Thời gian từ khi bắt đầu lên liếp Tràm trồng Keo lai Số hộ Tỉ lệ (%) Số hộ Tỉ lệ (%)
< 5 năm 16 53,3 12 40
5 – 10 năm 9 30 10 33,3
> 10 năm 5 16,7 8 26,7
Tổng 30 100 30 100
Khoảng thời gian cải tạo lại liếp
Chưa cải tạo 13 43,3 12 40
4 năm 8 26,7 5 16,7
4,5 năm 0 0 4 13,3
5 năm 9 30 9 30
Tổng 30 100 30 100
Nghiên cứu trước đó của Lợi và ctv (2015) cho thấy đất trồng cây Keo lai có hiệu quả kinh tế hơn đất trồng Tràm. Một chu kỳ trồng Keo lai từ 4 – 5 năm nhưng lợi nhuận thu được 92 triệu đồng/ha/vụ, trong khi một chu kỳ trồng cây Tràm phải cần tới 7 - 8 năm trồng nhưng lợi nhuận chỉ đạt 34 triệu đồng/ha/vụ. Theo kết quả phân tích và đánh giá mơ hình trồng Keo lai được người dân ủng hộ hơn cây Tràm vì có lợi nhuận kinh tế cao gấp 3 - 4 lần. Với chu kỳ trồng ngắn, nên mơ hình trồng Keo lai có khả năng mở rộng qui mô không theo qui hoạch sử dụng đất của địa phương, điều này có thể làm cho quá trình xáo trộn tầng phèn xảy ra với tầng suất cao hơn mơ hình Trồng tràm. Vì thế đối với mơ hình Trồng tràm cần phải áp dụng kỹ thuật để tăng năng suất và rút ngắn chu kỳ canh tác đồng thời góp phần gìn giữ hệ sinh thái rừng Tràm đặc trưng của vùng U Minh Hạ, Cà Mau.
Tuy nhiên, việc lên liếp trồng Keo lai và Tràm có thể dẫn đến các vấn đề ơ nhiễm môi trường khác nhau. Nghiên cứu trước đây của Gương và ctv. (2009) và Trung (2015) đã chỉ ra rằng khi đào mương lên liếp sẽ đưa tầng phèn tiềm tàng lên làm đất mặt canh tác trở thành phèn hoạt động và làm giảm giá trị pH của môi trường đất và nước khu vực xung quanh liếp, các độc chất trong đất phèn như Al³⁺ và Fe³⁺ xuất hiện tại khu vực lên liếp, tuy nhiên, nồng độ của chúng thay đổi theo thời gian canh tác. Bên cạnh tác động của việc lên liếp trồng Tràm và Keo lai đến chất lượng môi trường đất và nước, các nghiên cứu khác cũng chỉ ra rằng xác bả thực vật trong khu vực canh tác cũng gây ảnh hưởng đến chất lượng nước. Ni và ctv. (2001) báo cáo rằng việc phân hủy thực bì cây Tràm có ảnh hưởng đến chất lượng nước mặt, trong đó thực bì tươi gây ảnh hưởng nhiều hơn thực bì khơ hay đã phân hủy. Thực tế, qui mô trồng Keo lai ngày càng tăng
nên khả năng ô nhiễm mơi trường nước ngày càng nghiêm trọng từ q trình phân hủy thực bì, vật chất rơi rụng tích lũy ngày càng nhiều từ đối tượng cây trồng này.
Tóm lại, cấu trúc liếp trồng Keo lai cao hơn liếp trồng tràm vì mương liếp cần được đào sâu hơn nên khả năng làm xáo trộn tầng phèn tiềm tàng nhiều hơn, đối với rừng trồng nhiều năm tuổi (keo lai > 3 năm, tràm > 5 năm) hoặc gần thời điểm thu hoạch thì khả năng liếp trồng bị bào mịn, các q trình oxy hóa sẽ phóng thích, rị rỉ phèn nhiều hơn, chảy tràn và rửa trôi xảy ra mạnh hơn sẽ gây nhiễm phèn các thủy vực lân cận hoặc xa hơn. Tuy nhiên cần xem xét các thông số chất lượng môi trường đất, nước để có kết luận chính xác hơn về các dự báo này.
4.1.2 Khảo sát hiện trạng canh tác lúa 2 vụ
Lịch thời vụ của mơ hình canh tác lúa 2 vụ được trình bày trong Hình 4.1. Kết quả cho thấy thời gian bắt đầu mùa vụ Đông Xuân thường sẽ bắt đầu từ tháng 9 và kết thúc vào tháng 1 năm sau. Mùa vụ Hè Thu tiếp theo bắt đầu vào tháng 4 và kết thúc vào tháng 8 trong năm. Trong khi đó, từ tháng 1 đến tháng 3 và tháng 8 đến tháng 9 thường sẽ là giai đoạn phơi đất nhằm tiêu diệt mầm cỏ dại, rửa phèn và làm mềm đất để dễ cày xới chuẩn bị cho mù vụ tiếp theo.
Hình 4.1 Lịch thời vụ canh tác lúa 2 vụ (dương lịch) tại khu vực nghiên cứu
Trước tình hình hạn hán kéo dài gay gắt và mùa khô và ngập cục bộ vào mùa mưa làm ảnh hưởng đến sản xuất nơng nghiệp do đó Sở Nơng nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Cà Mau đã hướng dẫn lịch thời vụ và cơ cấu giống lúa đến người dân để hạn chế thiệt hại do thời tiết gây ra và góp phần sản xuất được hiệu quả, vì vậy người dân đã chủ động gieo sạ từ cuối tháng 4 đến đầu tháng 5 dương lịch vì đây là thời điểm vừa kết thúc đợt nắng nóng nhiều ngày đầu tháng 4 và trước khi mùa mưa chính thức bắt đầu. Từ kết quả điều tra cho thấy số hộ hộ gieo sạ vào tháng 4 nhiều nhất với 22 (73,3%) và 8 hộ (26,7%) gieo sạ vào tháng 5 (Bảng 4.4).
Bảng 4.4 Tỉ lệ canh tác vụ đông xuân và hè thu Đông xuân Tháng 9 Tháng 10 Tổng Số hộ 5 25 30 Tỉ lệ % 16,7 83,3 100 Hè thu Tháng 4 Tháng 5 Tổng Số hộ 22 8 30 Tỉ lệ % 73,3 26,7 100
Về chuẩn bị đất cho canh tác lúa, phương pháp cày trục bừa được lựa chọn nhiều nhất với 76,7%, còn lại cày trục chiếm 23,3%. Sau khi máy cày xới lớp đất phía dưới lên bề mặt, máy trục sẽ thực hiện công việc tiếp theo đảm bảo đất sau khi cày sẽ được nhuyễn và bằng phẳng, cuối cùng là công đoạn bừa giúp dọn sạch cỏ hay các vật liệu thừa để chuẩn bị cho việc tiến hành gieo sạ. Bên cạnh đó, đa phần những hộ sản xuất có kinh nghiệm sẽ chọn phương pháp thêm cơng đoạn bừa đất để mùa vụ có thể đạt được năng suất cao hơn. Bảng 4.5 trình bày thơng số chiều rộng và chiều dài mương bao trong mơ hình canh tác lúa 2 vụ tại khu vực nghiên cứu. Các mương bao trong mơ hình lúa 2 vụ có kích thước chiều dài nhỏ nhất 216 m, lớn nhất 800 m, trung bình 426,2 m; chiều rộng nhỏ nhất 1m, lớn nhất 2 m trung bình 1,3 m. Bên cạnh đó chiều dài mương 145,5m và chiều rộng 0,4m là hai giá trị phổ biến nhất từ kết quả khảo sát. Dựa vào vị trí đất ruộng và kĩ thuật canh tác mà ở mỗi hộ trồng lúa có số lượng bao ngạn (mương bao) khác nhau. Nhiều nhất là kiểu 4 bìa bao chiếm 56,7%, kế đến là kiểu 2 bìa và 1 bìa lần lượt là 2 bìa (16,7%) và 1 bìa (13,3%), 3 bìa là kiểu được ít hộ sử dụng nhất và chỉ chiếm 5,7%. Mặc dù có số lượng bìa bao tồn bộ ruộng lúa (4 bìa) có tỉ lệ cao nhưng chủ yếu là để điều tiết nước cho ruộng, đảm bảo được việc thoát nước vào mùa mưa và dẫn nước vào mùa khơ. Với tình trạng khơ hạn khó phỏng đốn thì việc chủ động đào các mương bao xung quanh là hết sức cần thiết.
Bảng 4.5 Kích thước mương bao trong mơ hình canh tác lúa 2 vụ
Giá trị Kích thước mương bao
Chiều dài (m) Chiều rộng (m)
Nhỏ nhất 216 1
Lớn nhất 800 2
Trung bình 426,2 1,3
Trung vị 145,5 0,4
Mơ hình canh tác lúa hai vụ ít gây xáo trộn bề mặt đất hơn so với mơ hình trồng Tràm và Keo lai. Do đó, việc canh tác lúa ít gây phóng thích các độc tố trong đất phèn như Al và Fe. Thay vào đó, việc sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, quản lý nước có ảnh hưởng lớn đến môi trường và đa dạng cá trong vùng canh tác lúa hai vụ, đặc biệt là vào mùa khơ, lượng nước để pha lỗng trở thành yếu tố hạn chế. Trong điều kiện
nước tưới canh tác lúa hạn chế ở khu vực nghiên cứu do địa hình ven biển, khơng kết nối với các lưu vực sông, nên lượng nước vào mùa khơ thường thấp, với diện tích mương bao ruộng lúa nhỏ, nên khu vực lúa 2 vụ khơng có được các thủy vực đủ lớn và mơi trường thích hợp cho cá phát triển.
4.2 Đánh giá chất lượng môi trường đất
4.2.1 Biến động chất lượng đất theo cấp tuổi
Kết quả nghiên cứu (Bảng 4.6) cho thấy pH ở mơ hình trồng Keo lai có cấp độ tuổi > 3 (5,88±1,21) lớn hơn so với mơ hình Keo lai có cấp tuổi < 3 (4,51±1,05); nhận định này cũng đã được báo cáo trong nghiên cứu trước đây của Trung (2015) rằng cấp tuổi của Keo lai càng lớn giá trị pH có xu hướng càng tăng. Tương tư như vậy, pH ở mơ hình Tràm trồng ở cấp tuổi > 5 (4,58±1,03) lớn hơn so với ở cấp tuổi < 5 (4,39±1,07). Tuy nhiên, pH ở mơ hình Tràm tự nhiên có cấp tuổi > 10 nhỏ hơn đáng kể so với mơ hình Keo lai và Tràm trồng ở các cấp tuổi (Bảng 4.6); pH ở mơ hình Tràm trồng cũng được xác định thấp hơn so với mơ hình Keo lai. Xu hướng biến động pH của các mơ hình phù hợp với nghiên cứu trước đây (Trung, 2015). Nhìn chung, pH ở mơ hình keo lai và tràm trồng ở mức chua mạnh đến rất chua, và ở mức cực kỳ chua ở mơ hình tràm tự nhiên (Agricultural Compendium, 1989). Điều này cho thấy ở những khu vực đất bị xáo trộn, pH đất có giá trị cao hơn do nồng độ ion H+ bị rửa trơi do q trình cải tạo đất cho các hoạt động canh tác, trong khi đó pH thấp ở mơ hình tràm tự nhiên là do thủy vực kín, rất ít sự trao đổi nước với mơi trường bên ngồi do cần trữ nước để phòng chống cháy rừng. Thêm vào đó, phân tích sự khác biệt cũng cho thấy giá trị pH khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa hai cấp tuổi trong mơ hình Keo lai (p < 0,05). Trong khi, tỷ trọng và ẩm độ đã khơng ghi nhận sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở cả hai mơ hình (p > 0,05). Tỷ trọng đất ở mơ hình Tràm trồng có cấp tuổi < 5 lớn hơn so với ở cấp tuổi > 5. Trong khi đó, tỷ trọng ở mơ hình Tràm tự nhiên với cấp tuổi > 10 thấp hơn đáng kể so với tỷ trọng ở mơ hình trồng Keo lai và Tràm trồng. Ngun nhân có thể là do ẩm độ của đất tại rừng Tràm tự nhiên cao do chứa nhiều nước và đất có chứa nhiều chất hữu cơ làm cho tỷ trọng thấp (Bảng 4.6).
Ẩm độ trong đất ở mơ hình trồng Keo lai với cấp tuổi < 3 cao hơn so với cấp tuổi > 3. Ẩm độ ở mơ hình Tràm trồng ở các cấp tuổi khơng khác biệt có ý nghĩa, và ẩm độ đất ở mơ hình Tràm trồng hơn hơn đáng kể so với ẩm độ đất tại mơ hình trồng Keo lai. Trong khi đó, ẩm độ ở mơ hình Tràm tự nhiên có cấp tuổi > 10 cao hơn đáng kể so với các mơ hình Tràm trồng, và Keo lai. Ngun nhân ẩm độ tại khu vực Tràm tự nhiên cao có thể là do đất có khả năng giữ nước, tán rộng của cây Tràm có thể làm giảm q trình bốc thốt hơi nước, duy trì ẩm độ. Ngược lại, ở mơ hình trồng Keo lai và trồng Tràm do quá trình lên liếp làm cho khả năng giữ nước giảm, ánh sáng mặt trời chiếu đến nhiều hơn so với khu vực Tràm tự nhiên nên ẩm độ có khuynh hướng cao hơn.
Bảng 4.6 Biến động chất lượng đất dựa trên cấp tuổi tại các mơ hình (Đơn vị: năm tuổi)
Chỉ tiêu Keo lai Tràm trồng Tràm tự nhiên
< 3 > 3 < 5 > 5 > 10 pH 4,51±1,05 5,88±1,21 4,39±1,07 4,58±1,03 2,98±0,18 Tỉ trọng 1,73±0,76 1,73±0,77 1,73±0,77 1,64±0,67 1,25±0,32 Ẩm độ đất 25,88±4,16 23,85±3,37 35,49±4,33 35,94±3,81 50,13±4,15 TN 0,16±0,18 0,15±0,05 0,16±0,04 0,12±0,04 0,22±0,03 TP 0,07±0,01 0,09±0,01 0,07±0,02 0,06±0,02 0,05±0,01 CHC 5,62±0,86 5,79±1,26 6,83±1,64 6,75±0,92 13,66±2,81 p-value pH = 0,007; TP = 0,00; TN = 0,03
Hàm lượng chất hữu cơ trong đất tại mơ hình trồng Keo lai ở cấp tuổi < 3 và > 3 có rất ít sự khác biệt (Bảng 4.6). Tương tự như vậy, hàm lượng chất hữu cơ trong đất tại mơ hình trồng Tràm ở hai cấp tuổi khác biệt không đáng kể, tuy nhiên hàm lượng chất hữu cơ trong đất ở mơ hình Tràm trồng cao hơn hàm lượng chất hữu cơ trong đất ở mơ hình trồng Keo lai (Bảng 4.6). Tại mơ hình Tràm tự nhiên với cấp tuổi > 10, hàm lượng chất hữu cơ lên đến 13,66±2,81 %, cao hơn đáng kể so với hàm lượng chất hữu cơ trong đất tại mơ hình Keo lai và Tràm trồng. Ngun nhân có thể là do xác bả thực vật và vật rụng từ cây Tràm đã bổ sung chất hữu cơ cho đất. Hàm lượng chất hữu cơ cao, độ ẩm cao có thể dẫn đến sự phân hủy yếm khí tạo ra các khí như CH4, H2S, N2O gây ô nhiễm môi trường nước làm ảnh hưởng đến đời sống thủy sinh vật.
Hàm lượng TN trong đất ở mơ hình trồng Keo lai ở các cấp tuổi khơng có sự khác biệt lớn như hàm lượng TN ở khu vực Tràm trồng. Tại khu vực Tràm trồng, hàm lượng đạm ở mơ hình có cấp tuổi cây < 5 có khuynh hướng lớn hơn hàm lượng đạm ở mơ hình có cấp tuổi cây > 5, khác biệt có ý nghĩa trong thống kê (p < 0,05). Ở cả hai mơ hình Keo lai và Tràm trồng, hàm lượng đạm trong đất ở cấp tuổi lớn hơn có khuynh hướng thấp hơn hàm lượng đạm có trong đất ở cấp tuổi thấp hơn (Bảng 4.6). Nguyên nhân có thể là do sự hấp thu của Keo lai và Tràm ở cấp tuổi lớn hơn diễn ra nhiều hơn. Hàm lượng đạm trong mơ hình Tràm tự nhiên cao, ít biến động và cao hơn đáng kể so với hàm lượng đạm có trong đất ở mơ hình trồng Keo lai và Tràm trồng. Nguyên nhân có thể là do nhiều vật chất hữu cơ hiện diện tại khu vực Tràm tự nhiên do xác bả thực vật từ cây Tràm hồn trả lại cho đất. Có thể thấy, mức độ tác động của con người vào khu vực tự nhiên có thể dẫn đến sự thay đổi nồng độ đạm trong đất rất lớn.
Hàm lượng lân trong đất ở mơ hình trồng Keo lai có cấp tuổi > 3 lớn hơn so với hàm lượng lân có trong đất ở cấp tuổi < 3 (p < 0,05) (Bảng 4.6). Hàm lượng lân trong đất ở mơ hình Tràm trồng cũng có khuynh hướng tương tự như ở mơ hình trồng Keo lai. Tuy nhiên, hàm lượng lân trong đất ở khu vực trồng Tràm tự nhiên thấp hơn so với mơ hình Tràm trồng và Keo lai. Lân là yếu tố hạn chế trong mơi trường, nên thường có nồng độ rất thấp và năng suất của cây trồng chịu sự giới hạn của hàm lượng lân trong 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, không 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 nơng 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 nơng 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