2.1. Đối tượng nghiên cứu
2.1.1. Khu vực nghiên cứu
Đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) là một vùng đất rộng lớn nằm quanh khu vực hạ lưu sông Hồng thuộc miền Bắc Việt Nam, vùng đất bao gồm 10 tỉnh và thành phố: Bắc Ninh, Hà Nam, Hà Nội, Hải Dương, Hải Phịng, Hưng n, Nam Định, Ninh Bình, Thái Bình và Vĩnh Phúc với gần 21 triệu dân (niên giám thống kê 2014). Tổng diện tích của vùng Đồng bằng sơng Hồng là 21060 km2, chiếm 6,4% diện tích cả nước. Diện tích đất nơng nghiệp của ĐBSH là 7693 km2, đất lâm nghiệp là 5198 km2, đất chuyên dùng chiếm 3184 km2 và đất ở là 1410 km2 (niên giám thống kê 2014). Theo đó, diện tích đất dành cho nơng nghiệp chiếm tỷ trọng lớn nhất trong cơ cấu đất sử dụng (36,5%).
Hình 13: Địa điểm lấy mẫu
Đề tài tập trung nghiên cứu vào các khu vực đất nông nghiệp của Đồng bằng sông Hồng, cụ thể, đề tài đã thu thập 39 mẫu đất lúa tại Hà Nội, Ninh Bình, Nam Định, Thái Bình, Hải Phịng, Vĩnh Phúc, Hà Nam, Hải Dương, Quảng Ninh và Bắc Ninh. Đề tài dựa trên quan sát của Clark (2003) khi cho rằng phytolith có sự thay đổi tùy theo lớp phủ thực vật và loại đất. Trong q trình thực địa, nhóm lấy mẫu đã cố gắng để tìm các mẫu đất trong các loại đất khác nhau nhằm so sánh sự hiện diện của Silic (đặc biệt là phytolith) có trong từng loại đất. Các loại đất có tính chất đặc trưng cũng được thu thập để phân tích, ví dụ như đất chua, đất mặn… Nghiên cứu cũng xem xét kết quả của Haynes (2014) trước khi thu mẫu, đó là: các ion kim loại hóa trị 3 như Al3+, Fe3+, nhóm có ưu thế trong đất chua, có thể bị giữ lại trên bề mặt của cấu trúc phytolith và làm hạn chế khả năng hòa tan cũng như khả năng di động của phytolith trong đất. Ngoài ra, nghiên cứu cũng xem xét việc lấy mẫu dựa trên sự khác nhau của lớp phủ thực vật. Những thông tin cơ bản của hệ thống canh tác tại
địa bàn nghiên cứu được thu thập bằng cách điều tra trong suốt q trình thực địa được tóm tắt tại bảng 1:
Bảng 1: Thông tin cơ bản về khu vực nghiên cứu
Mã
hóa Tọa độ Địa điểm Đặc điểm canh
tác
Loại đất
SH 1 20°40'00''E 105°47'08''N An Phú, Ứng Hòa, Hà
Nội Chuyên lúa, 2 vụ Đất phù sa glay
SH 2 20°36'35”
E 105°51'21''N Lạc Nhiếc, Hà Nam Chuyên lúa, 2 vụ Đất phù sa glay
SH 3 20°33'47''E 105°53'41''N Thanh Nộn, Hà Nam Chuyên lúa, 1 vụ
đông xuân Đất phù sa glay
SH 4 20°18'25''E 105°56'54''N La Vân, Ninh Bình Chuyên lúa, 2 vụ Đất phù sa glay
SH 5 20°22'56''E 106°31'14''N Tiền Hải, Thái Bình Chuyên lúa, 2 vụ
Đất phèn tiềm tàng sâu, mặn
trung bình
SH 6 20°19'16''E 106°35'51''N Cồn Vành, Thái Bình Chuyên lúa, 2 vụ Đất mặn nhiều
SH 7 20°24'04''E 106°29'02''N An Ninh, Thái Bình Chuyên lúa, 2 vụ
Đất phèn tiềm tàng sâu, mặn
trung bình
SH 8 20°37'30''E 106°23'21”N Đồng Lệ, Đơng Hưng,
Thái Bình Chuyên lúa, 2 vụ
Đất phèn tiềm tàng nông, mặn
nhiều
SH 9 20°44'25''E 106°29'56
''N
Giang Biên, Vĩnh Bảo, Hải Phòng
1 vụ lúa + 1 vụ màu
Đất phèn hoạt động sâu, mặn
SH 10 20°58'24''E 106°50'39''N Đồng Linh, Quảng Yên,
Quảng Ninh 1-chuyên ngô, 2 - chuyên lúa Đất vàng nhạt trên đá cát SH 11 20°59'56''E 106°51'09 ''N
Quỳnh Phú, Quảng Yên,
Quảng Ninh Chuyên lúa, 2 vụ
Đất vàng nhạt trên đá cát
SH 12 21°05'06''E 106°31'30
''N
Trạo Hà, Đức Chính,
Quảng Ninh Chuyên lúa, 2 vụ
Đất mặn trung bình
SH 13 21°07'43''E 106°23'47
''N Trại Tròn, Bắc Ninh Chuyên lúa, 2 vụ
Đất phù sa có tầng loang lổ của hệ thống sông Hồng SH 14 20°47'37''E 106°47'07 ''N
Hưng Đạo, Dương Kinh,
Hải Phòng Chuyên màu, 2 vụ Đất phù sa glay
SH 15 20°44'12''E 106°18'08
''N
Tân Phong, Ninh Giang,
Hải Dương Chuyên lúa, 2 vụ
Đất phù sa có tầng loang lổ
đỏ vàng
SH 16 20°44'12''E 106°18'06
''N
Quang Hưng, Ninh
Giang, Hải Dương Chuyên lúa, 2 vụ Đất phù sa glay
SH 17 20°59'57''E 105°44'17
''N
Đại Áng, Thanh Trì, Hà
Nội Chuyên lúa, 2 vụ
Đất phù sa khơng được bồi, trung tính,
ít chua
SH 18 20°54'33''E 105°41'45''N Ngọc Hòa, Chương Mỹ,
Hà Nội Chuyên lúa, 2 vụ
Đất phù sa không được
bồi, chua
SH 19 20°51'57''E 105°41'32''N Quảng Bị, Chương Mỹ,
Hà Nội Chuyên lúa, 2 vụ
Đất phù sa không được
bồi, chua
SH 20 20°47'35''E 105°38'37''N Trấn Phú, Chương Mỹ,
Hà Nội Chuyên lúa, 2 vụ
Đất nâu vàng trên phù sa cổ
SH 21 20°41'11''E 105°40'57''N Hợp Tiến, Mỹ Đức, Hà
Nội Chuyên lúa, 2 vụ Đất phù sa glay
SH 22 20°38'18''E 105°53'2''N Đại Cương, Hà Nam Chuyên lúa, 2 vụ Đất phù sa glay
SH 23 20°38'59
''E 106°1'2''N Chuyên Ngoại, Hà Nam Chuyên lúa, 2 vụ Đất xám
ferallit
SH 24 20°44'6''E 106°7'8''N Hạ Lễ, An Thi, Hưng
Yên Chuyên lúa, 2 vụ Đất phù sa glay
Yên
SH 26 20°56'30''E 106°7'33''N Dương Quang, Mỹ Hào,
Hưng Yên Chuyên lúa, 2 vụ Đất phù sa glay
SH 27 20°59'32''E 106°4'47'' Đại Đồng, Văn Lâm,
Hưng Yên Chuyên lúa, 2 vụ
Đất phù sa khơng được bồi, trung tính,
ít chua
SH 28 20°59'12''E 106°3'15''N Chỉ Đạo, Văn Lâm,
Hưng Yên Chuyên lúa, 2 vụ
Đất phù sa khơng được bồi, trung tính,
ít chua
SH 29 21°09'41''E 105°52'17''N Thụy Lâm, Đông Anh,
Hà Nội Chuyên lúa, 2 vụ
Đất phù sa không được
bồi, chua
SH 30 21°2'54''E 105°26'27''N Yên Bài, Ba Vì, Hà Nội Chuyên lúa, 2 vụ Đất nâu vàng
trên phù sa cổ
SH 31 21°9'15''E 105°16'26''N Bảo Yên, Thanh Thủy,
Phú Thọ Chuyên lúa, 2 vụ
Đất phù sa trung tính, ít
chua
SH 32 21°15'54''E 105°16'31''N Quốc Lộ 32, Phú Thọ Chuyên lúa, 2 vụ Đất xám
ferallit
SH 33 21°24'35''E 105°13'39''N Hùng Vương, Trường
Thịnh, Phú Thọ Chuyên lúa, 2 vụ
Đất nâu vàng trên phù sa cổ
SH 34 21°21'27''E 105°27'7''N Văn Quán, Lập Thạch,
Vĩnh Phúc Chuyên lúa, 2 vụ
Đất nâu vàng trên phù sa cổ
SH 35 21°25'11''E 105°35'56''N Hồ Sơn, Tam Đảo, Vĩnh
Phúc Chuyên lúa, 2 vụ
Đất xám bạc màu trên phù
sa cổ
SH 36 20°52'40"E 105°54'25"N Hồng Vân, Thường Tín,
Hà Nội Chuyên lúa, 2 vụ
Đất phù sa không được
SH 37 20°56'20"E 105°51'43”N Tứ Hiệp. Thanh Trì, Hà
Nội Chuyên lúa, 2 vụ Đất phù sa
SH 38 20°34'19”E 106°19'33”N Phú Lương, Đông Hưng,
Thái Bình Chuyên lúa, 2 vụ Đất phù sa glay
SH 39 20°49'51”E 106°37'55”N Hồng Thái, An Dương,
Hải Phòng Chuyên lúa, 2 vụ Đất phù sa glay
Hoạt động canh tác trong vùng nghiên cứu là rất đa dạng với nhiều loại cây trồng và nhiều mùa vụ, tuy nhiên, hoạt động chủ yếu vẫn là canh tác lúa với 2 vụ thu hoạch trong năm. Vụ xuân thường diễn ra vào giữa tháng 1 và kết thúc vào cuối tháng 4, vụ Hè bắt đầu từ đầu tháng 6 và kết thúc vào giữa tháng 9. Khu vực nghiên cứu được để không 2 lần trong năm (trong tháng 5 và giai đoạn từ tháng 10 đến hết tháng 12). Một số vùng có đặc thù riêng với việc trồng thêm ngũ cốc (như ngô, lạc, đậu tương…) hoặc luân phiên canh tác một vụ ngũ cốc rồi đến một vụ lúa trong năm.
Hầu hết các điểm trong khu vực lấy mẫu đều có điều kiện thủy văn tốt, tuy nhiên, vẫn có một số khu vực cịn có điều kiện hạn chế như An Phú, Thanh Nộn, La Vân và Giang Biên gây ảnh hưởng tới canh tác và năng suất cây trồng. Nông dân tại các khu vực này phải sử dụng các phương pháp thủy lợi để đưa nước vào các cánh đồng trước khi mùa vụ mới bắt đầu.
Việc sử dụng và quản lý phụ phẩm nông nghiệp sau thu hoạch cũng có sự khác nhau giữa các vùng trong khu vực nghiêm cứu. Thông thường, nông dân sẽ chôn lấp trực tiếp rơm rạ xuống đất sau mỗi mùa thu hoạch. Tuy nhiên, tại một số vùng có điều kiện thủy văn khơng được thuận lợi, rơm rạ được đưa ra khỏi đồng ruộng sau khi thu hoạch. Do đó, nghiên cứu khơng có thơng tin rõ ràng để có thể kết luận về việc quản lý phụ phẩm sau thu hoạch của khu vực nghiên cứu.
Tại thời điểm lấy mẫu, các điểm lấy mẫu đang ở các giai đoạn khác nhau như: vừa mới thu hoạch xong, cải tạo đất sau thu hoạch hoặc chuẩn bị cho một vụ mới.
2.1.2. Đối tượng nghiên cứu
39 mẫu đất được thu thập theo phương pháp lấy mẫu hỗn hợp tại các vùng thuộc Đồng bằng Sông Hồng ở độ sâu 0-25cm.Mẫu thu được sau đó được để khơ tại nhiệt độ phòng, đồng nhất, giã nhỏ và rây qua kích thước 2mm và được bảo quản bằng hộp nhựa. Những mẫu đất này được phân tích những tính chất cơ bản của đất cũng như hàm lượng phytolith, qua đó, đánh giá mối quan hệ giữa sự hiện diện của phytolith với đặc điểm canh tác nông nghiệp cũng như các yếu tố khác tại vùng nghiên cứu.