IV Cơ sở khoa học của ựề tài
1.5.2.3 Thành phần vi sinh vật ựất ựồi núi Việt Nam
So với ựất ựồng bằng thì tổng số vi sinh vật trong ựất ựồi núi không lớn, chỉ từ 20 ựến 30 triệu tế bào/g ựất (Bảng 1.12), trị số cực ựại tìm thấy là 40 triệu tế bào/g ựất. Số lượng vi sinh vật phụ thuộc khá rõ vào hàm lượng chất hữu cơ và ựộ ẩm ựất. Trong các ựất giầu hữu cơ và chua thì nấm và xạ khuẩn tăng lên [11].
Bảng1.12 Thành phần vi sinh vật trong ựất ựồi núi Việt Nam (tầng 0-10 cm, 106 tế bào/g ựất khô)
Loại ựất Vi khuẩn Xạ khuẩn Nấm Tổng số VSV đất feralit trên ựá vôi,Thuận châu, Sơn la* 18,0 1,6 0,8 20,4
đất feralit trên ba dan 22,3 5,2 4,2 31,7 đất feralit trên phiến thạch 12,6 4,5 2,2 19,3
đất mùn alit trên núi, Thuận châu, Sơn la* 20,0 0,5 5,0 25,5
Nguồn: Ngô Thế Dân, Hoàng Lương Việt, 1982[11]
Theo V.V.Dokuchaev, nhà khoa học người Nga cho rằng: đất như là một thực thể tự nhiên có nguồn gốc và lịch sử phát triển riêng, là thực thể với những quá trình phức tạp và ựa dạng diễn ra trong nó. đất ựược coi là khác biệt với ựá. đá trở thành ựất dưới ảnh hưởng của một loạt các yếu tố tạo thành ựất như khắ hậu, cây cỏ, khu vực, ựịa hình và tuổi. Theo ông, ựất có thể ựược gọi là các tầng trên nhất của ựá không phụ thuộc vào dạng; chúng bị thay ựổi một cách tự nhiên bởi các tác ựộng phổ biến của nước, không khắ và một loạt các dạng hình của các sinh vật sống hay chết [10]
Theo Nguyễn Mười và các cộng sự (2000) ựất có các thành phần cơ bản sau:
Trong ựó chất vô cơ do ựá phá hủy tạo thành chiếm 95 % trọng lượng hay 38 % thể tắch chất rắn. Chất hữu cơ do xác vi sinh vật phân hủy chiếm dưới 5 % trọng lượng hoặc 12 % thể tắch chất rắn. Không khắ một phần từ khắ quyển xâm nhập vào (O2 +
Thổ nhưỡng Chất rắn Khe hở giữa các hạt Các loài sinh vật Chất vô cơ Chất hữu cơ Không khắ Nước
34
N2), một phần do ựất sinh ra (CO2 và hơi nước). Nước chủ yếu do từ ngoài nhập vào, vì có hòa tan nhiều chất cho nên nước trong ựất thực chất là dung dịch ựất. Sinh vật trong ựất có nhiều loài như côn trùng, giun, nguyên sinh ựộng vật, các loài tảo và một số lượng lớn vi sinh vật [10].
35
Chương 2
đỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 đối tượng, phạm vi nghiên cứu
2.1.1 đối tượng nghiên cứu
- đất ựang canh tác ruộng bậc thang của 3 xã Chế Cu Nha, Dế Su Phình, Púng Luông huyện Mù Cang Chải tỉnh Yên Bái
- đất chưa canh tác ruộng bậc thang của 3 xã Chế Cu Nha, Dế Su Phình, Púng Luông huyện Mù Cang Chải tỉnh Yên Bái
2.1.2 Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu ựược thực hiện tại vùng ựất nông nghiệp trồng lúa nước của 3/13 xã (La Pán Tẩn, Chế Cu Nha, Dế Xu Phình) huyện Mù Cang Chải, tỉnh Yên Bái với diện tắch khoảng 500 ha trong tổng diện tắch 10.649 ha ựất nông nghiệp của huyện.
2.2 Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu ựánh giá thực trạng sản xuất nông nghiệp trên ựất vùng nghiên cứu. - Nghiên cứu xác ựịnh các ựặc ựiểm cơ bản về tắnh chất lý học, tắnh chất hóa học của ựất ựang canh tác ruộng bậc thang và ựất chưa canh tác ruộng bậc thang.
- Nghiên cứu xác ựịnh tên cho ựất ruộng bậc thang theo hệ phân loại ựất, FAO- UNESSCO
- đề xuất các biện pháp sử dụng ựất ruộng bậc thang có hiệu quả.
2.3 Phương pháp nghiên cứu
2.3.1 Phương pháp thu thập tài liệu
2.3.1.1 Phương pháp ựiều tra số liệu sơ cấp
+ Phỏng vấn trực tiếp nông hộ về tình hình sản xuất, chế ựộ canh tác, chế ựộ bón phân...nhằm lựa chọn các chỉ tiêu nghiên cứu.
2.3.1.2 Phương pháp thu thập các số liệu thứ cấp
+ Thu thập các tài liệu ựiều kiện tự nhiên kinh tế, xã hội, ựất ựai (ựặc ựiểm khắ hậu, thổ nhưỡng, ựịa hình, tình hình sử dụng ựất), ựiều kiện kinh tế xã hội (cơ sở kinh tế, cơ sở hạ tầng phục vụ cho sản xuất nông nghiệp, ựịnh hướng thị trường) tại các phòng ban chuyên môn của huyện Mù Cang Chải.
36
Về thổ nhưỡng: Mẫu ựất ựược ựào và mô tả theo hướng dẫn của FAO - UNESSCO và ựược lấy dựa trên cơ sở sau:
- Mẫu ựất ựược lấy trên ruộng bậc thang có thời gian canh tác ở 2 giai ựoạn: + RBT canh tác lâu nhất trên 30 năm (đào và lấy mẫu phân tắch 10 phẫu diện) + RBT canh tác mới nhất dưới 10 năm (đào và lấy mẫu phân tắch 02 phẫu diện). - Mẫu ựất ựược lấy trên ựất canh tác nương rẫy thông thường ựể so sánh (đào và lấy mẫu phân tắch 03 phẫu diện).
Các phẫu diện thu thập theo vị trắ
Thực vật Số năm canh tác KH Mẫu Vị trắ Ghi chú
CCN 05 I DXP 03 I đồi tạp (Chưa canh tác ruộng bậc thang) >30 năm PL 01 II PL 05 I CCN 03 I CCN 04 I PL 02 II Lúa - Màu CCN 02 II DXP 01 II DXP 04 II CCN 01 III DXP 02 III >30 năm DXP 05 III PL 03 I Lúa (đã canh tác ruộng bậc thang) < 10 năm PL 04 III
2.3.3 Phương pháp phân tắch mẫu ựất:
để xác ựịnh các tắnh chất lý học, hóa học của ựất ruộng bậc thang, chúng tôi ựã tiến hành phân tắch các chỉ tiêu sau: độ ẩm ựất, thành phần cấp hạt (4 cấp: Sét, thịt, cát mịn, cát thô), ựộ chua (pHH2O, pHKCl), hàm lượng cacbon hữu cơ (OC, %), ựạm tổng số (N, %), lân tổng số (P2O5, %), kali tổng số (K2O, %), lân dễ tiêu (P2O5, mg/100 g ựất), kali dễ tiêu (K2O, mg/100 g ựất), Canxi (Ca2+, meq/100 g ựất), Magiê (Mg2+, meq/100 g ựất), Kali trao ựổi (K+, meq/100 g ựất), Natri (Na+, meq/100 g ựất), dung tắch hấp thu trong ựất (CEC, meq/100 g ựất).
Các mẫu ựất ựược phân tắch các chỉ tiêu theo phương pháp của FAO-ISRIC (1987, 1995), của Viện Thổ nhưỡng Nông hóa (1998) và TCVN, như sau:
37
+ độ ẩm: Xác ựịnh bằng phương pháp sấy ở nhiệt ựộ 105 OC cho ựến khi khối lượng không thay ựổi.
+ Thành phần cấp hạt: đất ựược xử lý bằng oxy già (H2O2) 30 - 35 % ựể loại chất hữu cơ. Khuyếch tán keo bằng Natri Hexametaphotphat/Natri Cacbonat, lắc ựất ựể qua ựêm. Sét và thịt ựược tách ra khỏi cát bằng cách lọc qua rây ướt (50 ộm) và xác ựịnh bằng phương pháp pipét. Cát ựược tách bằng rây khô.
+ pH: đo pH bằng pH-meter trong huyền phù theo tỷ lệ ựất : dung dịch là 1:5 (nước cất hoặc KCl 1M tùy theo xác ựịnh pHH2O hoặc pHKCl).
+ Cacbon hữu cơ tổng số (OC, %): Phương pháp Walkley-Black: tác ựộng chất hữu cơ với hỗn hợp Kali Bicromat (K2Cr2O7) N/3trong Axắt Sunfuric (H2SO4) 25N và chuẩn ựộ Bicromat dư bằng muối Mohr (Ferrous Sulphate) với chỉ thị màu BDS (Barium Diphenylamine Sulphonate).
+ đạm tổng số (N, %): Phương pháp Kenựan (Kjeldahl): Phá hủy mẫu bằng Axắt Sunfuric (xúc tác bằng ựồng sulfat, kali sulfat và selen) chuyển N hữu cơ về dạng Sunphat Amon - (NH4)2SO4, cho kiềm tác ựộng chuyển về dạng NH3 và ựược thu vào dung dịch Axắt Boric, chuẩn ựộ với axắt tiêu chuẩn (HCl 0,01N).
+ Lân tổng số (P2O5,%): Sử dụng Axắt Pecloric cùng H2SO4 phân hủy và hòa tan các hợp chất phốtpho trong ựất; xác ựịnh hàm lượng lân bằng phương pháp trắc quang (Spectrophotometer).
+ Kali tổng số (K2O, %) Máy quang kế ngọn lửa: Phân hủy và hòa tan mẫu bằng hỗn hợp H2SO4 và HClO4; xác ựịnh hàm lượng K trong dung dịch bằng máy quang kế ngọn lửa (Flamephotometer).
+ Lân dễ tiêu (P2O5, mg/100g ựất): Sử dụng theo phương pháp Bray II: Chiết rút P bằng dung dịch NH4F 0,03M/HCl 0,1M; so màu trên máy chiết quang có chọn lọc ở bước sóng 882 nm.
+ Kali dễ tiêu (K2O, mg/100g ựất): Quang kế ngọn lửa: Chiết rút K bằng Amôn Axêtat 1N; dịch chiết ựược ựốt trên máy quang kế ngọn lửa AAS- Kắnh lọc K768 nm.
+ Bazơ trao ựổi: Quang phổ hấp thụ nguyên tử: Xác ựịnh bằng cách tác ựộng mẫu với Amôn Axêtat 1M (NH4OAc) ở pH = 7. Các cation Ca2+, Mg2+, K+, Na+ ựược
38
ựo trong dịch chiết và ựo trên máy Quang phổ hấp phụ nguyên tử - Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS-3300 Pekin Elmer).
+ Dung tắch hấp thu trong ựất (CEC, meq/100g ựất): Trao ựổi bằng NH4OAc (Amôn Axêtat) ở pH=7, rửa bằng cồn 80%, trao ựổi NH4+ bằng KCl 1M ở pH = 2,5. Xác ựịnh NH4+ trong dung dịch theo Kjeldahl, hấp thu NH3+ bằng HBO3, chuẩn ựộ bằng HCl 0,01 N.
+ độ chua trao ựổi: Trao ựổi bằng các Cation, chiết bằng dung dịch KCl 1M, chuẩn ựộ bằng dung dịch NaOH 0,02M.
2.3.4 Phương pháp phân loại ựất
Quá trình ựiều tra, khảo sát, nghiên cứu các ựặc ựiểm của ựất ruộng bậc thang huyện Mù Cang Chải ựược tiến hành trên cơ sở tuân thủ các tài liệu hướng dẫn sau:
- Chú dẫn bản ựồ ựất Thế giới
(Legend of Soil Map of the World. FAO-UNESCO. 1988, 1990)
- Hướng dẫn phân chia ựơn vị ựất phụ
(Guidelines for Distinguishing Soil Subunits in the FAO/UNESCO/ISRIC Revised Legend. FAO. 1991)
- Hướng dẫn mô tả phẫu diện ựất.
(Guidelines for Soil Description. FAO. 1990)
- Phương pháp phân tắch ựất.
(Procedures for Soil Analysis. ISRIC. 1986, 1987, 1995) (Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, 1998)
- Cơ sở tham chiếu Tài nguyên ựất Thế giới
(World Reference Base for Soil Resources. ISSS/ISRIC/FAO. 1998)
- Bản Thuyết minh Các loại ựất chắnh của Thế giới
(Lecture Notes on the Major Soils of the World. World Soil Resources Reports No.94. FAO. 2001)
- Sổ tay ựiều tra, phân loại ựánh giá ựất (Hội Khoa học ựất Việt Nam, 2000).
- Quy trình ựánh giá ựất ựai phục vụ nông nghiệp - 10 TCN 343 - 98
(Bộ Nông nghiệp và PTNT, 1999)
- Quy phạm ựiều tra lập bản ựồ ựất tỷ lệ lớn - 10 TCN 68 - 84 (Bộ NN&PTNT, 1984)
39
Chương 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 đặc ựiểm ựịa bàn nghiên cứu
3.1.1 điều kiện tự nhiên
3.1.1.1. Vị trắ ựịa lý
Mù Cang Chải là huyện vùng cao, nằm ở phắa Tây tỉnh Yên Bái trong toạ ựộ ựịa lý từ 21o39' ựến 21o50' vĩ ựộ Bắc và từ 103o56' ựến 104o23' kinh ựộ đông. Ranh giới của huyện ựược xác ựịnh như sau:
Phắa Bắc giáp tỉnh Lai Châu và tỉnh Lào Cai Phắa Nam giáp huyện Mường La tỉnh Sơn La
Phắa đông giáp huyện Trạm Tấu, Văn Chấn và Văn Yên Phắa Tây giáp huyện Than Uyên tỉnh Lai Châu.
Huyện có tổng diện tắch tự nhiên 119.908,75 ha, cách thành phố Yên Bái 185km về phắa Tây, có Quốc lộ 32 chạy qua ựịa bàn huyện. Thị trấn Mù Cang Chải có diện tắch 705,64 ha là trung tâm kinh tế, chắnh trị, văn hoá xã hội của huyện.
40
3.1.1.2 địa hình, ựịa chất - địa hình - địa hình
Huyện Mù Cang Chải nằm ở sườn phắa Tây dãy núi Hoàng Liên Sơn, là một hệ thống núi trẻ, ựỉnh nhọn chạy theo hướng Tây Bắc - đông Nam, ựịa hình chung của huyện có hướng dốc chắnh nghiêng từ đông sang Tây. Suối Nậm Kim theo chiều dọc chia cắt huyện thành hai phần rõ rệt. địa hình toàn huyện chủ yếu là núi dốc, sườn núi bị chia cắt lớn với ựộ chênh cao giữa nơi cao nhất so với nơi thấp nhất trên 1.000m. độ dốc trung bình toàn huyện là 25o. Do ựặc thù ựịa hình nên vào mùa mưa tháng 6 ựến tháng 8 ựất ựai bị xói mòn rửa trôi rất mạnh.
- địa chất
+ Hệ tầng Nậm Qua dưới (J-K? nq1): Phân bố lộ ra dưới dạng khối dải hẹp thuộc phắa đông Bắc. Thành phần: Tập 1 có sỏi kết không ựều, kắch thước nhỏ từ 1 - 2 cm, hoặc lớn hơn. Sỏi là các mảnh thạch anh sắc cạnh và những mảnh ựá phiến than màu ựen. Sỏi kết màu xám sáng dạng khối, hoặc phân lớp dầy xen những lớp mỏng bột kết dày trên 10 m, cuội kắch thước không ựều, gồm chủ yếu là thạch anh, granit, sáng màu; dày 100 m. Tập 2 có ựá phiến màu ựen, phân lớp xiên chéo xen bột kết màu xám, xám ựen; dày 100 m.
+ Hệ tầng Tú Lệ (J-K? tl): Phân bố lộ ra dưới dạng khối dải lớn, chiếm hầu hết diện lộ toàn huyện. Kéo dài theo phương Tây Bắc - đông Nam. Thành phần gồm: đá phiến tufogen, cát kết tufogen, thấu kắnh ựá vôi, thạch anh nằm chỉnh hợp với các ựá thuộc hệ tầng Nậm Qua. Tập ựá phiến tufogen màu xám, có những dải nhỏ của vụn thủy tinh núi lửa phân bố song song với ựá nằm dưới nó. Ngoài ra, còn gặp các thấu kắnh dăm kết vôi dày 7 - 10 m.
+ Hệ tầng Ngòi Thia (Knt): Chỉ gặp một dải nhỏ kéo dài theo phương Tây Bắc - đông Nam thuộc khu vực phắa đông Bắc của huyện. Thành phần: Lộ ra các thân riolit pofia. đá có cấu tạo dòng chảy. Rìa Tây Nam của diện lộ xuất hiện ắt dăm kết dung nham riolit, ựặc trưng cho phần rìa của các thân á núi lửa, càng gần về trung tâm ựá chuyển dần sang granit pocfia dạng khối.
41
+ Trầm tắch hiện ựại (N, Q): Phân bố lộ ra dưới dạng các dải nhỏ thuộc các thung lũng trước núi và vùng trung tâm của huyện. Thành phần: Phần dưới gồm cuội kết, sỏi kết, bột kết, ựá sét, sét than, thấu kắnh than; phần trên gồm cuội, sỏi, cát kết, cát sét, than bùn.
+ Các thành tạo xâm nhập (Intrusive formưation): Trên ựịa bàn toàn huyện gặp chủ yếu là diện lộ của Phu Sa Phìn (exp-egpaK2pp). Thành phần gồm xienit kiềm, xienit thạch anh kiềm dạng pocfia, granit kiềm. Ngoài ra còn gặp các thành tạo xâm nhập khác (chưa xác ựịnh tuổi) nh: Gabro, diaba, lambrofia (gõ), granit, granit aplit.
3.1.1.3 Khắ hậu, thủy văn - Khắ hậu - Khắ hậu
Mù Cang Chải là một huyện vùng cao nằm sâu trong nội ựịa, ựịa hình có ựộ cao lớn nên có nền nhiệt ựộ thấp. Nhiệt ựộ trung bình cả năm 19,10C, nền nhiệt ựộ ựược phân hoá theo mùa khá rõ rệt, nhiệt ựộ cao nhất 32,8oC, nhiệt ựộ thấp nhất 3,9oC; tổng tắch ôn ựạt trên 8.5000C. Mùa ựông lạnh, có khi xuống tới 0 OC, xuất hiện sương muối băng giá. Mùa khô bị ảnh hưởng của gió nóng rất dễ gây ra nạn cháy rừng.
+ Tổng nhiệt ựộ cả năm là 6.500 OC - 7.000 OC. Lượng mưa từ 1.800 - 2.000 mm/năm; ựộ ẩm khoảng 80 %. Khắ hậu này thắch hợp cho các loài ựộng thực vật vùng á nhiệt ựới và ôn ựới phát triển.
+ Lượng mưa bình quân hằng năm 1.835 mm nhưng phân bố không ựồng ựều. Lượng mưa nhiều nhất từ tháng 5 ựến tháng 8 hàng năm, thường xẩy ra sụt lở ựất gây ảnh hưởng lớn ựến sản xuất nông lâm nghiệp, ựến người, tài sản của nhân dân ựịa phương.
+ Lượng bốc hơi bình quân của huyện 9.578 mm/năm, bình quân lượng bốc hơi hàng ngày 26 mm/ngày, trong ựó tháng có lượng bốc hơi lớn nhất trong năm là tháng 4 với lượng bốc hơi 1.285 mm. đây là tháng gây khó khăn cho sản xuất nông lâm nghiệp do lượng bốc hơi lớn nhưng lượng mưa lại nhỏ dẫn ựến thiếu nước.
+ độ ẩm không khắ bình quân cả năm khoảng 81%, ựộ ẩm lớn nhất vào tháng 1 là 82%, khô nhất vào tháng 3 là 75%.
42
+ Hướng gió thịnh hành là đông Bắc xuất hiện từ tháng 11 Ờ 12. đặc biệt vào tháng 1 tháng 3 thường xuất hiện gió Tây Nam khô và nóng gây ảnh hưởng tới cây trồng, dễ xẩy ra cháy rừng.
+ Sương mù thường kéo dài từ tháng 11 năm trước ựến ựầu tháng 4 năm sau làm cho nhiệt ựộ ở các tháng này xuống thấp nên các loại cây trồng ưa lạnh có ựiều kiện phát triển tốt.
- Thủy văn
Huyện Mù Cang Chải không có sông lớn nhưng có hệ thống khe suối với tổng chiều dài trên 360 km, ựều bắt nguồn từ dãy Hoàng Liên Sơn. Trong ựó ựáng kể là suối Nậm Kim dài hơn 78 km, chảy xuyên suốt chiều dài huyện theo hướng đông Nam - Tây Bắc và ựổ ra sông đà; suối Mang Khú (Xã Chế Tạo) dài 35 km, suối Ta Sa (Nậm Có) dài 28 km, suối Tu San (Nậm Có) 35 km, suối Lao Chải 27 km, suối Nậm Khắt 20 km, suối đình Hồ (Zế Xu Phình) dài 12 km, ựạt mật ựộ bình quân 1 km2 diện tắch ựất tự nhiên có 0,3 km khe, suối.
3.1.1.4 Các nguồn tài nguyên - Tài nguyên ựất: - Tài nguyên ựất:
đất của Mù Cang Chải ựược chia làm 3 loại chắnh sau:
(1) Nhóm ựất mùn vàng ựỏ tia ựá sét và ựá biến chất (ký hiệu HS): Là nhóm ựất chủ yếu ở ựịa hình núi trung bình có ựộ cao từ 900 ựến 1.700m có ựộ dốc khoảng 25O, phân bổ hầu hết ở 13 xã và 1 thị trấn (chiếm khoảng 20% diện tắch tự nhiên của huyện). được hình thành từ ựá mẹ Gnai và Phi lit với thành phần cơ giới trung bình tầng dày khoảng 50cm có màu vàng ựỏ.
(2) Nhóm ựất mùn vàng ựỏ trên ựá mác ma axit (ký hiệu HA): Nhóm ựất này ựược phân bố ở các xã khu 3 và khu 4 (chiếm khoảng 30% diện tắch tự nhiên của huyện), với ựộ cao từ 900 Ờ 1.700 m. Hiện nay loại ựất này bị bạc màu tầng ựất có nơi