Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM  ĐÀO VĂN NÚI NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, CẢI TẠO VÀ CHỐNG XÓI LỞ ĐẤT CỦA MỘT SỐ LOÀI THỰC VẬT TRÊN ĐẤT SAU KHAI KHOÁNG TẠI HUYỆN ĐỒNG HỶ - TỈNH THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Thái Nguyên, năm 2011 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM  ĐÀO VĂN NÚI NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, CẢI TẠO VÀ CHỐNG XÓI LỞ ĐẤT CỦA MỘT SỐ LOÀI THỰC VẬT TRÊN ĐẤT SAU KHAI KHOÁNG TẠI HUYỆN ĐỒNG HỶ - TỈNH THÁI NGUYÊN Chuyên ngành: TRỒNG TRỌT Mã số: 606201 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Hướng dẫn khoa học: PGS.TS Đặng Văn Minh Thái Nguyên, năm 2011 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i LỜI CẢM ƠN Được sự đồng ý của ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, khoa Sau đại học, thầy giáo hướng dẫn khoa học PGS.TS Đặng Văn Minh, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, cải tạo và chống xói lở đất của một số loài thực vật trên đất sau khai khoáng tại huyện Đồng Hỷ - tỉnh Thái Nguyên”. Để hoàn thành được luận văn tốt nghiệp, tôi nhận được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Đặng Văn Minh, sự giúp đỡ của lãnh đạo, người dân Thị trấn Trại Cau. Nhân dịp này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS. TS Đặng Văn Minh thầy giáo hướng dẫn khoa học cùng toàn thể các thầy cô, cán bộ khoa Trồng trọt, khoa Sau đại học, trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên. Tôi xin chân thành cảm ơn cán bộ ban lãnh đạo Thị trấn Trại Cau, ban lãnh đạo Mỏ Sắt Trại Cau, các hộ gia đình cho mượn đất làm thí nghiệm tại tổ 16, Thị trấn Trại Cau huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên; Các bạn bè đồng nghiệp, các bạn sinh viên và những người thân trong gia đình đã giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 10 năm 2011 Tác giả Đào Văn Núi Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Bản luận văn tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu thực sự của cá nhân, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, nghiên cứu khảo sát và phân tích từ thực tiễn dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Đặng Văn Minh. Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn này hoàn toàn trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ cho một học vị nào, phần trích dẫn tài liệu tham khảo đều đã được ghi rõ nguồn gốc. Thái Nguyên, tháng10 năm 2011 Tác giả Đào Văn Núi Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1 1. Đặt vấn đề 1 2. Mục đích của đề tài 3 2.1. Mục tiêu chung 3 2.2. Mục tiêu cụ thể 3 3. Yêu cầu 3 CHƢƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 1.1. Cơ sở lý luận 4 1.1.1. Cơ sở thực tiễn 4 1.1.1.1. Hiện trạng đất sau khai khoáng trên thế giới 4 1.1.1.2. Hiện trạng đất sau khai khoáng tại Việt Nam 6 1.1.2. Cơ sở khoa học 8 1.2. Tình hình nghiên cứu cây cải tạo đất và chống xói mòn trên thế giới 10 1.3. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam 13 1.3.1. Nghiên cứu cây cải tạo đất 13 1.3.2. Nghiên cứu cây chống xói mòn, sạt lở đất 17 1.4. Một số nghiên cứu về cây cải tạo phục hồi đất sau khai thác khoáng sản trên Thế giới và Việt Nam 18 1.5. Tổng quan khu vực nghiên cứu 20 1.5.1. Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội 20 1.5.1.1. Điều kiện tự nhiên 20 1.5.1.2. Tình hình kinh tế, x hi 23 1.5.2. Tình hình khai thác quặng sắt 26 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv 1.5.2.1. Đặc điểm công nghệ sản xuất. 26 1.5.2.2. Hoạt đng khai thác của mỏ 26 1.5.2.3. Sản lượng khai thác quặng sắt của mỏ sắt Trại Cau. 28 CHƢƠNG II. ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1. Đối tƣợng 29 2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu 29 2.3. Phạm vi nghiên cứu 29 2.4. Nội dung nghiên cứu 29 2.5. Phƣơng pháp nghiên cứu 29 2.5.1. Điều tra đánh giá hiện trạng và chất lượng đất sau khai khoáng tại thị trấn Trại Cau 29 2.5.2. Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, cải tạo đất của một số cây đậu đỗ ngắn ngày trên đất mới hoàn thổ sau khai khoáng 30 2.5.2.1. Công thức thí nghiệm 30 2.5.2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 30 2.5.3. Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, cải tạo đất của một số cây phân xanh họ đậu dài ngày trên đất mới hoàn thổ sau khai khoáng 31 2.5.3.1. Công thức thí nghiệm 31 2.5.3.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 31 2.5.4. Nghiên cứu biện pháp chống sạt lở đất bằng biện pháp sinh học 32 2.5.4.1. Công thức thí nghiệm 32 2.5.4.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 32 2.6. Chỉ tiêu theo dõi 32 2.6.1. Đối với thí nghiệm 1: Cây đậu đỗ ngắn ngày 32 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn v 2.6.2. Đối với thí nghiệm 2: Cây phân xanh họ đậu dài ngày 33 2.6.3. Đối với thí nghiệm 3: Cây cỏ chống xói mòn, sạt lở 33 2.7. Phƣơng pháp theo dõi 34 2.7.1. Cây trồng 34 2.7.2. Đánh giá đất 35 2.8. Phƣơng pháp thu thập số liệu thứ cấp và sơ cấp liên quan đến luận văn 36 2.9. Phƣơng pháp xử lý và tổng hợp số liệu 37 CHƢƠNG III. KẾT QUẢ NGIÊN CƢ́ U VÀ THẢO LUN 38 3.1. Đánh giá hiện trạng và chất lƣợng đất sau khai khoáng tại khu vực mỏ sắt Trại Cau 38 3.1.1. Hiện trạng và chất lượng đất 38 3.1.2. Đánh giá của người dân về chất lượng đất và nguyên nhân suy thoái đất …………………………… ……………………………………… … 40 3.2. Nghiên cứu khả năng sinh trƣởng, cải tạo đất của một số cây đậu đỗ ngắn ngày trên đất mới hoàn thổ sau khai khoáng……………………… 41 3.2.1. Khả năng sinh trưởng của một số cây đậu đỗ ngắn ngày ……….……… 41 3.2.1.1. Chiều cao cây 41 3.2.1.2. Số cành (nhánh) 42 3.2.1.3. Số lượng nốt sần 43 3.2.1.4. Năng suất chất xanh, chất khô 44 3.2.1.5. Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất 45 3.2.2. Đánh giá các chỉ tiêu về đất 48 3.2.2.1. Ẩm đ đất 48 3.2.2.2. Dung trọng đất 49 3.2.2.3. Đ xốp của đất 50 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vi 3.2.2.4. Phân tích các chỉ tiêu về dinh dưỡng đất sau khi trồng (mùn, đạm tổng số, lân tổng số, kali tổng số, pH) 51 3.3. Nghiên cứu khả năng sinh trƣởng, cải tạo đất của một số cây phân xanh họ đậu dài ngày trên đất sau khai khoáng mới hoàn thổ 54 3.3.1. Khả năng sinh trưởng của cây phân xanh họ đậu dài ngày 54 3.3.1.1. Chiều cao cây 54 3.3.1.2. Số cành (nhánh) 57 3.3.1.3. Số lượng nốt sần 59 3.3.1.4. Năng suất chất xanh 61 3.3.1.5. Năng suất chất khô 63 3.3.2. Chỉ tiêu về đất 64 3.3.2.1. Ẩm đ đất 64 3.3.2.2. Dung trọng đất 66 3.3.2.3. Đ xốp của đất 67 3.3.2.4. Phân tích các chỉ tiêu về dinh dưỡng đất (mùn, đạm tổng số, lân tổng số, kali tổng số, pH) 68 3.4. Nghiên cứu biện pháp chống sạt lở đất bằng biện pháp sinh học 70 3.4.1. Khả năng sinh trưởng của cây trồng 70 3.4.1.1. Sinh khối chất xanh 71 3.4.1.2. Đ ăn sâu của rễ 72 3.4.1.3. Chiều dài rễ 72 3.4.1.4. Khối lượng rễ cây 73 3.4.2. Đánh giá đất sau mùa mưa 74 3.4.2.1. Lượng đất bị xói mòn rửa trôi 74 3.4.2.2. Lượng dinh dưỡng đất bị xói mòn rửa trôi 75 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vii 3.4.2.3. Đánh giá hiện tượng, khả năng bị sạt lở 77 KẾT LUN VÀ ĐỀ NGHỊ 78 1. Kết luận 78 2. Kiến nghị 79 CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUN VĂN 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 A. Tài liệu tiếng việt 81 B. Tài liệu tiếng nƣớc ngoài 84 PHỤ LỤC 86 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn viii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BTNMT : Bộ tài nguyên và môi trường CP : Cổ phần CRBD : Khối ngẫu nhiên hoàn toàn (Complete randomized block design) CRD : Hoàn toàn ngẫu nhiên (Complete randomized design) cs : Cộng sự CT : Công thức CV : Hệ số biến động (Coefficient of variation) ĐC : Đối chứng ĐH : Đại học ĐHNL : Đại học Nông lâm ĐTM : Đánh giá tác động môi trường GDP : Tổng thu nhập KLN : Kim loại nặng LSD : Giới hạn sai khác nhỏ nhất MĐTC : Mẫu đất Trại Cau NLKH : Nông lâm kết hợp NSLT : Năng suất lý thuyết Nxb : Nhà xuất bản OTC : Ô tiêu chuẩn QCCP : Quy chuẩn cho phép QCVN : Quy chuẩn Việt Nam THCS : Trung học cơ sở THPT : Trung học phổ thông TKV : Tập đoàn than khoáng sản Việt Nam TN : Thí nghiệm TNKS : Tài nguyên khoáng sản TP : Thành phố [...]... canh tác của đất, hạn chế xói mòn sạt lở, khắc phục hậu quả do khai thác khoáng sản để lại Đứng trước vấn đề đó, đề tài Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, cải tạo và chống xói lở đất của một số loài thực vật trên đất sau khai khoáng tại huyện Đồng Hỷ - tỉnh Thái Nguyên đươc tôi lưa chon, nghiên cưu ̣ ̣ ̣ ́ 2 Mục đích của đề tài 2.1 Mục tiêu chung Xây dựng biện pháp cải tạo, phục hồi và sử dụng đất bị... những vùng đất bị ô nhiễm kim loại nặng, đặc biệt là những vùng khai khoáng [16] Qua nghiên cứu của các tác giả đã cho thấy khả năng cải tạo đất của một loài cây họ đậu và khả năng chống xói mòn sạt lở của các loài cỏ Tuy nhiên lĩnh vực cải tạo và chống xói mòn đất sau khai khoáng còn rất khiêm tốn Diện tích đất sau khai khoáng ở nước ta không tái sử dụng còn khá lớn, bên cạnh đó diện tích đất sản xuất... vùng nghiên cứu - Nghiên cứu xác định các cây cải tạo đất và cây đậu đỗ để đưa vào hệ thống canh tác trên đất sau khai khoáng - Nghiên cứu biện pháp chống xói mòn sạt lở bằng biện pháp sinh học trên đất có nguy cơ sạt lở cao do hoạt động khai khoáng 3 Yêu cầu - Tìm ra giống đậu đỗ có khả năng sinh trưởng, cải tạo đất và cho năng suất cao nhất trên đất sau khai khoáng - Tìm ra cây họ đậu trong tập đoàn... đất rất tốt, nhất là đất thái hóa bạc màu Các nghiên cứu đều cho thấy khả năng cải tạo đất, bổ xung dinh dưỡng cho đất, nâng cao hiệu quả sản xuất của đất nông lâm nghiệp, nâng cao năng suất cây trồng Tuy nhiên những nghiên cứu về cải tạo đất sau khai thác khoáng sản còn nhiều hạn chế 1.3.2 Nghiên cứu cây chống xói mòn, sạt lở đất Tác giả Trần Miên, Ban môi trường, Tập đoàn Than khoáng sản Việt Nam... nghiệp bền vững ở vùng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 18 - đất dốc, đặc biệt là các tỉnh miền núi Các kết quả nghiên cứu đã chứng minh tính khoa học về khả năng sinh trưởng phát triển, khả năng chống xói mòn, bảo vệ, cải tạo độ phì đất và hiệu quả của cây lạc dại trong một số hệ thống canh tác có trồng xen cây lạc dại trên một số vùng đất dốc miền núi phía... trồng sinh trưởng và phát triển bình thường (Lê Đức và cs, 2006) [12] Nguyễn Vy và cs: Không có cỏ cây sinh vật thì không có đất, “tổ tiên” của đất là do đá nhưng không có cỏ cây và sinh vật thì không có đất (Nguyễn Vy và cs, 2006) [38] Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 10 - Lê Đức và cs: Cải tạo đất là một yếu tố của sử dụng đất nói chung và của canh tác nói... trinh nữ và vông nem (Cục Khuyến nông - Khuyến lâm, 1999) [10] Lê Quốc Doanh và cs đã nghiên cứu và đưa ra một số nhận định: - Cải tạo đất bị thái hóa ở những vùng đất trống đồi trọc bằng các loại cây che phủ có bộ rễ khỏe và cây họ đậu cố định đạm - Hạn chế xói mòn trên đất dốc bằng cây che phủ đất: Việc tạo thảm thực vật che phủ đất sẽ làm giảm hiện tượng xói mòn đất Ngoài ra, cây che phủ đất còn... động khai thác đã tác động nhiều đến bề mặt đất, làm xáo trộn đất, cần có những biện pháp cải tạo đất để trả lại khả năng sản xuất của đất 1.1.2 Cơ sở khoa học Khi cuộc sống con người phát triển, cũng là khi tài nguyên đất được khẳng định rõ ràng về chức năng và vai trò của nó Đất là vật thể tự nhiên có quá trình phát sinh và phát triển riêng, chịu tác động của nhiều yếu tố Đất không phải là một "vật. .. xanh họ đậu trồng làm thí nghiệm có khả năng cải tạo đất sau khai khoáng tốt nhất - Tìm ra loại cỏ có khả năng chống xói mòn, sạt lở tốt nhất Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn -4- CHƢƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở lý luận 1.1.1 Cơ sở thực tiễn 1.1.1.1 Hiện trạng đất sau khai khoáng trên thế giới Hoạt động khai thác khoáng sản đã phát triển mạnh từ thập... nghiệp…) và hướng sinh thái Việc cải tạo đất đảm bảo những điều kiện quyết định để thu được năng suất cao và ổn định, sử dụng đất bền vững, hoàn thiện sản xuất, cải thiện điều kiện và hiệu suất lao động Cải tạo đất là một yếu tố của sử dụng đất nói chung và của canh tác nói riêng Hiệu quả của nó càng cao thì trình độ canh tác càng cao và ngược lại trình độ canh tác thấp thì hiệu quả của biện pháp cải tạo . NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, CẢI TẠO VÀ CHỐNG XÓI LỞ ĐẤT CỦA MỘT SỐ LOÀI THỰC VẬT TRÊN ĐẤT SAU KHAI KHOÁNG TẠI HUYỆN ĐỒNG HỶ - TỈNH THÁI NGUYÊN Chuyên ngành: TRỒNG TRỌT Mã số: . ĐÀO VĂN NÚI NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, CẢI TẠO VÀ CHỐNG XÓI LỞ ĐẤT CỦA MỘT SỐ LOÀI THỰC VẬT TRÊN ĐẤT SAU KHAI KHOÁNG TẠI HUYỆN ĐỒNG HỶ - TỈNH THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC. hình nghiên cứu tại Việt Nam 13 1.3.1. Nghiên cứu cây cải tạo đất 13 1.3.2. Nghiên cứu cây chống xói mòn, sạt lở đất 17 1.4. Một số nghiên cứu về cây cải tạo phục hồi đất sau khai thác khoáng