trờng đại học vinh khoa nông - lâm - ng ------------------ TRầN THị MINH HOà sử DụNG MộT Số CÂY Họ ĐậU TRONG VIệC THúC ĐẩY QUá TRìNH PHụC HồI Độ PHì NHIÊU CủA ĐấT NƯƠNG RẫY THOáI HOá ở Xã CHÂU KHÊ - HUYệN CON CUÔNG TỉN NGHệ AN khóa luận tốt nghiệp kỹ s ngành: khuyến nông và phát triển nông thôn 1 Vinh, 5/2009 2 trờng đại học vinh khoa nông - lâm - ng ------------------ Sử DụNG MộT Số CÂY Họ ĐậU TRONG VIệC THúC ĐẩY QUá TRìNH PHụC HồI Độ PHì NHIÊU CủA ĐấT NƯƠNG RẫY THOáI HOá ở Xã CHâU KHÊ - HUYệN CON CUÔNG- TỉNH NGHệ AN khóa luận tốt nghiệp ơ kỹ s ngành: khuyến nông và phát triển nông thôn Ngời thực hiện: Trần Thị Minh Hoà Lớp : 46K3 - KN & PTNT Giảng viên hớng dẫn: ThS. Hoàng Văn Sơn KS. Trần Xuân Minh 3 Vinh, 5/2009 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu là trung thực, chưa từng công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào. Vinh, ngày 05 tháng 05 năm 2009 Sinh viên Trần Thị Minh Hoà 4 LỜI CẢM ƠN Sau thời gian thực tập, được sự giúp đỡ nhiệt tình của nhiều cá nhân, tổ chức tôi đã hoàn thành xong bài khoá luận tốt nghiệp. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới hai thầy giáo hướng dẫn khoa học ThS. Hoàng Văn Sơn và KS. Trần Xuân Minh đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình làm khoá luận tốt nghiệp. Xin cảm ơn cô Đậu Thị Kim Chung cùng các cán bộ phòng thí nghiệm khoa Nông - Lâm - Ngư đã hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu đề tài. Sau 4 năm học tập, tôi xin gửi lời chân thành cảm ơn đến ban chủ nhiệm khoa, các thầy cô trong tổ bộ môn Khuyến nông và phát triển nông thôn cùng toàn thể các thầy cô giáo trong khoa Nông - Lâm - Ngư đã nhiệt tình dạy dỗ tôi có được ngày hôm nay. Cho tôi gửi lời biết ơn đến các cấp uỷ Đảng, các đoàn thể, anh chị, cô bác xã Châu Khê - Con Cuông đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong thời gian nghiên cứu đề tài. Và cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn đến những người thân trong gia đình, bạn bè đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp. Tôi xin chân thành cảm ơn! Vinh, ngày 05 tháng 05 năm 2009 Sinh viên Trần Thị Minh Hoà 5 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT CT: Công thức KHM: Ký hiệu mẫu OM: Hàm lượng mùn (%) KN: Khả năng đ/v: Đơn vị DANG MỤC BẢNG Bảng 1.1. Các chỉ tiêu N.P.K Bảng 1.2. Ước tính thiệt hại tối thiểu do xói mòn trên đất dốc. Bảng 1.3. Hiệu quả chống xói mòn của cây phân xanh trên đá phiến thạch dốc 20 0 Bảng 1.4. Trồng cây phân xanh cải tạo tính chất vật lý đất Bảng 1.5. Hiệu quả sử dụng phân xanh đối với vật chất mùn trên đất phiến thạch. Bảng 1.6. Lượng dinh dưỡng của phân xanh (kg/ha) Bảng 3.1. Một số yếu tố khí hậu thủy văn huyện Con Cuông. Bảng 3.2. Biến động số lượng cây sau gieo 1 tháng (đơn vị: cây, %) (01/03/2008 - 01/04/2008) Bảng 3.3. Tỷ lệ nảy mầm của hạt trong phòng thí nghiệm (xử lý ngày 15/03/2008) Bảng 3.4. Biến động số lượng cây sau gieo 2 tháng (đơn vị: cây, %) (01/03/2008 - 01/05/2008) Bảng 3.5. Biến động số lượng cây sau gieo 3 tháng (đơn vị: cây, %) (01/03/2008 - 01/06/2008). Bảng 3.6. Chiều dài thân chính 1 tháng sau gieo (đơn vị tính: cm) Bảng 3.7. Chiều dài thân chính của cây sau gieo 2 tháng (đơn vị tính: cm) Bảng 3.8. Chỉ số tăng trưởng của cây che phủ đất sống sót đến ngày 01/09/2008. Bảng 3.9. Một số chỉ tiêu che phủ đất của cây thí nghiệm 6 Bảng 3.10. Năng suất sinh vật học của cây phân xanh họ đậu (đơn vị tính: kg/ha) Bảng 3.11. Số lượng nốt sần (đơn vị tính: nốt/cây) Bảng 3.12. Khả năng thích ứng và hạn chế cỏ dại của cây phủ đất Bảng 3.13. Theo dõi nhiệt độ ở các ô thí nghiệm tại mặt đất (0,0 m) (đơn vị tính: o C) Bảng 3.14. Động thái độ ẩm đất trên các ô thí nghiệm Bảng 3.15. Ảnh hưởng của cây phủ đất đến độ nén đất (Đơn vị tính: kg/cm 2 ) Bảng 3.16. Các chỉ tiêu theo dõi về đất trước khi trồng cây phủ đất. Bảng 3.17. Các chỉ tiêu theo dõi về đất sau trồng 9 tháng. DANH MỤC HÌNH Hình 3.1. Tỷ lệ nảy mần của hạt trong phòng thí nghiệm Hình 3.2. Chiều dài thân chính 1 tháng sau gieo Hình 3.3. Chiều dài thân chính 2 tháng sau gieo Hình 3.4. Khả năng hạn chế cỏ dại Hình 3.5. Độ nén đất Hình 3.6. Giá trị pH KCl trên các công thức thí nghiệm Hình 3.7. Giá trị OM (%) của các công thức so sánh Hình 3.8. Giá trị đạm, lân tổng số trên các công thức so sánh. Hình 3.9. Lượng đạm, lân dễ tiêu trên các công thức thí nghiệm. 7 MỤC LỤC Thứ tự Nội dung Tran g MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài 1 1.1. Các vùng đất dốc, đất nương rẫy sản xuất nông nghiệp ở Nghệ An đang suy thóai nghiêm trọng ảnh hưởng tới sản xuất 1 1.2. Các hoạt động sản xuất đang đi ngược lại với quá trình phát triển tự nhiên của đất 2 2. Mục đích nghiên cứu 3 Chương 1. TỔNG QUAN TƯ LIỆU NGHIÊN CỨU 1.1. Sơ lược nghiên cứu về đất 4 1.1.1. Một số khái niệm về đất 4 1.1.2. Độ phì nhiêu của đất 4 1.1.3. Sơ lược về đất dốc 7 1.1.4. Một số đặc điểm canh tác trên nương rẫy cố định 9 1.1.5. Hậu quả nghiêm trọng của quá trình thoái hóa đất 11 1.1.6. Sự suy thóai tầng đất canh tác và nhu cầu cải thiện chất hữu cơ trong đất 14 1.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 16 1.2.1. Phát hiện và xác định các loài cây cố định đạm 16 1.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của cây họ đậu đến các tính chất lý, hóa đất 17 1.2.3. Thảo luận 18 1.3. Tình hình nghiên cứu trong nước 18 1.3.1. Về phát hiện, sưu tầm và đánh giá tập đoàn cây họ đậu cố định đạm 19 1.3.2. Ảnh hưởng của cây họ đậu đến đặc tính lý, hóa đất 21 1.3.3. Thảo luận 25 1.4. Những vấn đề còn tồn tại 26 Chương 2.ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Cơ sở khoa học sử dụng cây phân xanh họ đậu cải tạo đất dốc thóai hóa 27 2.2. Nội dung nghiên cứu 27 2.3. Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu 28 2.3.1. Đối tượng nghiên cứu 28 2.3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 28 2.4. Phương pháp nghiên cứu 28 2.4.1. Phương pháp chung 29 2.4.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm 29 8 2.4.3. Phương pháp lấy mẫu nghiên cứu 31 2.4.3.1 Phương pháp lấy mẫu đo sinh khối 31 2.4.3.2 Phương pháp lấy mẫu đất 31 2.4.4. Các chỉ tiêu theo dõi 32 2.4.4.1 Chỉ tiêu sinh trưởng 32 2.4.4.2 Chỉ tiêu về khả năng thích ứng và phòng trừ cở dại 32 2.4.4.3 Các chỉ tiêu theo dõi về đất 32 2.4.5. Phương pháp xử lý số liệu 34 Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Tổng quan về địa bàn nghiên cứu 35 3.1.1. Vị trí địa lý 35 3.1.2. Đặc điểm về địa hình 35 3.1.3. Đặc điểm về khí tượng - thủy văn 35 3.1.3.1 Điều kiện khí hậu 35 3.1.3.2 Nguồn nước, thủy văn 36 3.1.3.3 Tài nguyên đất và rừng 37 3.1.3.4 Hệ sinh thái 38 3.1.3.5 Tài nguyên khoáng sản 39 3.1.4. Tình hình sản xuất kinh tế - an ninh - xã hội 39 3.1.5. Sơ lược về địa điểm nghiên cứu 41 3.2. Kết quả nghiên cứu và thảo luận 42 3.2.1. Khả năng sống sót của các đối tượng nghiên cứu 42 3.2.2. Nghiên cứu về một số chỉ tiêu tăng trưởng của cây 46 3.2.2.1 Chỉ số tăng trưởng về chiều dài thân chính 46 3.2.2.2 Chỉ số tăng trưởng về thân lá 49 3.2.3. Một số chỉ số về khả năng tạo thảm thực vật che phủ đất 51 3.2.4. Khả năng tạo nốt sần 53 3.2.5. Khả năng hạn chế cỏ dại 55 3.2.6. Diễn biến về độ phì của đất 55 3.2.6.1 Diễn biến tính chất vật lý của đất 55 3.2.6.2 Diễn biến tính chất hóa học trên các công thức thí nghiệm 58 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 1. Kết luận 65 2. Khuyến nghị 65 9 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài 1.1. Các vùng đất dốc, đất nương rẫy sản xuất nông nghiệp ở Nghệ An đang suy thoái nghiêm trọng ảnh hưởng lớn tới sản xuất Hiện nay, không chỉ riêng Việt Nam mà còn nhiều quốc gia đang phát triển, số diện tích đất trống, đồi núi trọc đang gia tăng nhanh chóng. Đây là một hiểm họa lớn đối với môi trường sinh thái. Có nhiều nguyên nhân dẫn đến quá trình này song chung quy lại là do chưa có giải pháp sử dụng và quản lý độ phì của đất hợp lý. Ở các vùng núi của Việt Nam nói chung và ở Nghệ An nói riêng, nơi có các cộng đồng dân tộc ít người sinh sống, du canh luân hồi với giai đoạn bỏ hóa bị rút ngắn, đất ngày càng bị suy thoái đang là vấn đề phổ biến. Du canh luân hồi được thực hiện trên nương rẫy cố định là biện pháp canh tác cây ngắn ngày dựa hoàn toàn vào độ phì nhiêu tự nhiên hay sức sản xuất sẵn có của đất với kỹ thuật canh tác đơn giản và không có biện pháp bảo vệ. Đất có độ dốc khá cao, quá trình thoái hóa sẽ xảy ra nhanh chóng, xói mòn và rửa trôi cực kỳ nghiêm trọng về mùa mưa, còn về mùa khô mặt đất lại chai cứng. Với kiểu canh tác như vậy, việc suy kiệt độ phì nhiêu là không thể tránh khỏi, khi đó đất kiệt màu không thể canh tác, phải bỏ hóa. Mỗi hộ gia đình được giao một phần diện tích đất nương rẫy đủ để họ quay vòng với chu kỳ canh tác khoảng 1 – 2 năm, sau đó bỏ hóa 2 – 3 năm lại tiếp tục chu kỳ canh tác tiếp theo. Do đó đất tiếp tục bị suy thoái, sức sản xuất ngày càng xuống cấp. 10