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, cao nhất vẫn là cây Sậy. Với độ tin cậy của thí nghiệm ở mức cho phép.
3.4.1.4. Khối lượng rễ cây
Tuy nhiên ngoài các chỉ tiêu trên thì khối lượng rễ cũng rất quan trọng trong việc đánh giá khả năng giữ đất của cây. Cây có bộ rễ lớn, lượng rế nhiều khả năng giữ đất càng tốt. Khi số lượng rễ nhiều, rễ cây của các khóm cỏ đan xen vào nhau tạo thánh một lưới giữ đất rất tốt. Kết quả theo dõi về khối lượng rễ cây được tổng hợp qua bảng 3.26.
Bảng 3.26. Khối lƣợng rễ cây qua các giai đoạn sinh trƣởng thí nghiệm 3
Đơn vị: g/cây
Công thức Thời gian
Sau trồng 6 tháng Sau trồng 12 tháng CT 1 (Cỏ Vetiver) 101,33 128,33 CT 2 (Cỏ voi) 90,67 109,33 CT 3 (Cây sậy) 12,33 21,00 CV (%) 4,1 4,9 LSD05 6,31 9,59
Qua bảng 3.26 cho thấy: Các loài khác nhau có khối lượng rễ cây khác nhau. Cỏ Vetiver là loài có khối lượng rễ cây lớn nhất. Sauk hi trồng được 6 tháng cở Vetiver có khối lượng rễ là 101,33 g/khóm, sau khi trồng được một năm đạt 128,33 g/khóm. Thấp nhất là cây sậy, sau khi trồng được một năm chỉ đạt 21g/khóm.
3.4.2. Đánh giá đất sau mùa mưa
3.4.2.1. Lượng đất bị xói mòn rửa trôi
Xói mòn và rửa trôi là những mối đe dọa thường xuyên đối với đất dốc vùng nhiệt đới ẩm, gây nên sự mất dinh dưỡng và độ phì của lớp đất mặt, dẫn đến sự axít hóa trong đất. Nếu không có thảm thực vật che phủ thì những tác động do xói mòn rửa trôi đất sẽ ảnh hưởng rất lớn đến sản xuất nông nghiệp và đời sống dân sinh. Đối với những loài có sinh khối lớn ngoài việc chống xói mòn sạt lở còn làm thức ăn cho gia súc.
Với thí nghiệm đào hố bẫy đất tại các ô thí nghiệm có trồng cỏ và ô đối chứng không trồng cỏ. Sau khi theo dõi, cân lượng đất bị rửa trôi qua những trận mưa lớn trong giai đoạn từ tháng 3 đến tháng 7 năm 2011 cho kết quả như sau:
Bảng 3.27. Lƣợng đất bị xói mòn trong các tháng mƣa
Đơn vị: tấn/ha
Công thức Thời gian (tháng mƣa năm 2011)
Tháng 3 Tháng 4 Tháng 5 Tháng 6 Tháng 7 Tổng CT1 (Cỏ Vetiver) 0,28 0,43 0,96 1,46 3,13 5,24 CT2 (Cỏ voi) 0,47 0,71 1,60 3,06 5,84 9,34 CT3 (Cây sậy) 0,68 0,87 1,89 3,59 7,04 11,06 CT4 (Đối chứng) 0,96 1,18 4,87 15,60 22,62 39,52 CV (%) 7,0 7,2 3,8 7,9 5,4 6,0 LSD05 0,08 0,12 0,18 0,93 0,71 1,95
Số liệu bảng 3.27 cho thấy: Lượng đất bị rửa trôi tại các khu vực đất dốc trong mùa mưa là khá lớn. Tại các ô thí nghiệm trồng các loài khác nhau thì lượng đất bị xói mòn cũng khác nhau và đều thấp hơn ô đối chứng.
Tổng khối lượng đất bị rửa trôi ở tầng đất mặt từ tháng 3 đến tháng 7 ở các ô thí nghiệm lần lượt như sau: Ở ô đối chứng không trồng cây lượng đất bị xói mòn là lớn nhất 39,52 tấn/ha; sau đó đến ô thí nghiệm trồng cây Sậy 11,06
tấn/ha; cỏ Voi 9,34 tấn/ha; thấp nhất là cỏ Vetiver 5,24 tấn/ha. Kết quả theo dõi thí nghiệm có độ tin cậy (CV= 6,5%). Sự sai khác ở các ô thí nghiệm là có ý nghĩa ở mức xác suất 95%.
Kết quả nghiên cứu về các loài chống xói lở cho thấy: Cỏ Vetiver là loài có khối lượng rễ lớn nhất đồng cũng là loài có khả năng chống xói lở tốt nhất so với các loài đem trồng thí nghiệm. Như vậy có sự tương quan nghịch giữa lượng rễ cây và lượng đất xói mòn. Điều này chứng tỏ khả năng giữ đất của rễ cây là rất tốt.
3.4.2.2. Lượng dinh dưỡng đất bị xói mòn rửa trôi
Để đánh giá lượng dinh dưỡng xói mòn tôi tiến hành lấy mẫu đất tại các hố bẫy đất, qua các trận mưa sau đó trộn đều các mẫu và phân tích đánh giá hàm lượng dinh dưỡng trong đất. Kết quả phân tích mẫu đất tại Viện Khoa học sự sống trường ĐH Nông Lâm Thái Nguyên được kết quả sau (bảng 3.28).
Bảng 3.28. Chỉ tiêu về dinh dƣỡng đất tại các hố bẫy đất Ký hiệu
mẫu
Chỉ tiêu
OM (%) P2O5 TS (%) NTS (%) K2OTS (%)
T8 - 136 0,721 0,014 0,086 0,101
Kết hợp bảng 3.28 và bảng 3.27 (cột tổng lượng đất xói mòn trong mùa mưa), tôi tính được lượng chất dinh dưỡng trong đất bị xói mòn ở các công thức thí nghiệm trong mùa mưa. Kết quả được tổng hợp vào bảng 3.28.
Bảng 3.29. Tổng lƣợng dinh dƣỡng trong đất bị xói mòn rửa trôi trong các tháng mƣa Đơn vị: tạ/ha Công thức Lƣợng dinh dƣỡng OM P2O5 TS NTS K2OTS CT1 (Cỏ Vetiver) 0,168 0,002 0,045 0,042 CT2 (Cỏ voi) 0,300 0,004 0,080 0,076 CT3 (Cây sậy) 0,355 0,004 0,095 0,090 CT4 (Đối chứng) 1,269 0,016 0,340 0,320
Kết quả theo dõi tổng lượng đất xói mòn trong các tháng mùa mưa và kết quả phân tích các chỉ tiêu về đất được tổng hợp trong bảng 3.29 cho thấy:
Các công thức trồng cây đều có lượng dinh dưỡng bị rửa trôi thấp hơn so với công thức đối chứng.
Lượng mùn ở các công thức dao động trong khoảng từ 0,168 – 1,296 tạ/ha, trong đó công thức đối chứng có lượng mùn bị mất nhiều nhất (1,296 tạ/ha) và thấp nhất là công thức trồng cỏ Vetiver (0,168 tạ/ha). Vì đây là hai công thức có lượng đất xói mòn nhiều nhất và ít nhất. Vậy đất dốc không trồng cây sau mỗi mùa mưa sẽ bị mất đi một lượng mùn khá lớn (1,296 tạ/ha), gấp 7,71 lần lượng đất bị mất của công thức trồng cỏ Vetiver, điều này làm cho đất ngày càng bị thoái hóa, bạc màu.
Lượng P205, Nitơ, K2O ở công thức không trồng cây cũng bị mất nhiều nhất lần lượt là 0,016; 0,340; 0,320 tạ/ha và thấp nhất là công thức trồng cỏ Vtiver; lượng dinh dưỡng bị mất lần lượt là 0,002; 0,045; 0,042 tạ/ha.
Như vậy hàng năm sau mỗi mùa mưa một lượng đất khá lớn bị xói lở (39,52 tấn/ha). Lượng đất xói lở này ngoài việc làm bồi lấp dòng chẩy còn làm ô nhiễm môi trường cảnh quan. Bên cạnh đó hiện tượng xói mòn hàng năm vào mùa mưa làm cho đất bị mất đi một lượng dinh dưỡng khá lớn. Đó là một trong
những nguyên nhấn làm cho đất bị thoái hóa, bạc màu. Suy thoái môi trường đất, ô nhiễm nguồn nước. Với nghiên cứu trồng các loài cỏ bản địa và nhập nội đã giảm thiểu đáng kể lượng đất bị xói mòn, và hạn chế mất dinh dưỡng đất, bảo vệ môi trường đất, môi trường nước.
3.4.2.3. Đánh giá hiện tượng, khả năng bị sạt lở
Tại khu vực thí nghiệm có độ dốc khá cao từ 35- 450. Những khu vực này khi có mưa lớn, hiện tượng đất bị xói mòn rửa trôi trong mùa mưa là thường xuyên. Đặc biệt phía trên đỉnh của bãi thải chưa trồng cây, lượng nước mưa sẽ được dồn toàn bộ xuống dưới mà không được giữ lại. Quan sát bề mặt đất trước khi trồng và ở ô đối chứng thấy có những vệt đất ngoằn nghèo, có chỗ thành rãnh chảy từ trên xuống xuôi theo dòng nước chảy.
Sau khi trồng các giống cỏ Voi, cỏ Vetiver, cây Sậy, quan sát bề mặt đất trong các ô thí nghiệm trồng cỏ, có ít những vệt đất tạo thành rãnh, không có vết nứt ngoằn nghèo. Sau trồng 6 tháng – 1 năm, các băng cỏ Vetiver, Voi có lượng rễ nhiều hơn, rễ đan xen vào nhau, phủ kín đất. Bộ rễ cỏ phát triển mạnh làm giảm cơ bản tốc độ của dòng chảy và giữ đất tốt hơn.
Kết quả nghiên cứu cho thấy cỏ Vetiver có khả năng chống xói lở tốt nhất trên đất sau khai thác khoáng sản có nguy cơ sạt lở cao.
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 1. Kết luận
Tình trạng khai thác khoáng sản trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên diễn ra khá mạnh. Tuy nhiên công nghệ khai thác hầu hết đã lạc hậu, máy móc đều từ những năm 90 của thế kỷ trước. Hình thức khai thác chủ yếu là khai thác lộ thiên, chiếm dụng diện tích lớn, khối lượng chất thải đất đá lớn, công tác bảo vệ môi trường chưa quan tâm đúng mức. Đất tại các khu vực khai khoáng hầu hết đã bị ô nhiễm, xáo trộn, ảnh hưởng đến đời sống của người dân gần các khu vực khai khoáng. Cần có những biện pháp bảo vệ, cải tạo môi trường đất, nước, không khí quanh khu vực khu khai thác.
Thí nghiệm trồng cây đậu đỗ ngắn ngày cho thấy: Cây Đậu đen là cây sinh trưởng tốt nhất, có hàm lượng chất xanh chất khô là cao nhất trong số các loài đem trồng. Đồng thời là cây cho năng suất hạt cao nhất. Và kết quả phân tích hàm lượng các chất dinh dưỡng trong đất cũng cho thấy, cây Đậu đen có hàm lượng các chất cao nhất (hàm lượng OM là 1,345%).
Thí nghiệm trồng cây họ đậu dài ngày trên đất sau khai khoáng bị xáo trộn bề mặt nhiều cho thấy: Sau một năm trồng cây Muồng lá nhọn có năng suất cao nhất, tiếp theo là cây Trinh nữ không gai, Đậu ren, Cốt khí. Về khả năng cải tạo hóa tính và lý của đất, tuy mới trồng được một năm những kết quả theo dõi khả năng cải tạo đất đã có sự thay đổi cả về dung trọng, độ xốp, hàm lượng các chất dinh dưỡng. Trong đó đất trồng Muồng lá nhọn cho hàm lượng chất dinh dưỡng cao hơn cả.
Với thí nghiệm cây chống xói lở, cây cỏ Vetiver có khả năng giữ đất tốt nhất trong số các loài trồng làm thí nghiệm. Tuy nhiên khả năng sinh trưởng về sinh khối trên đất sau khai khoáng có độ dốc cao không tốt bằng các loài còn lại. Khả năng nhân giống của cỏ là khá tốt. Cỏ vetiver có thể giữ được hàng tấn đất
trong mỗi mùa mưa (khoảng 34,28 tấn/ha) so với công thức đối chứng. Cùng với kết quả phân tích hàm lượng các chất dinh dưỡng trong đất bị xói mòn (đất lấy tại các hố bẫy đất): Trong một mùa mưa nếu trồng cỏ Vetiver thì có thể giữ được hàng tạ mùn (1,101 tạ mùn/ha) so với công thức đối chứng không trồng cây.
2. Kiến nghị
Với đất ít xáo trộn, tỷ lệ đá lẫn thấp, tiến hành cải tạo 2 - 3 vụ bằng cây Đậu đen, một loài cây sinh trưởng và phát triển khá tốt trong thí nghiệm 1.
Cần tiếp tục nghiên cứu và duy trì các thí nghiệm để thấy rõ được khả năng cải tạo đất của các loài. Đặc biệt là cây Trinh nữ không, cây Muồng lá nhọn, Cốt khí, Đậu ren. Trong đó cây Trinh nữ không gai tuy là cây nhập nội nhưng đã sinh trưởng khá tốt và còn có thể làm thức cho gia xúc.
Cây cỏ Vetiver có khả năng chống xói lở tốt, tuy nhiên là cây mà gia súc không ăn được. Do đó nên trồng xen giữa cây cỏ Vetiver và cây cỏ Voi sẽ đảm bảo được hiệu quả của mô hình.
CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN
Đặng Văn Minh, Bùi Thanh Hải, Đào Văn Núi, Nguyễn Duy Hải
(2011), “Đánh giá chất lượng đất sau khai thác khoáng sản tại Thái Nguyên”,
Tạp chí Hội Khoa học đất Việt Nam, Số 36 - 2011; tr 163 – 167.
Đặng Văn Minh, Đào Văn Núi (2011), “Nghiên cứu khả năng sinh
trưởng của cây phân xanh họ đậu trên đất sau khai thác khoáng sản tại tỉnh Thái Nguyên”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Đại học Thái Nguyên, Tập 77, số 01; tr 39 – 42.
TÀI LIỆU THAM KHẢO A. Tài liệu tiếng việt
1. Hiếu Anh (2010), Năm 2010 sản lượng quặng sắt của Trung Quốc có thể đạt
1 tỷ tấn, thông tin mạng internet, website: http://vietchinabusiness.vn/th- gii/trung-quc/16211-nam-2010-san-luong-qung-sat-cua-trung-quoc-co- the-dat-1-ty-tan.html (31/03/2010)
2 . Đào Văn Bảy – Phùng Tiến Đạt, 2007, Giáo trình hóa nông học, Nxb ĐH Sự phạm.
3. Lê Thanh Bồn (2006), Giáo trình thổ nhưỡng học. Nxb Nông
nghiệp – Hà Nội.
4. Đặng Đình Chấn (1981), Kỹ thuật gieo trồng một số cây phân xanh chủ yếu
trên đất đồi. Nxb Nông nghiệp, Hà Nội.
5. Võ Văn Chi (2004), Từ điển thực vật thông dụng. Nxb Khoa học và Kỹ thuật,
chi nhánh TP HCM.
6. Công ty Gang thép Thái Nguyên (1998), Báo cáo đánh giá tác động môi trường mỏ sắt Trại Cau năm 1998.
7. Công ty cổ phần Gang thép Thái Nguyên (2008), Đánh giá tác động môi trường và dự án cải tạo mở rộng mỏ sắt Trại Cau.
8. Công ty cổ phần Gang thép Thái Nguyên (2009), Báo cáo kết quả quan trắc
môi trường chi nhánh công ty cổ phần Gang thép Thái Nguyên Mỏ sắt Trại Cau năm 2009, Thái Nguyên tháng 10 năm 2009.
9. Công ty TNHH công nghệ môi trường Nông lâm, Mười nguyên nhân gây ô nhiễm, thông tin mạng internet, website: http://vietbao.vn/Khoa-hoc/10- nguyen-nhan-gay-o-nhiem/62249390/188/ (10/12/12008)
10. Cục Khuyến nông - Khuyến lâm (1999), Cây họ đậu cố định đạm trong canh
tác đất dốc, Nguyễn Xuân Quát, Nguyễn Hữu Vĩnh, Đào Công Khanh,