Luận án Tiến sĩ Quản lý Tài nguyên và Môi trường: Quản lý một số yếu tố của hệ sinh thái đất trồng hồ tiêu trên địa bàn tỉnh Gia Lai

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:178

Thêm vào BST

Báo xấu

17
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án Tiến sĩ Quản lý Tài nguyên và Môi trường "Quản lý một số yếu tố của hệ sinh thái đất trồng hồ tiêu trên địa bàn tỉnh Gia Lai" trình bày các nội dung chính sau: Xác định thành phần lý, hóa tính của đất trồng hồ tiêu tại khu vực nghiên cứu; Xác định được cấu trúc thành phần quần xã tuyến trùng của hệ sinh thái đất trồng hồ tiêu tại khu vực nghiên cứu; Xây dựng chỉ số sinh học Margalef và chỉ số bền vững sinh học c-p; Xác định mối tương quan giữa mật số tuyến trùng và P2O5 tổng số xác định được mô hình hồi quy bậc 2 (quadratic) phù hợp hơn mô hình hồi quy tuyến tính (linear).

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Quản lý Tài nguyên và Môi trường: Quản lý một số yếu tố của hệ sinh thái đất trồng hồ tiêu trên địa bàn tỉnh Gia Lai

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ---------------------- NGUYỄN NGỌC SINH QUẢN LÝ MỘT SỐ YẾU TỐ CỦA HỆ SINH THÁI ĐẤT TRỒNG HỒ TIÊU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH GIA LAI Chuyên ngành: Quản Lý Tài Nguyên và Môi Trường Mã số: 9.85.01.01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG Thành Phố Hồ Chí Minh - Năm 2023
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ---------------------- NGUYỄN NGỌC SINH QUẢN LÝ MỘT SỐ YẾU TỐ CỦA HỆ SINH THÁI ĐẤT TRỒNG HỒ TIÊU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH GIA LAI Chuyên ngành: Quản Lý Tài Nguyên và Môi Trường Mã số: 9.85.01.01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 1 HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 2 PGS. TS. LÊ QUỐC TUẤN TS. NGUYỄN HỒNG HÀ Thành Phố Hồ Chí Minh - Năm 2023
i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan những công bố trong luận án này là trung thực và là một phần trong đề tài nghiên cứu KHCN cấp tỉnh mã số KC-GL-04 (2015) do PGS. TS Lê Quốc Tuấn làm chủ nhiệm. Những số liệu trong luận án được phép công bố với sự đồng ý của chủ nhiệm đề tài. TP. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2023 Tác giả luận án NCS. Nguyễn Ngọc Sinh
ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án nghiên cứu này, trước hết tôi xin chân trọng cảm ơn đến Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh, quý Thầy Cô trong Khoa Quản lý Tài nguyên và Môi trường, phòng Đào tạo Sau Đại học của Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh đã nhiệt tình giảng dạy, giúp đỡ cho tôi trong thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án tốt nghiệp. Với lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất, em xin trân trọng cảm ơn thầy giáo - PGS. TS Lê Quốc Tuấn và TS. Nguyễn Hồng Hà đã trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn khoa học và giúp đỡ em trong suốt quá trình nghiên cứu, hoàn thành luận án này. Xin chân thành cảm ơn tất cả các bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã động viên, tạo điều kiện và giúp đỡ nhiệt tình để tôi hoàn thành luận án này. Xin trân trọng cảm ơn! TP. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2203 Tác giả luận án NCS. Nguyễn Ngọc Sinh
iii TÓM TẮT NGUYỄN NGỌC SINH – “Quản lý một số yếu tố của hệ sinh thái đất trồng hồ tiêu trên địa bàn tỉnh Gia Lai”. Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trường Mã số : 9.85.01.01 Bằng phương pháp thu thập, tổng hợp tài liệu, khảo sát thực địa và điều tra phỏng vấn, các phương pháp phân tích mẫu đất, phân tích mẫu tuyến trùng, xây dựng các chỉ số sinh thái, mô hình tam giác sinh thái, sử dụng Excel 2013 để lưu trữ tính toán, xử lý số liệu bằng phần mềm thống kê SPSS 13.0.. Nghiên cứu đánh giá hiện trạng canh tác hồ tiêu và một số yếu tố của hệ sinh thái đất trồng hồ tiêu từ đó đề xuất giải pháp quản lý một số yếu tố của hệ sinh thái đất trồng hồ tiêu trên địa bàn tỉnh Gia Lai. Diện tích đất trồng hồ tiêu của các hộ dân trên địa bàn tỉnh Gia Lai dao động chủ yếu từ 0,3 ha đến 1 ha, các hộ có diện tích canh tác lớn phần lớn ở các huyện Chư Prông và Chư Sê, tập trung lớn nhất ở quy mô gần 1 ha. Việc mở rộng thêm diện tích canh tác hồ tiêu của các hộ dân không tuân theo quy hoạch mà thay đổi một cách tự phát và phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện kinh tế cũng như giá hồ tiêu trên thị trường. Giống tiêu đang được trồng nhiều nhất trên địa bàn tỉnh Gia Lai là giống tiêu Vĩnh Linh và giống tiêu Lộc Ninh. Vật liệu dùng làm trụ tiêu phổ biến nhất hiện nay là trụ bê tông (huyện Đắc Đoa 84%, huyện Chư Prông 51%, huyện Chư Sê 36%) tiếp đến là trụ gỗ và sau cùng là trụ sống chiếm diện tích thấp nhất. Mức độ phổ biến của từng loại trụ tiêu chịu tác động bởi nguồn vật liệu làm trụ sẵn có tại địa phương và khả năng đầu tư của hộ dân trồng hồ tiêu. Phân bón được sử dụng hầu hết cho các vườn trồng hồ tiêu trên địa bàn tỉnh Gia Lai, nhưng không sử dụng chuyên một loại phân cố định mà sử dụng kết hợp cả 3 loại phân lại với nhau: Phân chuồng, phân hữu cơ vi sinh và phân hóa học. Trong đó Phân hóa học được sử dụng làm loại phân bón chính cho cây hồ tiêu (50%). Lượng phân được các nông hộ bón cho cây hồ tiêu chủ yếu theo cảm tính và chưa
iv được trang bị đầy đủ kiến thức về nhu cầu dinh dưỡng của cây hồ tiêu để đáp ứng đủ lượng phân cần thiết cho cây hồ tiêu. Có 23 loại thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) sử dụng cho vườn trồng hồ tiêu trên địa bàn tỉnh Gia Lai, trong đó có 5 loại thuốc BVTV có chứa hoạt chất Chlorpyrifos ethyl đó là Supertac 500EC, Bop 600EC, Diophos 666EC, Dragon 585 EC, Sairifos 585EC. Việc các loại thuốc BVTV đã bị hạn chế hoặc cấm sử dụng tại Việt Nam nhưng trong danh mục vẫn còn nguyên nhân là vào thời điểm điều tra (năm 2016) các loại thuốc này chưa được công bố hạn chế hoặc cấm sử dụng. Vì vậy, cần phải có những giải pháp để tăng cường công tác quản lý, kiểm soát chất lượng sản phẩm, hàng hóa, đồng thời tuyên truyền, khuyến cáo người dân quan tâm, có trách nhiệm trong việc kiểm soát, quản lý lượng hóa chất, tồn dư thuốc BVTV để nâng cao chất lượng, giá trị sản phẩm của hồ tiêu, sức khỏe của cộng đồng và bảo vệ môi trường. Có 1 loại sâu hại và 5 loại bệnh thường xuyên xuất hiện gây hại trên các vườn hồ tiêu, làm ảnh hưởng đến năng suất hồ tiêu, đó là rệp sáp (tên khoa học là Pseudococus citri) (19%), bệnh vàng lá chết nhanh (42%), vàng lá chết chậm (62%), bệnh tiêu vi rút (30%), bệnh thán thư (28%) và bệnh nấm hồng (26%). Riêng bệnh vàng chết nhanh và vàng lá chết chậm là hai đối tượng nguy hiểm nhất, gây hại phổ biến ở tất cả các vùng trồng hồ tiêu trên địa bàn tỉnh Gia Lai. Thành phần cơ giới đất trồng hồ tiêu tại khu vực nghiên cứu có sa cấu mịn, khả năng giữ nước tốt. Giá trị pH của đất dao động từ 4,3 đến pH 5,8, độ ẩm dao động từ 24% - 29%, hàm lượng Nitơ tổng số tại khu vực nghiên cứu đạt giá trị thấp nhất là 0,1% tại khu vực xã Ia Tiêm và giá trị cao nhất 0,67% tại xã Nam Yang, hàm lượng P tổng số dao động từ 0,3% - 1,35%, hàm lượng chất hữu cơ trong đất trồng hồ tiêu dao động từ 4,96% - 6,83%. Trong thành phần quần xã tuyến trùng của hệ sinh thái đất trồng hồ tiêu tại khu vực nghiên cứu đã xác định được 26 giống tuyến trùng thuộc 17 họ và 7 bộ. Trong đó bộ Tylenchida xuất hiện ở tất cả các điểm với mật số cao của 3 họ Heteroderidae, Tylenchidae và Hoplolaimidae là các nhóm ký sinh thực vật chủ
v yếu. Có 8 giống tuyến trùng ký sinh thực vật (Hirschmanniella sp., Psilenchus sp., Tylenchulus sp., Meloidogyne sp., Helicotylenchus sp., Hoplolaimus sp., Pratylenchus sp., Longidorus sp.), 8 giống ăn vi khuẩn (Eucephalobus sp., Cephalobus sp., Heterocephalobus sp., Megadorus sp., Panagrolaimus sp., Paraplectonema sp., Paramphidelus sp., Prismatolaimus sp.), 4 giống ăn nấm (Aphelenchoides sp., Aphelenchus sp., Filenchus sp., Ecphyadophoroides sp.), 4 giống thuộc nhóm ăn thịt (Actus sp., Itonchus sp., Molonchulus sp., Aprutides sp.) và 2 giống thuộc nhóm ăn tạp (Aporcelaimellus sp., Crocodorylaimus sp.) Mối tương quan giữa mật số tuyến trùng và P2O5 tổng số xác định được mô hình hồi quy bậc 2 (quadratic) phù hợp hơn mô hình hồi quy tuyến tính (linear). Đồ thị tương quan đạt cực tiểu tại điểm có giá trị (0.9;560) (nghĩa là tại nơi có P2O5 tổng số là 0,9% và mật số tuyến trùng là 560 cá thể/100g đất). Khi P2O5 tổng số trong đất tăng dần đến 0,9% thì mật số tuyến trùng giảm dần, nhưng khi P2O5 tổng số từ 0,9% tăng dần thì mật số tuyến trùng cũng tăng theo. Kết quả phân tích và xây dựng chỉ số đa dạng sinh học của tuyến trùng trong vùng đất nghiên cứu ở mức trung bình (dao động từ 0,31 đến 1,93). Riêng tại huyện Chư Sê có chỉ số đa dạng sinh học của tuyến trùng trong môi trường đất trồng hồ tiêu cao (2,16). Kết quả thể hiện trong tam giác sinh thái cho thấy thành phần tuyến trùng có chỉ số c – p = 3 đến 5 chiếm ưu thế trong môi trường canh tác, nhóm c – p = 1 chiếm tỷ lệ thấp. Điều này chứng tỏ môi trường đất tại vùng trồng hồ tiêu tỉnh Gia Lai đa số có tính ổn định, riêng tại khu vực huyện Chư Sê môi trường đất đang chịu áp lực của hoá chất được sử dụng trong vùng canh tác. Đề xuất giải pháp quản lý một số yếu tố của hệ sinh thái đất trồng hồ tiêu tại khu vực nghiên cứu phục vụ phát triển hồ tiêu bền vững trên địa bàn tỉnh Gia Lai.
vi SUMMARY Nguyen Ngoc Sinh- “Some aspects of pepper-growing soil ecosystem management in Gia Lai province” Major: Natural Resources and Environment Management Code: 9.85.01.01 This study uses methods of collecting and synthesizing documents, conducting field surveys and interviews, analyzing soil samples, analyzing nematode samples, developing ecological indicators, creating an ecological triangle model, and using Excel 2013 to store, calculate, and process data with the statistical software SPSS 13.0. In addition, investigation and assessment the current state of pepper cultivation as well as some aspects of the pepper-growing soil ecosystem are used to manage some aspects of the pepper-growing ecosystem in Gia Lai province. Households' land area for pepper cultivation in Gia Lai province ranges from 0.3 ha to 1 ha, with the majority of large cultivation areas located in the Chu Prong and Chu Se districts (the largest at nearly 1 hectare in size). The expansion of household pepper farming areas does not follow a plan, but rather changes spontaneously and is heavily influenced by economic conditions as well as market pepper prices. Vinh Linh and Loc Ninh pepper varieties are the most widely grown pepper varieties in Gia Lai province. Concrete piers are the most commonly used material for pier construction today (Dac Doa district 84%, Chu Prong district 51%, Chu Se district 36%), followed by wooden poles, and finally living poles occupy the smallest area. The popularity of each type of pole is influenced by locally available pole materials and pepper growers' investment capacity. Fertilizers are mostly used in pepper gardens in Gia Lai province, but they are not fixed fertilizers, but rather a combination of all three types of fertilizers: animal manure, micro-organic fertilizer, and organic fertilizer. Fertilizers, both biological and chemical. Chemical fertilizers are the primary fertilizer for pepper plants (50%). Farmers' application of fertilizer to pepper plants is primarily based
vii on feelings, and they are not fully equipped with knowledge about the nutritional needs of pepper plants to meet the necessary amount of fertilizer for pepper plants. In Gia Lai province, 23 pesticides are used in pepper gardens, five of which contain the active ingredient Chlorpyrifos ethyl: Supertac 500EC, Bop 600EC, Diophos 666EC, Dragon 585 EC, and Sairifos 585EC are all possible. The fact that pesticides have been restricted or banned for use in Vietnam but remaining on the list is due to the fact that these drugs had not been announced to restrict or ban their use at the time of the investigation (2016). Therefore, solutions to strengthen the management and control of product and goods quality are required, as is the propagation and recommendation of people to pay attention and be responsible in controlling and managing the quality of goods and services. To improve the quality and value of pepper products, as well as to protect community health and the environment, chemicals and pesticide residues are used. Mealybugs (scientific name Pseudococus citri) (19%), yellow leaf disease rapid mortality (42%), slow leaf yellowing (62%), virulence (30%), anthracnose (28%), and pink fungal disease (26%), are the most common pests and diseases that cause damage to pepper gardens and reduce pepper productivity. Yellowing disease and yellow leaf dying slowly are Gia Lai province's two most dangerous objects, causing widespread damage in all pepper growing areas. The mechanical composition of the pepper- growing soil in the study area is fine with a highwater-holding capacity. The soil pH ranges from 4.3 to 5.8, the humidity ranges from 24% to 29%, and the total nitrogen content in the study area reaches a low of 0.1% in the Ia commune area. The highest value of 0.67% was found in Nam Yang commune, total P content ranges from 0.3% to 1.35%, and organic matter content in pepper soil ranges from 4.96% to 6.83%. In the nematode community composition of the pepper soil ecosystem in the study area, 26 nematode genera belonging to 17 families and 7 orders have been identified. In which, the order Tylenchida appeared at all points with high density of 3 families Heteroderidae, Tylenchidae and Hoplolaimidae as the main groups of
viii plant parasites. There are 8 genera of plant parasitic nematodes (Hirschmanniella sp., Psilenchus sp., Tylenchulus sp., Meloidogyne sp., Helicotylenchus sp., Hoplolaimus sp., Pratylenchus sp., Longidorus sp.), 8 bacterivores (Eucephalobus) sp., Cephalobus sp., Heterocephalobus sp., Megadorus sp., Panagrolaimus sp., Paraplectonema sp., Paramphidelus sp., Prismatolaimus sp.), 4 fungi (Aphelenchoides sp., Aphelenchus sp., Filenchus sp., Ecphyadophoroides) sp.), 4 varieties of the carnivorous group (Actus sp., Itonchus sp., Molonchulus sp., Aprutides sp.) and 2 varieties of the omnivorous group (Aporcelaimellus sp., Crocodorylaimus sp.). The correlation between the number of nematodes and the total P2O5 determined that the quadratic regression model was more appropriate than the linear regression model. The correlation graph reached its lowest point at (0.9, 560) (total P2O5 was 0.9% and nematode density was 560 individuals/100g of soil). The nematode density decreased as total P2O5 in the soil gradually increased to 0.9%, but as total P2O5 increased from 0.9%, the nematode density increased. The analysis and construction of the biodiversity index of nematodes in the study area produced average results (ranging from 0.31 to 1.93). The biodiversity index of nematodes in the soil environment for pepper cultivation is particularly high in Chu Se district (2,16). The ecological triangle results show that the composition of nematodes with the index c - p = 3 to 5 dominates in the cultivation environment, with the group c - p = 1 accounting for a small proportion. This demonstrates that the soil environment in Gia Lai province's pepper growing area is mostly stable; however, in the Chu Se district, the soil environment is under pressure from chemicals used in the cultivation area. This study aims to propose solutions to manage some elements of the pepper-growing soil ecosystem at research area in the Gia Lai for sustainable pepper development.
ix MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan ............................................................................................................... i Lời cảm ơn ................................................................................................................. ii Tóm tắt ......................................................................................................................iii Summary ................................................................................................................... vi Mục lục ...................................................................................................................... ix Danh sách các từ viết tắt .........................................................................................xiii Danh sách các bảng ................................................................................................. xiv Danh sách các hình................................................................................................... xv MỞ ĐẦU ................................................................................................................... 1 Chương 1 TỔNG QUAN ......................................................................................... 6 1.1. Điều kiện tự nhiên về địa bàn nghiên cứu........................................................... 6 1.1.1. Vị trí địa lý ....................................................................................................... 6 1.1.2. Đặc điểm địa hình, địa mạo.............................................................................. 8 1.1.3. Đặc điểm khí hậu, thời tiết ............................................................................... 8 1.1.4. Đặc điểm thủy văn ......................................................................................... 10 1.1.5. Thổ nhưỡng .................................................................................................... 10 1.2. Đặc điểm phân loại, nguồn gốc và lịch sử phát triển của cây hồ tiêu ............... 12 1.2.1. Đặc điểm, phân loại và nguồn gốc ................................................................. 12 1.2.2. Sinh trưởng và phát triển của cây hồ tiêu ...................................................... 13 1.2.3. Lịch sử phát triển của cây hồ tiêu .................................................................. 13 1.3. Nhu cầu dinh dưỡng và phân bón cho cây hồ tiêu ............................................ 16 1.3.1. Nhu cầu dinh dưỡng ....................................................................................... 16 1.3.2. Phân bón cho cây hồ tiêu ............................................................................... 17 1.4. Các nghiên cứu về bệnh tiêu chết nhanh và tuyến trùng sưng rễ trên cây hồ tiêu ................................................................................................................... 18 1.4.1. Những nghiên cứu về bệnh tiêu chết nhanh (Quick wilt disease) ................. 19
x 1.4.1.1. Triệu chứng bệnh ........................................................................................ 19 1.4.1.2. Xác định tác nhân gây bệnh ........................................................................ 20 1.4.1.3. Quy luật phát sinh và lan truyền của bệnh .................................................. 20 1.4.1.4. Một số đặc điểm sinh học............................................................................ 20 1.4.1.5. Phòng trừ bệnh ............................................................................................ 21 1.4.2 Những nghiên cứu về tuyến trùng sưng rễ (Meloidogyne incognita) ............. 22 1.4.2.1 Triệu chứng bệnh ......................................................................................... 22 1.4.2.2 Đặc điểm sinh học ........................................................................................ 23 1.4.2.3. Các yếu tố sinh thái, môi trường ảnh hưởng đến mật độ tuyến trùng......... 24 1.4.2.4. Tập quán sinh sống và gây hại .................................................................... 25 1.4.2.5. Quá trình phát triển của bệnh ...................................................................... 25 1.4.2.6. Các yếu tố lan truyền tuyến trùng ở cây hồ tiêu ......................................... 26 1.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến hệ sinh thái đất nông nghiệp .................................. 26 1.5.1. Thành phần cơ giới và cấu trúc của đất ......................................................... 26 1.5.2. Độ ẩm và nước trong đất ................................................................................ 26 1.5.3. Độ thoáng khí của đất .................................................................................... 27 1.5.4. pH và thành phần hóa học của đất ................................................................. 27 1.5.5. Axit humic ...................................................................................................... 27 1.5.6. Mối quan hệ giữa vi sinh vật đất và tuyến trùng trong việc gây hại cho cây hồ tiêu........................................................................................................ 29 1.6. Đặc điểm về tuyến trùng ................................................................................... 30 1.6.1. Lịch sử nghiên cứu tuyến trùng...................................................................... 30 1.6.2. Ý nghĩa của tuyến trùng ................................................................................. 31 1.6.3. Sự phân nhóm tuyến trùng ............................................................................. 32 1.7. Một số biện pháp phòng trừ .............................................................................. 34 Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........................... 37 2.1. Nội dung nghiên cứu ......................................................................................... 37 2.2. Phương pháp nghiên cứu................................................................................... 37 2.2.1. Phương pháp thu thập thông tin và tổng hợp tài liệu ..................................... 37
xi 2.2.2. Phương pháp khảo sát thực địa và điều tra phỏng vấn .................................. 38 2.2.3. Phương pháp phân tích mẫu đất ..................................................................... 39 2.2.4. Phương pháp xử lý mẫu tuyến trùng .............................................................. 41 2.2.5. Phương pháp phân tích hồi quy...................................................................... 44 2.2.6. Xây dựng các chỉ số sinh thái và mô hình tam giác sinh thái ........................ 45 Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................. 47 3.1. Hiện trạng canh tác hồ tiêu, sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật cho hồ tiêu của người dân tại khu vực tỉnh Gia Lai ............................................... 47 3.1.1. Diện tích và sản lượng canh tác hồ tiêu tại khu vực nghiên cứu ................... 47 3.1.2. Quy mô sản xuất hồ tiêu của nông hộ tại khu vực nghiên cứu ...................... 48 3.1.3. Giống tiêu đang được trồng phổ biến tại khu vực nghiên cứu ....................... 51 3.1.4. Hiện trạng sử dụng trụ cho cây hồ tiêu trên địa bàn tỉnh Gia Lai .................. 53 3.1.5. Hiện trạng sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật ................................. 56 3.1.5.1. Hiện trạng sử dụng phân bón ...................................................................... 56 3.1.5.2. Hiện trạng sử dụng thuốc bảo vệ thực vật trong trồng cây hồ tiêu tại khu vực nghiên cứu ................................................................................................ 59 3.1.6. Tình hình gây hại của một số sâu, bệnh hại chính trên cây hồ tiêu tại khu vực tỉnh Gia Lai ............................................................................................... 64 3.2. Chất lượng đất trồng hồ tiêu trên địa bàn tỉnh Gia Lai ..................................... 68 3.2.1. Thành phần cơ giới đất của đất trồng hồ tiêu trên địa bàn tỉnh Gia Lai ........ 68 3.2.2. pH của đất trồng hồ tiêu tại khu vực nghiên cứu ........................................... 70 3.2.3. Độ ẩm của đất trồng hồ tiêu tại khu vực nghiên cứu ..................................... 72 3.2.4. Thành phần dinh dưỡng đất ........................................................................... 74 3.2.5. Hàm lượng chất hữu cơ .................................................................................. 77 3.3. Khu hệ tuyến trùng trên đất trồng hồ tiêu tại địa bàn nghiên cứu..................... 78 3.3.1. Đặc điểm tuyến trùng trên đất trồng hồ tiêu tại địa bàn nghiên cứu .............. 78 3.3.2. Mật số tuyến trùng trong đất trồng hồ tiêu tại khu vực nghiên cứu ............... 82 3.4. Mối tương quan giữa tuyến trùng và môi trường đất canh tác hồ tiêu ............. 83
xii 3.4.1. Mối tương quan giữa mật số tuyến trùng và độ ẩm của đất trồng hồ tiêu tại khu vực nghiên cứu .................................................................................... 83 3.4.2. Mối tương quan giữa tuyến trùng, hàm lượng chất hữu cơ và Axit humic ... 84 3.4.3. Mối tương quan giữa mật số tuyến trùng và thành phần dinh dưỡng của đất (Nitơ tổng số và P2O5 tổng số) .................................................................. 86 3.4.3.1. Mối tương quan đa biến giữa một số yếu tố của hệ sinh thái đất trồng hồ tiêu trên địa bàn tỉnh Gia Lai ........................................................................... 86 3.4.3.2. Mối tương quan giữa mật số tuyến trùng và P2O5 tổng số.......................... 87 3.4.3.3. Mối tương quan giữa mật số tuyến trùng và Nitơ tổng số .......................... 89 3.5. Xây dựng chỉ số sinh học và tương quan sinh thái tuyến trùng ........................ 90 3.6. Đề xuất giải pháp quản lý một số yếu tố của hệ sinh thái đất trồng hồ tiêu trên địa bàn tỉnh Gia Lai .................................................................................. 93 3.6.1. Giải pháp kĩ thuật ........................................................................................... 95 3.6.1.1. Xử lý đất trồng hồ tiêu ................................................................................ 95 3.6.1.2. Chọn giống tiêu ........................................................................................... 96 3.6.1.3. Dinh dưỡng cho vườn tiêu .......................................................................... 96 3.6.1.4. Biện pháp quản lý dịch hại hồ tiêu .............................................................. 99 3.6.2. Giải pháp quản lý ......................................................................................... 101 3.6.2.1. Quản lý đất trồng hồ tiêu ........................................................................... 101 3.6.2.2. Quản lý nguồn nước tưới .......................................................................... 102 3.6.2.3. Tăng cường công tác quản lý của các cơ quan chức năng ........................ 103 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................. 104 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU CÓ LIÊN QUAN ĐÃ CÔNG BỐ .................................................................................................... 107 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 108 PHỤ LỤC .................................................................................................................. 1
xiii DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT BNNPTNT: Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn BVTV : Bảo vệ thực vật FAA : Formalin, Acetic acid and Alcohol IPC : Cộng đồng Hồ tiêu Quốc tế IPM : Integrated Pest Management (quản lý dịch hại tổng hợp) KTCB : Kiến thiết cơ bản QCVN : Quy chuẩn Việt Nam TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TKD : Tiêu kinh doanh UBND : Ủy Ban Nhân Dân
xiv DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng Trang Bảng 1.1. Nhiệt độ không khí trung bình ở các khu vực trên địa bàn tỉnh Gia Lai qua các năm ................................................................................................. 9 Bảng 1.2. Độ ẩm không khí trung bình ở các khu vực trên địa bàn tỉnh Gia Lai qua các năm ....................................................................................................... 9 Bảng 1.3. Lượng phân vô cơ bón cho hồ tiêu.......................................................... 17 Bảng 3.1. Một số giống tiêu đang được sử dụng trong sản xuất hồ tiêu tại các huyện trọng điểm trên địa bàn tỉnh Gia Lai..................................................... 51 Bảng 3.2. Danh mục thuốc BVTV được sử dụng cho hồ tiêu trên địa bàn tỉnh Gia Lai, năm 2016 ........................................................................................... 60 Bảng 3.3. pH của đất trồng hồ tiêu tại khu vực nghiên cứu .................................... 70 Bảng 3.4. Độ ẩm của đất trồng hồ tiêu tại khu vực nghiên cứu .............................. 72 Bảng 3.5. Thành phần dinh dưỡng đất trồng hồ tiêu tại khu vực nghiên cứu ......... 74 Bảng 3.6. Hàm lượng chất hữu cơ trung bình của đất canh tác hồ tiêu tại khu vực nghiên cứu, năm 2016 .............................................................................. 77 Bảng 3.7. Thành phần quần xã tuyến trùng trong đất trồng hồ tiêu trên địa bàn tỉnh Gia Lai ...................................................................................................... 80 Bảng 3.8. Mối tương quan giữa mật số tuyến trùng và độ ẩm của đất trồng hồ tiêu tại khu vực nghiên cứu ............................................................................. 84 Bảng 3.9. Mối tương quan giữa tuyến trùng trong đất và chất lượng đất trồng hồ tiêu (hàm lượng chất hữu cơ và humic)........................................................... 85 Bảng 3.10. Kết quả thống kê hồi quy giữa mật số tuyến trùng và P2O5 tổng số ..... 87 Bảng 3.11. Kết quả thống kê hồi quy giữa mật số tuyến trùng và Nitơ tổng số ..... 89 Bảng 3.12. Phân nhóm chỉ số bền vững sinh học c – p của tuyến trùng trong môi trường đất tại Gia Lai ............................................................................... 91 Bảng 3.13. Chỉ số đa dạng sinh học và chỉ số bền vững sinh học ........................... 92
xv DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình Trang Hình 1.1. Bản đồ khu vực nghiên cứu ....................................................................... 7 Hình 1.2. Biểu đồ cơ cấu các loại đất của tỉnh Gia lai, năm 2019. ......................... 11 Hình 1.3. Cây hồ tiêu. .............................................................................................. 12 Hình 1.4. Tính chất hóa học của hợp chất Humic (Stevenson, 1982) ..................... 28 Hình 1.5. Tóm tắt cơ chế chính tác động của axit humic lên cây trồng .................. 29 Hình 2.1. Mô hình tam giác sinh thái ...................................................................... 46 Hình 3.1. Cơ cấu diện tích đất trồng hồ tiêu trên địa bàn tỉnh Gia Lai, năm 2016 . 48 Hình 3.2. Quy mô diện tích canh tác hồ tiêu của hộ dân tại các huyện trồng tiêu trọng điểm trên địa bàn tỉnh Gia Lai, năm 2016 ............................................. 49 Hình 3.3. Cơ cấu số năm tuổi của các vườn canh tác hồ tiêu tại các huyện trọng điểm trên địa bàn tỉnh Gia Lai, năm 2016 ....................................................... 50 Hình 3.4. Giống tiêu sử dụng tại các huyện trồng hồ tiêu trọng điểm trên địa bàn tỉnh Gia Lai, năm 2016 ............................................................................. 52 Hình 3.5. Trụ tiêu được sử dụng tại các khu vực trồng hồ tiêu trọng điểm trên địa bàn tỉnh Gia Lai, năm 2016 ....................................................................... 54 Hình 3.6. Tỷ lệ sử dụng các loại phân bón chính cho cây hồ tiêu tại khu vực nghiên cứu, năm 2016. .................................................................................... 58 Hình 3.7. Tỷ lệ vườn trồng hồ tiêu bị dịch hại trên địa bàn tỉnh Gia Lai, năm 2016 ................................................................................................................. 65 Hình 3.8. Vườn trồng hồ tiêu bị bệnh trên địa bàn tỉnh Gia Lai, năm 2016. .......... 66 Hình 3.9. Thành phần cơ giới đất của đất trồng hồ tiêu tại khu vực nghiên cứu, năm 2016. ........................................................................................................ 69 Hình 3.10. pH của đất trồng hồ tiêu tại khu vực nghiên cứu, năm 2016 ................ 71 Hình 3.11. Độ ẩm của đất trồng hồ tiêu tại khu vực nghiên cứu, năm 2016........... 73 Hình 3.12. Thành phần dinh dưỡng đất trồng hồ tiêu tại khu vực nghiên cứu, năm 2016 ......................................................................................................... 76
xvi Hình 3.13. Mật số tuyến trùng trong đất trồng hồ tiêu tại các huyện trồng hồ tiêu trọng điểm trên địa bàn tỉnh Gia Lai, năm 2016 ...................................... 82 Hình 3.14. Biểu đồ tương quan đa biến giữa một số yếu tố của hệ sinh thái đất trồng hồ tiêu trên địa bàn tỉnh Gia Lai ............................................................ 86 Hình 3.15. Mô hình hồi quy giữa mật số tuyến trùng và P2O5 tổng số ................... 88 Hình 3.16. Mô hình hồi quy giữa mật số tuyến trùng và Nitơ tổng số ................... 90 Hình 3.17. Mô hình tam giác sinh thái đánh giá chất lượng môi trường đất canh tác hồ tiêu tại khu vực nghiên cứu................................................................... 93 Hình 3.18. Sơ đồ quản lý một số yếu tố hệ sinh thái đất trồng hồ tiêu tỉnh Gia Lai .................................................................................................................... 94
1 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của Luận án Cây hồ tiêu có tên khoa học là Piper nigrum L. thuộc họ Piperaceae, phân lớp mộc lan, là loại cây công nghiệp nhiệt đới, có giá trị thương mại và xuất khẩu cao, mang lại hiệu quả kinh tế cho người dân. Theo thống kê của Hiệp hội hồ tiêu Quốc tế (IPC), Ấn Độ là vùng trồng hồ tiêu lớn nhất với 195.000 ha trên toàn lãnh thổ. Indonesia duy trì ổn định ở con số 116.000 ha. Brazil có 45.000 ha trong năm 2004 nhưng giảm xuống còn 35.000 ha vào năm 2006, từ 2007 đến 2015 thống kê chính thức của Brazil về diện tích trồng hồ tiêu là 20.000 ha. Sri Lanka có diện tích trồng hồ tiêu là 32.470 ha vào năm 2015, đứng hạng tư trong sáu nước thành viên của IPC. Malaysia đạt thấp nhất là 16.300 ha. Diện tích của Trung Quốc hiện nay đã đạt con số 25.000 ha (Hiệp hội hồ tiêu Quốc tế (IPC), 2016). Tại Việt Nam có diện tích trồng hồ tiêu từ 36.106 ha vào năm 2001 lên đến 57.000 ha tiêu thu hoạch năm 2015 với tốc độ tăng dần đều theo mỗi năm, đến năm 2018 tổng diện tích là 149.855 ha, riêng khu vực tỉnh Gia Lai là 16.278 ha. Năm 2019 tổng diện tích hồ tiêu cả nước giảm còn 140.000 ha trong đó tại Gia Lai giảm còn 10.731 ha (diện tích hồ tiêu bị chết 5.547 ha). Hồ tiêu là loại cây trồng có giá trị xuất khẩu cao, đem lại nhiều lợi nhuận cho người trồng. Tuy nhiên với phương thức canh tác truyền thống cùng với sự biến đổi của thời tiết khí hậu đã làm cho các đối tượng dịch hại nghiêm trọng xuất hiện, lưu tồn trong đất và gây thiệt hại nặng nề cho nông dân trồng cây hồ tiêu. Đặc biệt trong những năm gần đây tại khu vực tỉnh Gia Lai, bệnh tiêu chết nhanh, chết chậm, tuyến trùng hại rễ là những đối tượng dịch hại nguy hiểm nhất, thường xuyên đe dọa gây thiệt hại lớn cho sản xuất hồ tiêu. Trong khi đó, thị trường nhập khẩu đòi hỏi chất lượng ngày càng khắt khe hơn. Vì vậy, việc duy trì năng suất và chất lượng
2 hồ tiêu là một thách thức lớn, hành động trước mắt của các nước là phải tập trung cải tiến năng suất thông qua tái canh vườn tiêu đã già cỗi, bảo tồn nguồn tài nguyên đất và nước vùng trồng hồ tiêu để thích ứng với biến đổi khí hậu, có những biện pháp quản lý sâu bệnh hại hiệu quả hơn, an toàn hơn trong sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, song song đó phẩm chất hồ tiêu là nội dung quan trọng nhất của người tiêu dùng trên thế giới hiện nay vì phải đảm bảo sức khỏe người tiêu dùng. Để làm được điều đó, hiện nay các nhà khoa học trên thế giới đã có những công trình nghiên cứu khoa học về vấn đề này và đưa ra khuyến cáo nên sử dụng các thuốc trừ sâu và phân bón có nguồn gốc tự nhiên, đồng thời đã có những phương pháp vật lý, hóa học được sử dụng đánh giá chất lượng đất để kịp thời đưa ra các giải pháp cải thiện năng suất và phẩm chất hồ tiêu. Thế nhưng, các phương pháp này mang lại hiệu quả chưa cao, có thể tác động xấu đến môi trường đất. Tại khu vực tỉnh Gia Lai cho đến nay chưa có công trình nghiên cứu nào về hệ sinh thái đất trồng hồ tiêu. Vì vậy, đây là thách thức và đồng thời cũng là tính mới của luận án. Luận án đã đúc kết những kinh nghiệm nghiên cứu khoa học trước đây, đồng thời phân tích, đánh giá chất lượng đất và thành phần của tuyến trùng trong đất trồng hồ tiêu, từ đó đưa ra giải pháp “Quản lý một số yếu tố của hệ sinh thái đất trồng hồ tiêu trên địa bàn tỉnh Gia Lai” nhằm đem lại lợi ích môi trường, lợi ích kinh tế cho người trồng hồ tiêu, đảm bảo sức khỏe của người sản xuất và người tiêu dùng, góp phần phát triển hồ tiêu bền vững trên địa bàn tỉnh Gia Lai. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án Ý nghĩa khoa học Hệ sinh thái đất trồng cây hồ tiêu là yếu tố quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình phát triển của cây hồ tiêu. Đất tốt thì cây khỏe, đạt hiệu quả kinh tế cao, tốt cho nông dân, tốt cho môi trường và ngược lại hệ sinh thái đất không phù hợp sẽ gây ra những hạn chế cho sự phát triển cây hồ tiêu. Chính vì vậy, để xác định được một số nguyên nhân chủ yếu ảnh hưởng đến sản xuất hồ tiêu Luận án đã chú trọng nghiên cứu phân tích thành phần cơ giới đất trồng hồ tiêu, thành phần quần xã tuyến trùng của hệ sinh thái đất trồng hồ tiêu tại khu vực nghiên cứu, đã xác định