Nghiên cứu tác dụng của cây Lạc (Arachis Pintoi) trong một số mô hình canh tác đất dốc

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN DOÃN HÙNG Nghiªn cøu t¸c dông cña c©y l¹c (ARACHIS PINTOI) trong mét sè m« h×nh canh t¸c ®Êt dèc LUẬN VĂN THẠC SỸ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: Khoa học ñất Mã số: 60.62.15 Người hướng dẫn khoa học:TS. Lê Quốc Doanh Hà Nội - 2008 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………i Lêi Cam ®oan Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của tôi và nhóm nghiên cứu về cây che phủ thực hiện. Các số liệu thông tin sử dụng trong luận văn là trung thực. Tôi xin cam ñoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả luận văn Nguyễn Doãn Hùng Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………ii lêi c¶m ¬n ðể hoàn thành luận văn, tôi ñã nhận ñược sự giúp ñỡ tận tình, sự ñóng góp quý báu của nhiều cá nhân và tập thể. Trước hết tôi xin trân trọng cảm ơn TS. Lê Quốc Doanh - Viện trưởng - Viện Khoa học kỹ thuật nông lâm nghiệp miền núi phía Bắc ñã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và tạo ñiều kiện cho tôi trong suốt thời gian thực hiện ñề tài. Tôi xin trân trọng cảm ơn Bộ môn Hoá học ñất và môi trường - Viện KHKT nông nghiệp Việt Nam, Tập thể nhóm nghiên cứu cây che phủ và Bộ môn Nông lâm kết hợp - Viện Khoa học kỹ thuật nông lâm nghiệp miền núi phía Bắc ñã tạo mọi ñiều kiện thuận lợi ñể tôi thực hiện ñề tài nghiên cứu từ năm 2001 ñến nay. Tôi xin trân trọng cảm ơn các Thầy, Cô trong Ban ñào tạo Sau ñại học - Viện Khoa học nông nghiệp Việt Nam ñã góp ý, tạo ñiều kiện thuận lợi cho tôi thực hiện và hoàn thành ñề tài. Tôi xin cảm ơn ñến gia ñình, người thân, các bạn ñồng nghiệp và bạn bè ñã ñộng viên, giúp ñỡ tôi về mọi mặt trong suốt quá trình thực hiện ñề tài này. Một lần nữa tôi xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội - 2008 Nguyễn Doãn Hùng Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………iii MỤC LỤC MỞ ðẦU ............................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của ñề tài ................................................................................... 1 2. Mục tiêu nghiên cứu của ñề tài......................................................................... 1 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài ......................................................... 2 3.1. Ý nghĩa khoa học: .......................................................................................... 2 3.2. Ý nghĩa thực tiễn ............................................................................................ 2 4. ðối tượng và phạm vi nghiên cứu .................................................................... 2 4.1. ðối tượng nghiên cứu chính: ......................................................................... 2 4.2. Phạm vi nghiên cứu: ...................................................................................... 2 Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ðỀ TÀI . 3 1.1. Một số nghiên cứu về vấn ñề xói mòn rửa trôi và biện pháp canh tác trên ñất dốc ở nước ngoài. ............................................................................................ 3 1.1.1. Một số nghiên cứu về vấn ñề xói mòn rửa trôi ñất dốc ở nước ngoài. ......... 3 1.1.2. Một số biện pháp canh tác trên ñất dốc ở nước ngoài. ................................ 6 1.1.3. Các mô hình trồng trọt trên ñất dốc canh tác liên tục................................ 10 1.2. Những nghiên cứu trong nước và biện pháp canh tác trên ñất dốc ở Việt Nam............................................................................................................. 11 1.2.1. Khái quát chung ñất dốc ở Việt Nam. ........................................................ 11 1.2.2. Một số nghiên cứu về vấn ñề xói mòn rửa trôi ñất dốc ở Việt Nam. .......... 13 1.2.3. Các biện pháp canh tác trên ñất dốc. ......................................................... 15 1.2.3.1. Canh tác truyền thống. ............................................................................. 16 1.2.3.2. Canh tác du canh cải tiến. ........................................................................ 16 1.2.3.3. Canh tác liên tục trên ñất dốc................................................................... 17 1.3. Cây che phủ ñất trong hệ thống canh tác trên ñất dốc............................... 22 1.3.1. Vai trò chất hữu cơ ñối với ñộ phì nhiêu ñất dốc ....................................... 22 1.3.2. Vai trò cây che phủ ñất ñối với nền nông nghiệp sinh thái bền vững trên ñất dốc.................................................................................................................. 24 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………iv 1.3.3. Một số nguyên tắc tuyển chọn cây phân xanh che phủ ñất. ...................... 26 1.3.4. Cây lạc Arachis pintoi ............................................................................... 26 Chương 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .... 31 2.1. Vật liệu nghiên cứu. ..................................................................................... 31 2.1.1. Cây trồng:................................................................................................... 31 2.1.2. Phân bón: ................................................................................................... 31 2.1.3. Vật liệu che phủ khác................................................................................. 31 2.2. Nội dung nghiên cứu và các vấn ñề cần giải quyết. .................................... 31 2.2.1. ðiều tra thu thập các thông tin của vùng nghiên cứu: ðặc ñiểm tự nhiên (về ñất ñai, khí hậu) và tình hình kinh tế, xã hội vùng nghiên cứu.................... 31 2.2.2. So sánh khả năng sinh trưởng, phát triển của cây lạc Arachis pintoi với một số giống cây che phủ khác. ........................................................................... 31 2.2.3. Hiệu quả của việc sử dụng cây lạc Arachis pintoi trồng xen trong một số mô hình canh tác: cây ăn qủa (mận) và cây lương thực (ngô)............................ 31 2.3. Phương pháp nghiên cứu. ............................................................................ 31 2.3.1.Thu thập tài liệu, thông tin vùng nghiên cứu. ............................................ 31 2.3.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm: ................................................................. 32 2.3.2.1. Thí nghiệm 1: So sánh ñặc ñiểm sinh trưởng, phát triển của cây lạc Arachis pintoi với một số giống cây che phủ ñất nhập nội khác. ........................................ 32 2.3.2.2. Thí nghiệm 2: Hiệu quả của việc trồng xen cây lạc Arachis pintoi làm cây che phủ ñất trên ñồi mận....................................................................................... 32 2.3.2.3. Thí nghiệm 3: Hiệu quả của việc trồng xen cây lạc Arachis pintoi làm cây che phủ ñất trên nương ngô ñồi............................................................................. 34 2.3.3. Phương pháp lấy mẫu và phân tích. .......................................................... 35 2.3.4. Phương pháp xử lý số liệu ......................................................................... 36 2.3.5. Phương pháp phân tích hiệu quả kinh tế................................................... 36 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………v Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU............................................................... 37 3.1. ðặc ñiểm tự nhiên, kinh tế, xã hội cao nguyên Mộc Châu - tỉnh Sơn La. . 37 3.1.1. ðặc ñiểm tự nhiên. ..................................................................................... 37 3.1.1.1. Các vùng sinh thái................................................................................... 37 3.1.1.2. Thổ nhưỡng. ............................................................................................. 38 3.1.1.3. Khí hậu..................................................................................................... 38 3.1.1.4. Sông suối.................................................................................................. 41 3.1.1.5. Hiện trạng sử dụng ñất ñai. ...................................................................... 41 3.1.2. ðặc ñiểm kinh tế - xã hội. .......................................................................... 42 3.1.2.1. ðặc ñiểm xã hội. ...................................................................................... 42 3.1.2.2. Tình hình kinh tế....................................................................................... 43 3.2. So sánh khả năng sinh trưởng, phát triển của cây lạc Arachis pintoi với một số giống cây che phủ ñất nhập nội khác. .................................................... 47 3.2.1. Tốc ñộ sinh trưởng phát triển của một số giống cây che phủ ñất. ............ 47 3.2.2. Hình thái và khả năng tạo hạt của các giống qua các năm theo dõi ......... 50 3.2.3. Biện pháp nhân giống ................................................................................ 52 3.2.4. Năng suất chất xanh và khả năng trả lại dinh dưỡng cho ñất................... 52 3.3. Nghiên cứu tác dụng của cây lạc Arachis pintoi trong một số mô hình canh tác ñất dốc ở Cao nguyên Mộc Châu - huyện Mộc Châu - tỉnh Sơn La ........... 55 3.3.1.Hiệu quả của việc trồng xen cây lạc Arachis pintoi làm cây che phủ ñất trên ñồi mận. ............................................................................................................... 55 3.3.1.1. Khả năng duy trì ñộ ẩm ñất và chống xói mòn của lạc Arachis pintoi ...... 58 3.3.1.2. Ảnh hưởng của lạc Arachis pintoi tới ñộ phì ñất ....................................... 60 3.3.1.3. Hiệu quả của lạc Arachis pintoi tới năng suất cây mận Hậu .................... 61 3.3.1.4. Hiệu quả kinh tế khi sử dụng giống lạc Arachis pintoi trồng che phủ ñất trên ñồi mận hậu. .................................................................................................. 63 3.3.2. Hiệu quả của việc trồng lạc Arachis pintoi làm cây che phủ ñất trên nương ngô ñồi. ................................................................................................................ 65 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………vi 3.3.2.1. Ảnh hưởng của lớp phủ ñến sự thay ñổi ẩm ñộ ñất và chống xói mòn. ...... 65 3.3.2.2. Ảnh hưởng của lớp phủ ñến sinh trưởng, phát triển, và trọng lượng thân lá ngô. .......................................................................................................... 67 3.3.2.3. Ảnh hưởng của che phủ bằng lạc Arachis pintoi, lớp phủ thực vật ñến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất thực thu của ngô. ................................... 68 3.3.2.4. Hiệu quả kinh tế khi sử dụng giống lạc Arachis pintoi trồng xen với nương ngô ñồi.................................................................................................................. 69 3.3.2.5. Ảnh hưởng của lạc Arachis pintoi tới ñộ phì ñất trồng ngô ....................... 71 KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ ................................................................................. 73 1. Kết luận ........................................................................................................... 73 2. ðề nghị............................................................................................................. 74 CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ðẾN LUẬN VĂN............ 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 76 1. Tiếng Việt. ....................................................................................................... 76 2. Tiếng Anh ........................................................................................................ 77 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Một số kỹ thuật áp dụng hạn chế lượng ñất mất trên thế giới 8 Bảng 1.2. Tỉ lệ diện tích ñất dốc của các quốc gia khu vực Châu Á 11 Bảng 1.3. Khả năng giữ ñất chống xói mòn rửa trôi của các hình thức sử dụng 14 Bảng 1.4. Khả năng chống xói mòn rửa trôi ñất của vườn café với ñộ che phủ khác nhau. 14 Bảng 1.5. Hiệu lực bảo vệ ñất, chống xói mòn rửa trôi của một số cây phân xanh 15 Bảng 1.6. Sự chi phối CEC do phần hữu cơ và phần khoáng ñất (%) 23 Bảng 1.7. Hiệu quả của phân xanh ñối với vật chất mùn trên ñất phiến thạch 24 Bảng 1.8. Năng suất và dinh dưỡng một số cây phân xanh chính ở Việt Nam 25 Bảng 3.1. Một số ñặc trưng khí hậu huyện Mộc Châu trung bình các tháng trong năm từ 2003-2008 39 Bảng 3.2. So sánh diện tích các loại ñất của huyện Mộc Châu 41 Bảng 3.3. Dân số và các nhóm dân tộc của huyện Mộc Châu 42 Bảng 3.4. Tình hình dân số và sản xuất của huyện Mộc Châu qua các năm 2005 – 2006 - 2007 43 Bảng 3.5. Diện tích gieo trồng cây nông nghiệp hàng năm của huyện Mộc Châu 44 Bảng 3.6. Diện tích, năng suất một số loại cây lương thực huyện Mộc Châu qua các năm 44 Bảng 3.7. Khả năng sinh trưởng phát triển của các giống trong các tháng 49 Bảng 3.8. Hình thái và khả năng tạo hạt của một số giống cây che phủ 50 Bảng 3.9. Khả năng áp dụng các biện pháp nhân giống 52 Bảng 3.10. Năng suất chất xanh và khả năng trả lại dinh dưỡng cho ñất của các giống năm 2002 tại VASI 53 Bảng 3.11. ðộng thái ñộ ẩm ñất trong mùa khô ở một số ñiểm thu thập tại Mộc Châu – Sơn La năm 2007 – 2008 58 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………viii Bảng 3.12. Lượng ñất mất trung bình trong năm của các mô hình 59 Bảng 3.13. Thành phần dinh dưỡng, năng suất chất xanh và khả năng trả lại dinh dưỡng cho ñất của lạc lưu niên che phủ ñất LN99 60 Bảng 3.14. Ảnh hưởng của lạc lưu niên che phủ ñất LN99 tới ñộ phì ñất trước và sau thí nghiệm từ năm 2001 ñến năm 2007. 60 Bảng 3.15. Lượng nước trong 100 kg quả mận 61 Bảng 3.16. Hiệu quả của lạc lưu niên che phủ ñất LN99 tới năng suất mận từ năm 2001- 2008 tại Mộc Châu – Sơn La 62 Bảng 3.17. Hiệu quả kinh tế của mô hình mận trồng xen lạc LN99 năm 2008 tại Mộc Châu – Sơn La 64 Bảng 3.18. ðộng thái ñộ ẩm ñất trong mùa khô của thí nghiệm tại Mộc Châu Sơn La năm 2004 – 2005 65 Bảng 3.19. Lượng ñất mất trung bình trong 2 năm canh tác Ngô (số liệu TB năm 2004 và 2005) 66 Bảng 3.20. Ảnh hưởng của lớp phủ ñến sinh trưởng, phát triển, trọng lượng thân lá ngô LVN10 năm 2005 tại Mộc Châu – Sơn La 67 Bảng 3.21. Ảnh hưởng của lớp phủ ñến sinh trưởng, phát triển, trọng lượng thân lá và năng suất thực thu ngô LVN10 năm 2005 tại Mộc Châu – Sơn La 67 Bảng 3.22. Hiệu quả kinh tế của mô hình 70 Bảng 3.23. Ảnh hưởng của lạc lưu niên che phủ ñất LN99 tới ñộ phì ñất trước và sau thí nghiệm tại Mộc Châu – Sơn La sau 2 năm trồng 71 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………ix DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1. Nhiệt ñộ (0C) trung bình các tháng từ năm 2003 ñến năm 2008 ............. 39 Hình 3.2. Lượng mưa (mm) trung bình các tháng từ năm 2003 ñến năm 2008 ..... 40 Hình 3.3. ðộ ẩm (%) trung bình các tháng từ năm 2003 ñến năm 2008................ 40 Hình 3.4. Hoa và màu lá của cây lạc Arachis pintoi .............................................. 48 Hình 3.5. Hình thái, nốt sần và củ của giống lạc Arachis pintoi............................. 51 Hình 3.6. Diện tích mận mở rộng qua các năm của huyện Mộc Châu.................... 55 Hình 3.7. Mô hình trồng xen lạc Arachis pintoi trên ñồi mận Mộc Châu – Sơn La năm 2002 .............................................................................................. 57 Hình 3.8. ðộ ẩm ñất theo thời gian lấy mẫu ......................................................... 58 Hình 3.9. Lượng ñất mất qua các năm theo dõi .................................................... 59 Hình 3.10. Năng suất mận qua các năm................................................................. 62 Hình 3.11. ðộ ẩm theo thời gian lấy mẫu............................................................. 66 Hình 3.12. Mô hình trồng xen lạc Arachis pintoi với ngô Mộc Châu – Sơn La từ năm 2003 ñến năm 2005 .................................................................... 69 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………x DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CIRAD: Trung tâm Hợp tác quốc tế về nghiên cứu nông nghiệp vì sự phát triển của Pháp ctv: Cộng tác viên dd: Dinh dưỡng DT: Diện tích ð/C: ðối chứng ICRAF: Trung tâm nghiên cứu Nông lâm kết hợp quốc tế KHCN: Khoa học công nghệ K/n: Khả năng LN99: Lạc lưu niên che phủ ñất Arachis pintoi NS: Năng suất NXB: Nhà xuất bản S: ðộ dốc SAM: Dự án Nghiên cứu các hệ thống nông nghiệp miền núi TDTGT: Tổng diện tích gieo trồng VASI: Viện Khoa học kỹ thuật nông nghiệp Việt Nam Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………1 MỞ ðẦU 1. Tính cấp thiết của ñề tài ðất dốc chiếm trên 3/4 diện tích ñất tự nhiên của nước ta. Trong tổng số 32,929 triệu ha ñất tự nhiên của Việt Nam, ở Bắc Bộ có 8,923 triệu ha ñất dốc, Trung Bộ có 10,444 triệu ha ñất dốc. ðất dốc là những hệ sinh thái ña dạng, giàu tiềm năng song cũng rất dễ bị tổn thương. Dân số phát triển, nhu cầu lương thực thực phẩm tăng, trong khi ñất ñai sản xuất hạn chế, người dân buộc phải mở rộng canh tác. Họ phải canh tác ñất dốc với hệ số cao hơn, thời gian bỏ hoá rất ngắn hoặc không có, ñồng thời họ phải khai thác thêm ñất rừng ñể có thêm nương mới. Việc mở rộng canh tác trên ñất dốc như vậy gặp phải hàng loạt trở ngại như xói mòn, rửa trôi, tăng ñộ chua ñất, làm nghèo kiệt dinh dưỡng dẫn ñến ñất bị thoái hoá. Che phủ cho ñất bằng thảm thực vật tươi hoặc các phụ phẩm cây trồng ñóng vai trò hết sức quan trọng, như một công cụ hữu hiệu ñể kiểm soát xói mòn, tăng cường ñộ xốp, sức chứa ẩm tối ña ñồng ruộng, bổ sung các nguyên tố dinh dưỡng, tạo ra môi trường thích hợp cho hoạt ñộng của bộ rễ cây trồng. Trong các biện pháp tăng ñộ che phủ ñất thì biện pháp che phủ ñất bằng thảm thực vật tươi có nhiều ưu thế, ñặc biệt là các thảm thực vật bằng cây họ ñậu. Cây lạc Arachis pintoi là một loài cây nhập nội mới, bước ñầu ñược ñánh giá là cây che phủ ñất ña chức năng, có nhiều triển vọng trong nền nông nghiệp sinh thái và có khả năng ứng dụng rộng trong nhiều cơ cấu cây trồng trên ñất dốc ở Việt Nam. Do ñó chúng tôi thực hiện ñề tài: “Nghiên cứu tác dụng của cây lạc (Arachis pintoi) trong một số mô hình canh tác ñất dốc” nhằm phát triển một loại cây che phủ có nhiều triển vọng cho vùng ñất dốc trung du, miền núi nước ta. 2. Mục tiêu nghiên cứu của ñề tài ðánh giá ñược hiệu quả của cây lạc Arachis pintoi về tác dụng bảo vệ, cải tạo ñất và hiệu quả kinh tế trong một số mô hình canh tác trên ñất dốc. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học: - Từ kết quả nghiên cứu ñề tài góp phần xác ñịnh vai trò che phủ ñất của thảm thực vật tươi trong kiểm soát xói mòn, rửa trôi. - Khẳng ñịnh tác dụng của cây che phủ trong hệ thống canh tác bền vững trên ñất dốc. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn - Hạn chế xói mòn rửa trôi ñất. - Cung cấp thêm nguồn chất dinh dưỡng cho cây trồng (ñặc biệt là ñạm). - Giảm công làm ñất, làm cỏ, giảm ñầu tư phân bón (ñặc biệt là ñạm). 4. ðối tượng và phạm vi nghiên cứu 4.1. ðối tượng nghiên cứu chính: - Cây che phủ ñất cây lạc Arachis pintoi và mô hình ứng dụng trong thực tế. - Một số loại cây trồng chính trên ñất dốc của người dân trong vùng nghiên cứu: cây ăn quả (mận), cây lương thực (ngô), … 4.2. Phạm vi nghiên cứu: - Các nghiên cứu ñược thực hiện trên ñất dốc trên cao nguyên của huyện Mộc Châu - tỉnh Sơn La. - Lạc Arachis pintoi ñược trồng che phủ ñất trên một số loại cây trồng chính là mận và ngô. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………3 Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ðỀ TÀI ðất dốc là nơi cư trú ngày càng ñông của con người và là tư liệu sản xuất chính trong tương lai. Trên thế giới có tới 767 triệu người hiện ñang sống ở miền núi, số người ngày càng tăng song ñất canh tác ñang bị thu hẹp dần do bị xói mòn rửa trôi, thoái hoá và mất sức sản xuất; thời gian bỏ hoá ngày càng rút ngắn không còn tác dụng phục hồi ñất, năng suất cây trồng thấp và thời gian có thể canh tác trên ñất ñó cũng bị rút ngắn, không ít trường hợp chỉ ñược 1 năm. Nông dân miền núi ít quan tâm ñến những khuyến cáo về bảo vệ ñất dốc do năng lực tư duy hạn chế, thiếu cơ hội tiếp cận, thiếu nguồn, thiếu kiến thức và thiếu cả sự hỗ trợ về kỹ thuật, tài chính. Những sai lầm trong quản lý ñất dốc trước ñây ñang tiềm ẩn nhiều hậu quả xấu và thiệt hại sẽ còn nặng nề hơn, trên phạm vi rộng hơn. Do ñó, cần có một cái nhìn khác và ñổi mới về quan niệm sử dụng, quản lý ñất dốc: ñất dốc cần ñược quan tâm chăm sóc nhiều hơn nữa, ñặc biệt là chống thoái hoá ñất, tăng ñộ phì và dung tích hấp thu bằng các biện pháp sinh học (nông nghiệp sinh thái, nông nghiệp bảo tồn). Các giải pháp duy trì và bảo vệ ñộ phì của ñất phải ña dạng và mang tính hệ thống, phải kết hợp ñồng bộ giữa trồng trọt, chăn nuôi và lâm nghiệp. 1.1. Một số nghiên cứu về vấn ñề xói mòn rửa trôi và biện pháp canh tác trên ñất dốc ở nước ngoài. 1.1.1. Một số nghiên cứu về vấn ñề xói mòn rửa trôi ñất dốc ở nước ngoài. Việc nghiên cứu ảnh hưởng của xói mòn ñất trong các giai ñoạn sớm của nền văn minh cho rằng nguyên nhân chính gây nên sự suy ñồi của nhiều quốc gia ñã trải qua thịnh vượng và sự suy thoái của ñất. Kinh Cựu ước sớm có lời ñe doạ về sự chết ñói và lời tiên tri về sông ngòi khô hạn, và chỉ một số không ñáng kể lời răn về quản lý tốt. Một số nhà văn Hy Lạp có nói tới sự cải tạo ñất Hômer khuyên nên dùng biện pháp bỏ hóa ñể cho ñất nghỉ. Palatôn ñã nêu ra mối quan hệ giữa lũ lụt và xói mòn ñất với vịêc tàn phá rừng. Người La Mã ñã hiểu các vấn ñề quản lý nông Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………4 nghiệp khá hơn chút ít. Theo Hudson (1956)[28]: “Gần như khắp mọi nơi, xói mòn ñe doạ sự phồn vinh và ở một loạt khu vực, ñe doạ cả sự tồn tại của con người”. Xói mòn là yếu tố nghiêm trọng và phổ biến nhất hạn chế việc sử dụng ñất dốc. Từ thời Lamã, Virgili và Plini ñã khuyên nên thực hiện các biện pháp chống xói mòn. (Hudson1976, Sanches1979). [28] Yếu tố trực tiếp gây xói mòn là nước mưa, tuyết tan. Ở nhừng vùng khô hạn thì yếu tố gây xói mòn là gió. Ở những vùng nhiệt ñới, xói mòn mãnh liệt nhất gây ra do nước mưa. Tuy các dẫn chứng của lịch sử trong 7000 năm qua ñã vạch rõ tính nguy hại của xói mòn song tầm quan trọng của của vấn ñề con người nhận thức một cách hết sức chậm chạp. Cho ñến cuối thế kỷ thứ XIX tình trạng chung trong lĩnh vực chống xói mòn nói chung không thay ñổi , trừ một vài tiếng nói riêng lẻ như tiếng kêu cứu giữa hoang mạc. Sự nguy hiểm của xói mòn chưa ñược ñông ñảo nhìn nhận. Năm1877, nhà khoa học ðức Volni ñã tiến hành những công trình nghiên cứu ñầu tiên về xói mòn ñất. Ông ñã bố trí những ô thí nghiệm nhỏ ñể nghiên cứu mối quan hệ giữa: Loại ñất, ñộ dốc, dòng chảy và xói mòn. Năm 1907, Bộ nông nghiệp Mỹ công bố chương trình chính thức bảo vệ ñất. Năm 1917, Miller ñã tiến hành thí nghiệm ngoài thực ñịa ở bang Mitxuri và công bố kết quả năm 1923. Những thí nghiệm tương tự ñã trở thành chất kích thích khiến nghị viện Mỹ phải cấp kinh phí nghiên cứu vào năm 1928. Nhờ ñó Bennett ñã thiết lập mạng lưới nghiên cứu gồm 20 trạm thí nghiệm chống xói mòn (1928- 1933) và 10 năm tiếp theo số trạm nghiên cứu tăng lên 44 trạm. Với các chương trình nghiên cứu thí nghiệm chống xói mòn bằng các biện pháp kỹ thuật và nghiên cứu chế ñộ dòng chảy từ các “máng hứng” thu nước nhỏ, ông ñã ñưa ra kết luận: “hiện tượng cắt xé và rửa trôi của dòng chảy ñã thể hiện mạnh mẽ hơn tác dụng của giọt mưa rơi”. Năm 1944, Ellison ñã tiến hành công trình nghỉên cứu ñầu tiên về tác ñộng cơ học của hạt mưa vào ñất. Ellison là người ñầu tiên xác ñịnh rằng chính hạt mưa rơi gây ra xói mòn, rằng xói mòn sẽ không Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………5 ñáng kể hoặc không xuất hiện khi bề mặt ñất ñược bảo vệ một lớp phủ thực vật dày. Ông cũng chỉ ra rằng tác ñộng bảo vệ của lớp phủ là ở chỗ làm tắt ñộng năng của hạt mưa rơi. Phát hiện của Ellison ñã mở ra một phương hướng mới trong khoa học về xói mòn ñất.. Dựa trên nguyên lí Ellison, năm 1965, Wischemier và Smith[34] ñã xây dựng “ phương trình mất ñất phổ dụng ”như sau: A=R.K.LS.C.P The Universal Soil Loss Equation – USLE Sơ ñồ mô tả xói mòn phương trình mất ñất phổ dụng. Tập bài giảng (Xói mòn ñất Trong ñó: A: Lượng ñất xói mòn; R: Chỉ số về mức ñộ gây xói mòn của mưa; K: Hệ số tính chống chịu xói mòn của ñất LS: Hệ số ñịa hình; C: Hệ số về cây trồng; P: Hệ số về các biện pháp bảo vệ ñất ñã ñược sử dụng. Stalling ñã ñánh giá rất cao phát hiện của Ellison, ông cho rằng với công trình nghiên cứu của Ellison thì từ nay chúng ta sẽ thoát khỏi những ñấu tranh vô vọng với hoạt ñộng của xói mòn ñất, những công trình này sẽ ñem lại những hy vọng tốt ñẹp trong ñấu tranh bảo vệ ñất, chống xói mòn. Nghiên cứu xói mòn phát triển mạnh ở Châu Phi, mạng lưới nghiên cứu xói mòn ñược lập ở 12 nước ở Châu Phi. Các tổ chức ñược thành lập ñể các nhà khoa học trao ñổi thông tin. Một loạt các tổ chức và các cơ quan nghiên cứu xói mòn trên thế giới ñược thành lập như: Uỷ ban hợp tác kỹ thuật Nam Xahara, Văn phòng ñất Liên Phi (BIS), Hội ñồng bảo vệ ñất và sử dụng ñất khu vực Nam Phi (SARCCVS), Uỷ ban nghiên cứu khoa học kỹ thuật thuộc tổ chức thống nhất Châu Phi (OAV)… Một số khá lớn các công trình nghiên cứu xói mòn ñất ñược tiến hành trong vài thập niên qua tại: Xrilanca, Ấn ðộ, Ôtraylia, Ixrael, Nhật bản, Trung Quốc, Việt Nam. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………6 1.1.2. Một số biện pháp canh tác trên ñất dốc ở nước ngoài. Nghiên cứu về năng suất cây trồng trên nương rẫy, nhiều tác giả ñều thấy rằng năng suất cây trồng giảm dần và phụ thuộc vào tính chất ñất, hệ thống canh tác và phương pháp quản lý. Kiểu canh tác nương rẫy thông thường của nông dân mang tính chất bóc lột ñất nhiều hơn là duy trì ñộ màu mỡ của ñất. Kinh nghiệm của một số vùng là trồng xen, trồng gối, luân canh các loại cây trồng, có sự tham gia của các cây họ ñậu v.v… cũng phần nào duy trì năng suất cây trồng và cải thiện ñộ phì ñất. Tuy nhiên kinh nghiệm này cũng chưa ñược thực hiện ñồng bộ và chưa ñược phổ biến rộng khắp. Theo nhiều công trình nghiên cứu về hệ thống canh tác trên ñất dốc của Intosh J.L.Mc. (1980) [30], ở Indonesia và nhiều nơi khác thì những vùng ñất nông nghiệp rộng lớn chỉ thích hợp cho cây trồng cạn, tài nguyên ñất dốc chưa ñược sử dụng ñúng mức và trong nhiều trường hợp còn bị lãng phí. Ở Indonesia có khoảng 15 - 20 triệu ha ñất dốc ñịa hình lượn sóng nhẹ có thể trồng hoa màu nhưng chưa ñược khai thác sử dụng có hiệu quả Intosh J.L.Mc. (1980) [30] cũng ñã chỉ ra những nhân tố kiềm chế sự phát triển sản xuất hoa màu trên ñất dốc. ðất dốc ðông Nam Á khác nhau rất nhiều về ñịa hình, ñộ phì tự nhiên, tính chất lý, hoá và sinh học. Sự mất ñộ phì nhanh chóng là biểu hiện rõ nhất, thường ñất khai hoang ñưa vào sản xuất sau 2 - 3 năm thì mất ñộ phì vốn có và mất khả năng sản xuất. Nguyên nhân là sau khi thảm thực vật bị phá bỏ, ñất ñược cày bừa xới xáo, chất hữu cơ bị oxy hoá nhanh và quá trình rửa trôi xảy ra mạnh. Trên ñất dốc, ñất có thành phần sét cao giữ ñược ñộ phì tốt hơn ñất cát. Do ñó trong quá trình canh tác, việc bảo vệ ñộ phì và cải thiện ñộ phì bằng cách dùng phân chuồng, phân xanh và ñặc biệt là sử dụng cây họ ñậu ñể cải thiện tính chất ñất là yếu tố quan trọng quyết ñịnh ñến năng suất cây trồng. “Sử dụng, quản lý ñất dốc Châu Á” là tên gọi của mạng lưới Tổ chức quốc tế về nghiên cứu và quản lý ñất dốc (IBSRAM) (Sajjapongse A., 1993) [32]. Tổ chức này ñã thực hiện nghiên cứu, quản lý ñất dốc ñể phát triển nông nghiệp ở 7 nước Châu Á: Indonesia, Malaisia, Nepan, Philippines, Thái Lan, Trung Quốc và Việt Nam. Thực trạng chung của các nước này là canh tác trên ñất dốc không hợp lý làm cho ñất bị xói mòn rửa trôi dẫn ñến thoái hoá. Các nghiên cứu ñược tiến hành với một số biện pháp kỹ thuật như: Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………7 - Trồng cây theo ñường ñồng mức với các băng cây rộng 4 – 5 m và ñược phân cách bởi các rào chắn là những cây bụi hoặc cây phân xanh họ ñậu; - Băng cỏ rộng 1 m theo ñường ñồng mức với khoảng cách 4 – 6 m một băng; - ðào mương ñể ngăn dòng chảy, giữ ñất, nước theo ñường ñồng mức; - ðào các hố chứa nước nhỏ trên các sườn dốc ñể giữ nước cho thấm dần xuống dưới nhằm giảm tốc ñộ dòng chảy và giữ ẩm ñất; - Nông - lâm kết hợp, phối hợp giữa cây lâu năm, cây ăn quả và cây hoa màu hàng năm; Kết quả nghiên cứu bước ñầu của IBSRAM cho thấy canh tác trên ñất dốc phải có mô hình cây trồng và kỹ thuật phù hợp ñể vừa thu ñược năng suất cao vừa bảo vệ ñược ñất dốc, bảo vệ môi trường. Một yếu tố quan trọng mà các nghiên cứu trong hệ thống này ñề cập là các biện pháp kỹ thuật muốn ñược nông dân áp dụng phải là biện pháp có hiệu quả kinh tế cao. Tuy nhiên, với các hộ dân nghèo thì cần phải xem xét mức ñầu tư tiền mặt cho phù hợp. Nghiên cứu của Bell L.C. và Edwards D.G. (1986) [22]: sử dụng phân xanh, phân chuồng và các loại phân hữu cơ hoặc chế, phụ phẩm nông nghiệp ñã làm tăng lân dễ tiêu cho cây dễ hấp thụ, ñồng thời làm giảm ñộ ñộc nhôm và sắt. Trong dung dịch ñất, các axít hữu cơ tạo phức với kim loại Al, Fe. Chúng tồn tại ở dạng phức hữu cơ - nhôm, hữu cơ - sắt trong dung dịch ñất không ñộc ñối với cây trồng. Những thử nghiệm về bón phân tổng hợp và các chất hữu cơ trên._. nhiều vùng ñất nhiệt ñới của Ấn ðộ, cho thấy năng suất cây trồng tăng tối ña và ñạt ñộ ổn ñịnh cao (Meane L.M., 1996) [31]. Còn tại Philippines, theo Garrity D.P. và ctv (1993) [26], ngô ñược trồng nhiều trên ñất ñồi chua ở Bukidnon, năng suất ñạt cao nhất khi bón phân compost với lượng 0,5 tấn/ha. Bón compost giảm Al di ñộng, tăng P dễ tiêu, tăng K, Ca và Mg trao ñổi trong ñất. Trước thực tế chu kỳ bỏ hoá bị rút ngắn lại, ñã có những ñề xuất cải tiến kiểu canh tác: - Theo Dale V.H. (1993) thì có thể thay lối phát cây, ñốt rẫy bằng phát cây phủ ñất ñể hoai. Như vậy vừa không làm mất nguồn chất hữu cơ bón vào ñất, vừa không ñể ñất bị trống; Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………8 - ðể duy trì ñộ phì có thể áp dụng chế ñộ luân canh với cây họ ñậu, ví dụ: lúa nương - ñậu trứng cuốc (cowpea); - ðể nhanh chóng khôi phục ñộ phì ñất có thể áp dụng biện pháp bỏ hoá tích cực bằng cách gieo cây họ ñậu trên ñất bỏ hoá. Bảng 1.1. Một số kỹ thuật áp dụng hạn chế lượng ñất mất trên thế giới M (tấn/ha) Nước S (%) Kỹ thuật áp dụng 1989 1990 1991 Tổng Malaysia 10 ÷ 15 - Nông dân - Caosu, ngô, lạc - Caosu, ngô, lạc,dứa 101,8 26,2 25,2 51,8 38,2 14,5 9,0 13,5 2,5 162,6 77,9 42,2 Philippin 15 ÷ 20 - Nông dân - Cây trồng dày - Chuối trồng xung quanh 19,6 14,1 17,2 97,0 1,0 2,0 18,4 0,1 0,1 135,0 15,2 19,3 Thailand 20 ÷ 25 - Nông dân - Cây trồng dày - Hào sườn ñồi - Nông lâm kết hợp 120,0 66,6 61,8 97,9 68,7 13,7 10,0 77,4 224,3 89,1 15,9 174,4 413,0 169,4 87,7 349,5 Indonesia 8 ÷ 18 - Nông dân - Cây trồng dày - Cây trồng phủ dất - - - 27,0 12,0 6,0 38,0 11,0 22,5 115,0 23,0 28,5 Muốn xoá bỏ chu kỳ bỏ hoá ñể chuyển sang canh tác liên tục trên ñất dốc cần có các hệ thống cây trồng thích hợp và các biện pháp kỹ thuật kèm theo. Những biện pháp kỹ thuật kèm theo như: * Sử dụng hợp lý ñất theo phân hạng. Ví dụ ở Jamaica (Sheng T.C.1989)[33] người ta phân hạng khả năng ñất theo cấp ñộ của một số yếu tố chủ ñạo như: ñộ dốc, tầng dầy lớp ñất mặt, tỷ lệ ñá lẫn. Mô hình nông lâm kết hợp trên các dạng ñất thích hợp là giải pháp có tính khả thi cao trong việc hạn chế suy thoái ñộ phì ñất (Coooper P.J.M.,1997)[23]. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………9 * Cấu trúc công trình: Làm ruộng bậc thang, bờ cản dòng chảy, mương sườn dốc..vv. Các công trình này ñòi hỏi nhiều công sức và ñầu tư. * Phủ ñất: ðây là biện pháp hữu hiệu chống xói mòn, bảo vệ ñược bề mặt ñất. Theo Sheng T.C.(1989)[33], phủ ñất có tác dụng: - Cung cấp ñược liên tục chất hữu cơ cho ñất. - Tránh biến ñộng quá ñáng của nhiệt ñộ và giúp ñộng vật có ích trong ñất hoạt ñộng. - Hạn chế rửa trôi chất dinh dưỡng. - Giảm công làm cỏ. Nghiên cứu ở Indonesia cho thấy: Nhờ phủ ñất và làm ñất tối thiểu trên ñất có ñộ dốc 14% ñã làm giảm lượng ñất mất ñến hơn 90% so với ñối chứng (Abujiamin S.,1985)[21]. * Làm ñất tối thiểu: Là cách trồng trọt nhưng tác ñộng vào ñất ở mức tối thiểu. Nếu xáo trộn ñất ở mức tối thiểu thì xói mòn cũng ñược hạn chế nhiều. Thông thường người ta kết hợp phương pháp này với phủ ñất bằng phụ phẩm trồng trọt. Miền ðông Bắc Thái Lan trồng lúa nương trên ñất dốc 30% bằng phương pháp làm ñất tối thiểu (chọc lỗ, tra hạt) chỉ mất 24,0 tấn ñất/ha/năm thay vì 50-100 tấn/ha/năm theo lối cày, bừa thông thường (Wichaldit W.,1977)[34]. * Hàng rào xanh: Ở Philippin, giữa thập kỷ 70, người ta ñề xuất trồng các hàng rào cản xanh bằng các cây như keo dậu (Leucaena), ngoài ra còn các loài khác như: Gliricidia sepium, Acacia vellosa, Cassia spectabilis. ðây là biện pháp kỹ thuật nằm trong hệ thống kỹ thuật SALT (Slopping Agricultural Land Technology) (Denis D.P., 1993)[24]. * Trồng dày: Trồng dày giúp phủ kín mặt ñất nhanh, ngăn cản sự mất ñất, có khi làm tăng năng suất. Ở ðài Loan người ta nâng mật ñộ dứa từ 25000 cây lên 45000 cây/ha kết hợp với phủ ñất và trồng theo ñường ñồng mức không những giảm ñược xói mòn mà còn cho năng suất cao hơn cũ (JCRR, 1997)[29]. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………10 * Bón phân: Mặc dù bón phân hoá học và bón vôi không phổ cập trên vùng ñất dốc nhưng khi chuyển sang canh tác liên tục thì việc bón phân là cần thiết. Trên vùng ñất Kandihult, cây ăn quả, cây cà phê ñược trồng theo băng, cùng với việc áp dụng các biện pháp bón phân hợp lý ñã làm tăng năng suất cây trồng, nâng cao ñộ phì của ñất (Hoey M.,1991)[27]. 1.1.3. Các mô hình trồng trọt trên ñất dốc canh tác liên tục. * Mô hình luân canh: Luân canh giữa các cây lương thực: lúa nương, ngô, sắn khá phổ biến ở ðông Nam Á. FAO (1970)[25] * Mô hình trồng xen: cây trồng chính – cây phủ ñất. Cây phủ ñất mọc sát quanh cây trồng chính, che phủ, bảo vệ ñất giữa các cây lưu niên, cây bán lưu niên hoặc khoảng cách giữa các vụ. Cây phủ ñất có thể là các loại cây cỏ, cây họ ñậu, loại cây hàng năm hoặc lưu niên tuỳ theo yêu cầu. Theo khảo cứu của Vine H.,(1953)[33] cho thấy suốt 20 năm trồng ngô xen với cây ñậu mèo (Mucuna) làm cây phủ ñất thì năng suất ngô vẫn giữ nguyên dù không bón phân. * Mô hình trồng xen: cây lưu niên – cây hàng năm. Có nhiều công thức khác nhau. Trong hệ thống có công thức cây trồng chính là cây lưu niên, có công thức cây trồng chính là cây hàng năm. Có hệ thống chuyển tiếp mà trong ñó các cây hàng năm chỉ trồng khi các cây lưu niên ở giai ñoạn kiến thiết cơ bản (lúa, lạc, sắn xen với cà phê, chè...). Có hệ thống cố ñịnh, trong ñó cây lưu niên sống chung cùng các cây hàng năm. Dừa là cây phổ biến ở Philippin, người ta trồng xen dừa với các cây lương thực chính như ngô, lúa nương (Denis D.P., 1993)[24]. * Mô hình ñồng cỏ. Trồng cỏ trên ñất dốc ñể chăn nuôi là mô hình canh tác khá phổ biến, nhất là ở những nước có diện tích các loại ñất này lớn. Ở Philippin trong tổng số 30,2 triệu ha ñất tự nhiên có tới 1,81 triệu ha ñất ñồng cỏ, ở Hàn Quốc có 0,103 triệu ha ñất ñồng cỏ trên tổng số 9,57 triệu ha ñất tự nhiên. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………11 1.2. Những nghiên cứu trong nước và biện pháp canh tác trên ñất dốc ở Việt Nam. 1.2.1. Khái quát chung ñất dốc ở Việt Nam. Việt Nam là một quốc gia nằm bên bờ biển ðông, thuộc khu vực ðông Nam Á, có khí hậu nhiệt ñới gió mùa và lượng mưa bình quân hàng năm của toàn lãnh thổ là 1976 mm. Với tổng diện tích tự nhiên là 32,929 triệu ha, trong ñó diện tích ñất dốc là 24,7 triệu ha, chiếm 72% tổng diện tích tự nhiên. Như vậy, so với các nước của khu vực Châu Á thì tỉ lệ ñất dốc của Việt Nam là khá cao (bảng 1.2) Bảng 1.2. Tỉ lệ diện tích ñất dốc của các quốc gia khu vực Châu Á TT Quốc gia Tỉ lệ ñất dốc (%) 1 Lào 73,7 2 Việt Nam 72,0 3 Hàn Quốc 49,8 4 Trung Quốc 45,9 5 Nhật Bản 40,7 6 Inñônexia 33,5 7 Philippin 28,7 8 Campuchia 22,3 9 Ấn ðộ 10 Nguồn: Giáo trình xói mòn ñất- Cao học K15 - Nguyễn Trọng Hà Do ñặc ñiểm khí hậu trong năm chia làm hai mùa rõ rệt: mùa khô và mùa mưa, trong mùa mưa hoạt ñộng xói mòn do nước diễn ra trên toàn bộ lãnh thổ ñặc biệt là trên những vùng ñất dốc. Thời kỳ khô hạn, do phải chịu tác ñộng của gió Tây và gió Tây Nam khô hạn, xói mòn gió xuất hiện với các mức ñộ khác nhau ở khu vực ven biển miền Trung, khu vực Tây Nguyên và vùng ñồng bằng ðông Nam Bộ. Trong vòng 50 năm qua, xói mòn ñã trở thành một nguy cơ ñối với các vùng trong cả nước và có ảnh hưởng không nhỏ ñến sự phát triển kinh tế, xã hội và môi trường của nước ta. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………12 ðất dốc ở Việt Nam rất ña dạng, ngay trên một diện tích hẹp ñã có sự sai khác lớn về ñộ dốc, bề dày tầng canh tác, ñộ phì nhiêu tiềm tàng cũng như ñộ phì nhiêu thực tế. Trong tổng số 26,7 triệu ha ñất dốc chiếm 72% diện tích ñất tự nhiên với 614 ñơn vị ñất ñai phân bố ở 7 vùng sinh thái (Lê Quốc Doanh, Nguyễn Văn Bộ, Hà ðình Tuấn, 2003) [3] thì : - Về ñộ dốc: + ðất có ñộ dốc < 15o chiếm 21,9% diện tích; + ðất có ñộ dốc từ 15 - 25o chiếm 16,4% diện tích; + ðất có ñộ dốc > 25o chiếm 61,7% diện tích; Toàn bộ diện tích ñất có ñộ dốc < 25o ñã ñược khai phá hết ñể sử dụng cho nông nghiệp và nông - lâm kết hợp. - Về tầng dày: + ðất có tầng dày > 100cm chiếm 30,4% diện tích; + ðất có tầng dày 50 - 100cm chiếm 31,9% diện tích; + ðất có tầng dày < 50cm chiếm 37,7% diện tích. ða số ñất dốc có tầng ñất không dày, ngoại trừ ñất phát triển trên ñá bazan có tầng dày > 100cm. - Về ñộ phì nhiêu: + ðất có ñộ phì nhiêu khá (cấp 2) chiếm 3,336 triệu ha với 105 ñơn vị ñất ñai, khoảng 13,42% tổng diện tích ñất dốc; + ðất có ñộ phì nhiêu trung bình (cấp 3) có diện tích 1,608 triệu ha với 98 ñơn vị ñất ñai, khoảng 6,47% tổng diện tích; + ðất có ñộ phì nhiêu kém do tầng ñất mỏng (cấp 4) có diện tích 909,0 ngàn ha với 47 ñơn vị ñất ñai, chiếm 3,66% tổng diện tích; + ðất có ñộ phì nhiêu kém do ñộ dốc cao, nguy cơ xói mòn lớn (cấp 5) chiếm 2,077 triệu ha với 112 ñơn vị ñất ñai, chiếm 8,33% tổng diện tích; + ðất có ñộ phì nhiêu kém (cấp 6) do ñộ dốc và nguy cơ xói mòn rất lớn, tầng ñất rất mỏng và nhiều yếu tố hạn chế khác chiếm diện tích lớn nhất: 16,938 triệu ha với 252 ñơn vị ñất ñai, chiếm 68,13% tổng diện tích ñất dốc của 7 vùng sinh thái (Bùi Huy Hiền, 2003) [8]. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………13 1.2.2. Một số nghiên cứu về vấn ñề xói mòn rửa trôi ñất dốc ở Việt Nam. Nghiên cứu về hệ thống cây trồng ở vùng ñồi núi cần chú ý tỷ lệ phối hợp các loại cây trong hệ thống ñược xác ñịnh, vừa ñảm bảo có tổng sản phẩm thu hoạch cao, vừa bảo vệ ñất tốt nhất. Nghiên cứu vấn ñề này trên ñất trồng chè ở vùng Trung du, Miền núi phía Bắc, Nguyễn Ngọc Bình (1988)[1] ñã ñưa ra mô hình trồng chè kết hợp trồng cây cốt khí, cây muồng lá nhọn (che bóng cho chè) và cây mỡ (giữ ñất, giữ nguồn nước). Kết quả sau 3 năm: tỷ lệ chè sống trên 90%, hạn chế dòng chảy, tạo che phủ làm giảm xói mòn ñất dưới 1,0 tấn/ha/năm, chè năm thứ 3 ñã cho năng suất 4 tấn búp tươi/ha, giữ ñược ñộ ẩm cao trong các tháng mùa khô. Hà ðình Tuấn (2001)[20] nghiên cứu các biện pháp che phủ trong canh tác ñất dốc ở miền núi tỉnh Bắc Kạn ñã xác ñịnh: các diện tích lúa nương, ngô ñồi ñược che phủ bằng vật liệu hữu cơ (thân, lá cây họ ñậu, rơm rạ, cỏ khô..) làm tăng khả năng giữ ẩm của ñất, hạn chế xói mòn, rửa trôi dinh dưỡng và tình trạng ñất bị dí chặt, kết quả góp phần làm tăng năng suất lúa từ 90 – 144%, ngô từ 28 – 185% so với trồng trên ñất không ñược che phủ. Lê Quốc Doanh, Lê Văn Tiềm (2001)[4] nghiên cứu các mô hình cây trồng thích hợp trên ñất dốc miền núi huyện Ngọc Lặc, Thanh Hoá ñã xác ñịnh: trên ñất nương rẫy ở ñộ dốc < 25O, chuyển từ trồng cây lương thực (lúa, ngô, sắn) sang trồng mía thâm canh ñã cho hiệu quả kinh tế cao hơn, ñồng thời hạn chế xói mòn, ñộ phì ñất ñược duy trì. Trên ñất có ñộ dốc 25O ñến < 40O , trồng cây lương thực hiệu quả rất thấp, nhưng trồng luồng vẫn sinh trưởng tốt và cho thu nhập bình quân 12 – 15 triệu ñồng/ha/năm với chu kỳ khai thác kéo dài tới 30 năm, ñồng thời hạn chế xói mòn, tăng ñộ mùn của ñất và tăng nguồn sinh thuỷ trong khu vực rừng luồng. Các hình thức sử dụng ñất khác nhau ảnh hưởng khác nhau ñến lượng ñất bị rửa trôi, kết quả nghiên cứu của Trần An Phong [12] ñược trình bày ở bảng 1.3. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………14 Bảng 1.3. Khả năng giữ ñất chống xói mòn rửa trôi của các hình thức sử dụng ñất. ðất Lượng ñất bị rửa trôi (tấn/ha/năm ) ðất còn rừng 3 - 12 ðất trồng cà phê, chè 20 - 70 ðất có cỏ mọc tự nhiên 150 - 235 ðất trồng sắn, lúa nương 175 - 260 Khi nghiên cứu về ñất ñỏ Bazan ở Tây Nguyên Nguyễn Quang Mỹ(1985) [11] ñã ñưa ra số liệu về khả năng bảo vệ ñất của vườn cafe ở các tuổi khác nhau (bảng 1.4). Bảng 1.4. Khả năng chống xói mòn rửa trôi ñất của vườn cafe với ñộ che phủ khác nhau. Tuổi vườn Cafe ðộ che phủ của tán lá (%) Lượng ñất xói mòn (Tấn/ha) Năm thứ 1 10 174 Năm thứ 2 20-25 57 Năm thứ 4 40-50 44 Cafê ñịnh hình 80-90 8 Nguyễn Quang Mỹ, 1993 [11] khi nghiên cứu mối tương quan giữa xói mòn ñất, ñộ dốc và loại hình sử dụng ñất ở Hữu Lũng, Lạng Sơn ñã cho biết: trên ñất phù sa cổ (Fp) trồng chè trên ñất có ñộ dốc 3O, lượng ñất rửa trôi là 4,0 tấn/ha/năm, trong khi ñó trồng sắn, lượng ñất rửa trôi là 15,0tấn/ha/năm. Trồng chè trên ñất có ñộ dốc 22O, lượng ñất rửa trôi là 147,0 tấn/ha/năm, trong khi ñó trồng sắn, lượng ñất rửa trôi là 167,0tấn/ha/năm. Bằng biện pháp phủ ñất: Ở nông trường Tân Trào (1966-1967), phủ ñất cho chè dày 10cm năng suất tăng 15,7%, còn ở Mộc Châu (1964-1965) phủ dày 15cm tăng năng suất 46,5% chè búp. ðể phủ ñất dày 15 – 20cm cần dùng 800 – 1.000m3 cỏ và 200 – 300 công. (Nguyễn Tử Siêm, Thái Phiên, 1999) [14] Bùi Quang Toản, Phạm Bá Sơn (1968) ñã làm thí nghiệm về hiệu lực che phủ bảo vệ ñất của các loại cây phân xanh trên nương rẫy cao nguyên Sơn La cho kết quả trình bày ở bảng 1.5. [20] Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………15 Bảng 1.5. Hiệu lực bảo vệ ñất, chống xói mòn rửa trôi của một số cây phân xanh. Cây phân xanh Tỷ lệ tán che (%) Dòng chảy (m3/ha) ðất bị xói mòn (Tấn/ha) Cốt khí 65,0 123,0 14,3 Muồng lá tròn 71,3 95,0 11,5 Hồng ñào 100,0 0 0 ðậu lồng 40,5 170,5 11,2 ðậu nho nhe 100,0 0 0 Lê Trọng Cúc (1992) [2] cho biết trên ñất nương trồng sắn có xen cây họ ñậu thì xói mòn ñất giảm ñáng kể so với ñất trồng sắn thuần hoặc trồng sắn có lên luống. Nguyễn Tử Siêm (1987)[13] ñánh giá là ñất dốc ở Việt Nam có mức ñộ xói mòn từ mạnh ñến rất nghiêm trọng, biến ñộng trong khoảng 50 –100 tấn/ha/năm, cá biệt có thể tới 200 tấn/ha/năm. Trên ñất dốc có tới 30 - 50% lượng nước mưa bị trôi theo bề mặt và nó cuốn theo lượng dinh dưỡng lớn hơn nhiều so với lượng phân bón vào hàng năm. ðạm và kim loại kiềm bị rửa trôi trước tiên làm cho ñộ bão hòa bazơ giảm, ñất trở nên chua, lân bị cố ñịnh chặt nên ít bị rửa trôi nhất. ðất ñồi có ñịa hình dốc, dễ bị rửa trôi màu, những ñất phát triển trên ñá mẹ giàu kali như granit, liparit (5-10% K2O), nhưng dưới tác ñộng của canh tác cạn cũng bị rửa trôi, chỉ sau 3-5 năm trồng xới, tỷ lệ K2O giảm xuống dưới 1%. 1.2.3. Các biện pháp canh tác trên ñất dốc. Canh tác trên ñất dốc với hình thức canh tác nương rẫy là một hình thức sản xuất nông nghiệp nguyên thuỷ của vùng nhiệt ñới, giữ vị trí quan trọng trong ñời sống vật chất và tâm linh của con người, là biểu hiện của mối quan hệ gắn bó giữa con người và thiên nhiên. Theo Viện ðiều tra Qui hoạch rừng (FIPI, 1990) thì phần lớn diện tích ñất canh tác nương rẫy ñược tiến hành trên ñất có ñộ dốc > 25o với cây trồng chủ yếu là cây lương thực như lúa nương, ngô, sắn. Do ñó canh tác nương rẫy vẫn còn là hình thức canh tác phổ biến và quan trọng của nhiều nhóm dân tộc sinh sống ở vùng cao, nơi mà cuộc sống ở ñó còn nhiều khó khăn, an toàn lương thực Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………16 vẫn còn là vấn ñề khó giải quyết; sản xuất nông nghiệp ít ñược ñầu tư, chưa ñược thâm canh và còn phụ thuộc nhiều vào việc khai thác tài nguyên thiên nhiên sẵn có. Tình hình canh tác nương rẫy có nhiều biến ñộng theo các thời kỳ phát triển của ñất nước. Giai ñoạn 1943 ñến 1960 rừng Việt Nam vẫn còn nhiều (tỷ lệ che phủ ñạt 43,8%), rừng chưa ñược quản lý. ðây là giai ñoạn hưng thịnh nhất của nền nông nghiệp du canh thế kỷ XX. Người dân tự do phát rừng làm rẫy nên ñời sống ñồng bào no ñủ. Giai ñoạn sau 1960, dân số tăng nhanh nên ñời sống của người dân miền núi trở lên khó khăn, thiếu ñói hơn giai ñoạn trước. Thiếu lương thực, ñồng bào bắt ñầu gia tăng việc phát rừng, ñốt nương làm rẫy và nạn phá rừng trở nên trầm trọng. ðến năm 1990 thì diện tích ñất trống ñồi núi trọc của nước ta lên ñến ñỉnh ñiểm là 11,768 triệu ha (35,7% ñất tự nhiên), do thiếu ñất canh tác nên thời gian bỏ hoá bị rút ngắn và hiện tượng du canh vẫn tiếp tục xảy ra. Giai ñoạn sau 1990, với chính sách giao ñất, và sự ñầu tư tái trồng rừng của Chính phủ, cùng việc áp dụng rộng rãi các kỹ thuật tiến bộ trong thâm canh ñất thung lũng và ñất ruộng bậc thang nên sức ép khai thác ñất dốc ñã giảm, ñộ che phủ rừng dần ñược phục hồi. Năm 2003, theo số liệu của Tổng cục thống kê thì diện tích ñất có rừng ñã ñạt 12,05 triệu ha (36,5% ñất tự nhiên). Tuy nhiên, ở nhiều nơi, do không có ñất bằng nên nông dân miền núi vẫn phải dựa vào ñất dốc ñể sản xuất lương thực và vẫn mang ñậm phương thức canh tác nương rẫy truyền thống. 1.2.3.1. Canh tác truyền thống. Cây trồng canh tác theo kiểu này là cây lương thực ngắn ngày, bao gồm 2 chu kỳ: một chu kỳ canh tác ngắn và một chu kỳ bỏ hoá kéo dài ñể rừng tái sinh. Tuy nhiên trước sức ép về dân số, chu kỳ bỏ hoá bị rút ngắn, kiểu canh tác này không ñáp ứng những yêu cầu của sự phát triển, là một trong những nguyên nhân gây ra nạn phá rừng. 1.2.3.2. Canh tác du canh cải tiến. Trước thực tế chu kỳ bỏ hoá bị rút ngắn lại, ñã có những ñề xuất cải tiến kiểu canh tác: - Phát cây, ñốt rẫy bằng cách phát cây phủ ñất ñể hoai như vậy sẽ không làm mất nguồn chất hữu cơ bón vào ñất, vừa không ñể ñất bị trống. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………17 - ðể duy trì ñộ phì có thể áp dụng chế ñộ luân canh với cây họ ñậu, ví dụ: lúa nương - ñậu trứng cuốc (cowpea). - ðể nhanh chóng khôi phục ñộ phì ñất có thể áp dụng biện pháp bỏ hoá tích cực bằng cách gieo cây họ ñậu trên ñất bỏ hoá. 1.2.3.3. Canh tác liên tục trên ñất dốc. * Các mô hình tổng hợp canh tác trên ñất dốc. Theo Nguyễn Văn Trương (1985) [19] thì hệ thống cây trồng ñã ñược chọn ñưa vào mô hình nông lâm kết hợp trong hệ sinh thái vùng Trung du, Miền núi như sau: - Cây phòng hộ: muồng ñen, keo dậu, keo lá tràm, keo ðài Loan, trẩu... - Cây công nghiệp dài ngày: chè, cà phê, cây ăn quả, hồi, dẻ... - Cây công nghiệp ngắn ngày: lạc, mía, ñậu tương... - Cây lương thực, thực phẩm: lúa cạn, ngô, cây có củ, ñậu ñỗ... Lê Duy Thước (1994) [17] cho rằng biện pháp sử dụng ñất dốc có hiệu quả là bố trí một chế ñộ canh tác hợp lý, triệt ñể lợi dụng nước trời, áp dụng các biện pháp canh tác (cày bừa, xới xáo, trồng xen, trồng gối, phủ xanh, phủ khô..vv). Tác giả cũng ñã tổng kết những kết quả nghiên cứu ở trong nước và nước ngoài phổ biến 4 mô hình canh tác trên ñất dốc vùng cao có hiệu quả và bảo vệ tài nguyên môi trường[9]: + SALT 1 (Slopping Agricultural Land Technology): mô hình bố trí cây trồng ổn ñịnh trên những băng rộng 4-6m tuỳ ñộ dốc. (bao gồm: cây lương thực, thực phẩm; cây trồng lâu năm; cây họ ñậu). + SALT 2 (Simple Agrolivestock Technology): mô hình kỹ thuật nông – gia súc kết hợp. + SALT 3 (Sustainable Agro – forestry Land Technology): mô hình canh tác nông lâm kết hợp. + SALT 4 (Small Agro – fruit Livehood Technology): mô hình kỹ thuật sản xuất nông nghiệp với cây ăn trái quy mô nhỏ. * Các mô hình và biện pháp trồng xen trên ñất dốc Có nhiều ý kiến khác nhau về trồng xen, nhưng phần lớn ñều cho rằng: trồng xen cây họ ñậu với sắn có thể giảm bớt ñược xói mòn, duy trì ñược dinh dưỡng của ñất Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………18 và cho hiệu quả kinh tế cao. Kết quả nghiên cứu các mô hình trồng sắn có xen ñậu phộng, ñậu xanh, ñậu rồng của Lê Quốc Doanh (2003)[5] ñã kết luận rằng: Các mô hình trồng xen ñều cho hiệu quả kinh tế cao hơn so với sắn trồng thuần. Sau 2 năm triển khai thực hiện ñề tài "Nâng cao hiệu quả sản xuất cà phê bằng phương pháp xen canh" triển khai tại xã Kim Long, huyện Châu ðức, tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu, Trung tâm Nghiên cứu cây ăn quả ðông Nam bộ ñã xây dựng ñược nhiều mô hình trồng xen canh nhiều loại cây ăn quả khác nhau cho giá trị thu nhập cao như: bưởi, sầu riêng, tiêu… trong vườn cà phê ñều ñưa lại hiệu quả kinh tế rất tốt, trong ñó mô hình trồng hồ tiêu xen cà phê cho hiệu quả cao nhất. Theo nhiều hộ gia ñình tham gia xây dựng mô hình xen canh ở xã Kim Long thì trước ñây cà phê trồng thuần, nếu chăm sóc tốt, bán ñược giá mỗi ha cũng chỉ cho thu hoạch từ 35 - 40 triệu ñồng, từ khi chuyển sang trồng xen canh với hồ tiêu lợi nhuận tăng gần gấp ñôi. Theo TS. Mai Văn Trị (Phó Giám ñốc trung tâm Nghiên cứu cây ăn quả ðông Nam bộ cho biết), thành công của ñề tài ñã khuyến khích bà con nông dân huyện Châu ðức áp dụng mô hình trồng xen canh hồ tiêu trong các vườn cà phê ñã lên tới gần 3.000 ha. ðến nay một số vườn xen canh bắt ñầu cho thu hoạch, ước tính lợi nhuận thu ñược khoảng 70 triệu ñồng/ha/năm. Trung tâm ñang tiếp tục hoàn thiện qui trình ñể tới ñây chuyển giao cho nông dân nhằm mở rộng các mô hình tiên tiến này trên phạm vi toàn tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu và các ñịa phương trồng tiêu khác có ñiều kiện tương tự nhằm ổn ñịnh sản xuất, xây dựng vùng sản xuất hàng hóa tập trung, chấm dứt tình trạng ñua nhau trồng, ñua nhau chặt bỏ như hiện nay. Thí nghiệm trồng xen cây lạc, ñậu xanh kết hợp với phân NPK và băng cốt khí hay cỏ vertiver ở trên ñất ñồi có ñộ dốc từ 10 – 200 tại Chương Mỹ-Hà Tây (1998) hay Sơn Dương – Tuyên Quang (2001) cho thấy: Các công thức ñậu phộng, ñậu xanh xen với sắn cho hiệu quả kinh tế cao hơn so với các công thức trồng xen khác. Kết quả thí nghiệm còn chỉ ra rằng: công thức trồng sắn xen với 2-3 hàng lạc và lạc ñược trồng trước 2 tuần hay cùng lúc với sắn cho hiệu quả kinh tế cao hơn. Từ năm 1998, Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam (VASI) và Trung tâm Hợp tác Quốc tế về Nghiên cứu Nông nghiệp vì Sự phát triển của Pháp Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………19 (CIRAD) ñã hợp tác thực hiện dự án Nghiên cứu các Hệ thống Nông nghiệp miền núi (SAM), trong ñó nghiên cứu về các kỹ thuật che phủ ñất và gieo thẳng, không thông qua làm ñất hoặc làm ñất tối thiểu là nội dung hoạt ñộng chính của dự án. Kỹ thuật che phủ ñất ñược dự án nghiên cứu áp dụng dựa trên các kết quả nghiên cứu trên thế giới và kinh nghiệm thực tế của nông dân Việt Nam. Dự án ñã nghiên cứu và phát hiện một số yếu tố hạn chế trong ñất, nguyên nhân cốt lõi của sự thoái hoá ñất và tìm ra những hướng khắc phục. Các kết quả của dự án ñã ñược Chương trình Khoa học Công nghệ phục vụ phát triển nông nghiệp và nông thôn miền núi phía Bắc nghiên cứu áp dụng ở nhiều ñịa phương với các ñiều kiện sinh thái nông nghiệp khác nhau như Na Rì - Bắc Kạn; Hoàng Su Phì - Hà Giang; Mộc Châu, Yên Châu, Mai Sơn, Thuận Châu - Sơn La; Văn Yên, Văn Chấn, Yên Bình - Yên Bái, v.v... Ngoài ra nhiều mô hình bảo vệ ñất dốc ñã ñược dự án Phát tiển nông nghiệp và nông thôn Sơn La - Lai Châu của EU xây dựng ở Sông Mã - Sơn La; Tuần Giáo, Tủa Chùa, ðiện Biên ðông - ðiện Biên, và Phong Thổ - Lai Châu. Từ năm 2004 ñến năm 2006, Chương trình Khoa học Công nghệ phục vụ Phát triển nông nghiệp và nông thôn các tỉnh Tây Nguyên ñã mời Viện KHKTNN Việt Nam phối hợp nghiên cứu và áp dụng các kỹ thuật này ở các tỉnh Gia Lai, ðắc Lắc và ðắc Nông. ðề tài “Nghiên cứu kỹ thuật canh tác tổng hợp nâng cao hiệu quả sử dụng bền vững tài nguyên thiên nhiên và cải thiện môi trường” thuộc Chương trình “ Nghiên cứu Khoa học công nghệ phục vụ phát triển nông nghiệp miền núi phía Bắc” thực hiện trong giai ñoạn 2002 – 2005 [7] ñã ñưa ra các kết luận: + Biện pháp canh tác lạc xen sắn ñã ñược hội ñồng KHCN Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn công nhận là tiến bộ kỹ thuật. Kết quả nghiên cứu ñã ñược nhân rộng tới hàng nghìn ha tại Sơn La, Bắc Kạn và Yên Bái. Năng suất sắn ñạt 45,0 tấn – 50,0 tấn/ha, lạc ñạt 1,3 – 1,5 tấn/ha. Mức lãi cao nhất ñạt từ 16.577.000 - 18.554.000 ñ/ha cao hơn so với trồng sắn thuần của của người dân 6-7 lần. ðộ phì ñất ñược duy trì và cải thiện, hạn chế ñáng kể lượng xói mòn cho ñất. + Biện pháp trồng xen cây ñậu ñỗ với mía năm thứ nhất ñến năm thứ 3 ñã ñược nghiên cứu và mở rộng trong sản xuất tại vùng nguyên liệu mía của tỉnh Sơn La, diện tích áp dụng lên tới hàng trăm ha. Năng suất mía ñạt 65,0 – 70,0 tấn/ha, Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………20 cây ñậu ñỗ ñạt 0,8 tấn – 1,2 tấn/ha, tăng hiệu quả kinh tế trên 5.000.000ñ/1ha/1 năm. Thân lá ñậu ñược phủ lại góp phần hạn chế cỏ dại, duy trì ñộ ẩm ñất và hạn chế xói mòn cho quá trình canh tác mía. + Biện pháp canh tác lúa nương có che phủ ñất ñã ñược nghiên cứu và phổ biến trong sản xuất cho nhiều tỉnh như Bắc Kạn, Yên Bái, Sơn La, Hà Giang, Lai Châu. Biện pháp canh tác này có những ưu ñiểm rõ rệt: giảm công làm ñất, làm cỏ, tăng năng suất lúa, cải tạo ñất, nhất là ñộ tơi xốp, ñược nông dân chấp nhận cao, ñặc biệt là bà con dân tộc thiểu số không có hoặc có ít ñất ruộng lúa nước ñể canh tác. Diện tích nghiên cứu triển khai lên ñến hàng ha. Năng suất lúa nương ñạt 2,0 – 2,2 tấn/ha, tăng 100 - 120% so với ñối chứng. + Biện pháp trồng cây ăn quả có che phủ ñất bằng cây lạc dại tại Sơn La, Bắc Kạn, Hà Giang, Yên Bái cho thấy năng suất cây ăn quả ñược tăng lên khá rõ (năng suất mận ở Sơn La sau 2 năm trồng lạc dại che phủ ñạt 11,5tấn/ha tăng 20% so với canh tác theo phương thức của nông dân, năng suất vải ở Bắc Kạn ñạt 8,71 tấn/ha cao hơn ñối chứng là 7,2%), biện pháp canh tác này có khả năng duy trì và giữ ñộ ẩm cho cây ăn quả trong các tháng khô hanh là rất tốt, ñiều này ñã góp phần tăng năng suất và chất lượng cũng như hình thức quả, ñộ phì ñất ñược cải thiện. Kết quả nghiên cứu một số biện pháp luân xen canh bông với cây trồng ngắn ngày vùng duyên hải Nam Trung bộ cho thấy: - ðưa mô hình bông ðông Xuân-lúa Hè Thu vào chân ñất 2 vụ lúa hoặc trên ñất 1 vụ lúa và 1 vụ màu có năng suất thấp tại Bình Thuận không chỉ có tác dụng nâng cao hiệu quả kinh tế cho nông dân mà còn có tác dụng tiết kiệm nguồn nước tưới. - Hiệu quả kinh tế các mô hình trồng xen có bông cao hơn hẳn so với cây trồng ñịa phương ñã mở ra khả năng chuyển ñổi cơ cấu cây trồng có hiệu quả kinh tế cao cho sản xuất nông nghiệp. Trong ñó mô hình xen canh bông lạc, ñậu tương hoặc cô ve ñều cho hiệu quả kinh tế cao. - Trong cơ cấu bông xen ñậu cô ve hoặc bông xen lạc, năng suất cây trồng chính và cây xen bị ảnh hưởng không ñáng kể so với cơ cấu trồng thuần. Các mô hình xen ñều cho hiệu quả kinh tế cao hơn so với mô hình trồng thuần và nâng cao hệ số sử dụng ñất lên 1,6 - 1,75 lần. Trong các phương thức xen, mô hình xen canh Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………21 bông hàng kép (160 + 50) cm x 15 cm x 1 cây hoặc (120 + 50) cm x 15 cm x 1 cây, giữa khoảng cách 1,2 m và 1,6 m xen từ 3 ñến 5 hàng cây xen có nhiều ưu ñiểm, chăm sóc các cây trồng trong mô hình dễ dàng và cho hiệu quả kinh tế cao. Trong canh tác trên nương rẫy theo nghiên cứu của trung tâm nghiên cứu nông lâm kết hợp quốc tế (ICRAF), Trường ñại học Nông nghiệp I và Viện KHKT nông nghiệp Việt Nam (VASI) ñã tổng kết ñược rất nhiều kinh nghiệm quý: - Trồng xen cây họ ñậu trong thời kỳ canh tác và trong thời kỳ bỏ hoá ñể cải tạo ñất; - Trồng tre, nứa, xoan trên ñất bỏ hoá và biến ñất nương rẫy bỏ hoá thành rừng tre, nứa, luồng,… - Trồng các loại cây công nghiệp có giá trị như: quế, trẩu, hồi ở miền Bắc; cà phê, cao su ở Tây Nguyên; - Phương pháp phục hồi ñất tổng hợp như: trồng cây theo băng, áp dụng mô hình salt. ðể bảo vệ ñất và trồng rừng mới người Dao ở Yên Bái ñã có kinh nghiệm trồng xen cây nông nghiệp với quế giai ñoạn nhỏ, vừa có thu nhập vừa che phủ ñược bề mặt ñất, vừa là cây che bóng cho quế giai ñoạn nhỏ, làm ñất ẩm, ít cỏ dại. Kết hợp truyền thống của Việt Nam với những mô hình ứng dụng khoa học, công nghệ hiện ñại, các tác giả ñã sắp xếp những hệ thống nông - lâm kết hợp theo các nhóm: - Hệ thống canh tác nông - lâm kết hợp: sản xuất cây nông nghiệp là cơ bản, trồng xen các cây thân gỗ sống lâu năm (lâm nghiệp ñể phòng hộ cho các cây nông nghiệp. - Hệ canh tác lâm - nông kết hợp: mục ñích sản xuất gỗ và tre, nứa là cơ bản, trồng xen các cây nông nghiệp là kết hợp nhằm hạn chế cỏ dại, thúc ñẩy cây rừng phát triển tốt hơn kết hợp giải quyết một phần nhu cầu về lương thực, thực phẩm. - Hệ rừng vườn, vườn rừng ở vùng ñồi núi. - Hệ thống canh tác nông - lâm - mục kết hợp . - Các hệ canh tác kết hợp nông - lâm với chăn nuôi, nuôi trồng thuỷ sản. Nguyễn Tử Siêm, Thái Phiên (1999) giới thiệu một số mô hình nông - lâm kết hợp tỏ ra thích ứng với các hộ nông dân nghèo ñến trung bình. [14] Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………22 - Hồi - Trám - Rừng tái sinh (ñiển hình ở Văn Quán - Lạng Sơn). - Chè trồng xen hồi (Bình Gia - Lạng Sơn). - Trúc Sào - cây lương thực (Cao Bằng - Bắc Cạn - Hà Giang). - Chè Shan - cây lương thực (Hà Giang). - Cây lấy gỗ xen cây nông nghiệp (Taungya) (Yên Bái). - Vườn rừng vầu xen cây lấy gỗ (Yên bái - Phú Thọ -Tuyên Quang). - Quế - Dứa - Mỡ (Phú Thọ - Yên Bái). - Quế cốt khí làm băng chắn (Yên Bái). 1.3. Cây che phủ ñất trong hệ thống canh tác trên ñất dốc Có thể nói nông nghiệp Việt Nam là một trong những nền nông nghiệp có truyền thống sử dụng sớm và kiên trì theo hướng tận dụng nguồn ñạm sinh học từ cây họ ñậu. Luân canh cây hoà thảo với cây họ ñậu hoặc sử dụng tàn dư cây trồng làm tốt ñất ñã ñược mô tả khá sớm trong các thư tịch cổ Việt Nam, (chẳng hạn "Vân ñài loại ngữ" của Lê Quí ðôn). Trong hệ thống canh tác bảo vệ ñất truyền thống, ngoài việc sử dụng các biện pháp công trình như mương, bờ, ruộng tầng thì các biện pháp sinh học luôn luôn ñược áp dụng. Phổ biến nhất là cây bờ lô, ._.0 kg quả mận Công thức Trước khi sấy (kg) Sau khi sấy (kg) Mận trồng thuần 100 35 Mận trồng xen lạc Arachis pintoi 100 33 Hàm lượng nước trong 100 kg quả mận ở công thức mận trồng xen lạc Arachis pintoi cao hơn 2 kg nước so với mận trồng thuần. Khi thu hoạch mận chúng tôi thấy ở công thức mận trồng xen lạc Arachis pintoi che phủ ñất quả rất ñều và to, Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………62 mẫu mã ñẹp hơn so với quả ở công thức mận trồng thuần. Theo ñánh giá của 10 người dân khi ăn ñều ñưa ra cùng một ý kiến: thịt ăn giòn, vị ngọt và nhiều nước. Bảng 3.16. Hiệu quả của lạc Arachis pintoi tới năng suất mận từ năm 2001- 2008 tại Mộc Châu – Sơn La Năng suất mận thu hoạch qua các năm (Tấn/ha) Năm Công thức 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Công thức 1 3.8 5.5 6.8 8.7 10.6 13.5 12.2 10.9 Công thức 2 4.6 7.88 10.30 12.5 16.22 19.22 18.57 18.8 Hình 3.10. Năng suất mận qua các năm Biểu ñồ 3.7. Năng suất mận qua các năm 0 5 10 15 20 25 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Năm theo dõi Năng suất Mận trồng thuần Mận trồng xen lạc Arachis Pintoi Qua xây mô hình lạc Arachis pintoi trồng xen với mận từ năm 2001 ñến nay, chúng tôi thấy cây lạc Arachis pintoi có thể mang lại nhiều lợi ích khi trồng xen dưới tán cây ăn quả và thích hợp với vùng sinh thái nơi xây dựng mô hình, có khả năng che phủ, bảo vệ và cải tạo ñất tốt. Năng suất cây trồng chính tăng một cách rõ rệt, việc kích thích ra quả trái vụ (do ẩm ñộ ñất cao hơn) là một lợi thế rất lớn về kinh tế. Việc có trồng thêm băng cốt khí trong giai ñoạn kiến thiết cơ bản là cần thiết vì trong năm ñầu, ñộ che phủ của lạc Arachis pintoi chưa ñạt 90% nên khi trời mưa sẽ tác ñộng làm phá vỡ kết cấu ñất ở tầng mặt gây ra hiện tượng xói mòn ñất. Do ñó hàng cốt khí sẽ giữ lại phần ñất bị rửa trôi này. Khi ñộ che phủ ñạt ñến 90% Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………63 ở năm thứ 2 thì tác dụng của băng cốt khí là không rõ vì lúc này mặt ñất không bị tác ñộng của hạt mưa cũng như gió là hai yếu tố chính gây ra hiện tượng xói mòn ñất và năng suất chất xanh thu ñược cũng như hàm lượng các chất dinh dưỡng của cây cốt khí thấp hơn lạc Arachis pintoi trồng thuần rất nhiều nên ảnh hưởng của cốt khí tới năng suất cây trồng chính là không rõ. 3.3.1.4. Hiệu quả kinh tế khi sử dụng giống lạc Arachis pintoi trồng che phủ ñất trên ñồi mận hậu. ðiều kiện khí hậu, ñất ñai ở Mộc Châu tương ñối thuận lợi cho việc phát triển cây mận hậu, nhằm tăng năng suất mận, tạo ra khối lượng sản phẩm hàng hoá lớn, nâng cao hiệu quả sản xuất. Với mục tiêu xây dựng mô hình trồng cây che phủ ñất xen cây trồng chính nhằm tăng năng suất cây trồng chính, nâng cao hiệu quả sản xuất, tăng thu nhập, giảm công làm cỏ, thay ñổi tập quán canh tác cho người dân… chúng tôi ñã ñánh giá hiệu quả của kinh tế mô hình như sau: - Lượng phân bón cho 1ha mận hậu năm thứ 8 là: 100 kg ñạm urê, 400kg lân Lâm Thao, 100 kg Kali clorua. Bón thúc lần 1: 1/2 ñạm, toàn bộ lân và 1/2 Kali vào giai ñoạn ñầu mùa xuân tháng 2, kết hợp làm cỏ, bón thúc lần 2 sau khi thu hoạch mận khoảng 1 tháng (vào tháng 8), kết hợp làm cỏ lần 2 và tỉa cành mận. - Ở công thức mận thuần phải làm cỏ 2 lần/năm tương ứng với số công là 50 công. ðối với công thức mận trồng xen lạc Arachis pintoi chỉ làm cỏ 1 lần/năm và số công là 20 công. Ngày công lao ñộng: 50.000ñ Giá năm 2008 tại Nông trường Cờ ðỏ, huyện Mộc Châu, tỉnh Sơn La. - Sản phẩm mận hậu: 2.100ñ/ 1kg - Giá phân ñạm urê: 10.000ñ/1k g - Phân lân Lâm Thao: 3.500ñ/1kg - Phân Kaliclorua: 11.500ñ/1kg -Công thu hoạch mận ñược khoán theo lượng mận thu ñược. 50.000 ñồng/1tạ mận. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………64 Bảng 3.17. Hiệu quả kinh tế của mô hình mận trồng xen lạc Arachis pintoi năm 2008 tại Mộc Châu – Sơn La ðơn vị tính: 1000 ñồng Hạng mục Mận, lạc Arachis pintoi Mận trồng thuần Chi 13950 11500 Chi phí phân bón 3550 3550 Chi phí lao ñộng 1000 2500 Chi thuê hái mận 9400 5450 Thu 35280 22890 Năng suất (tạ/ha) 168 109 Thu nhập 35280 22890 Lãi thuần 21330 11390 Biện pháp kỹ thuật trồng cây lạc Arachis pintoi làm cây che phủ ñất trên ñồi mận cho hiệu quả kinh tế cao hơn so với biện pháp canh tác của ñịa phương. (Bảng 3.17). Việc ñưa cây lạc Arachis pintoi che phủ, cải tạo, bảo vệ ñất trồng mận là một tiến bộ mới, ñã cải thiện hiệu quả kinh tế so với tập quán trồng mận thuần. Lãi thuần của mô hình trồng xen lạc Arachis pintoi là 21.330.000 ñồng, so với ñối chứng không bón phân là 11.390.000 ñồng, tăng 9.940.000 ñồng (tương ứng 187%). Tóm lại: Giống lạc Arachis pintoi là giống cây che phủ ñất, rất thích hợp ñể trồng xen trong hệ thống canh tác cây ăn quả tại vùng miền núi phía Bắc. Giúp bà con nông dân giảm công làm cỏ, tăng năng suất cây trồng chính dẫn ñến tăng hiệu quả kinh tế trên một ñơn vị diện tích. Mặt khác chống xói mòn bề mặt do tác ñộng của thiên nhiên: Mưa, gió, và tác ñộng của kỹ thuật canh tác: Làm ñất, làm cỏ… chỉ còn 0,9 tấn/ha/năm, cung cấp nguyên tố dinh dưỡng cho ñất và cây trồng chính ñặc biệt là ñạm (322,4kgN/ha). Năng suất cây trồng chính tăng một cách rõ rệt, việc kích thích ra quả trái vụ (do ẩm ñộ ñất cao hơn) là một lợi thế rất lớn về kinh tế. Hiệu quả thu nhập từ mô hình so với nông dân tăng 9.940.000 ñồng/ha Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………65 3.3.2. Hiệu quả của việc trồng lạc Arachis pintoi làm cây che phủ ñất trên nương ngô ñồi. ðịa ñiểm nghiên cứu: Xã Phiêng Luông – huyện Mộc Châu – tỉnh Sơn La từ năm 2003 ñến năm 2005 trên ñất có ñộ dốc 180 – 200. Công thức thí nghiệm: + Công thức 1: Ngô trồng thuần theo kiểu canh tác của người dân (ð/C) + Công thức 2: Trồng xen lạc Arachis pintoi giữa các hàng Ngô. + Công thức 3: Trồng Ngô có phụ phẩm cây trồng (thân lá ngô, rơm rạ, cỏ dại…) che phủ với lượng 5 tấn/ha. Mức thâm canh ở các công thức như nhau và bằng: (90kg N + 120kg P2O5 + 60kg K2O)/ha cho ngô. 3.3.2.1. Ảnh hưởng của lớp phủ ñến sự thay ñổi ẩm ñộ ñất và chống xói mòn. Ẩm ñộ ñất có vai trò rất quan trọng ñối với ñời sống cây trồng, nhất là ñối với cây trồng cạn có nhu cầu nước rất lớn. Trong ñiều kiện trồng trọt của nông dân miền núi hiện nay, việc tưới nước trên ñất dốc là ñiều không thể thực hiện ñược, giải pháp ñơn giản và hiệu quả nhất là: Dùng những thảm thực vật tươi hoặc phụ phẩm cây trồng che phủ cho ñất, không ñốt tàn dư cây trồng mà giữ lại toàn bộ làm vật liệu che phủ … ñể giữ và tăng ẩm ñộ cho ñất. Tuy nhiên, các loại vật liệu khác nhau sẽ cho khả năng giữ ẩm và chống bốc hơi khác nhau. Kết quả ñược thể hiện qua bảng 3.18. Bảng 3. 18. ðộng thái ñộ ẩm ñất trong mùa khô của thí nghiệm tại Mộc Châu Sơn La năm 2004 – 2005 ðộ ẩm (%) theo thời gian lấy mẫu Công thức 4/11 19/11 4/12 19/12 3/01 18/01 Công thức 1 26,40 21,12 19,65 19,88 18,24 20,32 Công thức 2 30,24 34,22 26,44 24,64 26,26 23,54 Công thức 3 28,34 26,28 22,32 23,28 25,24 22,62 * Mẫu thu thập ở tầng canh tác 0 – 20 cm, một tháng lấy mẫu 02 lần * Số liệu trung bình của 3 lần nhắc cho 1 lần lấy mẫu. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………66 Hình 3.11. ðộ ẩm theo thời gian lấy mẫu ðộ ẩm ñất theo thời gian lấy mẫu 0 5 10 15 20 25 30 35 40 4/11/04 19/11/04 4/12/04 19/12/04 3/1/05 18/1/05 ðộ ẩm(%) Ngày lấy mẫu Công thức Công thức 2 Công thức 3 Số liệu bảng 3.18 cho thấy trong mùa khô ở công thức 2: Trồng xen lạc Arachis pintoi che phủ giữa các hàng Ngô ñộ ẩm ñất ñược duy trì ở mức khá cao, tăng so với không che phủ dao ñộng từ 10 – 15% và cao hơn so với che phủ bằng phụ phẩm cây trồng khô từ 3 – 5 %. Bảng 3.19. Lượng ñất mất trung bình trong 2 năm canh tác Ngô (số liệu TB năm 2004 và 2005) Công thức Lượng ñất mất (tấn/ha/năm) Quy ra (%) Giảm so ñ/c (%) Công thức 1 20,8 100 0 Công thức 2 3,7 18 82 Công thức 3 4,6 22 78 Số liệu bảng 3.19 cho thấy khả năng giữ ñất ở các công thức sử dụng vật liệu hữu cơ khô và tươi (trồng xen lạc lưu liên ) so với Ngô trồng thuần khác nhau rất rõ. Nếu như không trồng lạc Arachis pintoi thì nương ngô thuần mất tới 20,8 tấn/ha/năm. Khi ngô ñược che phủ bằng vật liệu khô hoặc trồng xen lạc Arachis pintoi thì hạn chế rất lớn lượng ñất bị rửa trôi chỉ còn từ 3,7 ñến 4,6 tấn/ha/năm, lượng ñất bị mất ñi giảm từ 78 ñến 82% so với ñối chứng. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………67 3.3.2.2. Ảnh hưởng của lớp phủ ñến sinh trưởng, phát triển, và trọng lượng thân lá ngô. ðối với canh tác ñất dốc, những tác ñộng của con người lại rất hạn chế vì ñiều kiện ñịa hình và kinh tế của nông dân miền núi. Do ñó, việc sử dụng vật liệu che phủ cho ngô ñã ñem lại hiệu quả rất rõ rệt. Lớp phủ thực vật ngoài việc giữ ñất, cản dòng chảy khi có mưa lớn còn giữ ẩm cho ñất, hoà tan và lưu giữ phân bón giúp cây trồng dễ dàng hấp thu dinh dưỡng. Quá trình sinh trưởng, phát triển của cây trồng phụ thuộc rất nhiều vào ñiều kiện ngoại cảnh, ñối với cây ngô trên ñất dốc thì những tác ñộng của ngoại cảnh càng biểu hiện rõ rệt. Trong suốt thời gian sinh trưởng, ảnh hưởng của nhiệt ñộ, ẩm ñộ ñến sinh trưởng, phát triển và năng suất ngô là rõ ràng nhất. Vì vậy, sự sinh trưởng của ngô khác nhau sẽ thu ñược năng suất khác nhau và ảnh hưởng lớn ñến lợi ích kinh tế. Các chỉ tiêu tỷ lệ mọc, chiều cao cây, số lá trên cây là những chỉ tiêu có ý nghĩa biểu hiện khả năng sinh trưởng của cây trồng, các chỉ tiêu này cao tức là cây trồng sinh trưởng tốt. Ngoài ra, ñây còn là những chỉ tiêu có ý nghĩa trong canh tác ñất dốc, vì ñộ ẩm cao, cây trồng khoẻ có bộ lá tốt thì khả năng che phủ tốt, giảm ñược ñộng năng của các hạt mưa, sự tác ñộng của gió, tránh phá vỡ cấu trúc ñất, do ñó giảm ñộ xói mòn khi có mưa lớn; ñồng thời cây trồng có bộ lá tốt sẽ hạn chế ñáng kể sự phát triển và gây hại của cỏ dại. Kết quả ñược thể hiện qua bảng 3.20 Bảng 3.20. Ảnh hưởng của lớp phủ ñến sinh trưởng, phát triển, trọng lượng thân lá ngô LVN10 năm 2005 tại Mộc Châu – Sơn La Chỉ tiêu C. thức Tỷ lệ mọc (%) Chiều cao cây (cm) Cao ñóng bắp (cm) Số lá/cây Trọng lượng thân lá (kg/ha) Công thức 1 85 149,5 76,7 15,4 4150,4 Công thức 2 93 158,3 91,0 16,2 5244,6 Công thức 3 95 167,5 93,2 16,3 5388,3 CV% 13,5 LSD 0.5 6,7 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………68 Số liệu thu thập ñược cho thấy: Ở công thức ñối chứng, ñất không ñược che phủ, thời tiết khô hạn kéo dài do ñó sự bốc thoát hơi nước diễn ra nhanh chóng làm khô hạn ñất, ảnh hưởng trực tiếp ñến tỷ lệ mọc, chỉ ñạt 85%; các yếu tố sinh trưởng: Chiều cao cây, cao ñóng bắp, số lá trên cây của ngô ñều thấp hơn so với công thức che phủ bằng lạc Arachis pintoi hoặc che phủ bằng phụ phẩm cây trồng. Giữa các công thức ñược che phủ bằng thảm thực vật khô và tươi thì số liệu thu ñược ở 2 công thức này không khác nhau nhiều lắm. 3.3.2.3. Ảnh hưởng của che phủ bằng lạc Arachis pintoi, lớp phủ thực vật ñến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất thực thu của ngô. Năng suất cây trồng ñược quyết ñịnh bởi các ñặc tính của cây và do ngoại cảnh tác ñộng, thể hiện qua các yếu tố cấu thành năng suất. Những nghiên cứu về ñiều kiện ngoại cảnh tác ñộng lên cây trồng cho thấy cùng một giống cây trồng, cùng một ñiều kiện ñất ñai, sự tác ñộng của các biện pháp canh tác khác nhau sẽ có ảnh hưởng khác nhau ñến năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của cây ngô. Các yếu tố cấu thành năng suất ngô có mối tương quan khá chặt và liên quan mật thiết ñến năng suất. Khi các yếu tố này cao thì năng suất thu ñược sẽ cao và ngược lại. Số liệu thể hiện ở bảng 3.21. Bảng 3.21. Ảnh hưởng của lớp phủ ñến sinh trưởng, phát triển, trọng lượng thân lá và năng suất thực thu ngô LVN10 năm 2005 tại Mộc Châu – Sơn La Chỉ tiêu C. thức Mật ñộ cây/m2 Số bắp/cây Số hạt/bắp Trọng lượng 100 hạt (g) Năng suất (tấn/ha) Ns. tăng so ñ/c (%) C.thức 1 7,4 1,2 344,9 35,6 5,8 100 C.thức 2 6,0 1,4 432,6 36,4 7,6 131 C.thức 3 6,0 1,4 458,4 36,5 7,8 135 CV% 16,8 LSD 0.5 8,5 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………69 Số liệu bảng 3.21 cho chúng ta thấy: Khi áp dụng các biện pháp kỹ thuật canh tác mới, các yếu tố cấu thành năng suất thu ñược ñều cao hơn so với ñối chứng, dẫn ñến năng suất ngô thu ñược tăng rất nhanh, tăng từ 5,8 tấn/ha nên ñến 7,6 tấn ở công thức trồng xen lạc Arachis pintoi giữa các hàng Ngô và 7,8 tấn ở công thức trồng ngô có thảm hữu cơ là phụ phẩm cây trồng che phủ, tương ñương tăng từ 31 ñến 35% so với ñối chứng. ðây là một trong những ưu ñiểm tuyệt vời của việc che phủ ñất. Qua ñây càng khẳng ñịnh rõ vai trò che phủ ñất của giống lạc Arachis pintoi và vật liệu hữu cơ khô trong canh tác ñất dốc. Hình 3.12. Mô hình trồng xen lạc Arachis pintoi với ngô Mộc Châu – Sơn La từ năm 2003 ñến năm 2005 3.3.2.4. Hiệu quả kinh tế khi sử dụng giống lạc Arachis pintoi trồng xen với nương ngô ñồi. ðiều kiện khí hậu, ñất ñai, thị trường tiêu thụ sản phẩm ngô ở Mộc Châu tương ñối thuận lợi cho việc phát triển thâm canh tăng năng suất ngô, tạo ra khối lượng sản phẩm hàng hoá lớn, nâng cao hiệu quả sản xuất. Tuy nhiên thực tế năng Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………70 suất ngô bình quân của toàn huyện còn thấp, sản lượng ngô của huyện tăng nhanh qua các năm không phải do năng suất cao mà chủ yếu do mở rộng diện tích. Năm 2003, năng suất ngô cả năm mới chỉ ñạt bình quân 31,8 tạ/ha. Sản xuất ngô của người dân mới chỉ dừng lại ở việc ñưa các giống ngô lai mới, năng suất cao thay thế các giống cũ, sản xuất chủ yếu dựa vào ñiều kiện tự nhiên sẵn có, ñầu tư phân bón rất hạn chế và chưa chú trọng ñến việc thực hiện các yêu cầu kỹ thuật, vì vậy năng suất ngô còn thấp, hiệu quả kinh tế trên ñơn vị diện tích không cao. Nhằm khuyến cáo các tiến bộ kỹ thuật mới ñến với người dân chúng tôi ñánh giá hiệu quả kinh tế khi xây dựng mô hình nghiên cứu, kết quả ñược thể hiện ở bảng 3.22. Bảng 3.22. Hiệu quả kinh tế của mô hình ngô che phủ bằng thảm thực vật tươi và phụ phẩm cây trồng ðơn vị: 1.000ñồng Hạng mục Ngô trồng thuần Trồng ngô có xen lạc Arachis pintoi Trồng Ngô có phụ phẩm cây trồng che phủ Chi 4.960 5.160 4.560 Giống (15kg) 360 360 360 Phân bón 1800 1800 1800 Vật liệu phủ 0 0 600 Trồng xen lạc Arachis pintoi 0 900 0 Làm ñất, bón phân 800 800 800 Làm cỏ 1000 300 0 Thu hoạch 1000 1000 1000 Thu 8.700 11.400 11.700 Năng suất (tấn/ha) 5,8 7,6 7,8 Giá bán 1.5 1.5 1.5 Lãi thuần 3.740 6.240 7.140 Ghi chú: Giá năm 2005 tại xã Phiêng Luông, huyện Mộc Châu. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………71 - Lượng giống dùng cho 1ha: 15kg LVN10 - Vật liệu phủ: 5 tấn/ha. Công che phủ: 5 công - Lạc Arachis pintoi trồng xen 500kg/ha. Công trồng: 20 công - Làm cỏ ngô thuần: 30 công/ha. Ngày công lao ñộng: 25.000ñ - Giống ngô LVN10: 24.000ñ/kg. Sản phẩm ngô hạt tươi: 1.500ñ/ kg - Giá phân ñạm urê: 4.000ñ/1kg, phân lân Lâm Thao: 1.500ñ/1kg, phân Kaliclorua: 3500ñ/1kg - Vật liệu phủ: 200.000 ñ/tấn. Lạc Arachis pintoi trồng xen: 10.000 ñ/kg. Số liệu bảng 3.22 cho thấy: Lãi thuần của mô hình trồng thuần (ñối chứng) giống ngô LVN10 là 3.740.000ñ/ha, mô hình ngô trồng xen lạc Arachis pintoi ñất là: 6.240.000 ñồng, và mô hình ngô che phủ bằng vật liệu hữu cơ là: 7.140.000 ñồng. Như vậy khi tác ñộng thêm một số tiến bộ kỹ thuật như: Che phủ cho ñất bằng một lớp áo khô (phủ vật liệu hữu cơ khô) hoặc tươi (trồng cây che phủ là giống lạc Arachis pintoi) ñều cho hiệu quả kinh tế cao hơn so với phương thức canh tác khác của ñịa phương, ñã làm tăng ñáng kể thu nhập của người dân, giảm công làm cỏ và tăng thu nhập trên một ñơn vị diện tích. ðưa cây lạc Arachis pintoi, cải tạo, bảo vệ ñất trồng ngô và che phủ ñất bằng vật liệu hữu cơ khô là các tiến bộ kỹ thuật mới góp phần cải thiện hiệu quả kinh tế so với tập quán trồng ngô thuần 3.3.2.5. Ảnh hưởng của lạc Arachis pintoi tới ñộ phì ñất trồng ngô Bảng 3.23. Ảnh hưởng của lạc Arachis pintoi tới ñộ phì ñất trước và sau thí nghiệm tại Mộc Châu – Sơn La sau 2 năm trồng. Lân dt Kali dt pHKCL OM% N% P2O5 % K2O % (mgP2O5/ 100g) (mgK2O/ 100g) Ca2+ meq/ 100g Mg2+ meq/ 100g AL3+ meq/ 100g Trước thí nghiệm, kết quả năm 2003 3,9 1,5 0,09 0,08 1,2 2,7 6,2 0,7 0,25 3,25 Sau thí nghệm kết quả năm 2005, công thức 2 3,9 1,7 0,1 0,09 1,3 3,8 6,7 1,0 0,3 3,04 Sau thí nghệm kết quả năm 2005, công thức 3 4,0 1,78 0,11 0,85 1,3 3,2 7,0 0,9 0,3 2,88 Ngoài mô hình 3,8 1,45 0,08 0,08 1,1 2,7 6,0 0,8 0,2 3,35 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………72 Số liệu bảng 3.23 cho thấy, khi trồng lạc Arachis pintoi và sử dụng vật liệu che phủ cho ñất trồng ngô ñã cải thiện ñáng kể tính chất hoá học của ñất tăng ñộ pH giảm chua, tăng hàm lượng mùn, tăng các chất dinh dưỡng, giảm các yếu tố hạn chế như Al di ñộng gây ñộc cho cây trồng, tăng dung tích hấp thu của ñất, cải thiện theo chiều hướng có lợi cho các yếu tố dinh dưỡng cho ñất cũng như cho cây trồng: Mùn, ñạm, lân, kali tổng số cũng như trao ñổi, cụ thể hiện ở các chỉ tiêu về hàm lượng mùn tổng số (tăng từ 1,5% ở ñất trước khi thí nghiệm lên 1,7% ở năm thứ 3), ñạm tổng số ñã ñược cải thiện (từ 0,09% tăng lên 0,1%), lân tổng số tăng từ 0,08 lên ñến 0,9, kali tổng số cũng tăng khá cao từ 1,2 lên ñến 1,2; Hàm lượng nhôm di ñộng trong ñất có xu hướng giảm dần từ 3,25 xuống còn 3,04 meq/100g ñất. Nhìn chung tất cả các chỉ tiêu dinh dưỡng của ñất ñều có xu hướng tăng lên, riêng pHKCL thì vẫn giữ nguyên. Tóm lại: Kết quả trồng xen lạc Arachis pintoi làm thảm thực vật tươi che phủ ñất trên nương ngô ñồi cho thấy: Giảm ñáng kể xói mòn rửa trôi ñất chỉ còn 3,7 tấn/ha/năm so với ñối chứng là 20,8 tấn/ha/năm (giảm 82%), cung cấp nguyên tố dinh dưỡng cho ñất và cây trồng chính ñặc biệt là ñạm, duy trì ñộ ẩm ñất trong mùa khô. Hiệu quả kinh tế thu nhập từ mô hình so với nông dân tăng 6.240.000 ñồng/ha. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………73 KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 1. Kết luận 1.1. So với các loại cây che phủ khác, cây lạc Arachis pintoi có các ưu ñiểm sau: thuộc loại cây họ ñậu, thân bò, hoa màu vàng, sinh trưởng rất mạnh trong mùa mưa. Sau 8 năm liên tục trồng lạc Arachis pintoi che phủ ñất vẫn không phải trồng lại nên rất hiệu quả về mặt kinh tế (vì chỉ cần trồng 1 lần). Biện pháp nhân giống bằng cành ñạt tỷ lệ sống 90 – 95% nên rất dễ nhân rộng ra diện rộng. Mặt khác, năng suất chất xanh rất cao (92,3 tấn/ha không bón phân và 112 tấn/ha khi có bón), hàm lượng dinh dưỡng trong thân lá lớn, khả năng bổ sung các nguyên tố dinh dưỡng vào cho ñất ñến 302,4kg N; 47,8kg P2O5; 73,3kg K2O nên là cây cải tạo ñất rất tốt. 1.2. Vùng cao nguyên Mộc Châu mang nét ñặc trưng vùng Tây Bắc Việt Nam: ðất ñai chủ yếu là ñất dốc, khí hậu mát vào mùa hè, khô lạnh về mùa ñông và có nét khác biệt so với các vùng khác ở miền Bắc. Lượng mưa tương ñối cao (từ 200 ñến 301mm) tập trung vào giai ñoạn từ tháng 5 ñến tháng 9 tạo nên sự tương phản hai mùa khô và mùa mưa rõ rệt. Là vùng có diện tích ngô và mận phát triển mạnh, nhưng kiểu canh tác còn có nhiều bất cập, chứa nhiều tiềm ẩn về xói mòn gây thoái hoá ñất rất lớn. Vì vậy việc sử dụng giống lạc Arachis pintoi làm cây che phủ ñất trồng xen cây ăn quả (mận), cây lương thực (ngô) là một biện pháp kỹ thuật thích hợp mang lại hiệu quả kinh tế và bảo vệ tài nguyên môi trường. 1.3. Kết quả trồng xen lạc Arachis pintoi làm thảm thực vật tươi che phủ ñất trên ñồi mận cho thấy: Duy trì ñộ ẩm ñất trong mùa khô, giảm hẳn xói mòn rửa trôi ñất chỉ còn 0,9 tấn/ha/năm, năng suất chất xanh thu ñược ñạt 112 tấn/ha, cung cấp nguyên tố dinh dưỡng cho ñất và cây trồng chính ñặc biệt là ñạm (322,4kgN/ha). Hiệu quả thu nhập từ mô hình so với nông dân tăng 9.940.000 ñồng/ha. 1.4. Kết quả trồng xen lạc Arachis pintoi làm thảm thực vật tươi che phủ ñất trên nương ngô ñồi cho thấy: Giảm ñáng kể xói mòn rửa trôi ñất chỉ còn 3,7 tấn/ha/năm so với ñối chứng là 20,8 tấn/ha/năm (giảm 82%), cung cấp nguyên Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………74 tố dinh dưỡng cho ñất và cây trồng chính ñặc biệt là ñạm, duy trì ñộ ẩm ñất trong mùa khô. Lãi thuần thu nhập từ mô hình so với nông dân tăng 6.240.000 ñồng/ha 2. ðề nghị 2.1. Tiếp tục nghiên cứu mở rộng phạm vi ứng dụng của cây lạc Arachis pintoi trên nhiều loại cây trồng khác nhau nhằm khai thác nguồn tài nguyên ñất dốc, ñảm bảo, duy trì ñộ phì ñất, canh tác lâu dài, bền vững, không ảnh hưởng xấu ñến môi trường sinh thái và ñem lại hiệu quả kinh tế cao nhất. 2.2. Tiếp tục nghiên cứu ảnh hưởng của các phương thức che phủ ñất trong canh tác ñất dốc bền vững. Cần nghiên cứu ngưỡng tới hạn của ñộ dốc ñể có thể dùng thảm phủ khô hay tươi, và ñất có ñộ dốc ñến bao nhiêu thì bắt buộc phải chuyển ñổi sang phương thức sử dụng khác như làm tiểu bậc thang hay ruộng bậc thang. ðồng thời cũng nghiên cứu lợi thế so sánh của che phủ ñất và làm bậc thang trên những vùng ñất có ñộ dốc vừa phải (150). 2.3. Nên áp dụng kết quả nghiên cứu của ñề tài vào sản xuất góp phần bước ñầu thay ñổi tập quán canh tác lạc hậu, ñốt nương làm rẫy của bà con các dân tộc vùng cao Tây Bắc. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………75 CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ðẾN LUẬN VĂN 1. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận tiến bộ kỹ thuật che phủ ñất bằng giống lạc lưu niên LN99 (Arachis pintoi). (Năm 2008) TS. Lê Quốc Doanh, Ths. Hà ðình Tuấn, TS. Lê Quốc Thanh, Ths. ðặng ðình Quang, KS. Lê Huy Hoàng, KS. Nguyễn Doãn Hùng, Ths. ðàm Quang Minh và cộng sự. 2. Công trình: “Nghiên cứu, ñánh giá khả năng che phủ, bảo vệ, cải tạo ñất và xây dựng quy trình trồng cây lạc dại - LD99 (Arachis pintoi) ở Vùng miền núi phía Bắc”, ñược nhận Giải nhì, Hội liên hiệp Khoa học Kỹ thuật tỉnh Phú Thọ về các công trình nghiên cứu khoa học nông nghiệp, năm 2007. (ðồng tác giả). 3. Công trình:“Nghiên cứu, ñánh giá khả năng che phủ, bảo vệ, cải tạo ñất và xây dựng quy trình trồng cây lạc dại - LD99 (Arachis pintoi) ở Vùng miền núi phía Bắc” ñược nhận Giải thưởng Lương ðịnh Của của Trung ương ðoàn về các công trình nghiên cứu khoa học nông nghiệp của Thanh niên nông thôn, năm 2008. (ðồng tác giả). Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Tiếng Việt. [1] Nguyễn Ngọc Bình (1988), “Các hệ canh tác nông lâm kết hợp ở Việt Nam và một số mô hình nông lâm kết hợp”. Hội thảo Nông lâm kết hợp – bảo vệ ñất tại tỉnh Vĩnh Phú (cũ), 29/2 – 19/3/1998. [2] Lê Trọng Cúc (1991), Sinh thái học và quản lý tài nguyên thiên nhiên. CRES - ðại học Tổng hợp Hà Nội (tài liệu nội bộ, 1991) [3] Lê Quốc Doanh, Nguyễn Văn Bộ, Hà ðình Tuấn (2003). Nông nghiệp vùng cao: thực trạng và giải pháp. NXB Nông nghiệp [4] Lê Quốc Doanh, Lê Văn Tiềm (2001), “Nghiên cứu một số mô hình cây trồng thích hợp trên ñất dốc huyện miền núi Ngọc Lặc, Thanh Hoá”. Luận án Tiến sĩ nông nghiệp, Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam , Hà Nội. [5] Lê Quốc Doanh (2002), “ Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam nghiên cứu giải pháp sử dụng bền vững ñất dốc góp phần phát triển kinh tế xã hội nông thôn, miền núi”. 50 năm xây dựng và trưởng thành vì sự nghiệp phát triển nông nghiệp nông thôn Việt Nam, tuyển tập Khoa học và Kỹ thuật Nông nghiệp nhân dịp kỷ niệm 50 năm thành lập Viện (1952 – 2002) và ñón nhận Huân chương Hồ Chí Minh, Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội. [6] Lê Quốc Doanh, Hà ðình Tuấn, Andre Chabanne (2005). Canh tác ñất dốc bền vững. NXB Nông nghiệp. [7] ðề tài “Nghiên cứu kỹ thuật canh tác tổng hợp nâng cao hiệu quả sử dụng bền vững tài nguyên thiên nhiên và cải thiện môi trường” thuộc Chương trình “ Nghiên cứu Khoa học công nghệ phục vụ phát triển nông nghiệp miền núi phía Bắc” thực hiện trong giai ñoạn 2002 – 2005. Báo cáo khoa học. [8] Bùi Huy Hiền (2003). ðất miền núi: tình hình sử dụng, tình trạng xói mòn, suy thoái và các biện pháp bảo vệ và cải thiện ñộ phì. Nông nghiệp vùng cao: thực trạng và giải pháp. NXB Nông nghiệp. [9] Hội nghị SALT khu vực miền núi phía Bắc Việt Nam. Trường ñại học Nông nghiệp III Bắc Thái Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………77 [10] Hoàng Kim (1992). Trồng xen ñậu sắn trong hệ thống canh tác vùng ðông Nam Bộ và Duyên Hải miền Trung. Nông nghiệp và công nghiệp thực phẩm số 2, 1992. [11] Nguyễn Quang Mỹ (1993).Thoái hoá ñất ở Việt Nam. Báo cáo khoa học, ðại học Tổng hợp, Hà Nội. [12] Trần An Phong 1995. ðánh giá sử dụng ñất theo quan ñiểm sinh thái và phát triển bền vững. NXB Nông nghiệp. [13] Kỷ yếu hội thảo cây phân xanh, tháng 10 - 1997. [14] Nguyễn Tử Siêm, Thái Phiên (1999), “ðất ñồi núi Việt Nam thoái hoá và phục hồi”. Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội. [15] Thái Phiên, Nguyễn Tử Siêm, 1994. Hiệu quả các biện pháp chống xói mòn và phân bón ñể bảo vệ và tăng năng suất cây trồng trên ñất ñồi. "Tuyển tập các công trình nghiên cứu nông nghiệp". NXB Nông nghiệp, Hà nội. [16] Phạm Chí Thành (1996), “Hệ thống nông nghiệp”, Giáo trình Cao học nông nghiệp, NXB Nông nghiệp, Hà Nội. [17] Lê Duy Thước (1996), “Nông lâm kết hợp”. Giáo trình Cao học nông nghiệp, NXB Nông nghiệp, Hà Nội. [18] Tổng cục thống kê (2002) 2003, Niên giám thống kê. NXB thống kê [19] Nguyễn Văn Trương (1985), “Kiến tạo các mô hình Nông – Lâm kết hợp”. NXB Nông nghiệp, Hà Nội. [20] Bùi Quang Toản (1991). Một số vấn ñề ñất nương rẫy ở Tây Bắc và phương hướng sử dụng. Luận án phó tiến sỹ khoa học nông nghiệp, Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam, Hà Nội [20] Hà ðình Tuấn (2001), “Sử dụng biện pháp che phủ ñất ñể canh tác ñất dốc bền vững”. Thông tin Nông lâm kết hợp ngày nay, Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam (VASI) và Trung tâm quốc tế nghiên cứu về Nông lâm kết hợp (ICRAF). 2. Tiếng Anh [21] Abujamin S., 1985. Crop residue much for conserving soil in uplands of Indonesia. SCSA, Iowa Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………78 [22] Bell L.C and Edwards D.G. (1986). The role of aluminum in acid soil infertility. Soil management under humid conditions in Asia and Pacific, IBSRAM proceedings, No 5. [23] Cooper P.J.M., and Buresh R.J. (ads). ,1997. The science and practice of short- term improved fallows. Agro forestry systems. [24] Dennis D.P., (1993), “The Philippines Sustainable Agriculture and the Environment in the Humid tropic”. National Academy Press, Washington DC. [25] FAO.,1990. Food crops. [26] Garrity D.P. and others (1993). The Philippines sustainable agriculture and the environment in the humid tropics. National Academy Press, Washington DC, USA. [27] Hoey M., Vol 1. No 1, 1991. Land use related problem and development strategies for stable agricultural systems for the high land agricultural social development project, IBSRAM [28] Hudson N.W.(1976). Soil conservation 4th printing batsford. London. [29] JCRR(Joint commison on rural reconstruction),1997.Research Abstracts. Taiwan. [30] Intosh I.L.Mc. (1980). Croping systems and soil classification for Agrotechnology development and transfer. Bogor, Indonesia. [31] Meane L. M. (1996). The use and requirement of nutrients for sustainable food prodution in Asia: current review IMPHOS - AARD/CSAR international conference in Asia and IFA - FADINAD regional meeting, Bali, Indonesia December 9 – 12, 1996 [32] Sajjapongse A. (1993). The network for the management of sloping lands for sustainable agriculture in Asia. Reports and papers on the management of acid soil, IBSRAM/Asia land network document [33] Sheng T.C. , 1989. Soil conservation for small farmers in the humid tropics, FAO soil bulletin No 60. Rome [33] Vine H., (1953), “Experiment on the maintenance of soil fertility at Abadan”. J. Exper. Agriculture. [34] Wichaldit W. Forests, shifting cultivation and erosion in Northern Thailand. NADC, 1977. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………79 MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ CÂY LẠC ARACHIS PINTOI Mô hình trồng xen lạc Arachis pintoi trên ñồi mận Mộc Châu – Sơn La năm 2002 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………80 Chăm sóc lạc Arachis pintoi sau khi thu hoạch Ngô Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………81 Mô hình trồng xen lạc Arachis pintoi với ngô Mộc Châu – Sơn La từ năm 2003 ñến năm 2005 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………82 Ứng dụng của lạc Arachis pintoi với ñiều tại Tây nguyên từ năm 2004 ñến năm 2006 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………83 Ứng dụng của lạc Arachis pintoi với tiêu tại Tây nguyên từ năm 2004 ñến năm 2006 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………84 Lạc Arachis pintoi với cây trồng trên ñất dốc Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………85 Lạc Arachis pintoi với cảnh quan môi trường Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………86 Giải thưởng Lương ðịnh Của của Trung ương ðoàn về các công trình nghiên cứu khoa học nông nghiệp của Thanh niên nông thôn năm 2008. (ðồng tác giả) ._.