Đang tải... (xem toàn văn)
Luận văn
BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI NINH MINH PHƯƠNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ TÍNH CHẤT HÓA HỌC VÀ SINH HỌC CỦA ðẤT BẠC MÀU DƯỚI BA LOẠI HÌNH SỬ DỤNG ðẤT PHỔ BIẾN Ở HUYỆN HIỆP HÒA TỈNH BẮC GIANG VÀ BIỆN PHÁP CẢI TẠO LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: ðất và dinh dưỡng cây trồng Mã số : 62 62 15 01 Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS Nguyễn Xuân Thành 2. TS. Nguyễn ðức Minh HÀ NỘI - 2010 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tiễn sỹ khoa học nông nghiệp…… i Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tiễn sỹ khoa học nông nghiệp…… i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan luận án “Nghiên cứu một số tính chất hoá học và sinh học của ñất bạc màu dưới ba loại hình sử dụng ñất phổ biến ở huyện Hiệp Hoà, tỉnh Bắc Giang và biện pháp cải tạo" là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Những số liệu, kết quả nghiên cứu nêu trong luận án này là trung thực, khách quan và chưa từng ñược ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ trong quá trình thực hiện luận án này ñã ñược cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận án ñều ñược chỉ rõ nguồn gốc. TÁC GIẢ LUẬN ÁN Ninh Minh Phương Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tiễn sỹ khoa học nông nghiệp…… ii Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tiễn sỹ khoa học nông nghiệp…… ii LỜI CẢM ƠN ðể hoàn thành luận án này tôi ñã nhận ñược sự chỉ bảo giúp ñỡ tận tình của PGS. TS. Nguyễn Xuân Thành và TS. Nguyễn ðức Minh, sự giúp ñỡ và ñộng viên của các thầy, cô giáo trong bộ môn Khoa học ðất - Khoa Tài nguyên và Môi trường, Viện ðào tạo sau ñại học - Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội. Nhân dịp này cho phép tôi ñược bày tỏ lòng cảm ơn ñến tập thể cán bộ, nhân viên cơ quan Trung tâm ðiều tra, ðánh giá tài nguyên ñất - Tổng cục Quản lý ñất ñai - Bộ Tài nguyên và Môi trường ñã tạo ñiều kiện giúp ñỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện ñề tài. Tôi xin chân thành cám ơn các ñồng chí lãnh ñạo UBND huyện Hiệp Hòa, phòng Tài nguyên và Môi trường, phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn huyện Hiệp Hòa, cán bộ và nhân dân xã Hoàng Vân ñã tạo ñiều kiện giúp ñỡ tôi thực hiện ñề tài. TÁC GIẢ LUẬN ÁN Ninh Minh Phương Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tiễn sỹ khoa học nông nghiệp…… iii Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tiễn sỹ khoa học nông nghiệp…… iii MỤC LỤC Lời cam ñoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục các chữ viết tắt vi Danh mục bảng vi Danh mục hình x MỞ ðẦU 1 1 Tính cấp thiết của ñề tài 1 2 Mục ñích nghiên cứu của ñề tài 2 3 ðối tượng và phạm vi nghiên cứu của ñề tài 2 4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài 4 5 Những ñóng góp mới của ñề tài 4 Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VỀ ðẤT BẠC MÀU 6 1.1 Nghiên cứu về ñất bạc màu trên thế giới và Việt Nam 6 1.1.1 Quá trình hình thành và phân bố ñất bạc màu 6 1.1.2 Tính chất lý, hóa học của ñất xám bạc màu 15 1.1.3 Sinh vật ñất 22 1.2 Hệ thống cây trồng và loại hình sử dụng ñất trên ñất bạc màu 33 1.2.1 Hệ thống cây trồng 33 1.2.2 Loại hình và hệ thống sử dụng ñất 34 1.2.3 Hiệu quả kinh tế của các loại hình sử dụng ñất trên ñất bạc màu 36 1.3 Biện pháp cải tạo ñất bạc màu 37 1.3.1 Biện pháp làm ñất 37 1.3.2 Chế ñộ tưới 38 1.3.3 Luân canh tăng vụ cây trồng 38 1.3.4 Bón phân 40 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tiễn sỹ khoa học nông nghiệp…… iv Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tiễn sỹ khoa học nông nghiệp…… iv Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 45 2.1 Nội dung nghiên cứu 45 2.1.1 Nghiên cứu ñiều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của huyện Hiệp Hoà, tỉnh Bắc Giang 45 2.1.2 ðánh giá thực trạng các loại hình sử dụng ñất nông nghiệp của huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang 45 2.1.3 Nghiên cứu tính chất lý, hóa học và sinh học ñất bạc màu 45 2.1.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón ñến tính chất hóa học và sinh học ñất bạc màu 45 2.1.5 Nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón ñến năng suất cây trồng 46 2.1.6 Tìm hiểu mối quan hệ giữa tính chất sinh, hóa học ñất với năng suất cây trồng 46 2.2 Phương pháp nghiên cứu 46 2.2.1 Phương pháp kế thừa, phân tích tài liệu, số liệu thống kê ñã có 46 2.2.2 Phương pháp phỏng vấn nhanh nông hộ 46 2.2.3 Phương pháp ñiều tra thực ñịa, lấy mẫu ñất 47 2.2.4 Phương pháp thí nghiệm ñồng ruộng 47 2.2.5 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu về tính chất hoá học và sinh học ñất 52 2.2.6 Phương pháp ñánh giá hiệu quả kinh tế của các loại hình sử dụng ñất 53 2.2.7 Xử lý số liệu 54 Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 55 3.1 Khái quát ñiều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang 55 3.1.1 ðiều kiện tự nhiên 55 3.1.2 ðiều kiện kinh tế, xã hội và thực trạng phát triển các ngành, lĩnh vực của huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang 64 3.2 Thực trạng sử dụng ñất nông nghiệp huyện Hiệp Hòa 66 3.2.1 Hiện trạng sử dụng ñất nông nghiệp 66 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tiễn sỹ khoa học nông nghiệp…… v Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tiễn sỹ khoa học nông nghiệp…… v 3.2.2 ðánh giá phát triển ngành trồng trọt 67 3.2.3 Các loại hình sử dụng ñất nông nghiệp trên ñất bạc màu huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang 72 3.2.4 Lựa chọn loại hình sử dụng ñất chính 80 3.3 Kết quả nghiên cứu tính chất lý, hóa học và sinh học dưới 3 loại hình sử dụng ñất phổ biến ñược lựa chọn 83 3.3.1 Tính chất lý, hóa học và sinh học ñất bạc màu huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang 83 3.3.2 Tính chất lý, hóa học và sinh học của ñất dưới 3 loại hình sử dụng ñất lựa chọn trên ñất bạc màu ở huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang 92 3.4 Kết quả nghiên cứu bón phân ñể cải tạo ñất bạc màu dưới 3 loại hình sử dụng ñất phổ biến ở huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang 106 3.4.1 Ảnh hưởng của phân bón ñến tính chất hoá học và sinh học ñất bạc màu dưới 3 loại hình sử dụng ñất phổ biến ở huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang 106 3.4.2 Hiệu quả của phân bón ñến năng suất cây trồng trên ñất bạc màu dưới 3 loại hình sử dụng ñất ở huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang 121 3.4.3 Hiệu quả kinh tế của phân bón trên ñất bạc màu dưới 3 loại hình sử dụng ñất phổ biến ở huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang 127 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 139 1 Kết luận 139 2 Kiến nghị 141 Danh mục công trình công bố có liên quan ñến luận án 142 Tài liệu tham khảo 143 Phụ lục 154 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tiễn sỹ khoa học nông nghiệp…… vi Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tiễn sỹ khoa học nông nghiệp…… vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CEC Dung tích hấp thu (Cation exchange capacity) CFU ðơn vị hình thành khuẩn lạc (Colony forming unit) CM Chuyên màu CT Công thức CS Cộng sự DT Diện tích VSVðCN Vi sinh vật ña chức năng LUT Loại hình sử dụng ñất (Land Use Type) NTS Nấm tổng số NSTT Năng suất thực thu NSTS Nốt sần tổng số NSHH Nốt sần hữu hiệu OM Chất hữu cơ (Organic matter) TN Thí nghiệm VK Vi khuẩn VKPGL Vi khuẩn phân giải lân VKPG Cell Vi khuẩn phân giải xenlulôza VKTS Vi khuẩn tổng số VKTSHK Vi khuẩn tổng số hảo khí VKTSYK Vi khuẩn tổng số yếm khí VSVTS Vi sinh vật tổng số XKTS Xạ khuẩn tổng số 2 M + 1 L 2 vụ màu và 1 vụ lúa 2 L 2 vụ lúa DANH MỤC BẢNG Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tiễn sỹ khoa học nông nghiệp…… vii Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tiễn sỹ khoa học nông nghiệp…… vii STT Tên bảng Trang 1.1 Diện tích các loại ñất xám ở Việt Nam 13 1.2 Ảnh hưởng của các công thức bón phân ñến số lượng giun ñất 24 1.3 Thành phần và số lượng VSV trên một số loại ñất chính ở Việt Nam 31 1.4 Số lượng vi sinh vật ở ñất bạc màu và ñất phù sa sông Hồng 31 1.5 Tính chất hóa học, sinh học và năng suất cây trồng ở nhóm ñất nghèo dinh dưỡng (tầng 0 - 20 cm) 32 1.6 Hiệu quả kinh tế của một số loại hình sử dụng ñất trên ñất bạc màu 36 3.1 Diện tích và một số tính chất nông hóa của các loại ñất huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang 58 3.2 Tình hình phát triển chăn nuôi của huyện Hiệp Hòa (1995-2006) 65 3.3 Hiện trạng sử dụng ñất nông nghiệp huyện Hiệp Hòa năm 2006 67 3.4 Diễn biến diện tích, năng suất, sản lượng cây trồng huyện Hiệp Hòa giai ñoạn 1995 - 2006 68 3.4 Diễn biến diện tích, năng suất, sản lượng cây trồng huyện Hiệp Hòa giai ñoạn 1995 - 2006 (tiếp) 69 3.5 Một số tính chất ñặc trưng của các loại hình sử dụng ñất trên ñịa bàn huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang 72 3.5 Một số tính chất ñặc trưng của các loại hình sử dụng ñất trên ñịa bàn huyện Hiệp Hoà, tỉnh Bắc Giang (tiếp) 73 3.5 Một số tính chất ñặc trưng của các loại hình sử dụng ñất trên ñịa bàn huyện Hiệp Hoà, tỉnh Bắc Giang (tiếp) 74 3.6 Hiệu quả kinh tế của một số loại hình sử dụng ñất phổ biến trên ñất bạc màu huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang 82 3.7 Tính chất lý, hóa học tầng ñất mặt của các phẫu diện ở ñịa hình cao, loại hình sử dụng ñất chuyên màu 84 3.8 Thành phần và số lượng sinh vật tầng ñất mặt của các phẫu diện ở ñịa hình cao, loại hình sử dụng ñất chuyên màu 85 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tiễn sỹ khoa học nông nghiệp…… viii Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tiễn sỹ khoa học nông nghiệp…… viii 3.9 Tính chất lý, hóa học tầng ñất mặt của các phẫu diện ở ñịa hình vàn cao, loại hình sử dụng ñất 2 màu - 1 lúa 87 3.10 Thành phần và số lượng sinh vật tầng ñất mặt của các phẫu diện ở ñịa hình vàn cao, loại hình sử dụng ñất 2 màu - 1 lúa 88 3.11 Tính chất lý, hóa học tầng ñất mặt của các phẫu diện ở ñịa hình vàn thấp, loại hình sử dụng ñất 2 lúa 89 3.12 Thành phần và số lượng vi sinh vật tầng ñất mặt của các phẫu diện ở ñịa hình vàn thấp, loại hình sử dụng ñất 2 lúa 90 3.13 Tính chất lý, hóa học ñất của phẫu diện số 01 (CM) 95 3.14 Thành phần và số lượng sinh vật ñất của phẫu diện số 01 (CM) 96 3.15 Tính chất lý, hóa học ñất của phẫu diện số 02 (2M+1L) 99 3.16 Thành phần và số lượng sinh vật ñất của phẫu diện số 02 (2M+1L) 100 3.17 Tính chất lý, hóa học ñất của phẫu diện số 03 (2L) 104 3.18 Thành phần và số lượng vi sinh vật ñất của phẫu diện số 03 (2L) 105 3.19 Ảnh hưởng của phân bón ñến tính chất hóa học ở tầng mặt (0 - 18 cm) của ñất bạc màu dưới loại hình sử dụng ñất chuyên màu 107 3.20 Ảnh hưởng của phân bón ñến vi sinh vật ở tầng mặt (0 - 18 cm) của ñất bạc màu dưới loại hình sử dụng ñất chuyên màu 109 3.21 Ảnh hưởng của phân bón ñến tính chất hóa học ở tầng mặt (0 - 14 cm) của ñất bạc màu dưới loại hình sử dụng ñất 2 màu - 1 lúa 112 3.22 Ảnh hưởng của phân bón ñến vi sinh vật ñất bạc màu ở tầng mặt ( 0 - 14 cm) dưới loại hình sử dụng ñất 2 màu + 1 lúa 113 3.23 Ảnh hưởng của phân bón ñến tính chất hóa học ở tầng mặt (0 - 16 cm) của ñất bạc màu dưới loại hình sử dụng ñất chuyên lúa 115 3.24 Ảnh hưởng của phân bón ñến vi sinh vật ở tầng mặt (0-16 cm) của ñất bạc màu dưới loại hình sử dụng ñất chuyên lúa 117 3.25 Ảnh hưởng của phân bón ñến số lượng giun ñất ở tầng ñất mặt của ñất bạc màu ở huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang 119 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tiễn sỹ khoa học nông nghiệp…… ix Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận án tiễn sỹ khoa học nông nghiệp…… ix 3.26 Hiệu quả của phân bón ñến năng suất thực thu của cây trồng ở loại hình sử dụng ñất chuyên màu 122 3.27 Hiệu quả của phân bón ñến năng suất thực thu của cây trồng ở loại hình sử dụng ñất 2 màu - 1 lúa 123 3.28 Hiệu quả của phân bón ñến năng suất thực thu của cây lúa ở loại hình sử dụng ñất 2 lúa trên ñất bạc màu huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang 125 3.29 Hiệu quả kinh tế của phân bón ở loại hình sử dụng ñất chuyên màu 127 3.30 Hiệu quả kinh tế của phân bón ở loại hình sử dụng ñất 2 màu - 1 lúa 130 3.31 Hiệu quả kinh tế của phân bón ở loại hình sử dụng ñất chuyên lúa 133 3.32 Hiệu quả kinh tế của phân bón dưới 3 loại hình sử dụng ñất phổ biến (CM, 2 M - 1 L, 2 L) trên ñất bạc màu huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang 135