Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Đánh giá thực trạng thoái hóa đất đỏ bazan (Rhodic ferralsols) trồng hồ tiêu (Piper nigrum) ở Gia Lai từ đó đề xuất một số giải pháp khắc phục

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:98

Thêm vào BST

Báo xấu

44
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn Thạc sĩ Sinh học "Đánh giá thực trạng thoái hóa đất đỏ bazan (Rhodic ferralsols) trồng hồ tiêu (Piper nigrum) ở Gia Lai từ đó đề xuất một số giải pháp khắc phục" trình bày các nội dung chính sau: Đánh giá tổng quát về tình hình canh tác hồ tiêu cũng như thực trạng chất lượng đất trồng hồ tiêu của vùng chuyên canh ở tỉnh Gia Lai. Từ đó xác định được nguyên nhân gây thoái hóa đất và đề xuất giải pháp kỹ thuật khắc phục.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Đánh giá thực trạng thoái hóa đất đỏ bazan (Rhodic ferralsols) trồng hồ tiêu (Piper nigrum) ở Gia Lai từ đó đề xuất một số giải pháp khắc phục

BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- Trần Minh Trí ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG THOÁI HÓA ĐẤT ĐỎ BAZAN (RHODIC FERRALSOLS) TRỒNG HỒ TIÊU (PIPER NIGRUM) Ở GIA LAI TỪ ĐÓ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THỰC NGHIỆM Tp. HỒ CHÍ MINH – tháng 4 năm 2021
BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- Trần Minh Trí ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG THOÁI HÓA ĐẤT ĐỎ BAZAN (RHODIC FERRALSOLS) TRỒNG HỒ TIÊU (PIPER NIGRUM) Ở GIA LAI TỪ ĐÓ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 8420114 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THỰC NGHIỆM NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS: LÂM VĂN HÀ TP.HỒ CHÍ MINH - 2021
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin được cam đoan đề tài “Đánh giá thực trạng thoái hóa đất đỏ bazan (Rhodic Ferralsols) trồng hồ tiêu (Piper nigrum) ở Gia Lai từ đó đề xuất một số giải pháp khắc phục”. Là kết quả của sự nghiên cứu nghiêm túc được tiến hành dựa trên sự cố gắng học hỏi của bản thân dưới sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy TS. LÂM VĂN HÀ. Các nhận định nêu ra trong luận văn là độc lập của bản thân tôi trên cơ sở tìm hiểu, nghiên cứu các tài liệu khoa học và công trình “Nghiên cứu mức độ suy thoái, nguyên nhân và biện pháp phục hồi độ phì đối với đất trồng cà phê và hồ tiêu ở Tây Nguyên” sau khi được chủ nhiệm đề tài cho phép tham khảo. Luận văn đảm bảo tính khách quan, trung thực và khoa học. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 1 tháng 6 năm 2021 Học viên cao học Trần Minh Trí
ii LỜI CẢM ƠN Kết quả nghiên cứu trong luận văn thuộc đề tài cấp Bộ “Nghiên cứu mức độ suy thoái, nguyên nhân và biện pháp phục hồi độ phì đối với đất trồng cà phê và hồ tiêu ở Tây Nguyên”. Được chủ nhiệm bởi TS. NGUYỄN XUÂN LAI nguyên viện trưởng viện thổ nhưỡng nông hóa. Tôi xin gửi lời cám ơn đến TS. NGUYỄN XUÂN LAI chủ nhiệm đề tài và nhóm thực hiện đề tài “Nghiên cứu mức độ suy thoái, nguyên nhân và biện pháp phục hồi độ phì đối với đất trồng cà phê và hồ tiêu ở Tây Nguyên” đã tạo điều kiện cho tôi tham gia thực hiện đề tài và được cho phép tôi được sử dụng số liệu trong đề tài để hoàn thiện luận văn. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy TS. LÂM VĂN HÀ, người đã hướng dẫn, dẫn dắt trực tiếp và là cố vấn cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học. Thầy cũng là người đã cho tôi rất nhiều bài học về cả chuyên môn và cả các làm việc thông qua các đề tài dự an của mình, giúp tôi định hướng phát triển trong sự nghiệp. Một lần nữa tôi xin gửi lời cảm ơn đến thầy bằng tất cả lòng chân thành và sự biết ơn của mình. Tôi xin cảm ơn Ban giám đốc và anh chị đồng nghiệp hiện đang công tác tại Trung tâm nghiên cứu Đất, Phân bón và Môi Trường phía Nam nơi tôi đang công tác đã tạo điều kiện và hỗ trợ hết mình để tôi có thể hoàn thành luận văn đúng thời hạn. Bên cạnh đó tôi xin phép gửi lời cảm ơn đến quý Thầy/Cô là giảng viên khoa Công nghệ sinh học, Học viện Khoa học và Công nghệ, viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tận tình truyền dạy kiến thức qua các môn học chuyên môn cũng như việc hỗ trợ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến mẹ và gia đình của tôi đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc học tập của tôi để đạt được thành công như ngày hôm nay. Để hoàn thành được luận văn này tôi đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của các cấp lãnh đạo, quý thành cô, các anh, chị em đồng nghiệp và bà con nông dân khu vực Chư sê, tỉnh Gia Lai.
iii Cuối cùng tôi xin cản ơn anh Nguyễn Tố Cát Triệu hiện công tác tại trung tâm nghiên cứu và Phát triển cây hồ tiêu Tây Nguyên đã hỗ trợ tôi hết mình trong giai đoạn tiếp cận nhà vườn nhờ vậy mà tôi có thể thuận lợi cho công tác thu thập số liệu. Tôi xin cám ơn ! Trần Minh Trí
iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT KÝ HIỆU VIẾT TẮT DIỄN GIẢI AMF Tổng số bào tử nội cộng sinh có ích. BVTV Bảo vệ thực vật. CEC Dung lượng cation trao đổi. FAO Tổ chức Nông lương Liên Hiệp Quốc. GLADSOL Chương trình đánh giá thoái hóa đất do con người ở Nam và Đông Nam Á. KHKT Khoa học kỹ thuật. KC Khuyến cáo. KTCB Kiến thiết cơ bản. NN&PTNT Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn. PRA Participatory Rural Appraisal RRA Rapid Rural Appraisal TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam UNEP Chương trình môi trường Liên hợp quốc UNCCD Công ước Liên Hợp Quốc năm 1994 về chống sa mạc hóa VSV Vi sinh vật
v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Thoái hóa đất do xói mòn vùng sinh thái.............................................. 14 Bảng 1.2 Quy mô các cấp thoái hóa đất tiềm năng theo đơn vị hành chính vùng Tây Nguyên........................................................................................................... 18 Bảng 1.3 Khung đánh giá dris về trạng thái dinh dưỡng đất đối với hồ tiêu............ 24 Bảng 1.4 Hàm lượng và phân bố dinh dưỡng theo bộ phận của cây hồ tiêu............ 25 Bảng 1.5 Biểu hiện thiếu dinh dưỡng xuất hiện trên cây hồ tiêu............................. 26 Bảng 1.6 Phân bố diện tích trồng hồ tiêu tại các tỉnh vùng tây nguyên. ................. 29 Bảng 2.1 Tóm tắt phương pháp và thủ tục phân tích một số tính chất hóa học của đất.......................................................................................................................... 35 Bảng 3.1 Hiện trạng canh tác hồ tiêu...................................................................... 38 Bảng 3.2. Cơ cấu giống hồ tiêu.............................................................................. 40 Bảng 3.3 Tỷ lệ (%) hình thức sử dụng trụ cho hồ tiêu............................................. 41 Bảng 3.4 Lượng phân bón TKKD cho hồ tiêu 5-7 năm tuổi................................... 42 Bảng 3.5 Thống kê phân tích các yếu vật lý........................................................... 44 Bảng 3.6 Thống kê phân tích các yếu tố hóa học.................................................... 46 Bảng 3.7 Thống kê phân tích các yếu tố sinh học................................................... 55 Bảng 3.8 Phương trình hồi quy đa biến giữa bệnh hại, VSV đối kháng và hóa, lý tính đất banzan trồng hồ tiêu................................................................................. 61
vi DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Diễn biến diện tích, năng suất tiêu qua các năm tại Việt Nam.................. 28 Hình 3.1: Nguồn gốc đất trồng hồ tiêu tại nông hộ.................................................. 39 Hình 3.2 Tỷ lệ (%) độ dốc địa hình........................................................................... 39 Hình 3.3 Tỷ lệ (%) hình thức vườn trồng hồ tiêu...................................................... 40 Hình 3.4 Dung trọng của đất trồng hồ tiêu và đất rừng............................................. 45 Hình 3.5 Độ xốp của đất trồng hồ tiêu và đất rừng................................................... 45 Hình 3.6 Đoàn lạp > 0,25mm trên đất trồng hồ tiêu và đất rừng............................... 46 Hình 3.7 pH Kcl của đất trồng hồ tiêu và đất rừng.................................................... 47 Hình 3.8 Chất hữu cơ trong đất (OM) của đất trồng hồ tiêu và đất rừng................. 48 Hình 3.9 Nito tổng số của đất trồng hồ tiêu và đất rừng........................................... 49 Hình 3.10 Lân (P2O5) tổng số của đất trồng hồ tiêu và đất rừng.............................. 50 Hình 3.11 Lân (P2O5) dễ tiêu của đất trồng hồ tiêu và đất rừng....................... 50 Hình 3.12 Kali (K20) tổng số của đất trồng hồ tiêu và đất rừng............................... 51 Hình 3.13 Kali (K20) dễ tiêu của đất trồng hồ tiêu và đất rừng....................... 51 Hình 3.14 Lưu huỳnh (SO42- ) trong mẫu đất trồng hồ tiêu và đất rừng................... 52 Hình 3.15 Hàm lượng Ca2+ của đất trồng hồ tiêu và đất rừng.................................. 52 Hình 3.16 Magie (Mg2+) của đất trồng hồ tiêu và đất rừng..................................... 54 Hình 3.17 CEC của đất trồng hồ tiêu và đất rừng..................................................... 54 Hình 3.18 Tổng số nấm Fusarium sp trên đất trồng hồ tiêu và đất rừng.................. 56 Hình 3.19 Tổng số nấm Phytopthora sp trên đất trồng hồ tiêu và đất rừng............. 56 Hình 3.20 Tổng số nấm Rhizoctonia trên đất trồng hồ tiêu và đất rừng................... 56 Hình 3.21 Mật độ tuyến trùng trên đất trồng hồ tiêu và đất rừng............................. 57
vii Hình 3.22 VSV đối kháng nấm Phythophthora trên đất trồng hồ tiêu và đất rừng..... 58 Hình 3.23 VSV đối kháng nấm Fusarium trên đất trồng hồ tiêu và đất rừng............. 58
1 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ............................................ iv DANH MỤC CÁC BẢNG........................................................................................ v DANH MỤC HÌNH ................................................................................................. vi MỤC LỤC ................................................................................................................. 1 MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 4 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI. ......................................................................... 4 2. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ..................................... 6 2.1 Ý NGHĨA KHOA HỌC ....................................................................................... 6 2.2 Ý NGHĨA THỰC TIỄN ....................................................................................... 6 3. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI ..................................................................................... 6 4. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI ................................ 7 4.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ............................................................................. 7 4.2. PHẠM VI NGHIÊN CỨU .................................................................................. 7 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................. 8 1.1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH THOÁI HÓA ĐẤT. ......................................... 8 1.1.1 Nhận định chung về thoái hóa đất ............................................................. 8 1.1.2 Tình hình thoái hóa đất trên thế giới ......................................................... 9 1.1.3 Các công trình nghiên cứu thoái hóa đất. ............................................... 10 1.1.3.1 Trên thế giới. ........................................................................................ 10 1.1.3.2 Tại Việt Nam. ........................................................................................ 13 1.1.4 Kết quả những nghiên cứu về thoái hóa đất: .......................................... 14 1.2 TÌNH HÌNH THOÁI HÓA ĐẤT Ở KHU VỰC TÂY NGUYÊN ..................... 15 1.2.1 Các nghiên cứu về thoái hóa đất ở khu vực Tây Nguyên. ..................... 15 1.2.2 Các dạng thoái hóa đất ở khu vực Tây Nguyên...................................... 17
2 1.2.3 Khu vực Gia Lai .................................................................................... 20 2: TỔNG QUAN VỀ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC, NHU CẦU DINH DƯỠNG VÀ CÁC HẠN CHẾ CHÍNH, TRONG SẢN XUẤT HỒ TIÊU. ........................................... 22 2.1 ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ NHU CẦU VỀ DINH DƯỠNG CỦA HỒ TIÊU .................................................................................................................................. 22 2.1.1 Đặc điểm sinh học của cây hồ tiêu ........................................................... 22 2.1.2 Yêu cầu về đất trồng của cây hồ tiêu ....................................................... 23 2.1.3 Các yếu tố dinh dưỡng cho cây hồ tiêu .................................................... 24 2.2 NHỮNG HẠN CHẾ HIỆN NAY TRONG SẢN XUẤT HỒ TIÊU.................. 27 CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................... 30 2.1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU. ............................................................................. 30 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................................................... 30 2.2.1 Phương pháp luận trong vấn đề nghiên cứu suy thoái đất .................... 30 a. Thời gian địa điểm lấy mẫu: .................................................................... 32 b. Phân tích mẫu: .......................................................................................... 32 2.2.2 Phương pháp xử lý phân tích các chỉ tiêu vật lý, hóa học và sinh học của các mẫu đất đã thu thập ..................................................................................... 33 a. Phân tích một số tính chất vật lí: .................................................................. 34 b. Phân tính một số tính chất hóa học đất: ...................................................... 35 c. Phân tích một số chỉ tiêu vi sinh vật: ............................................................ 36 2.2.3 Phương pháp xử lý thống kê kết quả nghiên cứu. .................................. 37 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN......................................................... 38 3.1. THỰC TRẠNG CANH TÁC HỒ TIÊU TRÊN ĐẤT ĐỎ BAZAN CỦA NGƯỜI DÂN VÙNG GIA LAI. ............................................................................................ 38 3.1.1 Về đất và địa hình trồng hồ tiêu ............................................................... 38 3.1.2 Về cơ cấu giống hồ tiêu ............................................................................. 40 3.1.3 Về biện pháp canh tác ............................................................................... 40 3.1.4 Thực trạng sử dụng phân bón .................................................................. 41 3.2 ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG CHẤT LƯỢNG ĐẤT ĐỎ BAZAN VÙNG CHUYÊN CANH TRỒNG HỒ TIÊU SO VỚI ĐẤT RỪNG ................................. 44
3 3.2.1 Tính chất vật lý của đất............................................................................. 44 3.2.2 Tính chất hóa học của đất ......................................................................... 46 3.2.3 Tính chất sinh học của đất ........................................................................ 55 3.2.4 Mối tương quan giữa các tính chất vật lý, hóa học và sinh học trên đất trồng hồ tiêu ........................................................................................................ 58 3.2.5 Nguyên nhân và mức độ thoái hóa đất đỏ bazan trồng hồ tiêu................. 62 3.3. ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ KHẮC PHỤC TÌNH TRẠNG THOÁI HÓA ĐẤT ĐỎ BAZAN TRỒNG HỒ TIÊU Ở GIA LAI. ................................................ 64 a. Nhóm các giải pháp công trình...................................................................... 64 b. Nhóm giải pháp sinh học. .............................................................................. 64 c. Nhóm giải pháp quản lý của cơ quan chức năng ......................................... 65 CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................ 66 4.1 KẾT LUẬN ........................................................................................................ 66 4.2 KIẾN NGHỊ ........................................................................................................ 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................... 69 PHỤ LỤC BẢNG .................................................................................................... 72 PHỤ LỤC HÌNH..................................................................................................... 86
4 MỞ ĐẦU 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI. Đất đỏ phát triển trên đá Bazzan (Rhodic Feralsols-FRr) đây là loại đất có độ phì nhiêu tự nhiên khá cao. Ở Việt Nam có khoảng 2,4 triệu ha đất đỏ phát triển trên đá Bazan, loại này tập trung chủ yếu ở khu vực Tây Nguyên với diện tích khoảng 1,4 triệu ha, chiếm trên 58% diện tích đất đỏ bazan của cả nước và chiếm hơn 25% diện tích đất tự nhiên của vùng. Riêng ở khu vực tỉnh Gia Lai đất đỏ bazan chiếm khoảng 756.433 ha (48,69%) tổng diện tích tự nhiên của tỉnh [1]. Theo nghiên cứu thì đây là loại đất có độ phì nhiêu tự nhiên khá cao, cụ thể là đất có tầng canh tác dày, tơi xốp, giàu mùn, có hàm lượng đạm và lân tổng số từ khá đến giàu, thích hợp cho việc canh tác nhiều loại cây mang giá trị kinh tế cao như cà phê, hồ tiêu, cao su và một số loại cay ăn quả. Hồ tiêu (Piper nigrum L.) là một trong những loại cây công nghiệp lâu năm được trồng ở nhiều vùng Ở Việt Nam, được đánh giá là quan trọng thứ 2 sau cây cà phê tại khu vực Tây Nguyên, năm 2017 diện tích hồ tiêu ở Tây Nguyên đạt đến 92.991 ha (Cục Trồng trọt - Bộ NN&PTNT, 2017). Ở Gia Lai, cây hồ tiêu được trồng nhiều trên nền đất đỏ bazan vốn là loại đất chiếm diện tích nhiều nhất tỉnh. Trong giai đoạn từ 2015 đến 2017 giá hồ tiêu lên cao có khi lên đến đỉnh điểm khoảng 250.000 đồng/kg tiêu hạt khô, chính vì giá cả tăng cao đã dẫn đến hiện trạng người dân tập trung trồng hồ tiêu, không theo những khuyến cáo về quy hoạch cây trồng; một phần do người dân thiếu kỹ thuật chăm sóc cây hồ tiêu lại thêm việc lạm dụng phân bón, dẫn đến không những không tăng năng suất mà còn làm cho sản xuất hồ tiêu kém bền vững, hiệu quả kinh tế thấp, phát sinh nhiều dịch bệnh và gây mất cân bằng dưỡng chất trong đất thêm. Hơn nữa, việc cải tạo đất bazan canh tác hầu như không được quan tâm nhiều, từ đó dẫn tích tụ độc tố trong đất ở thời gian dài làm giảm hệ vi sinh vật đất, chất lượng đất đỏ bazan tại vùng trồng hồ tiêu bị thoái hóa dần gây bệnh hàng loạt, cây hồ tiêu kém phát triển. Trước thực trạng người trồng tiêu đang phải đối mặt với muôn vàn khó khăn do hồ tiêu chết hàng loạt gây thiệt hại hàng nghìn tỷ đồng, cùng với giá cả xuống thấp, đời sống của người trồng tiêu gặp nhiều khó khăn. Chính quyền các tỉnh Tây Nguyên đang triển khai nhiều
5 giải pháp hỗ trợ như hướng dẫn chăm sóc vườn cây, tiêu hủy vườn hồ tiêu bị chết, chuyển đổi sang cây trồng khác phù hợp. Mặc dù, diện tích liên tục tăng nhưng do quy trình sản xuất không đồng nhất nên chất lượng sản phẩm hồ tiêu không ổn định, việc sản xuất theo hướng GAP còn hạn chế. Bên canh đó những năm gần đây thời tiết luôn diễn biến thất thường cũng góp phần gây ảnh hưởng đến năng suất, sản lượng, dịch bệnh thường xuyên xảy ra vẫn chưa có biện pháp phòng ngừa hiệu quả nên vẫn còn gây thiệt hại tương đối lớn. Hiện nay vấn đề cần giải quyết là sau một thời gian dài thâm canh cao sự thoái hóa về độ phì nhiêu của đất ảnh hưởng thế nào đến sự xuất hiện của các bệnh hại đối với cây hồ tiêu. Có các mối liên quan giữa hữu cơ trong đất, tính chất vật lý đất, pH thấp, lượng phân khoáng tồn dư và hàm lượng lưu huỳnh cao trong đất bazan đến các độc tố sinh ra trong đất khi độ ẩm đất thay đổi từ mùa khô sang mùa mưa hay không? Hơn nữa, khi pH đất giảm, môi trường đất bị thay đổi và liệu có mối quan hệ giữa sự thay đổi môi trường đất với mật độ sinh vật, làm cho mật độ vi sinh vật (VSV) có ích bị suy giảm, ngược lại các loại sinh vật gây hại như nấm bệnh, tuyến trùng lại tăng cao tác động đến hệ rễ cây trồng. Ngoài ra, khi bón quá nhiều phân khoáng trong thời gian dài có thể sẽ làm mất cân bằng dinh dưỡng trong đất và cản trở sự hấp thu dinh dưỡng của cây theo cơ chế đối kháng ion từ đó cây trồng không thể hút được đầy đủ các dưỡng chất cần thiết. Những thay đổi trong môi trường đất như vậy có thể sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hệ rễ, làm cho rễ bị tổn thương và ảnh hưởng đến quá trình hút nước và hấp thu dinh dưỡng hậu quả là cây không thể phát triển bình thường, trong một số trường hợp môi trường đất thay đổi quá nhanh dẫn đến hiện tượng cây bị chết, nghiêm trọng hơn là chết hàng loạt. Qua việc làm sáng tỏ các vấn đề nêu trên, một số giải pháp kỹ thuật khắc phục tình trạng thoái hóa đất trồng sẽ góp phần vào việc phát triển, canh tác hồ tiêu bền vững theo hướng hữu cơ. Chính vì thế đề tài: “Đánh giá thực trạng thoái hóa đất đỏ bazan (rhodic ferralsols) trồng hồ tiêu (piper nigrum) ở Gia Lai từ đó đề xuất một số giải pháp khắc phục” cần thiết được thực hiện.
6 2. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 2.1 Ý NGHĨA KHOA HỌC Đề tài góp phần bổ sung cơ sở lý luận cùng với phương pháp nghiên cứu khai thác sử dụng đất đai bền vững hạn chế sự thoái hóa và ô nhiễm đất, để làm rõ thêm những nguyên nhân dẫn đến quá trình thoái hóa đất đỏ bazan trồng hồ tiêu. Góp phần cung cấp cơ sở khoa học đề xuất các giải pháp kỹ thuật phù hợp cho việc quản lý tài nguyên đất, ngăn chặn những nguy cơ gây thoái hoá đất đỏ bazan vùng trồng hồ tiêu trên địa bàn tỉnh Gia Lai. Kết quả đề tài làm phong phú thêm về các vấn đề nghiên cứu đất đỏ bazan đang thâm canh cây lâu năm trên các vùng cao nguyên nhiệt đới của Việt Nam. 2.2 Ý NGHĨA THỰC TIỄN Kết quả nghiên cứu chỉ ra được các nguyên nhân và mức độ thoái hóa đất đỏ bazan trồng hồ tiêu tại Gia Lai. Bổ sung cho người nông dân vùng trồng hồ tiêu trên đất đỏ bazan tại địa bàn tỉnh Gia Lai về kỹ thuật canh tác bón phân hợp lý, hiệu quả (cân đối giữa phân bón hóa học và hữu cơ, chế phẩm vi sinh vật) để tăng năng suất hồ tiêu, đồng thời cải thiện độ phì nhiêu đất, góp phần chiến lược sử dụng đất hiệu quả và bền vững. 3. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI  Mục tiêu chung - Đánh giá tổng quát về tình hình canh tác hồ tiêu cũng như thực trạng chất lượng đất trồng hồ tiêu của vùng chuyên canh ở tỉnh Gia Lai. Từ đó xác định được nguyên nhân gây thoái hóa đất và đề xuất giati pháp kỹ thuật khắc phục.  Mục tiêu cụ thể - Đánh giá thực trạng canh tác hồ tiêu của nông hộ vùng chuyên canh hồ tiêu trên đất đỏ Bazan tại tỉnh Gia Lai. - Đánh giá được một số tính chất vật lý, hoá và sinh học của đất đỏ bazan đang thâm canh hồ tiêu ở tỉnh Gia Lai có liên quan đến độ phì nhiêu đất. - Xác định được mối tương quan giữa một số tính chất đất với chế độ thâm canh của nông hộ và vấn đề thoái hóa đất. - Tìm ra được nguyên nhân, mức độ thoái hóa đất đỏ bazan trồng hồ tiêu dẫn đến suy giảm độ phì nhiêu và năng suất hồ tiêu, từ đó đề xuất một số biện pháp kỹ thuật khắc phục.
7 4. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 4.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU - Mẫu đất đỏ bazan trồng hồ tiêu 5–7 năm tuổi tại tỉnh Gia Lai. - Mẫu đất rừng nguyên sinh (dùng làm mẫu đối chứng) 4.2. PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Về phạm vi địa lý, đề tài tập trung nghiên cứu trên các vườn hồ tiêu trên địa bàn huyện Chư Sê của tỉnh Gia Lai. - Về phạm vi khoa học đề tài tập trung nghiên cứu sự thoái hóa (tính chất vật lý, hóa học và sinh học đất) của đất đỏ bazan vùng trồng hồ tiêu của tỉnh Gia Lai.
8 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH THOÁI HÓA ĐẤT. 1.1.1 Nhận định chung về thoái hóa đất Xuất phát từ định nghĩa về thoái hóa đất của UNEP (1992) [2], thoái hoá đất là dấu hiệu chung của sự suy giảm tạm thời hoặc thường xuyên ảnh hưởng đến khả năng sản xuất của đất hoặc thoái hóa đất là những quá trình thay đổi các tính chất vật lý, hóa học và sinh học của đất dẫn đến làm giảm hoặc mất khả năng thực hiện các chức năng của đất. Như vậy, thoái hóa đất có thể được xem là sự suy giảm chất lượng đất và mất khả năng sản xuất hiện tại hoặc tiềm tàng của đất do tác động của các tác nhân tự nhiên hoặc con người. Sự suy giảm độ phì nhiêu của đất thể hiện ở các mặt như: - Sự suy giảm chất hữu cơ (OM) cùng với suy giảm hoạt tính sinh học của đất. - Sự suy giảm các tính chất vật lý của đất do hàm lượng OM trong đất bị mất đi (cấu trúc đất, tính thoáng khí và khả năng giữ nước của đất bị ảnh hưởng). - Sự thay đổi hàm lượng các chất dinh dưỡng dẫn đến thiếu hoặc tích lũy đến mức độ gây độc của các chất dinh dưỡng đối với sự sinh trưởng của cây trồng. - Khi đất bị thoái hóa dẫn đến thay đổi các tính chất hóa lý và sinh học của đất, đất có kết cấu kém, khả năng trao đổi cation thấp, làm gia tăng nguy cơ rửa trôi, xói mòn. Các cation kiềm và kiềm thổ (Ca2+, Mg2+) bị rửa trôi, làm cho môi trường đất bị chua, giảm khả năng hoạt động của vi sinh vật, tạo liên kết với các axit mùn làm gia tăng quá trình rửa trôi, xói mòn đất. - Sự suy thoái về cấu trúc đất làm giảm dần khả năng thấm giữ nước, sức chứa ẩm đồng ruộng bị thu hẹp, đất dễ khô hạn vào mùa khô và xói mòn diễn ra mạnh hơn. Đất mất cấu trúc dẫn đến thất thoát dinh dưỡng và chất hữu cơ làm tăng nguy cơ xói mòn. Úng nước và yếm khí trong đất làm gia tăng tích lũy nhiều chất hữu cơ nhưng chất lượng mùn kém, phân giải nhiều chất hữu cơ, nhiều axit hữu cơ làm đất chua, nghèo Ca2+, Mg2+ và vi lượng dẫn đến tăng nguy cơ xói mòn. - Đất bị chua do nghèo các cation kiềm và kiềm thổ, ảnh hưởng tới sự ngưng tụ của keo đất, giảm CEC và độ bão hòa bazơ dẫn đến tăng nguy cơ xói mòn. Đất chua làm ảnh hưởng đến đời sống của vi sinh vật và cây trồng.
9 - Đất thoái hóa sẽ làm giảm hoặc mất hoàn toàn các chủng vi sinh vật đất. Trong đó, có những loài vi sinh vật có lợi như: các vi sinh vật chuyển hóa mùn, cố định đạm,.. . Đất đai canh tác không hợp lý, bị mất cấu trúc, chặt nén tầng mặt làm giảm tính thấm nước, sức chứa ẩm đồng ruộng bị thu hẹp kéo, gia tăng nguy cơ khô hạn. Do vậy, cây bị héo nhanh chóng, thậm chí sau cơn mưa không lâu. Tốc độ thấm nước giảm nhanh tất yếu tăng cường sự mất nước trên bề mặt. Thoái hóa đất theo định nghĩa của FAO [3] xuất phát từ những nghiên cứu về sự suy thoái đất đai nói chung và đất nông nghiệp nói riêng từ rất lâu do đất trồng trọt là môi trường sản xuất lương thực cho nhân loại. Tổ chức Công ước Liên Hiệp quốc về Phòng chống sa mạc hóa (UNCCD) [4] nhận định: chúng ta đang đứng trước cuộc khủng hỏang không dự liệu trứơc là khỏang 1.5 tỷ người sẽ là nạn nhân của đất nông nghiệp bị thoái hóa, nhất là những nước nghèo đói. Tổ chức này cũng cho biết hiện có 169 nước đang bị tác động của đất thoái hóa, trong đó 116 nước đã cam kết hoàn thành mục tiêu ngăn chặn đất thoái hóa. FAO [3]. đã khảng định qua quá trình đánh giá thực trạng tài đất với quy mô toàn cầu có đến 25% diện tích đang bị thoái hóa nghiêm trọng với nhiều biểu hiện xói mòn, thiếu nước và suy giảm mức độ đa dạng sinh học. Khoảng 8% diện tích đất bị thoái hóa ở mức vừa phải, 36% ở mức thoái hóa nhẹ hoặc ổn định. Diện tích đất được cải thiện chất lượng thông qua nhân tác chiếm khoảng 10%. 1.1.2 Tình hình thoái hóa đất trên thế giới Theo tính toán có khoảng 500 triệu ha đất vùng nhiệt đới bị suy thoái (Lamb, D.;, 2005) [5], và tính trên toàn thế giới thì 33% đất bề mặt bị ảnh hưởng bởi suy thoái (Bini, C, 2009) [6]. Theo Lal, R (2009) [7], suy thoái đất làm suy giảm chất lượng đất với sự giảm chức năng và dịch vụ của hệ sinh thái. Theo đó, có 4 loại suy thoái đất: vật lý, hóa học, sinh học và sinh thái. Trên thế giới có khoảng 1.965 triệu ha, trong đó Châu Á là 749 triệu ha (38%), Châu Âu là 218 triệu ha (11, 1%), Châu Đại Dương là 102 triệu ha (5,2%) (theo Oldeman, L.R, and Sombroek,1992) [8]. Cũng theo Oldeman L.R (1993) [8]. Châu Á là vùng có diện tích thoái hóa đất từ trung bình đến nặng (452, 5 triệu ha).
10 1.1.3 Các công trình nghiên cứu thoái hóa đất. 1.1.3.1 Trên thế giới. Chương trình đánh giá thoái hóa đất do con người ở Nam và Đông Nam Á (GLADSOL) do FAO/UNEP/UNDP/ISRIC tiến hành từ 1991-1997 [9] cho thấy ở Đông Nam Á diện tích đất thoái hóa chiếm trên 45% tổng diện tích. Trong đó chủ đạo là xói mòn do nước (21%); thoái hóa hóa học 24%; xói mòn do gió 20% và thoái hóa vật lý 9%. Trong số 17 nước Đông Nam Á, Việt nam là một trong 5 nước có xói mòn do nước ở mức từ trung bình tới cực kỳ nghiêm trọng và chiếm 10% diện tích đất bị thoái hóa. Việt Nam cũng ở trong nhóm 8 nước có thoái hóa hóa học do con người gây ra rất đáng kể. Thoái hóa hóa học có biểu hiện phổ biến nhất là giảm độ phì nhiêu chiếm tới 70% diện tích thoái hóa hóa học hay 10% diện tích toàn khu vực và có thể thấy ở Thái lan (25,5 triệu ha); Campuchia (8,5 triệu ha), .... Tại Thái Lan, diện tích đất bị xói mòn là 51,40 triệu ha, trong đó được phân cấp mức độ như sau: rất nhẹ (18,99 triệu ha), nhẹ (11,44 triệu ha), trung bình (4,14 triệu ha), mạnh (6,82 triệu ha) và rất mạnh (6,26 triệu ha), (Upatham Potisuwan,1994) [10]. Rattan Lal (2015) [11] chỉ ra nguyên nhân suy thoái đất bao gồm xói mòn, cạn kiệt carbon, mất đa dạng sinh học, mất cân bằng giữa các loại phân bón và nguyên tố trong đất, acid hóa và mặn hóa. Việc phục hồi chất lượng đất bị thoái hóa bằng cách: giảm thiểu xói mòn, tạo C hữu cơ, đa dạng các loài sinh vật đất, cải thiện cấu trúc đất... Nông nghiệp bảo tồn bao gồm 4 nguyên tắc chính: (1) duy trì phần tồn dư của cây trồng, (2) kết hợp cây che phủ đất, (3) quản lý dinh dưỡng bằng cách kết hợp phân hóa học và sinh học, (4) hạn chế cày xới đất. Về các biện pháp phục hồi và bảo vệ đất chống thoái hóa: Chương trình đánh giá thoái hóa đất do con người ở Nam và Đông Nam Á (GLADSOL) [9] cũng chỉ ra rằng: Biện pháp sinh học để bảo vệ, cải tạo đất và biện pháp quản lý sử dụng đất là hai biện pháp chủ đạo giúp giảm thiểu và phục hồi suy thoái đất đáng được khuyến khích. Biện pháp sinh học giúp giảm lượng đất mất tới 65,3% ở Quý Châu (Trung Quốc); 84,5 % ở Kuanang
11 (Indonexia); 91,3 % ở Manini (Philippin); 93,4% ở Chiangmai (Thái Lan). Năm 2018, Tổ chức Công ước Liên Hiệp Quốc tế về Phòng chống Sa mạc hóa (UNCCD) [4] đã đưa ra lời cảnh báo sẽ thiệt hại 23 ngàn tỉ USD cho nền kinh tế thế giới về đất bị thoái hóa. Ở Thái Lan, trồng một hàng sắn xen 2 hàng lạc không những chỉ tăng thu thập mà còn giảm đi hơn 30% lượng đất mất do xói mòn; trồng ngô làm giảm 15% năng suất sắn nhưng giảm được 15% lượng mất đất so với sắn thuần (Tongglum và cs, 1998) [12]. Một nghiên cứu được thực hiện ở vùng cận nhiệt đới ẩm ở đồng cỏ Nam Phi cho thấy sự suy giảm cỏ che phủ ban đầu từ 100% giảm còn 0-5% tương ứng với nguồn cacbon hữu cơ từ 1,25kg/m2 còn 0.074kg/m2 (Dlamini, P, 2014) .Việc tái sử dụng các phụ phẩm chất hữu cơ có thể giúp cải thiện độ màu mỡ của đất và cải thiện cấu trúc đất (Abiven, S, 2008) [13]. Trong các tính chất hóa học, hàm lượng hữu cơ trong đất được coi như chỉ thị về “độ phì của đất” vì liên quan đến xói mòn, tốc độ thấm và bảo vệ các chất dinh dưỡng trong đất. Theo Dekalu K.O và cs (2006) [14], chất hữu cơ liên quan đến vật chất trung chuyển và chi phối nhiều đặc tính lý, hóa và sinh học đất, đóng vai trò quan trọng đối với kết cấu và đoàn lạp đất: tính thấm, da dạng vi sinh vật, cung cấp đủ oxy cho rễ và hệ vi sinh vật đất, giảm xói mòn. Le Bissonnais Y. (1996) [15] cho rằng chất hữu cơ trong đất dưới 1,5 – 2% sẽ làm giảm đoàn lạp bền cũng như sự thấm nước của đất. Khi tăng hàm lượng hữu cơ trong đất từ 2,3 đến 3,5% sẽ làm giảm khả năng vỡ đoàn lạp, giảm hình thành váng bề mặt dưới tác dụng của mưa, tăng tốc độ thấm. Có nhiều phương pháp hoặc chỉ số được đưa ra để đánh giá mức độ suy thoái “độ phì nhiêu” của đất sản xuất nông nghiệp (Cherubin et al., 2016) [16], nhưng có thể nói để đánh giá độ phì nhiêu đất cần phải dựa vào: (i) biểu hiện thiếu dinh dưỡng của cây trồng (phương pháp trực quan); (ii) phân tích thực vật; và (iii) phân tích đất. Biểu biện thiếu dinh dưỡng trên cây trồng đánh giá bằng trực quan trên đồng ruộng là một trong những công cụ đánh giá rất hiệu quả về tình trạng dinh dưỡng của cây trồng, có nhiều cách phân loại biểu hiện thiếu dinh dưỡng như cháy đầu lá, mất màu, hoại tử.