BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - TRẦN XUÂN MINH NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG MỘT SỐ LOÀI CÂY HỌ ĐẬU TRONG VIỆC THÚC ĐẨY QUÁ TRÌNH PHỤC HỒI ĐỘ PHÌ NHIÊU CỦA ĐẤT NƯƠNG RẪY THOÁI HÓA TẠI XÃ CHÂU KHÊ – HUYỆN CON CUÔNG – TỈNH NGHỆ AN Chuyên ngành: LÂM HỌC Mã số: 60.62.60 e LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Phạm Xuân Hoàn Hà Nội - 2010 ĐẶT VẤN ĐỀ Ở vùng núi Việt Nam nói chung Nghệ An nói riêng, nơi có cộng đồng dân tộc người sinh sống, du canh luân hồi với giai đoạn bỏ hóa bị rút ngắn, đất ngày bị suy thoái vấn đề phổ biến Một vấn đề có tác động xấu đến sản xuất nông lâm nghiệp vùng đất dốc nước ta trình suy thoái đất diễn mạnh mẽ Có nhiều nguyên nhân dẫn đến trình này, song lại chưa có giải pháp quản lý độ phì đất hợp lý Việc sử dụng đất tập trung vào việc bóc lột sức sản xuất đất, trọng đến biện pháp bón phân hoá học mà chưa ý mức đến việc trì tăng cường lượng chất hữu cho đất Hiện trạng đất dốc Việt Nam (trong có đất nương rẫy) sử dụng nông lâm nghiệp phân bố dộ dốc khác nhau, đất bị thoái hoá nghiêm trọng chiếm 5,5 triệu ha, bị thoái hoá trung bình chiếm 4,6 triệu đất thoái hoá nhẹ chiếm khoảng 4,6 triệu [18] Tổng diện tích tự nhiên toàn tỉnh Nghệ An 1649,1 nghìn ha, có 915,9 nghìn đất lâm nghiệp 300 nghìn đất chưa sử dụng, số đất chưa sử dụng phần lớn đất lâm nghiệp (Cục thống kê Nghệ An, 2009) Theo Sở Nông nghiệp Phát triển Nông thôn Nghệ An, toàn miền núi Nghệ An có khoảng 200 nghìn đất nương rẫy cố định Do sách giao đất giao rừng tiến hành triệt để quản lý chặt chẽ Hạt kiểm lâm huyện, người dân miền núi Nghệ An sản xuất lúa nương hoa màu ngắn ngày phần diện tích đất rẫy giao Sau thời gian canh tác diện tích đất giao này, sức sản xuất đất bị suy thoái người dân phải đối mặt với khó khăn có trồng trọt mà hoa lợi Từ thực tiễn trên, nghị Tỉnh ủy, Uỷ ban Nhân dân tỉnh Nghệ An, định hướng khoa học công nghệ Tỉnh Nghệ An đưa vấn đề vào chương trình trọng tâm cần giải Hiện có số nghiên cứu việc sử dụng loại trồng xen hay trồng luân canh nhằm tăng cường bảo vệ đất, chống xói mòn tăng cường độ phì nhiêu đất Phần lớn nghiên cứu lại hướng đến loài nhập nội, triển khai nghiên cứu vùng núi phía Bắc, dừng lại khuyến nghị mà chưa đưa quy trình cụ thể Vùng núi tỉnh Nghệ An, yếu tố tự nhiên, có nét đặc thù chung cho vùng núi Bắc Trung Bộ có nét riêng biệt Ngoài ra, với đa dạng dân tộc, vùng kinh tế sinh thái đặc thù có vai trò lớn kinh tế tỉnh Nghệ An Do vậy, việc xây dựng quy trình phù hợp với yếu tố cần thiết có ý nghĩa lớn không mặt môi trường mà có ý nghĩa to lớn mặt xã hội Xuất phát từ sở khoa học thực tiễn trên, tiến hành đề tài: “Nghiên cứu sử dụng số họ đậu việc thúc đẩy trình phục hồi độ phì nhiêu đất nương rẫy thoái hóa xã Châu Khê - huyện Con Cuông - tỉnh Nghệ An” Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1.1 Những vấn đề canh tác nương rẫy đất dốc Với bình quân 0,5 đất tự nhiên 1.000m2 đất canh tác cho người, Việt Nam nước đất giới Trữ lượng đất vùng châu thổ khai thác gần đến mức tới hạn nên việc tiếp tục phát triển nông nghiệp thập kỷ tới phần lớn phải phụ thuộc vào việc phục hồi sử dụng hợp lý tài nguyên đất vùng cao có độ dốc mức độ phì nhiêu khác [15] Việc sử dụng đất dốc gặp phải hàng loạt trở ngại xói mòn, rửa trôi bề mặt, rửa trôi theo chiều sâu, thiếu độ ẩm, đất chua, nghèo kiệt dinh dưỡng độ dễ tiêu thấp Nhưng nương rẫy phương thức canh tác thiếu sinh kế nhiều cộng đồng dân tộc vùng cao Tuy nhiên, ngày không phù hợp với xu hướng phát triển kinh tế - xã hội Hiện nay, nước ta có 1,2 triệu đất nương rẫy canh tác theo phương thức truyền thống “chọc lỗ, trỉa hạt”, hiệu sản xuất thấp thiếu bền vững, ngược lại với xu hướng phát triển bền vững ngày trọng Canh tác nương rẫy nguyên nhân gây 60 – 70% số vụ cháy rừng khoảng gần 60% tổng diện tích rừng bị chặt phá hàng năm Do đó, phủ có nhiều chương trình nhằm mục tiêu đảm bảo quản lý sử dụng có hiệu dạng đất [6] Để chấn chỉnh tình trạng phát nương làm rẫy quảng canh, thiếu quy hoạch quản lý thiếu chặt chẽ, giảm thiểu nạn cháy rừng phá rừng bừa bãi, đồng thời hướng dẫn cho người dân nâng cao hiệu canh tác nương rẫy; Bộ nông nghiệp phát triển nông thôn Chỉ thị 15/2007/CT – BNN việc tăng cường công tác quản lý canh tác nương rẫy Theo đó, địa phương có rừng phải đạo tổ chức thực việc thống kê, xác định cụ thể trạng diện tích, loại hình canh tác đối tượng canh tác nương rẫy; rà soát, quy hoạch nương rẫy đảm bảo thống với quy hoạch ba loại rừng quy hoạch sử dụng đất đai địa phương, trọng khu vực có khả canh tác ổn định quy hoạch nương rẫy cố định; tổ chức kiểm soát chặt chẽ hoạt động canh tác nương rẫy,…Tổ chức tuyên truyền, vận động đồng bào “du canh du cư” “du canh định cư”, đốt rừng làm nương rẫy chuyển sang canh tác nương rẫy cố định Việc phát rừng làm nương rẫy đất dốc làm tăng tổng số tốc độ dòng chảy bề mặt Đây nguyên nhân gây xói mòn đất Theo tính toán số nhà khoa học lượng nước chảy mặt đất dốc canh tác nương rẫy tăng gấp 1,35 lần so với rừng tái sinh Khả phục hồi chất dinh dưỡng đất nương rẫy phụ thuộc vào thời gian bỏ hoá Thời gian bỏ hoá tối thiểu để lập lại cân dinh dưỡng, bù lại lượng dinh dưỡng cần 11 – 20 năm Bên cạnh phụ thuộc phương thức quản lý nương rẫy khác người dân Theo nghiên cứu Hoàng Văn Sơn (1998) [17], nương rẫy bỏ hoá Nghệ An, tác động người, năm đầu loại bụi gỗ nhỏ phát triển Thành phần loài mật độ loại phụ thuộc vào nguồn gieo giống, hay nói cách khác phụ thuộc vào số năm số lần canh tác nương rẫy trải qua Cũng theo nghiên cứu tác giả, thời kỳ rẫy bỏ hóa, có gia tăng đồng thời thành phần loài thực vật dinh dưỡng đất, song tốc độ gia tăng không đồng Trong hai năm đầu giai đoạn bỏ hóa, thành phần loài thực vật tăng nhanh song tích lũy hữu chất dinh dưỡng đất diễn chậm Đến năm thứ trở đi, tầng thảm mục xác thực vật xuất hàm lượng mùn tăng nhanh Ở vùng đồi núi Nghệ An, với khoảng 200.000 đất nương rẫy cố định Mỗi hộ gia đình phần diện tích canh tác nhỏ Từ dẫn đến tình trạng rút ngắn thời gian bỏ hoá xuống – năm, chí không thời gian bỏ hoá, tuỳ vùng Với khoảng thời gian ỏi này, đất chưa kịp phục hồi phần lớn độ phì cung cấp cho trồng Hậu nghiêm trọng trình thoái hoá đất Các nhà khoa học dự tính rằng, điều kiện tự nhiên, để hình thành lớp đất mặt dày khoảng 2,5cm từ đá biến thành đất trồng trọt khoảng 300 năm Trong trình canh tác, đất xáo trộn thoáng nên thời hạn hình thành đất rút ngắn 30 năm Như vậy, ngưỡng đất bị xói mòn chấp nhận khoảng 1,8 tấn/ha/năm (N.Hudson, 1985) Thế mà thời gian ngắn, vài năm mưa lớn làm trôi lớp đất mặt đó, thật hoang phí cải thiên nhiên ban tặng cho người Lượng đất xói mòn thường phụ thuộc vào chế độ canh tác Trong thời gian dài, chế độ du canh đồng bào dân tộc thiểu số nước ta nói riêng Nghệ An nói chung để lại hậu nặng nề Đất rừng bị khai phá trồng lương thực, ngắn ngày, chu kỳ đất bỏ hoá rút ngắn, tầng đất mặt mỏng dần trình canh tác Tình trạng chung đất dốc, vùng núi cao, khoảng 1/3 diện tích phía dốc thường có lớp đất mỏng 10 – 30 cm Qua thời gian canh tác không hợp lý, lớp đất mặt bị trôi xuống phía chân đồi núi làm cho độ phì nhiêu không đồng đều, suất trồng dốc giảm sút Ngay từ năm 90 kỷ XX, có nhiều kết nghiên cứu theo dõi nhằm “số liệu hoá” mát trên, góp phần nêu rõ tầm quan trọng đất đồi núi thoái hoá rửa trôi Hàm lượng mùn đất tiêu độ màu mỡ đất, khai hoang xác định 3,5% Sau năm trồng chè 2,5%; trồng sắn 0,9% Chè lâu năm chống xói mòn tốt 1% mùn, trồng sắn tới 2,6% Nhiều tiêu khác độ màu mỡ đất diễn biến theo chiều hướng xấu khả giữ chất dinh dưỡng đất giảm, kết cấu [4] Hãy làm tính ước lượng tổn thất xói mòn đất dốc Nếu lấy lượng xói mòn tối thiểu bình quân 10 tấn/ha/năm với hàm lượng chất dinh dưỡng trung bình theo lượng đất trôi C 2%; N 0,18%; P2O5 0,08%; K2O 0,05% để quy lượng phân bón tương đương thiệt hại xói mòn lớn [4] Bảng 1.1 Ước tính thiệt hại tối thiểu xói mòn đất dốc Chất Chất hữu Tính phân bón (kg/ha/năm) Thành tiền (đồng/ha/năm) 200 kg phân chuồng 20.000 N 20 kg phân Urê 40.000 P205 kg super Lân 80.000 K20 kg phân Kali 10.000 Cộng 60.000 Nguồn: Hội khoa học Đất Việt Nam, 2000 Giả sử, nước ta có 10 triệu đất bị xói mòn với lượng đất bình quân hàng năm lượng dinh dưỡng cho trồng tương đương giá trị phân bón phải mua là: 10 triệu x 60.000 đồng/ha = 600 tỉ đồng Đó chưa kể lượng dinh dưỡng rửa trôi, nước thấm theo chiều sâu Trong thực tế, giá trị lớn nhiều lượng đất dinh dưỡng chẳng thể chẳng bù lại Cái nút vấn đề xói mòn đất Xói mòn làm đất canh tác bị thu hẹp dẫn đến rừng Xói mòn làm đất nhanh bạc màu, trồng không phát triển dẫn tới suy giảm độ che phủ xanh bề mặt trái đất Người ta không nhìn thấy trực diện khối lượng đất mưa Lượng đất hoà tan vào nước trôi theo mưa lũ Đây nút bí hiểm gây nên trì trệ nhận thức công tác chống xói mòn cách nhìn nhận việc Nếu khối lượng đất màu dinh dưỡng chứa đất không hoà vào nước mà trôi thành khối theo mưa, mắt thường nhìn thấy tới công việc chống xói mòn bàn tới Khi người nhìn thất trực diện thiệt hại to lớn xói mòn mà từ tìm cách để ngăn chặn từ lâu Cái khó hoàn toàn cách làm mà khó nhận thức, cách nhìn nhận, cách đặt vấn đề Hàng năm thiệt hại xói mòn số liệu cụ thể đo lường sản lượng, diện tích lũ lụt, sâu bệnh, hạn hán,… Ngược lại, số liệu cụ thể suất, chất lượng để so sánh hiệu trực tiếp việc, mô hình mang tính thuyết phục Ví dụ: phát minh giống, cải tiến máy móc thiết bị suất cân, đong, đo, đếm số liệu xác để so sánh số liệu xác để so sánh hiệu tính hẳn phát minh, sáng kiến Biểu xói mòn đục nước lũ ngày đêm trôi cách êm đềm, đất cách nhẹ nhàng Đây vấn đề khách quan tác động xấu tới nhận thức, cách nhìn nhận không đầy đủ, thiếu xác dẫn đến định chậm trễ việc chống xói mòn Theo kết điều tra Viện quy hoạch thiết kế nông nghiệp năm 1992, toàn vùng khu IV cũ có 1.800.000 đất trống, đồi núi trọc có khoảng 40% tầng đất mỏng, nghèo kiệt, khô hạn, chặt rắn có khả sản xuất Tình hình sử dụng có hiệu đất dốc khiến lo ngại, có nhiều công trình nghiên cứu sử dụng hợp lý đất đồi núi nước ta Nguyễn Vỹ, Nguyễn Trọng Thọ nhiều tác giả khác đề cập đến số giải pháp sử dụng đất dốc nhằm chuyển từ canh tác du canh, quảng canh sang thâm canh như: ruộng bậc thang, canh tác theo đường đồng mức, hệ thống che phủ đất Đất tài nguyên vô quý giá có hạn, tư liệu sản xuất đặc biệt thay Trong thực tế sản xuất, nhiều năm qua người khai thác đất phục vụ cho nhu cầu mà chưa thực đứng quan điểm sản xuất nông nghiệp lâu bền, đáp ứng cho mà không ảnh hưởng đến hệ tương lai Do việc trả lại “chiếc áo khoác” cho đất giải pháp tiên cho nông nghiệp bền vững đất dốc Sự suy thoái tầng đất canh tác nhu cầu cải thiện chất hữu đất Nhiều nghiên cứu khẳng định mùn đất yếu tố hạn chế độ phì nhiêu đất Việt Nam Hàm lượng, dự trữ, trạng thái chất hữu đất có tương quan tỉ lệ thuận với tiêu định độ phì nhiêu tự nhiên độ phì nhiêu thực tế đất Về chất, thoái hóa đất suy giảm mức lượng hàm chứa chất hữu đất chuyển hóa quần thể vi sinh vật đất Cho nên tốc độ phục hồi độ phì nhiêu đất dốc thoái hóa phụ thuộc lớn vào việc sản xuất liên tục cung cấp cho đất lượng vật chất hữu đủ lớn để bù lại lượng chất hữu bị khoáng hóa rửa trôi khỏi phẫu diện đất Chỉ có cân dương mùn độ phì nhiêu đất trì lâu bền biện pháp nông học phát huy tác dụng Đối với huyện miền núi Nghệ An, vấn đề lại bật chất hữu phân giải nhanh, mùn tích lũy ít, cân mùn âm phần lớn trường hợp Dự trữ mùn thấp hàm lượng mùn thường giới mức yêu cầu tối thiểu cho trồng [10] Nhiều tác giả kết luận cần phải có lượng chất hữu lớn để cải tạo đất thoái hóa vùng đồi núi Trong chục năm qua, có nhiều nỗ lực tìm kiếm nguồn hữu chỗ bổ sung đất dốc, mục đích nhằm tìm phân xanh họ đậu có khả thích ứng cao, sinh khối lớn, đáp ứng nhu cầu che phủ đất, hạn chế xói mòn, đồng thời có ác dụng cải tạo đất tốt Những nghiên cứu trước (V.M.Fridland [3]) khẳng định đa dạng chất biến động hàm lượng thành phần chất hữu đất nhiệt đới ẩm Việt Nam, đất đồi núi Đất Việt Nam nghèo mùn, đặc biệt đất canh tác Tầng mùn mỏng, lượng mùn dự trữ đất không lớn giảm đột ngột theo chiều sâu Dưới thảm thực vật tự nhiên, nhiều loại đất giàu chất hữu đạm Đất alit núi cao đất feralit có mùn núi có chứa lớp 20 cm đất mặt từ 234 – 282 mùn 7,4 – 9,4 N, tương đương với đất nhiều vùng ôn đới Tuy nhiên đất đưa vào canh tác nông nghiệp dự trữ mùn đạm giảm nhanh chóng Hàm lượng mùn giảm nhanh đất có thành phần giới nhẹ Việc để thảm rừng nguy lớn việc trì dự trữ mùn đất So sánh hàm lượng mùn đất châu thổ đất đồi cho thấy đất phù sa phì nhiêu có hàm lượng mùn ổn định khoảng 2,5% đất đồi có khoảng 2,2% dao động mạnh Suy thoái hữu kéo theo hàng loạt hệ tai hại: Làm suất độ phì nhiêu đất giảm nhanh, có tương quan chặt chẽ hàm lượng hữu hàng loạt tiêu quy định độ phì nhiêu đất đồi, đặc biệt đạm, lân, kali, dung tích hấp thu cố định lân trở ngại lớn đất dốc (Nguyễn Tử Siêm, Thái Phiên, 1999) [15] Yếu tố khắc phục cách bón phân khoáng đơn mà có khắc phục phần cần lượng phân lớn, tốn kinh tế mà hiệu không cao 71 Nếu hạt giống nhiều, có sức nảy mầm cao nên trồng hạt gieo thẳng Nếu hạt giống hay hạt có sức sống kém, nên xử lý hạt trước gieo Hạt xử lý cách ngâm hạt vào nước nóng 70 - 800C (3 sôi lạnh) - vớt ra, rửa chua ủ đến hạt nứt nanh đem gieo Trong thời gian ủ, ngày rửa chua lần bắng cách xả nhẹ nước lã lên toàn hạt ủ hết nhớt bám bên vỏ hạt Việc xử lý hạt trường hợp hạt giống hay hạt có sức nảy mầm nhằm loại bỏ hạt khả nảy mầm sở đảm bảo mật độ sau 4.3.3 Phát dọn thực bì Nếu rẫy bỏ hóa, tái sinh tự nhiên chưa phát triển không cần phát dọn thực bì Nếu rẫy bỏ hóa lâu, tái sinh phát triển phải phát dọn thực bì toàn rẫy Các bị phát không nên đốt 4.3.4 Gieo trồng Sau phát dọn thực bì, cày rạch cuốc hố sâu rộng 15-20cm Đối với Đậu mèo, để đảm bảo mật độ tối thiểu cây/m2, khoảng cách hàng 50cm, hố cách hố 50cm, hố gieo hạt Đối với Đậu triều, hàng cách hàng 50cm, hố cách hố 25cm Mỗi hố gieo 2-3 hạt Nếu hạt xử lý gieo 1-2 hạt/hố Sau gieo lấp đất dày khoảng 5cm 4.3.5 Thời vụ gieo trồng Tại miền núi tỉnh Nghệ An, thời vụ gieo thích hợp vào tháng chậm đầu tháng Dương lịch 4.3.6 Chăm sóc bảo vệ Không cho gia súc vào khu vực rẫy trồng Đậu mèo Đậu triều suốt trình sinh trưởng phát triển chúng 72 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận Trên sở mục tiêu đặt ra, đề tài xác định số nội dung nghiên cứu trọng tâm, từ kết thu rút số kết luận sau: - Qua thí nghiệm đối tượng họ đậu có khả che phủ đất, số liệu thu thập khẳng định che phủ đất có khả góp phần thúc đẩy phục hồi độ phì đất nương rẫy bỏ hoá Châu Khê - Trong số loài khảo nghiệm, nhận thấy Đậu mèo Đậu triều hai loài thích hợp với điều kiện tự nhiên Châu Khê - Mật độ gieo trồng Đậu mèo 80.000 cây/ha đậu triều 240.000 cây/ha - Sau trồng loài cố định đạm năm, tạo nên lớp thảm phủ bảo vệ đất trả lại cho đất lượng sinh khối lớn giúp cải thiện tính chất lý học, hoá học đất Nhiệt độ đất có ổn định tương đối, khoảng dao động nhiệt (5 – 7oC); độ ẩm đất nâng lên so với nơi đất trống từ – 11% lớp đất – 20cm, – 12% lớp đất 20 – 40cm mùa khô 17 – 20%, 18 – 23% mùa mưa với lớp đất tương ứng Dung trọng đất giảm từ 0,13 – 0,19 g/cm3 lớp đất – 20cm 0,02 – 0,06 g/cm3 lớp đất 20 – 40cm; độ xốp đất tăng lên từ 4,24 – 6,21% 0,18 – 1,67%; thay đổi rõ công thức C11 (Đậu mèo) C41 (Đậu triều) Đặc điểm hóa học hầu hết đất trồng thí nghiệm cải thiện nâng cao so với đất trống, đặc biệt nhân tố mùn, đạm, lân kali - Về mặt cải tạo đất đậu mèo hẳn so với đậu triều đậu triều lại có khả hạn chế cỏ dại tốt Đậu mèo hạn chế cỏ tranh hạn chế cỏ thẹn - khó diệt đất rẫy, tất công thức nghiên cứu đậu triều không thấy xuất loại cỏ Đây kết nghiên cứu mới, chưa có công bố vấn đề 73 Tồn - Đề tài tập trung nghiên cứu số loài bụi thân gỗ dây leo (thân bò) thuộc họ Đậu, tuổi thí nghiệm dừng lại 24 tháng tuổi - Đề tài chưa đánh giá hiệu lực chủng vi khuẩn đến khả cố định đạm thí nghiệm, tiêu quan trọng ảnh hưởng đến khả cải tạo đất thí nghiệm - Do hạn chế mặt thời gian nên đề tài chưa có nghiên cứu kiểm nghiệm khả cải tạo đất thí nghiệm thông qua suất, chất lượng,… trồng đất nương rẫy Khuyến nghị Trong trình nghiên cứu, giới hạn thời gian, tính chất đề tài tốt nghiệp nên đề tài nhiều thiếu sót cần bổ sung Qua đó, có số khuyến nghị sau: - Nên trồng đậu mèo đậu triều tạo lớp thảm phủ thực vật cho đất rẫy giai đoạn bỏ hoá Châu Khê - Con Cuông nói riêng vùng núi Nghệ An nói chung với mật độ 80.000 cây/ha Đậu mèo 240.000 cây/ha Đậu triều - Cần tiếp tục nghiên cứu thêm khả hạn chế cỏ dại hai giống nêu trên, đặc biệt đậu triều, số tiêu khác ảnh hưởng đến khả cải tạo đất họ Đậu - Tiếp tục nghiên cứu bổ sung thêm tập đoàn họ đậu cải tạo đất đất rẫy bỏ hoá Châu Khê nói riêng miền núi Nghệ An nói chung - Cần có nghiên cứu kiểm nghiệm khả cải tạo đất thông qua suất, chất lượng,… trồng đất nương rẫy sau trồng họ Đậu thời gian bỏ hóa 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT Lê Quốc Doanh, Hà Đình Tuấn, Andren Chabanne (2004), Canh tác đất dốc bền vững, Nhà xuất nông nghiệp, Hà Nội Lê Đình Định Cây phân xanh phủ đất Phủ Quỳ, Nghệ An, Kỷ yếu Hội thảo “Cây phân xanh phủ đất đất nông hộ vùng đồi núi phía Bắc Việt Nam, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 1999, tr 41-49 Fridland V.M (1973), Đất vỏ phong hóa nhiệt đới ẩm, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà nội, 1995 Hội khoa học đất Việt Nam (2000), Đất Việt Nam, Nhà xuất nông nghiệp, Hà Nội Trần Hậu Huệ (1996), Nghiên cứu số sở khoa học làm đề xuất bổ sung biện pháp kỹ thuật gây trồng rừng Keo tràm (Acacia auriculiformis) làm nguyên liệu giấy lâm trường Trị An, tỉnh Đồng Nai, Luận án PTS khoa học nông nghiệp, Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, 123 trang Đỗ Thị Hường (2002), Nghiên cứu số giải pháp dùng họ đậu để khắc phục trình suy thoái đất canh tác nương rẫy Đà Bắc – Hoà Bình, Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp, Hà Nội Nguyễn Đức Kháng (1991), "Bước đầu trồng thử nghiệm họ Đậu thân gỗ vùng đồi núi trọc Hà Nội", Tạp chí Lâm nghiệp, số 7/1991, tr.10 - 15 Lê Văn Khoa (1998), Phương pháp phân tích đất, nước, phân bón trồng, Nhà xuất nông nghiệp Nguyễn Đăng Khôi (1979), Góp phần nghiên cứu phân loại số chi họ Đậu (Fabaceae Lindl) tỉnh phía bắc Việt Nam, Tóm tắt Luận án PTS sinh học, Hà Nội 75 10 Thái Phiên, Nguyễn Tử Siêm (1996), Tác động kỹ thuật sinh học tới bảo vệ đất dốc, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội 11 Thái Phiên, Nguyễn Tử Siêm (1999), Cây phân xanh với chiến lược sử dụng hiệu đất dốc Việt Nam, Kỷ yếu Hội thảo “Cây phân xanh phủ đất đất nông hộ vùng đồi núi phía Bắc Việt Nam, NXB Nông nghiệp, Hà Nội 12 Trần An Phong (1978), Kết điều tra nghiên cứu sinh sản vô tính điền hạt tròn lưu niên (Secbania paludosa), Nghiên cứu đất phân, tập 3, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 13 Nguyễn Xuân Quát cộng (1990), Nghiên cứu xây dựng biện pháp kỹ thuật trồng rừng cung cấp gỗ lạng Tây Nguyên, Báo cáo tổng kết đề án 04A.00.06, 1986 – 1990, Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, 151 trang 14 Nguyễn Tử Siêm (1999), Cây phân xanh tuần hoàn chất hữu độ phì nhiêu đất dốc, Kỷ yếu Hội thảo “Cây phân xanh phủ đất đất nông hộ vùng đồi núi phía Bắc Việt Nam, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 1999, tr 23-33 15 Nguyễn Tử Siêm, Thái Phiên (1999), Đất đồi núi Việt Nam - Thoái hóa phục hồi, Nhà xuất nông nghiệp, Hà Nội 16 Lê Đình Sơn (2002), Nghiên cứu số biện pháp kỹ thuật hiệu hệ thống trồng xen ngô với họ đậu vùng đất màu tỉnh Hải Dương, Luận án tiến sĩ nông nghiệp, Hà nội 17 Hoàng Văn Sơn (1998), Thành phần loài thực vật nương rẫy người H’Mông xã Nậm Cắn, huyện Kỳ Sơn, Nghệ An, Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp 18 Nguyễn Huy Sơn (1999), Nghiên cứu khả cải tạo đất số loài họ đậu đất BAZAN thoái hóa Tây Nguyên nhằm 76 phục vụ trồng rừng phát triển công nghiệp, Luận án tiến sĩ khoa học Nông nghiệp, Hà Nội 19 Hoàng Xuân Tý, Nguyễn Đức Minh, Nguyễn Huy Sơn (1995), Kết khảo nghiệm họ Đậu vùng sinh thái, Báo cáo đề mục B2, đề tài KN.03.13, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Hà Nội 20 Hoàng Xuân Tý, Nguyễn Nghĩa Thìn (1995), Điều tra bước đầu cố định đạm Việt Nam, Báo cáo đề mục B1, đề tài KN.03.13, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Hà Nội, tr - 12 21 Phan Trung Thành (2007), Đánh giá hiệu sả dụng đậu mèo việc nâng cao độ phì nhiêu đất đỏ Bazan huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An, Luận văn tốt nghiệp, Đại học Vinh 22 Nguyễn Hữu Thọ (1999), Một vài kinh nghiệm sử dụng phân xanh, che phủ đất trồng khác để rút ngắn giai đoạn bỏ hóa, nâng cao dộ phì cho đất Dự án lâm nghiệp xã hội Sông Đà, Kỷ yếu Hội thảo “Cây phân xanh phủ đất đất nông hộ vùng đồi núi phía Bắc Việt Nam, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, tr 115-119 23 Lê Văn Thượng (1975), Thành phần hóa học đất, Giáo trình thổ nhưỡng, Vụ Tuyên Giáo, Ủy Ban tuyên giáo Trung ương, nhà xuất nông thôn 24 Lê Văn Tiềm, Trần Công Tấu (1983), Phân tích đất trồng, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 300 trang 25 Trạm thực nghiệm cải tạo đất bạc màu (1978), Kết bước đầu việc thực nghiệm trồng cốt khí cải tạo đất đồi trọc sử dụng làm phân xanh, Nghiên cứu đất phân, tập 3, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 26 Viện thổ nhưỡng nông hóa (1998), Sổ tay phân tích đất, nước, trồng, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội 77 TÀI LIỆU TIẾNG ANH 27 Andrew C.S (1976), Effect of calcium, pH and nitrogen on the growth and chemical composition of some tropical and temperate pasture legumes I, Nodulation and growth, Autralian jour of Agric Rec 27: 611 - 623 28 Balansandaran V.R (1987), Studies on the native noduration and bioass production of some tre legumes, Indian jounal of Foresty 10 (2) pp 94 - 99 29 Benecke U (1970), Nitrogen fixation by Alnus viridis (Chaix) DC, Plant and soil, pp 30 - 48 30 Brewbaker J.L., K.B.Willers and W.Macklin (1990), Nitrogen fixing trees, Validation and prioritization, Preceedings of Division 2, XIXth IUFRO World congress, Montreal, Canada, August, Hull, Quebec: Canada IUFRO world congress Organizing Comittee, Foresty Canada, pp 335 - 349 31 Coster C (1921), The mycorrhiza of some of our trees, Particular that of Teak, Tectona 14, pp 563 – 575 32 Ding M.M., Vi W.M and Liao L.Y (1986), A survey on the Nitrogen ase activities of nodules trees legume, including Tamarindus indica, a series not widely known to nodulate in artificial forests in Dainbai, Quang Dong, China Nitrogen fixing tree research reports 33 Hallydday J.I and P.L.Nakao (1982), The symbiotic affinities of woody plants under consideration as nitrogen fixing trees Paia, Hawaii, NifTaL, Prorject, Univ of Hawaii 34 Kenneth G MacDiken (1994), Selection and management of Nitrogen fixing trees, Food and Agriculture Organization of the United 78 Nations 35 Mathrews D.M (1914), lpil - lpil A firewood and reforestation crop, Bureau of Forestry Bulletin 13, Manila 36 Rant A (1916), Korte aanteekeningen over leguminosae in het gebergte aangeplant (Brief notes on leguminosae planted in the mountains), Het Bosch 2, pp.128 - 130 37 Roughley, R.S (1987), Acacia and their root - nodule bacteria, Autralian Acacias in developing country, Proceeding of an International workshop held at the Forestry Traiing Centrer, Gympei.Qld., ACIAR Proceedings 16, pp.45 - 59 38 Sprent J.L., and P.Sprent (1990), Nitrogen fixing organisms, Chapman and Hall, London 39 Stewart G.R, J.A Touhy and J Prior (1990), Nitrogen assimilation and status of pioneer and mature forest trees, Fast growing trees and nitrogen fixing trees (D Werner and P Muller, eds.), Newyork, Gustav Fischer Verlag, pp 281 – 289 40 Van Romburgh P (1990), A shade tree that is used too little, Peltophorum dasyrrhachis, Teysmania 10, pp.583 - 587 79 PHỤ LỤC 80 ii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa 1.Lời cảm ơn i 2.Mục lục ii 3.Danh mục bảng v 4.Danh mục bảng, biểu đồ vi ĐẶT VẤN ĐỀ Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1.1 Những vấn đề canh tác nương rẫy đất dốc 1.2 Tình hình nghiên cứu cố định đạm giới 10 1.2.1 Phát xác định loài cố định đạm 10 1.2.2 Nghiên cứu sinh khối hàm lượng Nitơ sinh khối 11 1.2.3 Ảnh hưởng họ đậu đến tính chất lý, hóa đất 12 1.2.4 Thảo luận 13 1.3 Tình hình nghiên cứu cố định đạm nước 13 1.3.1 Phát hiện, sưu tầm đánh giá tập đoàn họ đậu cố định đạm 13 1.3.2 Nghiên cứu sinh khối hàm lượng Nitơ sinh khối 16 1.3.3 Ảnh hưởng họ đậu đến đặc tính lý hóa đất 17 1.3.4 Thảo luận 21 1.4 Những vấn đề tồn 22 Chương MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 23 2.1.1 Mục tiêu tổng quát 23 2.1.2 Mục tiêu cụ thể 23 2.2 Cách tiếp cận đề tài 23 2.3 Đối tượng, địa điểm thời gian nghiên cứu 25 iii 81 2.3.1 Đối tượng nghiên cứu 25 2.3.2 Đặc điểm sinh học lý lựa chọn đối tượng nghiên cứu 26 2.3.3 Địa điểm thời gian nghiên cứu 30 2.4 Nội dung nghiên cứu 30 2.5 Phương pháp nghiên cứu 30 2.5.1 Phương pháp chung 30 2.5.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm 30 2.5.3 Phương pháp thu thập số liệu 32 2.5.4 Phương pháp xử lý số liệu 35 Chương ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU 36 3.1 Đặc điểm tự nhiên 36 3.1.1 Vị trí địa lý 36 3.1.2 Đặc điểm địa hình 36 3.1.3 Điều kiện khí tượng - thuỷ văn 37 3.2 Tình hình sản xuất kinh tế - an ninh - xã hội 40 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 43 4.1 Khảo nghiệm họ Đậu cố định đạm nương rẫy bỏ hóa huyện Con Cuông – Nghệ An 43 4.1.1 Khả sống sót đối tượng nghiên cứu 43 4.1.2 Nghiên cứu số tiêu sinh trưởng 46 4.2 Cơ sở khoa học sử dụng họ Đậu cố định đạm để phục hồi độ phì đất nương rẫy thoái hóa Con Cuông – Nghệ An 48 4.2.1 Khả hạn chế cỏ dại 48 4.2.2 Khả tạo thảm thực vật che phủ 49 4.2.3 Khả tích lũy sinh khối 51 4.2.4 Đặc điểm phân bố hệ rễ đất 52 4.2.5 Khả tạo nốt sần 53 iv 82 4.2.6 Tổng lượng rơi rụng hàm lượng chất dinh dưỡng trả lại cho đất hàng năm 55 4.2.7 Động vật đất công thức thí nghiệm 56 4.2.8 Diễn biến độ phì đất 57 4.3 Đề xuất kỹ thuật gieo trồng Đậu mèo Đậu triều đất nương rẫy bỏ hóa 69 4.3.1 Nguyên tắc chọn loài trồng 69 4.3.2 Thu hái xử lý hạt 70 4.3.3 Phát dọn thực bì 71 4.3.4 Gieo trồng 71 4.3.5 Thời vụ gieo trồng 71 4.3.6 Chăm sóc bảo vệ 71 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ 72 Kết luận 72 Tồn 73 Khuyến nghị 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 83 i LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình học tập thực luận văn tốt nghiệp theo chương trình đào tạo Thạc sỹ Lâm nghiệp, chuyên ngành Lâm học Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam, tác giả nhận quan tâm giúp đỡ nhiệt tình giảng viên, quan đơn vị, bạn bè gia đình Trước hết, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới Ban Giám hiệu, Khoa Sau đại học toàn thể giảng viên trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam tạo điều kiện giúp đỡ tác giả suốt trình học tập hoàn thành khoá đào tạo Xin chân thành cảm ơn PGS.TS Phạm Xuân Hoàn – người trực tiếp hướng dẫn tác giả thực hoàn thành luận văn tốt nghiệp Tác giả xin chân thành cảm ơn Khoa Nông Lâm Ngư – Trường Đại học Vinh, Uỷ ban nhân dân xã Châu Khê – huyện Con Cuông – tỉnh Nghệ An, Phòng Nông nghiệp Phát triển nông thôn, Phòng tài nguyên môi trường, Hạt Kiểm lâm huyện tạo điều kiện giúp tác giả thu thập tài liệu hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp người thân gia đình động viên, giúp đỡ tác giả suốt trình học tập hoàn thành luận văn Chắc chắn luận văn không tránh khỏi sai sót, kính mong giảng viên bạn bè đồng nghiệp góp ý để luận văn hoàn thiện Tôi xin cam đoan số liệu luận văn trích dẫn rõ ràng xác Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 25 tháng 09 năm 2010 Tác giả Trần Xuân Minh 84 v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Ước tính thiệt hại tối thiểu xói mòn đất dốc Bảng 1.2 Hiệu chống xói mòn phân xanh đá phiến thạch dốc 200 Bảng 1.3 Trồng phân xanh cải tạo tính chất vật lý đất Bảng 1.4 Hiệu sử dụng phân xanh vật chất mùn đất phiến thạch Bảng 1.5 Lượng dinh dưỡng phân xanh (kg/ha) Bảng 4.1 Tỷ lệ nảy mầm sau gieo tháng (đơn vị: %) Bảng 4.2 Tỷ lệ sống sau gieo - 12 tháng (đơn vị: cây, %) Bảng 4.3 Sinh trưởng Doo H sau tháng gieo Bảng 4.4 Sinh trưởng Doo H sau 12 24 tháng tuổi Bảng 4.5 Khả thích ứng hạn chế cỏ dại phủ đất Bảng 4.6 Một số tiêu che phủ đất thí nghiệm Bảng 4.7 Sinh khối phân xanh họ đậu 24 tháng tuổi (tấn/ha) Bảng 4.8 Phân bố rễ tầng đất Bảng 4.9 Kết tính toán số liệu điều tra nốt sần phẫu diện Bảng 4.10 Phân bố nốt sần trung bình/cây theo tầng đất Bảng 4.11 Khả cung cấp chất dinh dưỡng (NPK) cho đât hàng năm thông qua vật rơi rụng Bảng 4.12 Động vật đất công thức thí nghiệm Bảng 4.13 Theo dõi nhiệt độ ô thí nghiệm (đơn vị tính: 0C) Bảng 4.14 Độ ẩm đất trung bình theo mùa theo tầng đất Bảng 4.15 Động thái độ ẩm đất ô thí nghiệm Bảng 4.16 Tỷ trọng, dung trọng, độ xốp đất trước sau trồng họ Đậu Bảng 4.17 Các tiêu tính chất hóa học đất trước trồng phủ đất Bảng 4.18 Các tiêu theo dõi tính chất hóa học đất sau trồng 12 tháng 85 vi DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 4.1 Tỷ lệ nảy mầm sau gieo tháng Biểu đồ 4.2 Sinh khối thí nghiệm 24 tháng tuổi Biểu đồ 4.3 Giá trị pHKCl công thức thí nghiệm Biểu đồ 4.4 Giá trị OM (%) công thức so sánh Biểu đồ 4.5 Giá trị đạm tổng số công thức so sánh Biểu đồ 4.6 Lượng P2O5 dễ tiêu công thức so sánh Biểu đồ 4.7 Lượng K2O dễ tiêu công thức so sánh ... đề tài: Nghiên cứu sử dụng số họ đậu việc thúc đẩy trình phục hồi độ phì nhiêu đất nương rẫy thoái hóa xã Châu Khê - huyện Con Cuông - tỉnh Nghệ An Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1.1 Những... đạm để phục hồi độ phì đất nương rẫy thoái hóa Con Cuông – Nghệ An 2.4.3 Đề xuất kỹ thuật gieo trồng số loài họ Đậu cải tạo đất nương rẫy bỏ hóa Con Cuông – Nghệ An 2.5 Phương pháp nghiên cứu 2.5.1... dụng (đất nương rẫy) sau thời gian suy giảm sức sản xuất tức suy giảm độ phì nhiêu Để độ phì đất phục hồi cần có thời định để phục hồi thảm thực vật Một ví dụ điển hình trình phục hồi độ phì đất