. Phân tích các chỉ tiêu về dinh dưỡng đất (mùn, đạm tổng số, lân tổng số, kali tổng số, pH) kali tổng số, pH)
Bảng 3.22. Chỉ tiêu về dinh dƣỡng đất sau khi trồng 1 năm thí nghiệm 2 Công thức Chỉ tiêu OM (%) P2O5 TS (%) NTS (%) K2OTS (%) pH Ct1 (Muồng lá nhọn) 2,017 0,069 0,194 0,467 5,45 Ct2 (Đậu công) 1,131 0,042 0,119 0,167 5,22 Ct3 (Đậu ren) 1,374 0,056 0,150 0,296 5,34
Ct4 (Trinh nữ không gai) 1,269 0,059 0,141 0,212 5,38
Ct5 (Sunnhemp) 1,191 0,044 0,099 0,191 5,31
Ct6 (Xục xặc) 1,127 0,036 0,129 0,108 5,29
Ct7 (Cốt khí) 1,145 0,047 0,133 0,178 5,27
Ct8 (ĐC) 0,946 0,032 0,098 0,143 5,19
Qua bảng 3.22 cho thấy: Các công thức có trồng cây cải tạo đất thì hàm lượng các chất dinh dưỡng trong đất đều cao hơn so với công thức đối chứng (không trồng cây).
Hàm lượng mùn trong đất sau khi trồng một năm dao động trong khoảng từ 0,964 đến 2,017%. Trong đó cao nhất là lượng mùn của công thức trồng Muồng lá nhọn (2,017%), Muồng lá nhọn là cây sinh trưởng tốt, lượng vật chất khô trả lại cho đất là lớn nhất. Công thức không trồng cây có hàm lượng mùn thấp nhất, vì không có sự trả lại vật khô và bị tác động của ngoại cảnh (mưa, gió…) làm rửa trôi chất dinh dưỡng trong đất. Theo số liệu của Agricultural Compendium, 1989, hàm lượng mùn trong đất ở các công thức thí nghiệm ở mức thấp (1,0 – 2,0 %) đến rất thấp (<1,0%) (bảng 3.12). Trong đó các công thức trồng cây cải tạo đất đều có hàm lượng mùn ở mức thấp, riêng công thức không trồng cây ở mức rất thấp.
Chỉ tiêu hàm lượng lân tổng số trong đất giữa các công thức thí nghiệm là khác nhau, dao động trong khoảng 0,032 đến 0,069%. Các công thức thí nghiệm có trồng cây đều cao hơn công thức đối chứng (không trồng cây). Theo Lê Văn Căn (1968), hàm lượng lân tổng số trong đất ở các công thức thí nghiệm ở mức từ nghèo (<0,06%) đến trung bình (0,06 – 0,10 %). Như vậy chỉ có công thức trồng Muồng lá nhọn là có hàm lượng lân ở mức trung bình (0,069%), các công thức còn lại đều ở mức nghèo.
Hàm lượng đạm tổng số trong đất ở các công thức thí nghiệm có trồng cây đều cao hơn công thức đối chứng và dao động trong khoảng 0,098 – 0,194%.
Theo số liệu của Agricultural Compendium, 1989, thì hàm lượng đạm tổng số
trong các công thức thí nghiệm ở mức thấp (0,05 – 0,12%) gồm các công thức trồng Đậu công, Sunnhepm và Xục xặc; còn lại các công thức khác ở mức trung bình (0,126 – 0,225%) (bảng 3.12). Trong đó cao nhất là công thức trồng Muồng lá nhọn (0,194%).
Hàm lượng kali tổng số trong đất ở các công thức thí nghiệm là khác nhau. Sau khi trồng một năm, hàm lượng kali tổng số trong đất trồng Muồng lá nhọn cao
nhất là 0,467%; tiếp đến là công thức trồng Đậu ren (0,296%); trong số các công thức trồng cây thì công thức trồng Xục xặc có hàm lượng lân thấp nhất (0,108%).
Chỉ tiêu pHKCL: Các ô thí nghiệm trồng cây độ pHKCL đều cao hơn công thức đối chứng. Kết quả bảng 3.22 cho thấy độ pH trong đất ở công thức trồng Muồng lá nhọn là cao nhất (5,45) và thấp nhất là công thức đối chứng (5,19). Độ pHKCL đều ở mức chua, khi đất có biểu hiện chua sẽ làm giảm khả năng hoạt động của các vi khuẩn phân giải trong đất (Sporocytophaga, Cytophaga, Bacillus,
Clostridium…), ngoài ra còn ảnh hưởng đến số lượng nốt sần của cây.
Kết quả theo dõi về khả năng sinh trưởng, cải tạo đất ở các công thức thí nghiệm cho thấy: Cây Trinh nữ không gai, Muồng lá nhọn, Cốt khí, Đậu ren là những loài sinh trưởng và phát triển tốt trên đất sau khai khoáng. Trong đó cây Trinh nữ không gai và cây Muồng lá nhọn là sinh trưởng tốt nhất. Đó là những loài có năng xuất chất xanh, chất khô, số lượng nốt sần cao hơn cả và kết quả phân tích cũng chi thấy hàm lượng chất dinh dưỡng trong đất ở công thức trồng Muồng lá nhọn là cao hơn các công thức khác. Tuy nhiên hàm lượng các chất dinh dưỡng chưa cao. Sự thay đổi về lý tính đất được đánh giá đánh giá thông qua các chỉ tiêu: độ ẩm, độ xốp, dung trọng đất. Hầu hết các công thức thí nghiệm được trồng cây đều có sự thay đổi về lý tính đất, cây Trinh nữ không gai làm cho lý tính đất thay đổi rõ hơn các công thức còn lại.
3.4. Nghiên cứu biện pháp chống sạt lở đất bằng biện pháp sinh học trên bãi thải sau khai khoáng có độ dốc lớn, có nguy cơ sạt lở cao thải sau khai khoáng có độ dốc lớn, có nguy cơ sạt lở cao
3.4.1. Khả năng sinh trưởng của cây trồng
Chúng tôi tiến hành trồng cỏ Vetiver, cỏ Voi, cây Sậy từ cuối tháng 7 – đầu tháng 8 năm 2010. Các giống cỏ được trồng tại khu đất bãi thải của
công trường khai thác quặng sắt, có động cao (35 – 450). Thời điểm trồng
khi mùa mưa gần kết thúc, thời tiết khí hậu rất thuận lợi cho cây trồng sinh trưởng và phát triển. Tỷ lệ sống sau trồng cả 3 giống cỏ đều đạt từ 90 - 95%. Kết quả thu được như sau:
3.4.1.1. Sinh khối chất xanh
Sinh khối chất xanh trong một lứa cắt là năng suất chất xanh trên một đơn
vị diện tích trong lứa cắt đó. Kết quả theo dõi được tổng hợp ở bảng 3.23.
Bảng 3.23. Sinh khối chất xanh các công thức thí nghiệm thí nghiệm 3
Đơn vị: tấn/ha
Công thức Thời gian
Lứa 1 Lứa 2 Lứa 3 Lứa 4 Tổng cả năm
Cỏ Vetiver 2,00 2,74 1,23 3,36 9,33
Cỏ voi 8,52 10,20 7,06 13,08 38,86
Cây sậy 2,18 3,09 1,29 3,92 10,48
CV (%) 5,10 2,30 5,40 1,40 1,10
LSD05 0,48 0,28 0,38 0,21 0,48
Kết quả theo dõi ở bảng 3.23 cho thấy: Sinh khối chất xanh của Cỏ voi là cao nhất. Cỏ voi đạt năng suất chất xanh từ 7,06 – 13,08 tấn/ha/lứa; do đó tổng sinh khối chất xanh của cả năm của cây cỏ voi cũng là cao nhất (38,86 tấn/ha/năm) trong các công thức thí nghiệm. Cỏ Vetiver có năng suất chất xanh thấp nhất đạt 9,33 tấn/ha/năm. Sau một năm theo dõi thì cây cỏ voi đạt năng suất chất xanh cao, đây là nguồn thức ăn cho gia súc, tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển chăn nuôi.
Hình 3.6. Năng suất chất xanh qua các lứa cắt và tổng cả năm
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00
Lứa 1 Lứa 2 Lứa 3 Lứa 4 Tổng cả năm
tấn
/ha Cỏ Vetiver
Cỏ voi Cây sậy
3.4.1.2. Độ ăn sâu của rễ
Khả năng giữ đất của cây phụ thuộc vào sự sinh trưởng của bộ rễ, khả năng đâm sâu, chiều dài của rễ và lượng rễ cây. Độ ăn sâu của rễ nói lên khả năng bám của cây vào đất, rễ ăn càng sâu thí khả năng bám giữ càng tốt. Kết quả theo dõi về khả năng ăn sâu của rễ được tổng hợp ở bảng 3.24.
Bảng 3.24. Độ ăn sâu của rễ qua các giai đoạn sinh trƣởng
Đơn vị: cm
Công thức Thời gian
Sau trồng 6 tháng Sau trồng 12 tháng CT 1 (Cỏ Vetiver) 60,33 93,33 CT 2 (Cỏ voi) 46,00 64,00 CT 3 (Cây sậy) 67,67 101,33 CV (%) 2,8 0,8 LSD05 3,69 1,51
Qua bảng 3.24 cho thấy: Khả năng ăn sâu của rễ rất khác nhau giữa các loài đem trồng trên đất sau khai thác quặng sắt. Có thể loài có rễ dài nhưng không hẳn có khả ăn sâu hơn các loài khác, vì khả năng ăn sâu của rễ phụ thuộc vào khả năng đâm xuyên của từng loài, rễ khỏe sẽ có khả năng ăn sâu tốt hơn.
Sau khi trồng được 6 tháng: Độ ăn sâu rễ của các loài dao động trọng khoảng 46,00 – 67,67 cm. Trong đó cây sậy có khả năng ăn sâu tốt nhất (67,67cm) và ngắn nhất là cỏ Vetiver (46,00cm).
Sau khi trồng một năm khả năngcây ăn sâu 101,33cm. Tiếp theo là khả năng ăn sâu của cỏ Vetiver, sau khi trồng được 6 tháng cỏ Vetiver ăn sâu 60,33 cm và đến một năm rễ cây ăn sâu 93,33 cm.
3.4.1.3. Chiều dài rễ
Chiều dài rễ cây của các loài cây là không giống nhau. Kết quả theo dõi về chiều dài rễ được tổng hợp ở bảng 3.25.
Bảng 3.25.Chiều dài rễ qua các giai đoạn sinh trƣởng thí
Đơn vị: cm
Công thức Thời gian
Sau trồng 6 tháng Sau trồng 12 tháng CT 1 (Cỏ Vetiver) 83,00 114,67 CT 2 (Cỏ voi) 89,67 103,67 CT 3 (Cây sậy) 94,67 125,00 CV (%) 1,5 1,7 LSD05 3,02 4,30
Qua bảng 3.25 cho thấy: sau khi trồng được 6 tháng cây sậy có chiều dài rễ lớn hơn cả (94,67 cm) tiếp theo đó cây cỏ Voi (89,67 cm), thấp nhất là cỏ Vetiver (83,00 cm); tuy nhiên sau khi trồng được một năm thì cỏ Voi lại có chiều dài rễ thấp nhất,