ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN LƯƠNG ĐỨC TOÀN NGHIÊN CỨU YẾU TỐ HẠN CHẾ TRONG ĐẤT SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP TỈNH SƠN LA VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC ĐẤT HÀ NỘI - 2017 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN LƯƠNG ĐỨC TOÀN NGHIÊN CỨU YẾU TỐ HẠN CHẾ TRONG ĐẤT SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP TỈNH SƠN LA VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC CHUYÊN NGÀNH : KHOA HỌC ĐẤT MÃ SỐ : 62620103 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC ĐẤT Người hướng dẫn Khoa học PGS.TSKH Nguyễn Xuân Hải PGS.TS Hồ Quang Đức HÀ NỘI - 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, cơng trình nghiên cứu khoa học riêng Các số liệu kết nghiên cứu luận án trung thực chưa sử dụng để bảo vệ học vị khác Tôi xin cam đoan rằng, giúp đỡ cho việc thực luận án cảm ơn thơng tin trích dẫn luận án rõ nguồn gốc Tác giả luận án Lương Đức Toàn LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án, ngồi nỗ lực thân, tơi nhận giúp đỡ tận tình tập thể, cá nhân, người thân gia đình Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến Lãnh đạo Viện, Lãnh đạo Phòng KH&HTQT tồn thể cán Viện Thổ nhưỡng Nơng hóa tạo điều kiện cho tham gia thực trực tiếp sử dụng số số liệu đề tài Độc lập cấp Nhà nước “Nghiên cứu nâng cao hiệu sử dụng tài nguyên đất nông nghiệp vùng miền núi Tây Bắc Việt Nam” Tôi xin chân thành cám ơn TS Trần Minh Tiến, chủ nhiệm đề tài tạo điều kiện tốt cho tơi suốt q trình thực luận án Tôi xin chân thành cám ơn Lãnh đạo cán Bộ môn Phát sinh học Phân loại đất, Viện Thổ nhưỡng Nơng hóa; đơn vị, ban, ngành tỉnh Sơn La, Phòng Sau đại học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên cộng tác, hỗ trợ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành tốt cơng việc Đặc biệt, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TSKH Nguyễn Xuân Hải PGS TS Hồ Quang Đức người thầy trực tiếp hướng dẫn tơi suốt q trình học tập nghiên cứu Tôi xin gửi lời cám ơn chân thành đến Thầy, Cô giáo Bộ môn Thổ nhưỡng & Môi trường đất, Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên tạo điều kiện tận tình giúp đỡ tơi suốt q trình học tập nghiên cứu trường Trân trọng cảm ơn tới đồng nghiệp, bạn bè, người thân sát cánh bên tôi, động viên tạo điều kiện để hoàn thành luận án này! NCS Lương Đức Toàn MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu đề tài 10 Phạm vi nghiên cứu 10 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 11 4.1 Ý nghĩa khoa học đề tài nghiên cứu 11 4.2 Ý nghĩa thực tiễn đề tài nghiên cứu 11 Những đóng góp đề tài 11 Chương TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 12 1.1 KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI TỈNH SƠN LA 12 1.1.1 Điều kiện tự nhiên 12 1.1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 17 1.2 NHỮNG NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI VỀ CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN 18 1.2.1 Yếu tố hạn chế (YTHC) nguyên nhân 18 1.2.2 Xác định yếu tố hạn chế đất trồng 21 1.2.3 Nghiên cứu giải pháp khắc phục yếu tố hạn chế đất 25 1.3 NHỮNG NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC VỀ CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN 30 1.3.1 Nguyên nhân xuất yếu tố hạn chế đất Việt Nam 30 1.3.2 Nghiên cứu giải pháp khắc phục yếu tố hạn chế đất trồng 34 1.4 NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ HẠN CHẾ TRONG ĐẤT DỐC TẠI VÙNG TÂY BẮC VÀ CÁC GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC 39 1.5 ĐÁNH GIÁ CHUNG NHỮNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 45 Chương ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊNCỨU 47 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 47 2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 47 2.2.1 Nghiên cứu thực trạng sản xuất nông nghiệp tỉnh Sơn La 47 2.2.2 Nghiên cứu thực trạng chất lượng đất đai yếu tố hạn chế đất sản xuất nông nghiệp 47 2.2.3 Đề xuất số giải pháp nhằm khắc phục yếu tố hạn chế, sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên đất đai nâng cao hiệu sử dụng đất cho số trồng tỉnh Sơn La (ngơ, mía, cà phê chè) 48 2.3 CÁCH TIẾP CẬN 49 2.3.1 Tiếp cận kế thừa 49 2.3.2 Tiếp cận hệ thống 49 2.3.3 Tiếp cận sinh thái 49 2.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 50 2.4.1 Phương pháp thu thập xử lý liệu 50 2.4.2 Phương pháp lấy mẫu đất phân tích đất 50 2.4.3 Phương pháp đánh giá hiệu sử dụng đất 53 2.4.4 Phương pháp đánh giá thực trạng chất lượng đất 54 2.4.5 Xác định yếu tố hạn chế đất trồng 55 2.4.6 Phương pháp xây dựng loại đồ 56 2.4.7 Phương pháp xây dựng mơ hình thực nghiệm 57 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 61 3.1 THỰC TRẠNG SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP TỈNH SƠN LA 61 3.1.1 Thực trạng loại sử dụng đất nông nghiệp 61 3.1.2 Đánh giá biến động loại sử dụng đất sản xuất nông nghiệp 62 3.1.3 Đánh giá hiệu sử dụng đất 66 3.2 THỰC TRẠNG TÀI NGUYÊN ĐẤT TỈNH SƠN LA 78 3.2.1 Phân loại xây dựng đồ đất nông nghiệp tỉnh Sơn La 78 3.2.2 Một số tính chất đất nơng nghiệp tỉnh Sơn La 81 3.3 XÁC ĐỊNH CÁC YẾU TỐ HẠN CHẾ CHÍNH TRONG ĐẤT NÔNG NGHIỆP TỈNH SƠN LA 84 3.3.1 Chất lượng đất đai yếu tố hạn chế 84 3.3.2 Những yếu tố hạn chế khác 99 3.3.3 Kết luận yếu tố hạn chế đất nông nghiệp tỉnh Sơn La 100 3.4 ĐÁNH GIÁ HẠN CHẾ CỦA ĐẤT ĐAI ĐỐI VỚI MỘT SỐ CÂY TRỒNG CHÍNH 102 3.4.1 Xây dựng đồ chất lượng đất đai 103 3.4.2 Căn khoa học xác định hạn chế đất đai trồng 105 3.4.3 Xác định yếu tố hạn chế đất đai trồng 105 3.5 XÂY DỰNG MỘT SỐ MƠ HÌNH THỰC NGHIỆM NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG ĐẤT TẠI SƠN LA 115 3.5.1 Mơ hình thực nghiệm cho ngô 115 3.5.2 Mơ hình thực nghiệm cho mía 119 3.5.3 Mơ hình thực nghiệm cho cà phê chè 123 3.6 ĐỀ XUẤT MỘT SÔ GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC HẠN CHẾ VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG ĐẤT CHO TỈNH SƠN LA 128 3.6.1 Giải pháp khoa học kỹ thuật 128 3.6.2 Một số giải pháp khác 136 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 138 KẾT LUẬN 138 KIẾN NGHỊ 140 TÀI LIỆU THAM KHẢO 142 PHỤ LỤC .151 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ADB Asian Development Bank - Ngân hàng phát triển châu Á ASEAN Association of Southeast Asian Nations-Hiệp hội quốc gia Đông Nam Á BS Base Saturation - Độ no bazơ CEC Cation Exchange Capacity – Khả trao đổi cation CLĐ Công lao động CT Công thức CN Cơng nghiệp DTTN Diện tích tự nhiên DMC Direct seeding Mulch-based Cropping-System - Gieo hạt trồng trực tiếp qua tàn dư thực vật ĐGĐĐ Đánh giá đất đai ĐVĐĐ Đơn vị đất đai FAO Food and Agriculture Organization - Tổ chức Nông Lương Thế giới GDP Gross Domestic Product - Tổng sản phẩm quốc nội GIS Geographic Information System - Hệ thống Thông tin Địa lý LU Land Unit- Đơn vị đất đai LMU Land Mapping Unit - Đơn vị đồ đất đai LUT Land Use Type - Loại sử dụng đất NN Nông nghiệp OC Organic Carbon - Cacbon hữu SXNN Sản xuất nông nghiệp SBC Sum of basic cations- Tổng cation kiềm trao đổi TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam UBND Ủy ban Nhân dân UNESCO United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization - Tổ chức Giáo dục, Khoa học Văn hóa Liên hiệp quốc) WHO World Health Organization - Tổ chức Y tế giới WRB World Reference Base for Soil Resources - Tham chiếu Tài nguyên đất Thế giới DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Diện tích đất bị thối hóa giới .19 Bảng 2.2 Ngun nhân gây thối hóa đất giới 20 Bảng 2.3 Phân cấp mức độ hạn chế đất trồng 56 Bảng 3.1 Cơ cấu loại đất .61 Bảng 3.2 Cơ cấu loại sử dụng đất nông nghiệp 62 Bảng 3.3 Biến động diện tích gieo trồng số trồng (ha) 64 Bảng 3.4 Khó khăn người dân sản xuất nông nghiệp Sơn La 66 Bảng 3.5 Đánh giá hiệu kinh tế loại sử dụng đất nơng nghiệp tỉnh Sơn La .68 Bảng 3.6 Tổng hợp kết đánh giá hiệu kinh tế sử dụng đất sản xuất nông nghiệp tỉnh Sơn La 70 Bảng 3.7 Mức độ đầu tư phân bón số loại trồng 76 Bảng 3.8 Phân cấp tiêu đánh giá hiệu loại sử dụng đất 76 Bảng 3.9 Tổng hợp đánh giá khả sử dụng bền vững LSD .77 Bảng 3.10 Kết phân loại đất tỉnh Sơn La .79 Bảng 3.11 Một số tiêu vật lý đất 81 Bảng 3.12 Một số tiêu hóa học đất .82 Bảng 3.13 Một số tiêu dinh dưỡng đất 83 Bảng 3.14 Đánh giá độ chua đất nông nghiệp tỉnh Sơn La 84 Bảng 3.15 Kết đánh giá dung tích trao đổi cation đất 86 Bảng 3.16 Kết đánh giá hàm lượng chất hữu đất 88 Bảng 3.17 Kết đánh giá hàm lượng đạm tổng số 90 Bảng 3.18 Kết đánh giá hàm lượng lân tổng số 90 Bảng 3.19 Kết đánh giá hàm lượng kali tổng số 90 Bảng 3.20 Kết đánh giá hàm lượng lân dễ tiêu 92 Bảng 3.21 Kết đánh giá hàm lượng kali dễ tiêu 92 Bảng 3.22 Kết đánh giá độ phì nhiêu đất .94 Bảng 3.23 Kết đánh giá độ dày tầng đất loại đất .94 Bảng 3.24 Kết đánh giá mức độ đá lẫn 95 Bảng 3.25 Kết đánh giá thành phần giới đất .97 Bảng 3.26 Kết đánh giá, phân cấp độ dốc 98 Bảng 3.27 Đánh giá khả cung cấp nước tưới .99 Bảng 3.28 Thống kê đơn vị đất đai theo loại đất 103 Bảng 3.29 Một số yêu cầu đất đai ngô 106 Bảng 3.30 Thống kê mức độ hạn chế đất đai ngô 107 Bảng 3.31 Một số yêu cầu đất khí hậu mía .109 Bảng 3.32 Thống kê mức độ hạn chế đất đai mía 110 Bảng 3.33 Một số yêu cầu đất đai cà phê chè 112 Bảng 3.34 Thống kê mức độ hạn chế đất đai cà phê chè 113 Bảng 3.35 Tính chất đất trước thí nghiệm cho ngơ 115 Bảng 3.36 Ảnh hưởng phương thức canh tác đến suất ngô 116 Bảng 3.37 Hiệu kinh tế mơ hình ngơ 116 Bảng 3.38 Một số tính chất đất sau thí nghiệm ngơ .117 Bảng 3.39 Tính chất đất trước thí nghiệm cho mía 119 Bảng 3.40 Ảnh hưởng phương thức canh tác đến suất mía 120 Bảng 3.41 Hiệu kinh tế mơ hình thâm canh mía .120 Bảng 3.42 Một số tính chất đất sau thí nghiệm mía .121 Bảng 3.43 Tính chất đất trước thí nghiệm cho cà phê chè 123 Bảng 3.44 Ảnh hưởng phương thức canh tác đến suất cà phê chè 124 Bảng 3.45 Hiệu kinh tế mơ hình thâm canh cà phê chè bền vững 124 Bảng 3.46 Một số tính chất sau thí nghiệm cà phê 125 Bảng 3.47 Đề xuất hướng sử dụng phân bón phù hợp cho số trồng 134 ĐVĐĐ 75 76 77 78 79 80 Đặc tính đơn vị đất đai So Sl Tx Sd Gv 20 4 21 1 2 22 23 24 25 4 Tổng diện tích đất điều tra: Ir 2 1 1 Fe 2 3 Diện tích (Ha) 646,66 183,72 424,12 304,79 606,44 198,8 320.000,00 Ghi chú: So: Loại đất Tx: Thành phần giới (1: Sét; 4: Thịt pha sét; 9: Thịt pha sét cát; 10: Thịt pha cát) Sl: Độ dốc (1: Bằng phẳng (0-3O); 2: Lượn sóng (3-8O); 3: Hơi dốc (8-15O); 4: Khá dốc (15-20O); 5: Dốc (20-25O); 6: Rất dốc (>25O)) Sd: Độ dày tầng đất (1: Rất dày (>100 cm); 2: Dày (75-100 cm); 3: Trung bình (50-75 cm); 4: Mỏng (30-50 cm); 5: Rất mỏng (40%) Ir: Khả tưới (1: Chủ động; 2: Nhờ nước trời) Fe: Độ phì nhiêu tầng đất mặt: (1: Cao; 2: Trung bình; 3: Thấp) Phụ lục Mức độ yếu tố hạn chế đất đai số trồng ĐVĐĐ Ngơ Mía Cà Phê Mã số Loại đất HC Yếu tố hạn chế HC Yếu tố hạn chế HC LPha.hu HC3 HC3 LPha.sk HC3 LPha.sk HC3 FLst.dy HC3 HC3 So; Gv; BS; SBC; pH So; Gv; De; BS; SBC So; Sl; Gv; De; BS; SBC So; Te; BS; pH HC3 So; Gv; BS; SBC; pH So; Gv; De; BS; SBC; pH So; Sl; Gv; De; BS; SBC; pH So; BS; SBC; pH HC3 So; Sl; Te; Gv; De; SBC So; pH FLha.eu HC1 HC1 HC2 FLha.ar HC2 BS; SBC HC2 BS Te; pH HC3 So; Te FRha.dy HC3 SBC; pH HC1 Te HC2 pH FRha.dy HC3 SBC; pH HC1 Te HC2 pH FRha.dy HC3 Sl; SBC; pH HC3 Sl; Te; pH HC2 Sl; pH 10 FRha.ro HC3 BS; SBC; pH HC2 Te; BS HC2 Ir 11 FRha.ro HC3 BS; SBC; pH HC2 Te; BS HC2 Ir 12 FRha.ro HC3 Sl; BS; SBC; pH HC3 Sl; Te; BS; pH HC2 Sl; pH 13 FRha.xa HC3 BS; SBC; pH HC3 Te; BS; pH HC2 pH 14 FRha.xa HC2 SBC; pH HC1 Te HC2 Ir 15 FRha.xa HC2 SBC; pH HC1 Te HC2 Ir 16 FRha.xa HC3 Sl; SBC; pH HC2 Sl; Te HC2 Sl 17 ALha.sk HC3 So; Sl; Gv HC3 So; Sl; Gv HC3 So; Sl; Te; Gv; De; pH 18 ACvt.sk HC3 HC3 So; Gv; BS HC3 So; Gv; De 19 ACvt.sk HC3 HC3 So; Gv; BS HC3 So; Gv; De 20 ACvt.sk HC3 HC3 So; Sl; Gv; BS HC3 So; Sl; Gv; De 21 ACvt.sk HC3 HC3 So; Sl; Gv; BS HC4 So; Sl; Gv; De 22 ACst.dyh HC3 So; Gv; BS; SBC; pH So; Gv; BS; SBC; pH So; Sl; Gv; BS; SBC; pH So; Sl; Gv; BS; SBC; pH BS; SBC; pH HC3 BS; pH; Fe HC2 pH; Fe 23 ACst.dyh HC3 BS; SBC; pH HC3 BS; pH; Fe HC2 pH; Fe 24 ACha.um HC2 pH HC2 Te HC2 Te 25 ACha.um HC2 pH HC2 Te HC2 Te 26 ACha.um HC2 pH HC2 Te HC2 Te 27 ACha.um HC2 Sl; pH HC2 Sl HC2 Sl; Te 28 ACha.um HC2 Sl; pH HC2 Sl HC4 Sl; Te 29 ACha.hu HC2 Gv HC1 HC2 Gv, Ir HC4 HC4 HC4 HC4 Yếu tố hạn chế So; Te; Gv; De; SBC; pH So; Te; Gv; De; SBC ĐVĐĐ Ngơ Yếu tố hạn chế Mía Yếu tố hạn chế Cà Phê Mã số Loại đất HC 30 ACha.hu HC2 Sl HC2 Sl HC1 31 ACha.hu HC2 Sl HC2 Sl HC2 Sl 32 ACha.hu HC2 Sl HC2 Sl HC4 Sl,Gv 33 ACha.hu HC2 Sl HC4 Sl, Gv HC4 Sl, Gv 34 ACha.dyh HC3 So; BS; SBC; pH HC3 So; BS; pH HC3 So; pH 35 ACha.dyh HC3 So; BS; SBC; pH HC3 So; BS; pH HC3 So; pH 36 ACha.dyh HC3 So; BS; SBC; pH HC3 So; BS; pH HC3 So; pH 37 ACha.dyh HC3 So; BS; SBC; pH HC3 So; BS; pH HC3 So; pH 38 ACha.dyh HC3 HC3 So; Sl; BS; pH HC3 So; Sl; pH 39 ACha.dyh HC3 HC3 So; Sl; BS; pH HC4 So; Sl; pH 40 ACha.dyh HC3 HC4 So; Sl; BS; pH HC4 So; Sl; pH 41 ACha.sk HC3 HC3 So; Gv; BS; pH HC3 So; Gv; De; pH 42 ACha.sk HC3 HC3 So; Gv; BS; pH HC3 So; Gv; De; pH 43 ACha.sk HC3 HC3 So; Gv; BS; pH HC3 So; Gv; De; pH 44 ACha.sk HC3 HC3 So; Gv; BS; pH HC3 So; Gv; De; pH 45 ACha.sk HC3 HC3 So; Sl; Gv; BS; pH HC3 So; Sl; Gv; De; pH 46 ACha.sk HC3 HC3 So; Sl; Gv; BS; pH HC4 So; Sl; Gv; De; pH 47 ACha.sk HC3 HC4 So; Sl; Gv; BS; pH HC4 So; Sl; Gv; De; pH 48 ACha.ar HC3 So; Sl; BS; SBC; pH So; Sl; BS; SBC; pH So; Sl; BS; SBC; pH So; Gv; BS; SBC; pH So; Gv; BS; SBC; pH So; Gv; BS; SBC; pH So; Gv; BS; SBC; pH So; Sl; Gv; BS; SBC; pH So; Sl; Gv; BS; SBC; pH So; Sl; Gv; BS; SBC; pH BS; SBC; pH HC3 BS; pH; Fe HC2 Te; pH; Fe 49 ACha.ar HC3 BS; SBC; pH HC3 BS; pH; Fe HC3 Te; pH; Fe 50 ACha.ar HC3 BS; SBC; pH HC3 BS; pH; Fe HC3 Te; pH; Fe 51 ACha.ar HC3 BS; SBC; pH HC3 BS; pH; Fe HC3 Te; pH; Fe 52 ACha.ar HC3 Sl; BS; SBC; pH HC3 Sl; BS; pH; Fe HC3 Sl; Te; pH; Fe 53 ACha.ar HC3 Sl; BS; SBC; pH HC3 Sl; BS; pH; Fe HC4 Sl; Te; pH; Fe 54 ACha.ar HC3 Sl; BS; SBC; pH HC4 Sl; BS; pH; Fe HC4 Sl; Te; pH; Fe 55 ACha.flh HC3 BS; SBC; pH HC3 Te; BS; SBC; pH HC1 SBC 56 ACha.flh HC3 pH HC1 Te HC2 pH 57 ACha.flh HC3 pH HC1 Te HC2 pH 58 ACha.flh HC3 BS; SBC; pH HC3 Te; BS; SBC; pH HC2 SBC; pH 59 ACha.flh HC3 Sl; BS; SBC; pH HC3 Sl; Te; BS; SBC; pH HC2 Sl; pH HC Yếu tố hạn chế HC ĐVĐĐ Ngô Mã số Loại đất HC 60 ACha.flh 61 Mía Cà Phê Yếu tố hạn chế HC Yếu tố hạn chế HC Yếu tố hạn chế HC3 Sl; BS; SBC; pH HC3 HC4 Sl; SBC; pH ACha.flh HC3 Sl; BS; SBC; pH HC4 HC4 Sl; SBC; pH 62 ACha.cr HC3 BS; SBC; pH HC3 Sl; Te; BS; SBC; pH Sl; Te; BS; SBC; pH BS; pH; Fe HC3 De; pH; Fe 63 ACha.cr HC3 BS; SBC; pH HC3 BS; pH; Fe HC3 De; pH; Fe 64 ACha.cr HC3 BS; SBC; pH HC3 BS; pH; Fe HC3 De; pH; Fe 65 ACha.cr HC3 BS; SBC; pH HC3 BS; pH; Fe HC3 De; pH; Fe 66 ACha.cr HC3 Sl; BS; SBC; pH HC3 Sl; BS; pH; Fe HC3 Sl; De; pH; Fe 67 ACha.cr HC3 Sl; BS; SBC; pH HC3 Sl; BS; pH; Fe HC4 Sl; De; pH; Fe 68 ACha.cr HC3 Sl; BS; SBC; pH HC4 Sl; BS; pH; Fe HC4 Sl; De; pH; Fe 69 LVha.hu HC1 HC2 Te HC2 pH 70 LVha.hu HC1 HC2 Te HC2 pH 71 LVha.hu HC1 HC2 Te HC2 pH 72 LVha.hu HC2 Sl HC2 Te HC2 pH 73 LVha.sk HC2 So; Gv HC3 So; Te; Gv HC3 So; Gv 74 LVha.sk HC2 So; Gv HC3 So; Te; Gv HC3 So; Gv 75 LVha.sk HC3 So; Sl; Gv HC3 So; Sl; Te; Gv HC3 So; Sl; Gv 76 LVha.cr HC1 HC2 Te HC2 pH 77 RGst.hu HC3 pH HC2 pH HC2 pH 78 RGst.dy HC3 So; BS; SBC; pH HC2 So; BS HC3 So 79 RGst.sk HC2 So; Gv HC3 So; Gv; Fe HC3 So; Te; Gv; Fe 80 RGha.sk HC2 So; Gv HC3 So; Gv; Fe HC3 So; Gv; Fe Ký hiệu: HC: Hạn chế; So: Đất; Te: Thành phần giới; Sl: Độ dốc; Gv: Đá lẫn; OC: Cácbon hữu cơ; De: Độ dày tầng đất; Ir: Chế độ tưới; SBC: Tổng Cation kiềm trao đổi; CEC: Dung tích hấp thu; Fe: Độ phì nhiêu Phụ lục Thiết kế mơ hình thực nghiệm MƠ HÌNH THỰC NGHIỆM ĐỐI VỚI CÂY NGƠ Đề tài: “Nghiên cứu yếu tố hạn chế đất sản xuất nông nghiệp tỉnh Sơn La đề xuất giải pháp khắc phục” I Đặt vấn đề : Ngô loại ngũ cốc quan trọng, đứng thứ ba sau lúa mì lúa gạo Là lương thực, giàu dinh dưỡng lúa mì lúa gạo, góp phần ni sống gần 1/3 dân số toàn giới Sản lượng sản xuất ngơ giới trung bình hàng năm từ 696,2 đến 723,3 triệu (năm 2005-2007) Trong nước Mỹ sản xuất 40,62% tổng sản lượng ngơ 59,38% nước khác sản xuất Sản lượng ngơ xuất giới trung bình hàng năm từ 82,6 đến 86,7 triệu Trong đó, Mỹ xuất 64,41 % tổng sản lượng nước khác chiếm 35,59 % Ở Việt Nam, ngô lương thực đứng hàng thứ sau lúa gạo Diện tích gieo trồng suất, sản lượng ngô tăng mạnh, từ 200 ngàn với suất tấn/ha (năm 1960), đến năm 2012 vượt ngưỡng 1,1 triệu với suất 43 tạ/ha So với nước suất ngơ ta thuộc loại thấp Đặc biệt số địa phương miền núi vùng sâu, vùng xa tỉnh Lai Châu, Sơn La… số đồng bào dân tộc người sử dụng ngơ nguồn lương thực, thực phẩm chính, sử dụng giống ngô địa phương tập quán canh tác lạc hậu nên suất ngô đạt tấn/ha Sản lượng ngô nước chưa đáp ứng đủ nhu cầu mà hàng năm phải nhập nhiều ngơ hạt (trị giá 500 triệu USD) để sản xuất thức ăn gia súc Hiện năm tới, ngơ ngũ cốc có vai trò quan trọng nước ta Hàng chục năm qua, ngơ trở thành xóa đói, giảm nghèo làm giàu nhiều hộ nông dân tỉnh Tây Bắc Diện tích ngơ vùng Tây Bắc 278.800 ha, diện tích ngơ tỉnh Sơn La 168.000 (2012) Theo kết điều tra cho thấy việc canh tác ngô Sơn La chủ yếu canh tác đất dốc, người dân làm đất truyền thống với việc dọn vườn, đốt trước gieo trồng, mặt đất không che phủ, dẫn đến tình trạng đất bị xói mòn, rửa trơi suy giảm độ phì nhiêu đất Năng suất Ngơ Sơn La nhìn chung thấp bấp bênh qua năm, phần lớn nâng suất giảm dần theo thời gian việc bón phân khơng đáp ứng nhu cầu trồng Phân bón cho ngơ Sơn La mức thấp không cân đối, việc bón phân phụ thuộc vào điều kiện kinh tế gia đình loại phân bón phổ biến địa phương, lượng phân bón dao động: 2,9-4.8 HC ; 86,2 - 140,5 kg N; 45,3 - 54,4 kg P2O5; 36,6 - 60,6 kg K2O Một số vùng, người dân sử dụng phân bón hữu vi sinh để bón cho ngơ, nhiên lượng phân bón chưa nhiều Nâng suất ngô Sơn La dao động lớn vùng canh tác khác nhau, vùng núi cao Sông Mã, Bắc Yên, Phù Yên suất ngô đạt 3,54 tấn/ha, Mộc Châu, Yên Châu, Mai Sơn…năng suất trung bình đạt 4,5-6 tấn/ha Có vùng đât thấp, mức độ thâm canh cao suất đạt từ 7-8 tấn/ha, diện tích khơng đáng kể so với diện tích canh tác ngơ Sơn La Tìm giải pháp hợp lý việc canh tác ngô nhằm khắc phục yếu tố hạn chế, nâng cao hiệu sử dụng đất Sơn La việc làm nhiều quan nghiên cứu nhiều năm qua Với giới hạn đề tài, việc xây dựng mơ hình giải pháp khoa học Công nghệ cho Ngô Sơn La dừng lại vài khía cạnh định nhằm mang lại hiệu sừ dụng đất cho ngô vùng đất canh tác ngô tập trung vùng nghiên cứu II Mục tiêu xây dựng mơ hình 2.1 Mục tiêu: - Áp dụng thành cơng tiến kỹ thuật đất-phân bón-cây trồng-canh tác nhằm khắc phục hạn chế đất tăng hiệu kinh tế ngô, ổn định độ phì nhiêu đất góp phần bảo vệ mơi trường, sinh thái bền vững - Nâng cao kiến thức, kỹ thay đổi tập quán canh tác nông dân, tăng hiệu suất lao động nông thôn, tăng hiệu kinh tế 2.2 Luận khoa học đặt mục tiêu 2.1.1 Nhu cầu dinh dưỡng ngô Theo Thomas Dieroff cộng 2001, suất ngô mức 4,5 tấn/ha tổng lượng dinh dưỡng lấy từ đất 115 kg N, 20kg P2O5 75kg K2O, 9kg Ca, 16kg Mg 12kg S Kết nghiên cứu Viện Lân Kali quốc tế với suất 10 ngô hạt (9.769kg hạt 8.955 kg thân lá) ngô hút từ đất 269kg N; 111kg P2O5; 269kg K2O sản xuất ngơ hạt ngơ hút 27,5kg N; 11,4kg P2O5 27.5 kg K2O Kết nghiên cứu Viện Thổ nhưỡng Nơng hóa bón phân cho ngô đồng sông Hồng cho thấy: để tạo ngô hạt ngô hút từ đất 22,3kg N; 8,2kg P2O5 12,2kg K2O Lượng dinh dưỡng tiêu tốn cho sản phẩm 33,9kg N; 14,5kg P2O5 17,2kg K2O (Tạ Văn Sơn, 1995) Khuyến cáo lượng phân bón cho ngơ phụ thuộc vào loại đất giống: Giống chín sớm đất phù sa sơng Hồng bón – 10tấn phân chuồng 120–150kgN + 70– 90P2O5 60 đến 90kgK2O Trên đất bạc màu bón 8–10tấn phân chuồng 120-150kg N + 100–120 P2O5 60 đến 90kgK2O Đối với giống chín muộn trung bình đất phù sa Sơng Hồng bón 8–10 phân chuồng 150–180kgN + 70–90P2O5 80 đến 100kg K2O; bạc màu bón – 10 phân chuồng 150–180kgN + 70–90 P2O5 120 đến 150kg K2O (Nguyễn Văn Bộ, 1996) Kết nghiên cứu Trần Thúc Sơn (2009) ngơ Sơn La liều lượng thích hợp 120-150kgN; 90120kgP2O5; 120kgK2O/ha/vụ Theo Lê Quốc Doanh cs., (2009), canh tác ngô đất dốc với biện pháp tạo tiểu bậc thang kết hợp che phủ có tác dụng tích cực sinh trưởng phát triển ngô, đồng thời khắc phục yếu tố hạn chế đất dốc tăng suất ngô từ 14-31% so với canh tác truyền thống 2.1.2 Đặc điểm đất đai khả thích hợp với trồng Địa điểm xây dựng mơ hình tại: xã Chiềng Sung, huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La Loại đất địa điểm xây dựng mơ hình đất đen Đất có thành phần giới tầng mặt sét Đất chặt, dung trọng đất trung bình 1,26 g/cm3; tỷ trọng bình quân 2,59 g/cm3; độ xốp đất trung bình 50,1% Đất có phản ứng kiềm, pHH2O trung bình 8,2; pHKCl dao động khoảng 6,9 – 7,5 Hàm lượng bon hữu đạm tổng số đất dao động mạnh từ trung bình đến giàu, từ 1,22 - 2,22 %OC từ 0,13 - 0,25 %N Lân tổng số dễ tiêu đất dao động từ nghèo đến trung bình, từ 0,09 - 0,17 %P2O5 từ 1,80 5,90 mgP2O5/100g đất Kali tổng số mức nghèo, từ 0,16 – 0,31 %K2O, trung bình 0,20 %K2O Kali dễ tiêu bình quân mức nghèo, dao động từ 6,00 - 8,95 mgK2O/100g đất CEC đất sét dao động mức trung bình, từ 13,04 – 17,34 meq/100g đất từ 23,25 – 33,51 meq/100g sét.Độ no bazơ đất mức cao đến cao, từ 75,5 – 83,2% Đất có tầng dày, mức độ đá lẫn ít, độ dốc trung bình vùng đất 3-8O Kết đánh giá mức độ thích hợp đất đai cho thấy đất đai thích hợp với việc trồng ngơ Nhìn chung yếu tố hạn chế đất ngô không nhiều, nhiên cần khắc phục yếu tố hạn chế sau: Đất có hàm lượng hữu đạm mức trung bình, lân kali dễ tiêu mức nghèo; Mức đầu tư phân bón cho ngơ người dân khơng cao khơng cân đối, bón đạm mức vừa phải lân kali mức thấp so với nhu cầu ngô ; Người dân không sử dụng phương pháp bảo vệ đất suốt trình canh tác Giải pháp cho canh tác ngô bền vững: Bón cân đối phân vơ cơ, bón phân hữu vi sinh nhằm tăng hàm lượng mùn; phủ đất tàn dư thực vật nhằm hạn chế rửa trôi, giảm cỏ dại tăng độ ẩm giúp trồng tăng khả hấp thu dinh dưỡng III Phương pháp tiến hành: 3.1 Địa điểm thực hiện: Xã Chiềng Sung, huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La Giống ngô: Giống DK 7328, giống trồng phổ biến 3.2 Thời gian: 02 năm (Vụ mùa : từ tháng đến tháng 8) năm 2014, 2015 3.3 Quy mô: 1,0 3.4 Phương pháp tiến hành: Mơ hình xây dựng bao gồm 03 cơng thức: + Mơ hình thực nghiệm cho ngơ: Cơng thức 1: Canh tác nông dân - ĐC (400 kg HC vi sinh + 142 kg N + 58 kg P2O5 + 63 kg K2O)/ha Công thức 2: (2 HC vi sinh + 150 kg N + 90 kg P2O5 + 120 kg K2O)/ha Công thức 3: (2 HC vi sinh + 150 kg N + 90 kg P2O5 + 120 kg K2O)/ha + che phủ tàn dư thực vật Khối lượng vật liệu che phủ chất khô/ha * Hàm lượng cách bón: + Bón lót tồn phân hữu + ngày sau gieo bón 100% lân, 50%K 30%N + Giai đoạn V6-V8 bón 40%N + Giai đoạn V10 bón 40%N 50%K * Kỹ thuật che phủ tàn dư thực vật: Sau làm đất, rải vật liệu che phủ đất (cỏ dại, thân ngô vụ trước) theo băng rộng 40 - 50 cm để lại khoảng trống rộng 20 cm Đánh rạch, bổ lỗ vào khoảng trống gieo hạt sau che phủ đất Khi bón phân, vun gốc vun ln vật liệu che phủ vào gốc ngô 3.5.Chỉ tiêu theo dõi: * Mẫu đất: Mẫu đất thu thập trước sau thí nghiệm tương ứng với 03 mẫu công thức để đánh giá: pH, OC tổng số, N tổng số, P2O5 tổng số, K2O tổng số, P2O5 dễ tiêu K2O dễ tiêu đất * Chỉ tiêu theo dõi: Năng suất trồng tính tốn hiệu kinh tế + Năng suất trồng: Năng suất thực thu từ tất thí nghiệm theo dõi làm mơ hình để tính suất tấn/ha + Hiệu kinh tế: tiêu tính tốn: đầu tư phân bón, chi phí vật chất, cơng lao động, giá bán sản phẩm Chỉ tiêu đánh giá suất trồng, hiệu kinh tế, khả phục hồi đất MƠ HÌNH THỰC NGHIỆM ĐỐI VỚI CÂY MÍA Đề tài: “Nghiên cứu yếu tố hạn chế đất sản xuất nông nghiệp tỉnh Sơn La đề xuất giải pháp khắc phục” III Đặt vấn đề : Trong nhiều năm qua, mía trở thành xóa đói, giảm nghèo làm giàu nhiều hộ nơng dân tỉnh Tây Bắc Diện tích mía vùng Tây Bắc 13.700 ha, suất đạt 63,9 tấn/ha Cây mía xác định chủ lực Tây Bắc Tại tỉnh Sơn La, mía trồng xác định chủ lực, nguồn nguyên liệu cung cấp cho nhà máy đường Sơn La Nông trường Tô Hiệu biết đến vựa mía tỉnh với diện tích canh tác tập trung 3.000 ha, ngồi mía trồng xã huyện Mai Sơn, n Châu, Sơng Mã…diện tích mía Sơn La năm 2012 đạt 4.650 Canh tác mía Sơn La chủ yếu vào hướng dẫn kỹ thuật cán nhà máy đường, nhiên việc bón phân cho mía lại phụ thuộc lớn vào điều kiện kinh tế gia đình, việc bón phân khơng vào nhu cầu trồng loại đất trồng, suất mía vùng khác Kết điều tra cho thấy mía trồng Sơn La chủ yếu loại đất ; đất đen, đất đỏ nâu đá vôi, đất nâu vàng đá sét đá biến chất Lượng phân bón bình qn cho mía Sơn La dao động tương đương: 4,8 5.7 HC ; 222,7-235,9 kg N, 95,5-131,3 kg P2O5 + 80,4-103,4 kg K2O Năng suất bình qn mía Sơn La mức thấp ; mía năm thứ đạt 50-55 tấn/ha, năm thứ đạt 70-75 tấn/ha, năm thứ đạt từ 60-65 tấn/ha Một số vùng mức độ thâm canh cao theo khuyến cáo thử nghiệm nhà máy mía đạt từ 80-90 tấn/ha, nhiên việc canh tác chưa phổ biến rộng rãi người dân Việc xây dựng mơ hình giải pháp khoa học cơng nghệ cho mía Sơn la việc làm cần thiết nhằm ổn định góp phần khắc phục hạn chế đất đai việc canh tác mía nâng cao suất mía qua nâng cao hiệu sử dụng đất bền vững bảo vệ mơi trường IV Mục tiêu xây dựng mơ hình 2.1 Mục tiêu: - Áp dụng thành công tiến kỹ thuật đất-phân bón-cây trồng-canh tác nhằm khắc phục hạn chế đất tăng hiệu kinh tế mía ổn định độ phì nhiêu đất góp phần bảo vệ mơi trường, sinh thái bền vững - Nâng cao kiến thức, kỹ thay đổi tập quán canh tác nông dân, tăng hiệu suất lao động nông thôn, tăng hiệu kinh tế 2.2 Luận khoa học đặt mục tiêu 2.2.1 Nhu cầu dinh dưỡng mía Kết nghiên cứu Viện Thổ nhưỡng Nơng hóa cho thấy : Mía công nghiệp không kén đất, trồng nhiều vùng khí hậu song lại có nhu cầu cao dinh dưỡng Trung bình với suất 80 tấn/ha mía lấy 96kg N, 37kg P2O5 115kg K2O/ha, chưa kể đến lượng lớn canxi magie Nhiều tài liệu công bố nhu cầu kali mía lên tới 480kg K2O/ha với suất 2.2.2 Đặc điểm đất đai khả thích hợp với trồng Địa điểm xây dựng mơ hình tại: Thơn Thống nhất, xã Cò Nòi, huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La Đất địa điểm xây dựng mơ hình đất đỏ vàng sét vơi Đất có thành phần giới trung bình nặng, chủ yếu đất có thành phần giới nặng, hàm lượng cấp hạt sét > 50% Nhìn chung, tính chất vật lý (tầng mặt) đáp ứng yêu cầu tầng canh tác Đất có phản ứng chua (pHKCl 3,58-3,62); hàm lượng chất hữu tổng số trung bình (1,59%); đạm tổng số tầng mặt trung bình (0,128%) giảm theo chiều sâu; hàm lượng lân tổng số giàu (0,107-0,325%), kali tổng số trung bình (1,36-1,42%); lân dễ tiêu trung bình (5,8mg/100g đất), kali dễ tiêu tầng mặt trung bình, tầng nghèo Dung lượng cation kiềm trao đổi thấp (tất tầng