Luận văn Nghiên cứu thành phần vật chất xói mịn rừng cao su Hương Khê – Hà Tĩnh Mục Lục Luận văn Nghiên cứu thành phần vật chất xói mịn rừng cao su Hương Khê – Hà Tĩnh Mục Lục CHƯƠNG 13 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, GIỚI HẠN, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13 ĐẶT VẤN ĐỀ Xói mịn đất tượng bào mịn lớp đất mặt, làm dinh dưỡng đất vùng đất dốc, gây ảnh hưởng lớn đến hoạt động sản xuất người Đây vấn đề quan tâm, tranh luận nhiều sản xuất Nông - Lâm nghiệp, đặc biệt với đối tượng cao su (Hevea brasiliensis Muell) đưa vào canh tác đất Lâm nghiệp Với đặc tính sinh trưởng nhanh dễ trồng, cao su phát triển nhanh chóng Việt Nam Tổng diện tích trồng cao su đến đạt 500.000 Những nơi trồng nhiều miền Đông Nam Bộ, Tây nguyên số tỉnh miền Trung Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh Hiện nay, người ta nghiên cứu mở rộng diện tích trồng cao su tỉnh miền núi phía Bắc với mơ hình trồng rừng Cao su thử nghiệm Lai Châu, Sơn La Cây Cao su hứa hẹn góp phần phủ xanh đất trống đồi núi trọc, loài chủ đạo làm thay đổi vùng đất nghèo khó, phát triển kinh tế miền núi “cây vàng” thời kỳ kinh tế thị trường Tuy nhiên, trước gia tăng nhanh chóng diện tích trồng cao su xuất nhiều ý kiến trái ngược tác động rừng trồng cao su đất dốc đến môi trường đất, đặc biệt vấn đề xói mịn đất Hiện tượng xói mịn mạnh hay yếu? Những thành phần vật chất khác đất bao nhiêu? Biện pháp kỹ thuật cụ thể để trì dinh dưỡng đất rừng Cao su? Ở nước ta năm gần đây, trồng cao su chủ yếu vùng đất dốc (với độ dốc từ - 250) nhiều tỉnh miền Trung miền Bắc Những vùng đất nhạy cảm với thiên tai, đặc biệt dễ bị xói mịn mạnh lớp phủ thảm thực vật ngun thủy khơng cịn trước mà thay vào cánh rừng cao su trồng Để canh tác phát triển cao su bền vững, đạt hiệu cao kinh tế - xã hội - môi trường, vấn đề đặt nghiên cứu, xác định lượng đất xói mịn, thành phần vật chất xói mịn Từ có giải pháp hợp lý nhằm giảm thiểu lượng chất dinh dưỡng bị xói mịn, trì sức sản xuất đất Ở Việt Nam, nghiên cứu xói mịn cịn hạn chế, nghiên cứu lượng vật chất thành phần vật chất bị xói mịn tán rừng đặc biệt nghiên cứu rừng Cao su Xuất phát từ thực tiễn đó, đề tài : “Nghiên cứu thành phần vật chất xói mịn rừng cao su Hương Khê – Hà Tĩnh” thực cần thiết có ý nghĩa thực tiễn cao CHƯƠNG LƯỢC SỬ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1.Trên giới - Nghiên cứu tác động rừng trồng đến mơi trường đất xói mịn đất Một vài kỷ gần đây, dân số giới tăng nhanh thúc đẩy nhu cầu lương thực, thực phẩm, lâm sản… Đồng thời, nhịp độ phát triển nhanh chóng cách mạng kinh tế - kỹ thuật góp phần quan trọng việc tàn phá mơi trường tự nhiên, khai thác triệt để nguồn tài nguyên, đặc biệt tài nguyên đất đai, tài nguyên rừng Giữa kỷ XVIII, nhiều khu rừng giới bị chặt bỏ, thay vào diện tích canh tác nơng nghiệp Hiện tượng xói mòn canh tác liên tục dẫn đến làm suy giảm độ phì suất trồng Trước thực tiễn thúc đẩy nghiên cứu đất, xói mịn đất, biện pháp phịng chống xói mịn, bảo vệ đất… nhà khoa học giới Trong lĩnh vực đất rừng, nhà khoa học tập trung nghiên cứu tính chất đất khu vực khác nhau, trạng thái khác rút kết luận: Nhìn chung độ phì đất rừng trồng cải thiện đáng kể cải thiện tăng dần theo tuổi (Shosh,1878; Iha.M.N, Pande.P Rathore, 1984; Basu.P.K Aparajita Mandi, 1987; Chakraborty.R.N Chakraborty.D, 1989; Ohta, 1993) Các loài khác có ảnh hưởng khác đến độ phì đất, cân nước, phân hủy thảm mục chu trình dinh dưỡng khống (Bernhard Reversat.F, 1993; Trung tâm Lâm nghiệp quốc tế (CIFOR), 1998; Chandran.P, Dutta.D.R, Gupta.S.K Banerjee.S.K, 1998) Cơng trình nghiên cứu xói mịn đất dịng chảy thực nhà bác học Volni người Đức thời kỳ 1877 đến 1885 ( Hudson, 1981)[11] Những thí nghiệm sử dụng để nghiên cứu ảnh hưởng nhiều nhân tố thực bì, lượng mưa tới dịng chảy xói mịn đất cơng trình Tác giả nghiên cứu ảnh hưởng loại đất độ dốc mặt đất tới dịng chảy xói mịn đất Tuy nhiên, phần lớn kết luận chưa định lượng cách rõ ràng Sau đó, nghiên cứu xói mịn đất thực ngày nhiều Mỹ, Liên Xô số nước phát triển khác Bằng thí nghiệm phịng, Ellsion (Hudson, 1981)[11] thấy loại đất khác có biểu khác pha xói mịn đất nước Ellsion người phát vai trò lớp phủ thực vật việc hạn chế xói mòn đất vai trò quan trọng hạt mưa rơi xói mịn Phát ông mở hướng nghiên cứu xói mịn đất, làm thay đổi quan điểm nghiên cứu xói mịn khả bảo vệ lớp thảm thực vật Các nghiên cứu xói mịn bắt đầu chuyển sang nghiên cứu định lượng, xác định chế xói mịn, tìm cơng thức tốn học để mơ q trình xói mịn Nhờ phương tiện đại, người ta tiến hành nghiên cứu xói mịn không điều kiện tự nhiên mà điều kiện nhân tạo: mưa nhân tạo, độ dốc nhân tạo, độ che phủ nhân tạo Các nhà nghiên cứu tiếng giai đoạn là: Ellsion ( Hudson, 1981 [11]), Delixop, Mikhevic (Zakharop, 1981[11]), Wischmeier (1959 [21], 1974 [22]), Vào năm 1958, Wischmeier Smith đưa phương trình đất phổ dụng (USLE), có dạng tổng quát sau: A = 2,47 R.K.LS.C.P ( – 1) Trong đó: A: Lượng đất xói mịn (tấn/ ha/ năm) R: Hệ số xói mịn mưa K: Hệ số xói mịn đất LS: Hệ số xói mòn độ dốc chiều dài dốc C: Hệ số xói mịn lớp phủ thực vật P: Hệ số bảo vệ đất biện pháp liểm soát xói mịn Phương trình đất phổ dụng dùng phổ biến giới để xác định hệ số an toàn độ dốc, chiều dài dốc, hệ số trồng canh tác, đánh giá so sánh lượng đất xói mịn phương thức sử dụng đất khác dự báo nguy xói mịn đất cho vùng lãnh thổ định Thơng qua phương trình làm sáng tỏ ảnh hưởng nhân tố đến xói mịn đất Nó cịn có tác dụng định hướng cho nhiều nghiên cứu nhằm xác định quy luật xói mịn nghiên cứu mơ hình canh tác bền vững khu vực có điều kiện địa lý khác Vào năm 70 kỷ XX, phương trình đất phổ dụng cải tiến để áp dụng cho đất rừng số loại đất phi nông nghiệp khác, gọi phương trình đất biến đổi: A= R.K.LS.MV (1 – 2) Trong đó: A: Lượng đất xói mịn (tấn/ acre/ năm) R: Hệ số xói mịn mưa K: Hệ số xói mịn đất LS: Hệ số xói mịn độ dốc chiều dài dốc MV: Hệ số biện pháp quản lý thực bì Trong phương trình đất biến đổi, tính phức tạp phương trình đất phổ dụng giảm bớt sở ghép nhân tố lớp phủ thực vật nhân tố bảo vệ đất thành nhân tố thực bì Việc áp dụng phương trình đất biến đổi trở nên đơn giản Tuy nhiên, mục tiêu sử dụng phương trình chủ yếu vần đất nơng nghiệp Khi áp dụng cho loại rừng kết có độ xác khơng cao Vì thế, tùy vào điều kiện cụ thể mà có điều chỉnh phù hợp - Nghiên cứu tác động rừng cao su đến mơi trường đất Cây cao su có tên gốc gọi Hê vê (Hévéa), mọc dọc theo sông Ama-zôn Nam Mỹ Đây công nghiệp quan trọng kinh tế nên phát triển nhiều quốc gia, nguồn nguyên liệu chiến lược cho nhiều lĩnh vực sản xuất đời sống Ở Trung Quốc từ đầu năm 1950 có nhiều rừng tự nhiên thay đồn điền cao su Chúng không phát triển đất đỏ bazan màu mỡ, nơi phẳng với khí hậu ấm áp mà cịn phát triển loại đất có độ phì vùng dốc với khí hậu lạnh Kết nghiên cứu WANG Xianpu cho thấy rừng cao su Trung Quốc có khả bảo vệ đất nước tốt nhiều số loại hình rừng trồng lồi khác Ailen et al.,(1982) nghiên cứu tác động môi trường rừng cao su bán đảo phía Tây Singapo nhận thấy hiệu thấp giữ nước bảo vệ đất rừng trồng cao su Ơng kết luận q trình trồng cao su không tránh khỏi gia tăng dịng chảy mặt xói mịn đất Xói mịn đất nghiêm trọng người trồng cao su tiến hành phát dọn thực bì tán rừng Một số tác giả nghiên cứu khả bảo vệ môi trường rừng cao su như: Gao Suhua (1985), Wu Eryu (1984), Chen Yongshan (1982) điều tra hiệu bảo vệ đất nước đồn điền cao su Trung Quốc Nhìn chung nghiên cứu tác giả giới chủ yếu nghiên cứu sơ đặc điểm hệ sinh thái rừng cao su chức sinh thái chúng, mà số tác động khác hệ sinh thái chưa làm rõ 1.2 Ở Việt Nam - Nghiên cứu tác động rừng trồng đến môi trường đất xói mịn đất Tại Việt Nam, cơng trình nghiên cứu xói mịn xuất vào năm 1960 - 1964 cơng trình Nguyễn Ngọc Bình, Cao Văn Vinh ảnh hưởng độ dốc tới xói mịn đất, góp phần đề tiêu, quy chế bảo vệ, sử dụng khai thác đất dốc Cũng thời gian tác Tơn Gia Hun, Chu Đình Hồng, Nguyễn Xn Qt - Bùi Ngạnh (1963) [8]…đã tập trung nghiên cứu Tây Bắc, Bắc Thái, Sơn La, Phú Thọ, Lào Cai biện pháp cơng trình trồng phân xanh che phủ đất Những kết nghiên cứu góp phần xây dựng lên quy phạm tạm thời thiết kế đồi Bộ Nông nghiệp Vào năm 1965 - 1975, hồn cảnh khó khăn, thời kỳ chiến tranh nên nghiên cứu bị gián đoạn, Tuy cơng tác nghiên cứu có thực chất có hướng phát triển theo chiều sâu chiều rộng, có phân vùng xói mịn, xây dựng trạm quan trắc xói mịn định vị lâu dài Điển hình số cơng trình nói đến giai đoạn cơng trình Chu Đình Hồng (1976, 1977), Đào Khương (1970) nét đặc trưng chủ yếu xói mịn vùng khí hậu nhiệt đới Việt Nam; Cơng trình Bộ mơn khí tượng thủy văn ( Viện nghiên cứu Lâm nghiệp) ảnh hưởng rừng tới xói mịn; Cơng trình Hà Học Ngô( 1971) Ngô Đức Thiều biện pháp cơng trình phân cắt dịng chảy; Cơng trình Bùi Quang Toản (1974) kỹ thuật canh tác nương định canh [10]…Những nghiên cứu bước đầu đề số biện pháp chống xói mịn đất thích hợp Sau chiến tranh kết thúc (1975), cơng trình nghiên cứu xói mịn đất xúc tiến với nhiều phương pháp nghiên cứu đại ứng dụng, hàng loạt khu quan trắc xây dựng Cơng trình nghiên cứu xói mịn đất Thanh Hòa ( Vĩnh Phú), Nguyễn Quang Mỹ Đào Đình Bắc (1985) đưa nhận xét đặc điểm xói mịn đất Việt Nam sau ( dẫn theo Phạm Văn Điển, 2006 [3]): + Q trình xói mịn đất Việt Nam có đặc điểm khác biệt so với miền ôn đới, hàn đới Ở nước ta, tượng xói mịn theo bề mặt gây tác hại to lớn cả, tiếp sau xói mịn theo dịng, cịn xói mịn gió hoạt động số nơi có điều kiện thích hợp Tây Nguyên dải đồng hẹp ven biển miền Trung Do vậy, hướng nghiên cứu biện pháp chống xói mịn đất nước ta chủ yếu nhằm vào q trình xói mịn bề mặt + Việc chống xói mịn Việt Nam phải mang đặc điểm riêng miền nhiệt đới ẩm, không theo khuôn mẫu nước Âu, Mỹ + Cường độ xói mịn đất Nơng nghiệp Việt Nam mạnh (150 - 200 tấn/ ha/ năm), song biện pháp chống xói mịn cịn thơ sơ chưa triển khai rộng rãi Nhận định tác giả lẽ phiến diện, lượng đất xói mịn 150 - 200 tấn/ ha/ năm xảy số nơi có độ dốc lớn, đất có kết cấu khơng tốt, nghèo mùn, thảm thực vật trơ trụi, lượng đất xói mịn bình qn nước ta Từ đầu năm 1990, với sát nhập vào mạng lưới Nghiên cứu Đất dốc Châu Á tổ chức Nghiên cứu Quản lý Đất Quốc tế ( IBSRAM), nhiều nghiên cứu định vị triển khai tỉnh phía Bắc Tây Ngun Các đo đếm xói mịn thiết kế thống nhất, việc quan trắc tiến hành lâu dài có hệ thống Tiêu biểu số cơng trình: Cơng trình Bùi Quang Toản (1991), “ Một số vấn đề nương rẫy Tây Bắc phương hướng sử dụng”; Cơng trình nghiên cứu Nguyễn Quang Mỹ (1979, 1983, 1984, 1990) xói mịn đất nơng nghiệp Tây Ngun nhân tố ảnh hưởng tới xói mịn;… Năm 1999, Phạm Văn Điển nghiên cứu đặc điểm thủy văn số thảm thực vật rừng làm sở cho việc xây dựng tiêu chuẩn rừng giữ nước vùng xung yếu thủy điện Hịa Bình Bằng nghiên cứu cụ thể, tác giả đưa tiêu chuẩn để lớp phủ thực vật bắt đầu có giá trị giữ nước viết dạng biêu thức: U = [(TC + CP).X / S] ≤ 53,75 Các giá trị tổng độ tàn che đọ che phủ xác định từ biểu thức giá trị mà từ trở lên tác dụng giữ nước lớp thảm thực vật có ý nghĩa đáng kể Có thể viết tiêu chuẩn cấu trúc rừng giữ nước dạng biểu thức sau: K = [(TC + CP).X /S] ≥ 180,81 Như vậy, để đảm bảo khả giữ nước rừng giá trị độ dốc độ xốp lớp đất mặt cần có tổng tỷ lệ độ tàn che độ che phủ định lớp thảm thực vật Các giá trị tiêu tổng hợp tính từ biểu thức tiêu chuẩn cho 10 Từ bảng 4.6 ta thấy: Hàm lượng Ca 2+ trao đổi sản phẩm xói mịn biến động khoảng 2,67 – 6,79 mđl/100g đất, trung bình theo cấp độ dốc tăng lên tương ứng 5,08mđl/100g đất, 5,03mđl/100g đất 4,93mđl/100g đất Như vậy, cấp độ dốc hàm lượng Ca 2+ mức giàu Hàm lượng Ca2+ sản phẩm xói mịn đất giảm dần theo cấp độ dốc không đáng kể (từ 5,08 – 4,93 mđl/100g đất) b Hàm lượng Mg2+ trao đổi Magiê thành phần quan trọng phân tử diệp lục, có vai trị quan trọng trao đổi chất hoạt động quang hợp thực vật thông qua hoạt hóa cho hàng loạt enzym Đồng thời, Magiê cịn có vai trị điều chỉnh hút cation khác đất như: K +, NH4+, Ca2+… Hầu hết Mg đất tồn dạng mà trồng hấp thụ trực tiếp Hàm lượng Mg2+ đất bị xói mịn bãi đo dao động khoảng 3,74 – 8,61 mđl/100g đất, trung bình theo cấp độ dốc thấp 5,54 mđl/100g đất cấp độ dốc 15 – 250, sau cấp độ dốc 25 – 350 với 6,19 mđl/100g đất cao 6,51 mđl/100g đất cấp độ dốc – 15 Sự biến động hàm lượng Mg 2+ theo cấp độ dốc chưa có quy luật Hàm lượng Mg2+ trung bình sản phẩm xói mịn mức giàu 4.3.3 Thành phần giới đất bị xói mịn Đất có thành phần giới nặng khả giữ nước tốt khả thấm nước, thoát nước ngược lại Do đó, thành phần giới định tới lượng vật chất xói mịn Ở đây, đề tài xét đến hàm lượng sét vật lý đất bị xói mịn bãi đo đếm Bảng 4.10 Hàm lượng sét vật lý đất bị xói mịn Cấp độ dốc (độ) – 15 Bãi đo 10 TB 42 SVL < 0,01mm 11,29 32,22 19,94 21,15 29,03 15 – 25 25 – 35 TB 12 TB 28,62 18,72 25,46 35,65 26,71 22,18 24,09 23,86 26,70 Sét vật lý cấp hạt có vai trị quan trọng đất, có độ phân tán cao, khả hấp phụ lớn, chứa đựng nhiều chất dinh dưỡng khoáng, hàm lượng mùn cao Đất sét khơng có kết cấu, có nhiều mùn, có nhiều tính chất vật lý, nước lý bất lợi cho sống thực vật Nhưng ngược lại, có kết cấu lại có nhiều tính chất ưu việt Đất có nhiều sét tức có nhiều cấp hạt có đường kính nhỏ, chúng mang nhiều chất dinh dưỡng có khả hấp phụ chất dinh dưỡng cao nên đất có nhiều dinh dưỡng Bảng 4.10 cho thấy: Tỷ lệ sét vật lý dao động khoảng 11,29 – 36,65%, có xu hướng tăng theo cấp độ dốc Cụ thể tỷ lệ sét vật lý thấp cấp độ dốc - 150 21,15% cao cấp độ dốc 25 - 350 26,70% Như đất bị xói mịn khu vực nghiên cứu có hàm lượng sét vật lý thấp Song vấn đề cần quan tâm nghiên cứu biện pháp giảm thiểu xói mòn 4.3.4 N, P, K tổng số(%) Các chất tổng số bao gồm chất hòa tan (dễ tiêu) chất không tan nước mà tự hấp thụ Chúng ảnh hưởng lâu dài đến đời sống trồng, đất bị chất trao đổi chất hịa tan(cây hút trực tiếp được) dạng trữ chúng (khơng khó tiêu) nằm lớp khống sét từ từ giải phóng dung dịch đất, cung cấp cho thực vật sinh trưởng, phát triển Bảng 4.11 Hàm lượng N, P, K tổng số đất bị xói mịn 43 Cấp độ dốc (độ) – 15 15 – 25 25 – 35 Bãi đo N (%) 10 TB TB 12 TB 0,30 0,09 0,15 0,18 0,10 0,08 0,11 0,10 0,17 0,30 0,09 0,15 0,11 0,16 P2O5 (%) 0,06 0,03 0,21 0,10 0,05 0,08 0,04 0,06 0,02 0,06 0,03 0,21 0,15 0,09 K2O (%) 1,29 0,93 1,40 1,21 1,32 1,25 0,90 1,16 1,33 1,29 0,93 1,40 1,57 1,30 a Đạm tổng số (%) Nitơ nguyên tố dinh dưỡng đa lượng quan trọng thực vật, nguyên tố mà cần nhiều đất thường không đáp ứng đủ Từ bảng 4.11 ta thấy: Đạm tổng số dao động giới hạn 0,08 – 0,30% ( từ mức nghèo đến giàu đạm) Mối quan hệ % N cấp độ dốc khơng có quy luật: Ở cấp độ dốc 15 – 25 đạm tổng số thấp 0,10%, cấp độ dốc – 150 cao 0,18% b Lân tổng số (%) Photpho có tác dụng quan trọng dinh dưỡng thực vật, đặc biệt phát triển hệ rễ hạt Trong tất loại đất, hàm lượng photpho tầng nhỏ đáng kể so với tầng Hàm lượng lân tổng số đất phụ thuộc chủ yếu vào thành phần khoáng vật đá mẹ, thành phần giới đất, chế độ canh tác phân bón Xét độ phì nhiêu thực tế lân tổng số khơng có ý nghĩa nhiều đại phận lân tổng số dạng khó tiêu với thực vật 44 Bảng 4.11 cho thấy, P2O5 tổng số vật chất xói mịn dao động từ 0,03 – 0,21% ( từ mức nghèo đến giàu lân) Cụ thể là, lân tổng số đạt trị bình quân cao 0,10% cấp độ dốc – 15 0, sau 0,09% cấp độ dốc 25 – 350 thấp 0,06% cấp độ dốc 15 – 25 Kết phù hợp với biến thiên hàm lượng lân dễ tiêu sản phẩm xói mịn Ngun nhân chủ yếu hoạt động canh tác người chăm sóc Cao su, cụ thể bón phân Mặt khác đất xảy tượng cố định hóa học nghiêm trọng P bị hấp phụ chủ yếu thông qua hydroxyt sắt hydroxyt nhôm Hàm lượng cao hydroxyt làm giữ chặt lượng lớn lân đất phân bón Lân tồn dạng photphat với cation Fe-P, Al-P khó tan, chiếm tỷ lệ lớn lân tổng số c Kali tổng số (%) Hàm lượng kali tổng số đất khác nhau, phụ thuộc chủ yếu vào thành phần khoáng vật đá mẹ, điều kiện phong hóa đá hình thành đất, thành phần giới, chế độ canh tác phân bón Tổng số kali phụ thuộc nhiều vào tỷ lệ sét Từ bảng 4.11 ta thấy, K2O tổng số dao động khoảng 0,90 – 1,57% biến thiên kali tổng số theo cấp độ dốc khơng có quy luật Hàm lượng kali tổng số nhỏ cấp độ dốc 15 – 25 1,16%, cấp độ dốc – 150 với 1,21% lớn cấp độ dốc 25 - 35 1,30% Bảng 4.11 cho thấy % K2O vật chất xói mịn lớn % N % P 2O5 , keo sét hấp thụ kali mạnh ion kali bị giữ nằm chặt mạng lưới khống sét, có khả trao đổi 4.4 Lượng dinh dưỡng bị xói mịn (đạm, lân, kali) giá trị chúng 45 Lượng dinh dưỡng xói mịn đất chủ yếu chất hữu cơ, đạm, lân, kali Để đề xuất giải pháp kỹ thuật nhằm giảm thiểu lượng chất dinh dưỡng bị mất, đồng thời bổ sung dinh dưỡng phân bón cho rừng Cao su, đề tài xác định lượng dinh dưỡng bãi đo đếm năm giá trị dinh dưỡng chúng nông trường Hương Long Thông qua lượng đất xói mịn bãi đo năm (tấn/ ha/ năm); hàm lượng NH4+, P2O5, K2O dễ tiêu (mg/100g đất) vật chất xói mịn bãi đo xác định phụ lục 08 bảng 4.8 Cụ thể phụ lục 09 cho thấy: hàm lượng mùn, tổng Ca2+, Mg2+, lượng chất dễ tiêu đất bị xói mịn lớn cấp độ dốc 25 – 350; nhỏ cấp độ dốc 15 – 250 Quy luật phụ thuộc vào thay đổi lượng đất bị xói mịn hàm lượng chất dễ tiêu chứa + Tính tốn lượng dinh dưỡng bị xói mịn nhằm đưa sở giải pháp làm giảm thiểu lượng dinh dưỡng bị mất, định mức tương đối lượng dinh dưỡng bổ sung cho rừng trồng Cao su hàng năm Từ đó, tính tốn chi phí cần thiết để bổ sung cho lượng N, P, K dễ tiêu bị xói mịn Kết trình bày chi tiết phụ lục 12, 13, 14 tổng hợp sau: Bảng 4.12.Tổng hợp kinh phí cần bổ sung lượng N, P, K bị xói mịn nông trường Cao su Hương Long Giá trị Cấp độ Bãi đo dốc 8-15 15-25 đếm 10 TB Giá trị Giá trị lượng lượng lân lượng đạm bị bị kali bị (1000đ) 70,0 5,5 35,7 37,1 25,7 8,6 9,0 (1000đ) 9,0 3,6 82,5 31,7 48,0 2,4 2,4 46 (1000đ) 63,7 17,7 42,5 41,3 51,9 17,7 27,1 Tổng (1000đ) 124,7 26,8 160,7 104,1 125,6 28,7 38,5 25-35 TB 12 TB 14,4 41,4 40,4 47,9 43,7 38,6 42,4 17,6 18,9 91,5 58,2 139,5 248,1 111,2 32,2 136,9 68,4 185,3 133,3 105,0 125,8 64,3 197,2 200,3 291,4 316,5 391,7 279,4 Nhận xét: Theo bảng ta thấy: chi phí để bổ sung dinh dưỡng cho rừng Cao su cấp độ dốc 25 – 350 nhiều (279.400 đồng); thấp cấp độ dốc 15 – 250 (64.300 đồng) Kinh phí bổ sung để bù lại cho hàm lượng mùn chất bị khác Ca, Mg chưa tính, chúng liên quan đến việc bón phân hữu cơ, phân vơi Magiê Ngồi cịn kinh phí để bù lại cho Lưu huỳnh chất vi lượng bị khác, đề tài không phân tích chất 4.5 Đề xuất số giải pháp kỹ thuật nhằm giảm thiểu xói mịn bổ sung dinh dưỡng cho rừng trồng Cao su Qua nghiên cứu, đề tài nhận thấy rừng Cao su tuổi tuổi xói mịn mạnh, sau xói mịn giảm dần tuổi rừng tăng lên Điều tuổi rừng tăng lên độ tàn che, che phủ rừng tăng, làm giảm động hạt mưa công phá xuống hạt đất, giảm lượng đất bị trôi Mặt khác, tuổi rừng tăng lên cơng tác bón phân cho rừng thay đổi Đối với nhỏ, trồng chăm sóc tiến hành phát bỏ cỏ xung quanh bón phân vào gốc; rừng thành thục, bón phân tiến hành đào hố bón phân Với cách bón phân này, thảm thực bì khơng bị phá hại, đất khơng bị trơ ra, hạn chế tối đa lượng đất bị xói mịn Lý thứ tượng ban đầu trồng tiến hành phát đốt toàn diện, lửa rừng làm cho sinh vật đất bị chết, đồng thời làm cho đất bị khơ, đất bị bí chặt Đây ngun nhân dẫn đến xói mịn mạnh giai đoạn tuổi nhỏ 47 Như vậy, cơng tác phịng chống xói mịn đặc biệt ý đến giai đoạn tuổi nhỏ Cao su Đây giai đoạn xói mịn mạnh nhất, đồng thời giai đoạn cần nhiều chất dinh dưỡng Bên cạnh đó, qua nghiên cứu đặc điểm khí hậu khu vực, đặc biệt chế độ mưa đề tài nhận thấy: lượng mưa tập trung từ tháng đến tháng 10 chiếm 80% lượng mưa năm Do khoảng thời gian chủ yếu xảy xói mịn Trong thời gian cần tiến hành biện pháp kiểm sốt phịng chống xói mòn cách chủ động, giảm thiểu đến mức thấp thiệt hại mà xói mịn dịng chảy bề mặt gây Xói mịn đất khu vực phụ thuộc chủ yếu vào yếu tố: địa hình (độ dốc, hình dạng bề mặt,…); độ tàn che tầng cao; độ che phủ bụi thảm tươi; thổ nhưỡng (độ xốp, hệ số xói mịn, kết cấu đất,…) Vì vậy, để giảm thiểu xói mịn phải tác động trực tiếp vào yếu tố Để giải vấn đề này, đề tài đề xuất số phương án sau: 4.5.1.Biện pháp kĩ thuật 4.5.1.1 Biện pháp làm đất, trồng chăm sóc Cao su Biện pháp kĩ thuật có ảnh hưởng lớn đến khả sinh trưởng phát triển sinh vật rừng có rừng, đồng thời cịn ảnh hưởng đến khả hạn chế xói mịn Một số giải pháp áp dụng như: - Trong cơng tác làm đất trồng rừng, hạn chế việc phát đốt toàn diện làm độ che phủ bụi thảm tươi Nên tiến hành biện pháp làm đất cục bộ, giữ lại lớp bụi thảm mục xung quanh để bảo vệ đất - Đặc điểm khu vực Hà Tĩnh khí hậu khơ nóng, mùa khơ thường xảy cháy rừng Vì phát dọn thực bì phải thường xun trì chiều cao cịn lại 15 – 20cm để hạn chế vật liệu cháy, tạo lớp phủ chống xói mịn giữ ẩm Với lần phát thế, thực bì bị phát cần vun vào gốc vừa có tác dụng che phủ đất, giảm xói mịn cho đất, vừa làm tăng thành phần mùn cho 48 - Ở nơi có độ dốc nhỏ, trồng Cao su theo đường đồng mức: Bố trí hàng trồng theo độ dốc nhau, hàng trồng phải chéo góc hay vng góc với hướng dốc Giữa hàng trồng bờ dốc nên trồng loài che phủ - Ở nơi có độ dốc lớn, trồng Cao su theo ruộng bậc thang: Mục đích nhằm thay đổi dòng chảy từ cao xuống thấp theo sườn dốc Các ruộng bậc thang thiết kế theo đường đồng mức thành dãy đất có độ dốc có bề ngang từ 2,0 – 2,5m, có hàng Cao su Trên ruộng bậc thang khoảng đất dốc hai ruộng nên trồng che phủ lâu năm - Hạn chế đến mức thấp việc phun thuốc diệt cỏ để bảo vệ kết cấu đất, bảo đảm môi trường hoạt động cho sinh vật đất Giun, Kiến, … - Trong việc khai thác Cao su, thiết kế lối ngắn nhất, kết hợp với bậc thang trình khai thác để giảm thiểu tác động tiêu cực đến tầng thảm mục 4.5.1.2 Biện pháp sinh học Việc trồng loài tầng để phịng chống xói mịn thực từ lâu số nước có nơng nghiệp phát triển như: Indonexia, Malaixia, Philippin Tuy nhiên, Việt Nam vấn đề mẻ, thử nghiệm số nơi Phú Thọ, Lạng sơn, Cao Bằng, Nông trường Cao su Hương Long – Hà Tĩnh nông trường tiên phong công tác Mới đây, nông trường thử nghiệm trồng số lồi họ Đậu để phịng chống xói mịn diện tích Cao su trồng, nhiên kết không đạt mong muốn Những trồng chống xói mịn trồng thành dải theo đường đồng mức để ngăn ngừa dòng chảy, cố định đất, trồng trực tiếp vào gốc (những loài họ Đậu) để tận dụng độ che phủ loài chống xói mịn, giữ chất dinh dưỡng cho đất 49 Lựa chọn loài che phủ thỏa mãn yêu cầu sau: (i)Thích nghi tốt với điều kiện lập địa khí hậu địa phương; (i)- Cây xanh mùa khơ,có khả tái sinh lại; (ii)- Khơng cạnh tranh cạnh tranh chất dinh dưỡng với Cao su; (ii)- Có tác dụng giảm thiểu xói mịn rõ rệt; (iv)- Có thể mang lại hiệu kinh tế trước mắt cho nhà đầu tư Trên sở tiêu chí đó, đề tài đề xuất trồng loài sau: - Các loài họ Đậu (Fabaceae) như: Đậu chua, Đậu triều, đậu bướm, Đậu nho nhe,… Đây loài tự nhiên, sinh trưởng phát triển tốt đất rừng Những lồi có đặc điểm chiều cao thấp, dây leo bò lan mặt đất, hạn chế tốt xói mịn mà khơng gây lửa rừng Đồng thời, chúng cịn có khả cố định đạm, làm tăng chất dinh dưỡng cho đất Khi chết đi, vun vào gốc Cao su cung cấp thêm chất dinh dưỡng cho - Đậu Kudzu ( Pueraria phaseoloides): Cây thân bò, sống nhiều năm Ở điều kiện nước ta tỷ lệ che phủ khoảng 70 – 75% vào cuối mùa nắng, nóng Với đặc tính mọc nhanh nên đậu Kudzu có tác dụng che phủ, chống xói mịn tốt - Cốt khí: họ Đậu (Fabaceae) có tán dày, mọc nhanh, đâm chồi khỏe Bộ rễ phát triển có chứa nhiều nốt sần có tác dụng cố định đạm, tác dụng che phủ cải tạo đất tốt Cốt khí dễ tính, chịu đựng tốt cho loại đất đồi núi khí hậu nóng khơ Cốt khí gieo hạt, có sức sinh trưởng mạnh, lượng nhiều Khi rụng xuống loài cung cấp lượng lớn đạm cho đất, góp phần cải thiện hàm lượng chất dinh dưỡng đất Cốt khí lồi bảo vệ đất cải tạo đất kiểm nghiệm trồng xen mang lại hiệu tốt cho lâm phần Chè, ăn miền Bắc - Cỏ Vetiver (Chrysopogon zizanioides): loại cỏ người dân vùng miền núi phía Bắc trồng nhiều nương rẫy để hạn chế xói mịn thu kết khả quan Nếu trồng cách, cỏ Vetiver mọc nhiều loại đất nhiều điều kiện khí hậu khác nhau, đặc 50 biệt điều kiện khí hậu nhiệt đới, cận nhiệt đới Nó có nhiều đặc tính độc đáo, thấy riêng lồi thực vật Một hàng cỏ trưởng thành giảm tới 70% nước chảy bề mặt tới 90% bùn đất rửa trơi Bùn đất bị chặn lại phía sau hàng cỏ, lâu dần tạo nên bậc thang, làm thoải dần địa hình sườn dốc Biện pháp đơn giản, sử dụng lao động thủ cơng, chi phí thấp lại hiệu Khi dùng để bảo vệ cơng trình sở hạ tầng, chi phí biện pháp khoảng 1/20 so với biện pháp cơng trình truyền thống Ở nhiều nước, nhà kỹ thuật gọi “neo đất sống”, rễ đồ sộ, ăn sâu cỏ Vetiver khỏe, có sức kháng kéo trung bình tới 1/6 sức kháng kéo thép Cỏ Vetiver trồng để thu hoạch trực tiếp loại nông sản hàng loạt nghiên cứu thử nghiệm ứng dụng đại trà 20 năm qua nhiều nước giới cho thấy, cỏ Vetiver đặc biệt có hiệu lĩnh vực phịng tránh, giảm nhẹ thiên tai (lũ lụt, xói mịn, trượt lở, sạt lở đất dốc, xói lở bờ sơng, bờ biển, bảo vệ taluy đường, bờ kênh mương, đê đập v.v.) 51 CHƯƠNG KẾT LUẬN - TỒN TẠI - KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Qua kết nghiên cứu, đề tài rút số kết luận sau đây: * Một số đặc điểm nhân tố ảnh hưởng đến xói mịn đất mưa - Chế độ mưa: Lượng mưa, cường độ mưa khu vực lớn Lượng mưa phân bố không qua tháng năm tập trung từ tháng đến tháng 10 hàng năm, chiếm 80% lượng mưa năm Đây thời điểm có nguy xảy xói mịn mạnh - Địa hình khu vực nghiên cứu phức tạp, độ dốc cao, bao gồm nhiều đồi nhỏ Có nơi độ dốc lên đến 380 Đây yếu tố có ảnh hưởng xấu tới cơng tác ngăn ngừa giảm thiểu xói mịn khu vực - Thảm thực vật: Nông trường Hương Long tiến hành trồng Cao su thời gian gần Qua đánh giá, thảm thực vật nông trường có độ tàn che tầng cao độ che phủ bụi, thảm mục không cao Đối với Nơng trường Phan Đình Phùng, tiêu chí độ tàn che độ che phủ đánh giá mức độ trung bình tốt Đây hai tiêu chí quan góp phần định lượng nước chảy bề mặt lượng đất xói mịn * Lượng đất xói mịn - Lượng đất xói mịn nơng trường Hương Long biến động từ xói mịn nhẹ đến mạnh (13,8 – 90,4 tấn/ha/năm) Tại nơng trường Phan Đình Phùng biến động từ xói mịn yếu đến nhẹ (6,0 – 21 tấn/ha/năm) Lượng đất xói mịn tăng dần cấp độ dốc tăng giảm dần tuổi Cao su tăng * Lượng thành phần vật chất xói mịn - Hàm lượng mùn đất bị xói mịn có tương quan yếu với cấp độ dốc Hàm lượng mùn thấp cấp độ dốc 25 – 35 2,15% cao 50 cấp độ dốc 15 – 250 2,44% Mùn sản phẩm xói mịn đất thuộc mức trung bình (2 – 4%) - Sự biến đổi hàm lượng Ca2+, Mg2+ sản phẩm xói mịn đất theo cấp độ dốc khơng có quy luật Chúng đạt giá trị lớn cấp độ dốc – 150 Nhìn chung hàm lượng Ca2+, Mg2+ đất bị xói mịn mức giàu - Các chất dễ tiêu đất bị xói mòn: NH 4+ dễ tiêu biến đổi từ mức nghèo đến giàu( 2,60 – 11,26 mg/100g đất) có quan hệ tỷ lệ nghịch với cấp độ dốc Phần lớn hàm lượng đạm dễ tiêu bãi đo biến động mức trung bình + K2O dễ tiêu dao động khoảng 5,0 – 12,0 mg/100g đất ( từ mức nghèo đến trung bình), hàm lượng kali dễ tiêu vật chất xói mịn tăng theo cấp độ dốc + P2O5 dễ tiêu biến động từ mức nghèo đến giàu (1,01 – 21,38 mg/100g đất) biến động hàm lượng lân dễ tiêu theo cấp độ dốc chưa có quy luật Trong có bãi 12 với 21,38 mg/100g đất thuộc mức giàu lân - Lượng chất xói mịn 1ha nơng trường Cao su Hương Long lớn Phan Đình Phùng phù hợp với thực tiễn đất bị xói mịn mạnh * Lượng dinh dưỡng bị xói mịn ( đạm, lân, kali) giá trị chúng Đề tài tính tốn lượng dinh dưỡng( N, P, K) bị xói mịn đất cấp độ dốc, giá trị dinh dưỡng cần thiết bổ sung cấp độ dốc 25 – 350 cần bổ sung dinh dưỡng nhiều (279.400 đồng); thấp cấp độ dốc 15 – 250 (64.300 đồng) * Một số giải pháp kỹ thuật nhằm giảm thiểu xói mịn bổ sung dinh dưỡng cho rừng trồng Cao su 51 - Đối với đất rừng Cao su Hà Tĩnh, xói mịn xảy nghiêm trọng giai đoạn tuổi nhỏ (từ – tuổi) Vì biện pháp kiểm sốt, phịng chống xói mịn cần phải tập trung chủ yếu vào thời gian - Trên sở thực tiễn tham khảo mơ hình nơi khác, đề tài đề xuất phương pháp để kiểm sốt xói mịn, gồm: (i)- Các biện pháp kĩ thuật làm đất, bón phân, phát dọn bụi, biện pháp giới…; (ii)- Các biện pháp bảo vệ đất nước bao gồm việc trồng lồi hạn chế xói mịn loài họ Đậu, cỏ Vetiver; (iii)- Biện pháp cải thiện hàm lượng chất dinh dưỡng đất 5.2 Tồn Do thời gian nghiên cứu ngắn nên khóa luận cịn số hạn chế sau: - Đề tài tiến hành thu thập số liệu lượng mưa, lượng đất xói mịn sau trận mưa Chưa làm rõ thời điểm xuất xói mịn đất đạt cực từ đưa dự báo mặt thời gian cho công tác phịng chống xói mịn - Đề tài phân tích, tính tốn lượng chất chủ yếu cần bổ sung (N, P, K); chưa cho biết lượng dinh dưỡng nguyên tố khác cần bổ sung cho Cao (Canxi, magiê, lưu huỳnh, chất vi lượng khác) - Việc đề xuất biện pháp kĩ thuật, loài trồng để bảo vệ đất nước, hạn chế xói mịn khu vực nghiên cứu cịn chưa kiểm nghiệm qua thực tế khu vực Đây thiếu sót q trình thực đề tài 5.3 Kiến nghị - Cần tiếp tục nghiên cứu, cải tiến thiết bị để xác định nhanh lượng đất xói mịn; đồng thời làm rõ chế phát sinh xói mịn đất tác động nhân tố điển hình đến xói mịn đất nước Điều có ý nghĩa đặc biệt quan trọng vùng đất dốc - Có thêm thời gian để đưa vào trồng thử nghiệm lồi bảo vệ đất nước chống xói mịn, đồng thời đưa quy trình trồng lồi khu vực rộng lớn 52 ... vật chất thành phần vật chất bị xói mịn tán rừng đặc biệt nghiên cứu rừng Cao su Xuất phát từ thực tiễn đó, đề tài : “Nghiên cứu thành phần vật chất xói mịn rừng cao su Hương Khê – Hà Tĩnh” thực. .. Đề tài: “Nghiên cứu thành phần vật chất xói mịn rừng cao su Hương Khê – Hà Tĩnh” thực nhằm cung cấp thêm thông tin thành phần lượng chất xói mịn, lượng đất xói mịn Trên sở đề xuất giải pháp kỹ... Nghiên cứu thành phần vật chất xói mịn rừng cao su Hương Khê – Hà Tĩnh Mục Lục CHƯƠNG 13 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, GIỚI HẠN, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU