4.2 Đánh giá chất lượng môi trường đất
4.2.2 Biến động chất lượng đất theo tầng phèn
Tại khu vực Tràm tự nhiên, pH của tầng phèn sâu (2,99±0,13) cao hơn so với tầng phèn nông (2,97±0,23); điều này cho thấy đất trong mơ hình Tràm tự nhiên cực kỳ chua dựa trên thang đánh giá của Agricultural Compendium (1989). Giá trị pH trong đất tại mơ hình Tràm tự nhiên được ghi nhận tương đối ổn định, khơng ghi nhận khác biệt có
ý nghĩa thống kê (p > 0,05). Tuy nhiên, giá trị pH được ghi nhận tại khu vực Tràm tự nhiên có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của Tràm; bởi nghiên cứu trước đây của Bá (2003) đã báo cáo rằng giới hạn chịu đựng của cây Tràm ở mức pH > 2,9. Song song đó, pH tại khu vực Tràm trồng và Keo lai có xu hướng biến động đáng kể giữa hai tầng phèn nông và phèn sâu (p < 0,05). Trong đó, giá trị pH của tầng phèn sâu có khuynh hướng cao hơn so với tầng phèn nông tại khu vực Tràm trồng và Keo lai. Cụ thể, giá trị pH tại khu vực Tràm trồng dao động trong khoảng từ 3,75±0,23 (phèn nông) và 5,23±0,99 (phèn sâu); Keo lai được xác định có giá trị pH trung bình là 4,32±1,13 đối với tầng phèn nông và 6,07±0,81 đối với tầng phèn sâu. Các giá trị này chỉ ra đất ở mức chua trung bình đến rất chua (Agricultural Compendium, 1989). Kết quả phân tích pH trong đất tại khu vực nghiên cứu tương đối phù hợp với nghiên cứu trước đây của Bé (2021), giá trị pH trong đất phèn nông dao động từ 4,71 – 4,92 (mơ hình Tràm trồng) và 3,67 - 3,86 (mơ hình Keo lai). Tại cùng tầng phèn nơng, giá trị pH trong đất của mơ hình trồng Keo lai cao hơn đáng kể so với mơ hình Tràm tự nhiên (p < 0,05). Tương tự như vậy, giá trị pH trong đất ở tầng phèn sâu giữa các mơ hình Tràm tự nhiên, Tràm trồng và Keo lai khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05), trong đó pH trong mơ hình trồng Keo lai có giá trị cao nhất. Sự xáo trộn do hoạt động lên liếp canh tác, chăm sóc ở mơ hình Tràm trồng và Keo lai đã có ảnh hưởng rất đáng kể đến giá trị pH, pH ở mơ hình trồng Keo lai có giá trị cao do điều kiện mương liếp thơng thống, khả năng trao đổi nước với mơi trường bên ngồi nhiều hơn so với các mơ hình cịn lại. Việc gia tăng pH đất tầng sâu cho thấy phèn tiềm tàng đã chuyển thành phèn hoạt động và đã phóng thích nhiều độc tố Al và Fe vào mơi trường nước.
Hình 4.2 Biến động các thơng số vật lý đất theo tầng phèn
Ghi chú: (*) ghi nhận sự khác biệt giữa hai tầng phèn trong cùng mơ hình. Kí tự a, b, c và A, B, C trong cùng tầng phèn cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở độ tin cậy 95%.
Tỷ trọng của đất ở mơ hình Tràm tự nhiên ở tầng phèn nơng (1,32±0,36 g/cm³) thấp hơn so với tỷ trọng đất ở tầng phèn sâu (1,19±0,29 g/cm³) (Hình 4.2). Tỷ trọng của đất ở mơ hình Tràm trồng giữa hai tầng phèn khơng khác biệt có ý nghĩa thống kê (p > 0,05), tuy nhiên, tỷ trọng của đất ở tầng phèn sâu có sự biến động lớn hơn. Tại mơ hình trồng Keo lai, tỷ trọng của đất của hai tầng phèn ít có sự biến động và đất ở tầng phèn sâu có xu hướng cao hơn so với tầng phèn nông. Trong cùng tầng phèn nông, tỷ trọng của đất xếp theo thứ tự tăng dần Tràm tự nhiên (1,32±0,36 g/cm³) < Tràm trồng (1,59±0,6 g/cm³) < Keo lai (1,64±0,65 g/cm³). Tại cùng tầng phèn sâu, tỷ trọng của đất cũng được ghi nhận có xu hướng tương tự, theo thứ tự tăng dần như sau Tràm tự nhiên (1,19±0,29 g/cm³) < Tràm trồng (1,78±0,81 g/cm³) < Keo lai (1,82±0,85 g/cm³). Nhìn chung, tỷ trọng ở cả 3 mơ hình Tràm tự nhiên, Tràm trồng và Keo lai đối với 2 tầng phèn đều thấp hơn nhiều so với kết quả của (Tấu, 2005), điều này cho thấy đất trồng rất nhiều mùn, được tích lũy từ q trình phần hủy thực bì và vật chất rơi rụng từ rừng. Như vậy, hoạt động canh tác làm thay đổi đặc tính đất ở các tầng phèn khác nhau và đã ảnh hưởng đến tỷ trọng của đất.
Đối với ẩm độ, không ghi nhận khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa hai tầng phèn trong cùng một mơ hình; tuy nhiên, giữa các mơ hình đều cho thấy sự khác biệt rất lớn (p < 0,05) (Hình 4.2). Tại mơ hình Tràm tự nhiên và Tràm trồng, ẩm độ đất tại tầng phèn
nông biến động nhiều hơn (51,10±5,02% và 36,55±4,48%) và có xu hướng lớn trong tầng phèn sâu (49,17±3,24% và 34,88±3,43%). Ngược lại, mơ hình Keo lai đã ghi nhận ẩm độ ở tầng phèn nông (24,43±3,91%) thấp hơn so với tầng phèn sâu (25,3±3,9%). Nghiên cứu trước đây của Karananidi et al. (2022) đã báo cáo rằng độ ẩm của đất tăng lên theo chiều sâu, đặc biệt là khi gần mực nước ngầm. Tuy nhiên, đặc điểm của khu vực nghiên cứu thuộc khu vực đất ngập nước xu hướng biến động ngược lại đã được ghi nhận trong nghiên cứu này. Bên cạnh đó, tầng phèn nơng chịu tác động nhiều hơn của nhiệt độ và các hoạt động canh tác làm gia tăng q trình bốc thốt hơi nước. Thêm vào đó, Hình 4.2 cũng cho thấy sự chêch lệch đáng kể của mơ hình Tràm tự nhiên so với mơ hình Tràm trồng và mơ hình Keo lai. Ngun nhân có thể là do hoạt động canh tác đã làm giảm ẩm độ của đất dẫn đến ẩm độ của đất ở mơ hình Tràm tự nhiên lớn hơn so với mơ hình Tràm trồng và mơ hình trồng Keo lai. Ẩm độ của đất ở tầng phèn sâu có khuynh hướng ít biến động hơn và thấp hơn so với ẩm độ của đất ở tầng phèn nơng. Ẩm độ ở mơ hình Tràm tự nhiên cao là do quá trình trữ nước thường xuyên phục vụ cho công tác bảo tồn rừng đã làm mực nước mặt thường xuyên ở mức cao, quá trình thẩm thấu nước xuyên qua lớp đất rừng. Hơn nữa rừng tự nhiên có độ che phủ lớn làm bề mặt đất rừng không tiếp xúc được với ánh sáng cũng góp phần giữ ẩm cho đất. Ngồi ra ẩm độ ở các mơ hình Tràm trồng và Keo lai có thể bị tác động do việc điều tiết hệ thống nước tưới trong khu vực.
Hình 4.3 Biến động hàm lượng chất hữu cơ và dinh dưỡng theo tầng phèn
Ghi chú: (*) ghi nhận sự khác biệt giữa hai tầng phèn trong cùng mơ hình. Kí tự a, b, c và A, B, C trong cùng tầng phèn cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở độ tin cậy 95%.
Hàm lượng chất hữu cơ trong đất ở tầng phèn nông (13,76±3,35%) cao hơn tầng phèn sâu (13,56±2,47%) đối với mơ hình Tràm tự nhiên (Hình 4.3). Mặc dù vậy, nghiên cứu vẫn chưa tìm thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa hai tầng phèn (p > 0,05). Ngược lại, sự khác biệt đáng kể giữa hai tầng phèn trong mơ hình Tràm trồng và Keo lai đã được ghi nhận (p < 0,05). Cụ thể, hàm lượng chất hữu cơ tại mơ hình Tràm trồng và Keo lai trong tầng phèn sâu thấp hơn tầng phèn nông. Với các giá trị được ghi nhận dao động từ 6,01±1,37 (phèn sâu) – 7,57±0,61% (phèn nông) đối với mơ hình Tràm trồng và 5,24±0,68 (phèn sâu) – 6,16±1,19% (phèn nơng) đối với mơ hình Keo lai. So sánh với nghiên cứu của Bé (2021) cũng đã cho thấy chất hữu cơ xu hướng thấp hơn trong đất phèn sâu tại cả hai mơ hình Tràm trồng và Keo lai; trong đó, Keo lai vẫn được ghi nhận có hàm lượng thấp nhất. Tuy nhiên, các mơ hình có xu hướng tích tụ chất hữu cơ nhiều hơn so với trước đây (Hồng, 2017; Bé, 2021). So với kết quả đánh giá của Chính, (2006) thì hàm lượng chất hữu cơ các mơ hình trồng rừng trên được đánh giá ở mức rất giàu, điều này chủ yếu là do lượng thực bì tích lũy ngày càng nhiều theo qui mô trồng rừng thực tế ở địa phương. Bên cạnh đó, kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng chất hữu cơ biến động rất lớn ở các mơ hình canh tác tùy thuộc vào loại cây trồng và mức độ tác động của con người. Cụ thể, hàm lượng chất hữu cơ trong mơ hình Tràm tự nhiên cao hơn so với mơ hình Tràm trồng và Keo lai (p < 0,05). Điều này được giải thích rằng tại các khu vực đất bão hòa nước, sự khuếch tán oxy bị hạn chế; do đó, chất hữu cơ bị phân hủy kỵ khí với tốc độ chậm hơn (Inglett et al., 2004). Một nghiên cứu trước đây trên đất phèn được thực hiện tại Đồng bằng sông Cửu Long cũng cho thấy rằng ở độ sâu 1 m, đất có khả năng oxy hóa khử thấp, cùng với sự tích luỹ chất hữu cơ tại chỗ (Husson et al., 2000; Nga và Thủy, 2012). Theo Agricultural Compendium (1989) và Hưng (2004), hàm lượng chất hữu cơ được đánh giá ở mức rất giàu tại mơ hình Tràm tự nhiên và Tràm trồng; ở mức giàu đối với mơ hình Keo lai. Thêm vào đó, hàm lượng chất hữu cơ tại mơ hình Tràm trồng và Keo lai cũng nằm trong khoảng giới hạn của TCVN 7376:2004 – đất phèn (2,15 – 8,32%).
Hàm lượng TN trong đất tại khu vực Tràm tự nhiên trong tầng phèn sâu (0,22±0,04%) khơng có sự chênh lệch đáng kể so với tầng phèn nơng (0,22±0,02%) (Hình 4.3). Kết quả phân tích tại mơ hình Tràm trồng và Keo lai có xu hướng biến động lớn và cao hơn trong đất phèn nông; nhận định này được ghi nhận tương tự với nghiên cứu trước đây của Anh (2013). Trong đất phèn nông, hàm lượng TN được đánh giá ở mức trung bình đối với mơ hình Tràm trồng (0,15±0,04%) và khá đối với mơ hình Keo lai (0.19±0.17%) (Agricultural Compendium, 1989; Hưng và ctv., 2004). Tuy nhiên, theo TCVN 7373: 2004 – đất phèn (0,145 – 0,42 %N), hàm lượng nitơ tổng tại mơ hình Tràm trồng và Keo lai đều nhỏ hơn tiêu chuẩn khuyến khích đối với đất phèn. Hàm lượng TN trong đất ở cả tầng phèn nông và phèn sâu ở mơ hình Tràm tự nhiên đều cao hơn đáng kể so với mơ hình trồng Keo lai và Tràm trồng; tuy nhiên, nghiên cứu chỉ xác
định có ý nghĩa thống kê trong đất phèn sâu (p < 0,05). Điều này cho thấy hoạt động canh tác có ảnh hưởng rất lớn đến sự biến động hàm lượng TN trong đất. Cụ thể đối với Tràm và Keo lai thì hoạt động chăm sóc bón phân chỉ được thực hiện khi cây trồng còn nhỏ (năm đầu của chu kỳ trồng), từ năm thứ hai đến thu hoạch cây chủ yếu lấy dinh dưỡng tự môi trường tự nhiên, điều này dẫn đến hàm lượng TN trong đất sẽ giảm theo thời gian trồng rừng.
Đối với sự biến động của hàm lượng TP, nghiên cứu đã tìm thấy ít có sự biến động
ở khu vực Tràm tự nhiên và khơng có sự khác biệt giữa tầng phèn nơng (0,05±0,01%) và tầng phèn sâu (0,05±0,01%) (Hình 4.3). Ngược lại, hàm lượng lân trong đất ở mơ hình Tràm trồng và Keo lai biến động rất lớn giữa hai tầng phèn và giá trị lân ở tầng phèn nơng có khuynh hướng cao hơn so với tầng phèn sâu (Hình 4.3). Hàm lượng lân trong đất ở tầng phèn nông và tầng phèn sâu được sắp theo thứ tự tăng dần Tràm tự nhiên (0,05±0,01%) < Tràm trồng (0,07±0,02%) < Keo lai (0,09±0,01%). Kết quả này đã xác định hàm lượng TP trong tất cả các mơ hình ở mức rất nghèo (Agricultural Compendium, 1989). Bên cạnh đó, so sánh với TCVN 7374:2004 - đất phèn (0,03 – 0,08 %P2O5) hàm lượng TP tại các mơ hình đều phù hợp với giá trị khuyến cáo. Hàm lượng lân trong đất thấp là do trên đất phèn xảy ra tình trạng lân bị cố định bởi các oxide Fe, Al, điều này có thể làm giảm tính độc hại của nhơm. Trong đất TP được chia làm hai dạng bao gồm lân hữu cơ và lân vô cơ (lân khống), hàm lượng lân khống có xu hướng gia tăng theo độ sâu và hàm lượng lân hữu cơ thì tích lũy khá cao ở tầng đất mặt. Yếu tố này cũng đã góp phần tạo ra sự chênh lệch giữa hai tầng đất bởi cấu trúc đất tại khu vực nghiên cứu chủ yếu là sét (thành phần sét > 40%), điều này đã hạn chế sự gia tăng hàm lượng lân trong đất phèn sâu. Tóm lại, TP ở mơ hình Tràm trồng và Keo lai cao hơn mơ hình Tràm tự nhiên là do hàm lượng lân hữu cơ liên tục được tích lũy từ qui mơ trồng thâm canh Keo lai và Tràm ngày càng được mở rộng tại địa phương nghiên cứu. Với chu kỳ trồng ngắn và xoay vịng liên tục đã góp phần sinh ra lượng thực bì và vật chất rơi rụng rất lớn từ rừng trồng.