Tóm tắt Luận án Tình hình chất hữu cơ, mùn và các biện pháp cải thiện chất hữu cơ trong đất xám tỉnh Bắc Giang

c định bằng phương pháp Kjeldahl; Để phân tích lân và kali, mẫu thực vật được tro hóa khô ở nhiệt độ 500oC trong 8 hai giờ rồi hòa tan bằng HCl 6M. Lân tổng số: xác định lân trong dung dịch công phá bằng máy quang phổ, kali tổng số: bằng máy quang kế ngọn lửa. 2.2.6. Phương pháp bố trí thí nghiệm theo dõi tốc độ phân hủy tàn dư hữu cơ (Thí nghiệm trong chậu) Đất được sử dụng là đất xám điển hình (ACh). Đất ruộng lúa nước (trồng lúa khi ngập nước) lấy ở tầng mặt (0-13 cm), dung trọng D = 1,2 g/cm3; Đất ruộng cạn (đất canh tác cây trồng cạn: đất chuyên rau màu và đất trồng cây ăn quả) lấy ở tầng mặt (0-15 cm), dung trọng D = 1,1 g/cm3. Thí nghiệm tiến hành trong chậu với 3 lần nhắc lại. Lượng đất sử dụng là 10 kg/chậu. Chậu nhựa có kích thước: cao 50 cm, đường kính 30 cm. Đáy chậu có lỗ thoát nước. Chậu được đặt trên nền trong nhà lưới, có mái che để khống chế độ ẩm đất theo yêu cầu của các thí nghiệm. Thí nghiệm không trồng cây, chỉ để đất trống. Đối với đất ruộng lúa nước duy trì lớp nước ngập 5 cm (đất ngập nước). Đối với đất ruộng cạn (đất khô) duy trì độ ẩm đất dao động trong khoảng 14-20% (giống như trạng thái ẩm đất tự nhiên của đất xám điển hình). Khi độ ẩm <14% thì tưới nước để nâng độ ẩm lên đến 20%. Trong các thí nghiệm sử dụng chế phẩm Streptomyces hygroscopicus có khả năng phân giải xenlulo và phân giải tinh bột, mật độ VSV 109 CFU/g. Chế phẩm VSV được tưới đều vào đất ở CT3 và CT4. Vôi tán nhỏ, trộn đều vào đất thí nghiệm ở CT2 và CT4. Bón vôi, chế phẩm VSV vào túi chứa tàn dư thực vật theo liều lượng nghiên cứu ở CT1, CT2, CT3 của các thí nghiệm. Các tàn dư thực vật được vùi vào đất với liều lượng 5 tấn khô/ha/vụ. Lượng chất hữu cơ này tương đương với lượng tàn dư thực vật thu được trong 1 vụ/ha ở vùng đất bạc màu. Tàn dư thực vật được cắt nhỏ 3 - 5 cm, cho vào túi vải màn, vùi xuống đất sâu 5 cm. * Thí nghiệm 1: Đánh giá tốc độ phân hủy rơm rạ trong đất ngập nước CT1 (ĐC): Bón vùi rơm rạ (5 tấn khô/ha – 32,05 g/chậu); CT2: ĐC + vôi (1 tấn CaO/ha – 6,41 g/chậu); CT3: ĐC + Chế phẩm vi sinh vật (1.100 lít/ha – 7,05 ml chế phẩm/chậu); CT4: ĐC + Chế phẩm vi sinh vật (như CT3) + vôi (như CT2) * Thí nghiệm 2: Đánh giá tốc độ phân hủy của dây lạc trong ngập nước CT1 (ĐC): Vùi dây lạc (5 tấn khô/ha – 32,05 g/chậu); CT2: ĐC + vôi (1 tấn CaO/ha – 6,41 g/chậu); CT3: ĐC + Chế phẩm vi sinh vật (1.100 lít/ha – 7,05 ml chế phẩm/chậu); CT4: ĐC + Chế phẩm vi sinh vật (như CT3) + vôi (như CT2) * Thí nghiệm 3: Đánh giá tốc độ phân hủy của rơm rạ ngập nước CT1 (ĐC): Vùi rơm rạ (5 tấn khô/ha – 30,30 g/chậu); CT2: ĐC + vôi (1 tấn CaO/ha – 6,06 g/chậu); CT3: ĐC + Chế phẩm vi sinh vật (1.100 lít/ha – 6,67 ml chế phẩm/chậu); CT4: ĐC + Chế phẩm vi sinh vật (như CT3) + vôi (như CT2) 9 * Thí nghiệm 4: Đánh giá tốc độ phân hủy của dây lạc trong đất khô CT1 (ĐC): Vùi dây lạc (5 tấn khô/ha – 30,30 g/chậu); CT2: ĐC + vôi (1 tấn CaO/ha – 6,06 g/chậu); CT3: ĐC + Chế phẩm vi sinh vật (1.100 lít/ha – 6,67 ml chế phẩm/chậu); CT4: ĐC + Chế phẩm vi sinh vật (như CT3) + vôi (như CT2) * Thí nghiệm 5: Đánh giá tốc độ phân hủy của cúc dại Thái Lan trong đất khô CT1 (ĐC): Vùi cúc dại Thái Lan (5 tấn khô/ha – 30,30 g/chậu); CT2: ĐC + vôi (1 tấn CaO/ha – 6,06 g/chậu); CT3: ĐC + Chế phẩm vi sinh vật (1.100 lít/ha – 6,67 ml chế phẩm/chậu); CT4: ĐC + Chế phẩm vi sinh vật (như CT3) + vôi (như CT2). Theo dõi thí nghiệm: Định kỳ 30-60 ngày lấy túi vải màn lên rửa sạch đất, đem sấy khô chất hữu cơ còn lại, cân để xác định khối lượng bị phân hủy; Đối với thí nghiệm vùi rơm rạ tiến hành trong 1 năm từ 4/2011 đến 3/2012, cả trong điều kiện ruộng nước và ruộng cạn; Đối với thí nghiệm vùi lạc và cúc dại Thái Lan chỉ tiến hành trong giai đoạn từ 4-10/2011, riêng cúc dại Thái Lan chỉ tiến hành thí nghiệm trên đất ruộng cạn vì cúc dại Thái Lan là loại cây phát triển trên đất trồng cạn. 2.2.7. Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng Địa điểm thực hiện các thí nghiệm 1, 2, 3 và 4: Thôn Ngọc Sơn, xã Quang Thịnh, huyện Lạng Giang, tỉnh Bắc Giang. * Thí nghiệm 6: Mô hình trồng cây che phủ dưới tán vải trên đất xám feralit: Thí nghiệm được tiến hành trên đồi trồng vải 15 năm tuổi. Công thức thí nghiệm như sau: CT1: Đối chứng - không trồng cây phủ đất; CT2: Trồng lạc dại dưới tán vải; CT3: Trồng chè khổng lồ dưới tán vải; CT4: Trồng cúc dại Thái Lan dưới tán vải. Thí nghiệm được tiến hành từ 5.2008 đến 12.2010 trên các ô lớn diện tích 144 m2. Chế độ bón phân cho vải: 10 kg phân chuồng hoai, 0,1 kg phân supe phốt phát đơn và 0,1 kg kali clorua (cây/năm); Trong đó: Phân chuồng hoai hàm lượng trung bình: N = 0,34%, P2O5 = 0,38%, K2O = 0,45%; Phân urê (46% N), phân supe phốt phát đơn (16% P2O5), phân kali clorua (60% K2O). Cúc dại, lạc dại, chè khổng lồ được trồng theo băng đường đồng mức, không bón phân, chỉ tưới nước đảm bảo độ ẩm khi trồng. Cách thức xác định năng suất các cây che phủ đất: trên mỗi công thức, chọn 18 ô, mỗi ô 1m2, lần lượt cắt mỗi lần 3 ô và xác định năng suất trung bình cho 1 ô theo thứ tự các thời gian cần cắt (6 thời điểm) để theo dõi biến động về năng suất. * Thí nghiệm 7: Mô hình trồng cây che phủ dưới tán vải trên đất xám điển hình: CT1: Đối chứng - không trồng cây phủ đất dưới tán vải; CT2: Trồng lạc chịu hạn (giống MD9) dưới tán vải; CT3: Trồng đỗ tương chịu hạn (giống DT 2008) dưới tán vải; CT4: Trồng lạc trên đất trồng màu (giống MD6) ; CT5: Trồng đỗ tương trên đất trồng màu (giống DT96). 10 Chế độ bón phân cho vải: 10 kg phân chuồng hoai, 0,1 kg phân supe phốt phát đơn và 0,1 kg kali clorua (cây/năm). Chế độ bón phân cho lạc MD6 và lạc chịu hạn MD9: Phân chuồng 8 tấn + vôi bột 500 kg + 90 kg N + 120 kg P2O5 + 60 kg K2O /ha/vụ. Chế độ bón phân cho đỗ tương DT96 và đỗ tương chịu hạn DT2008: 8 tấn phân chuồng + 300 kg vôi bột + 60 N + 90 P2O5 + 60 K2O /ha/vụ. Thời gian tiến hành thí nghiệm: Trồng lạc MD6 và lạc chịu hạn MD9: Vụ thu đông năm 2008, vụ xuân năm 2009, vụ thu đông năm 2009 và năm 2010. Trồng đỗ tương DT96 và đỗ tương chịu hạn DT2008: vụ xuân năm 2009, vụ hè thu năm 2009 và vụ đông năm 2009. Diện tích ô thí nghiệm: 144 m2. Số lần lặp lại: 3. * Thí nghiệm 8: Đánh giá ảnh hưởng của bón phân hữu cơ và cày vùi tàn dư thực vật tới chất lượng đất lúa nước. Thí nghiệm được tiến hành trên đất xám có tầng loang lổ, đất trồng 2 vụ lúa/năm; CT1: Đối chứng - Đất chỉ bón phân khoáng, không vùi tàn dư thực vật + trồng lúa; CT2: Bón phân khoáng + phân hữu cơ + cày vùi tàn dư thực vật + trồng lúa. Trong đó: Vụ xuân: Phân khoáng: bón phân NPK (100 kg N + 80 kg P2O5 + 80 kg K2O) /1 ha. Phân hữu cơ: bón phân chuồng 8 tấn/ha. Cày vùi tàn dư thực vật: cày vùi 12,5 tấn tươi/ha thân rơm rạ của vụ lúa trước, tương đương với 5,0 tấn khô không khí/ha. Cày vùi lật gốc rơm rạ 15-20 cm; Vụ mùa: Phân khoáng: bón phân NPK (90 kg N + 60 kg P2O5 + 60 kg K2O) /1 ha. Phân hữu cơ: bón phân chuồng 8 tấn/ha. Cày vùi tàn dư thực vật: cày vùi 11,0 tấn tươi/ha thân rơm rạ của vụ lúa trước, tương đương với 5,0 tấn khô không khí/ha. Cày vùi lật gốc rơm rạ 15-20 cm; Thí nghiệm được tiến hành trong 2 năm với 3 vụ: Vụ mùa 2009, vụ xuân 2010 và vụ mùa 2010. Giống lúa được gieo trồng là Khang Dân; Thí nghiệm được thực hiện trên các ô lớn có diện tích 360 m2. * Thí nghiệm 9: Đánh giá ảnh hưởng của bón phân hữu cơ và cày vùi tàn dư thực vật tới chất lượng đất trồng cạn. Thí nghiệm được tiến hành trên đất xám có tầng loang lổ gồm 6 CT: CT1: Đối chứng - Đất chỉ bón phân khoáng, không vùi tàn dư thực vật, trồng lạc. CT2: Bón phân khoáng + phân hữu cơ + cày vùi tàn dư thực vật, trồng lạc. CT3: Đối chứng - Đất chỉ bón phân khoáng, không vùi tàn dư thực vật, trồng ngô. CT4: Bón phân khoáng + phân hữu cơ + cày vùi tàn dư thực vật, trồng ngô. CT5: Đối chứng - Đất chỉ bón phân khoáng, không vùi tàn dư thực vật, trồng đỗ tương. CT6: Bón phân khoáng + phân hữu cơ + cày vùi tàn dư thực vật, trồng đỗ tương. Thí nghiệm được tiến hành trong 2 năm với 4 vụ: Vụ đông 2009, vụ xuân 2010, vụ hè thu 2010 và vụ đông 2010. Các giống được gieo trồng: lạc MD6, đỗ tương DT96, ngô LVN10; Liều lượng bón phân cho từng cây như sau: + Lạc MD6: vụ xuân và vụ hè thu bón 8 tấn phân chuồng + 500 kg vôi bột + 90 N + 100 P2O5 + 60 K2O /ha; Vụ đông: 8 tấn phân chuồng + 500 kg vôi bột + 90 N + 120 P2O5 + 60 K2O/ ha 11 + Đỗ tương DT96: vụ xuân và vụ hè thu bón 8 tấn phân chuồng + 300 kg vôi bột + 50 N + 90 P2O5 + 70 K2O / ha; vụ đông bón 8 tấn phân chuồng + 300 kg vôi bột + 60 N + 90 P2O5 + 60 K2O/ ha + Ngô LVN10: vụ xuân và vụ hè thu bón 8 tấn phân chuồng + 120 N + 90 P2O5 + 60 K2O / ha; Vụ đông bón 8 tấn phân chuồng + 150 N + 90 P2O5 + 90 K2O/ ha; ở các vụ đều tiến hành vùi tàn dư thực vật: Thân tàn ngô được cày vùi 16,5 tấn tươi/ha tương đương với 5,0 tấn khô không khí/ha; Thân đỗ tương và lạc được cày vùi 12,5 tấn tươi/ha tương đương với 5,0 tấn khô không khí/ha. Thí nghiệm được thực hiện trên các ô lớn có diện tích 360 m2. 2.2.8. Phương pháp theo dõi sinh trưởng, phát triển và năng suất cây Chọn 5 khóm cây theo phương pháp đường chéo trên mỗi ô thí nghiệm để theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển. Chiều cao cây được đo từ gốc đến phần cao nhất của cây; Năng suất chất xanh: Chọn 3 ô (kích thước 1 x 1 m) dọc theo chiều dài của ô thí nghiệm, cắt toàn bộ cách đất 3 cm rồi cân sinh khối tươi, tính năng suất trung bình cho 1 m2. 2.2.9. Phương pháp thống kê Xử lý các số liệu nghiên cứu bằng thủ công và các phần mềm chuyên dụng như Excel, IRRISTAT 5.0. 2.2.10. Phương pháp tính hiệu quả kinh tế Tổng chi phí (C): Bao gồm tổng các loại chi phí phục vụ cho canh tác một loại cây trồng/vụ (tính cả lao động gia đình). C = IE+Dp+LĐg trong đó IE: Chi phí trung gian (không tính LĐ gia đình); Dp: Khấu hao tài sản cố định; LĐg: Lao động gia đình; Trong đó: IE = VC+DVP+LĐt+LV. VC: Chi phí vật chất (giống, phân bón, thuốc BVTV); DVP: Dịch vụ phí (làm đất, thủy lợi, BVTV, vận tải, khuyến nông,...); LĐt: Lao động thuê; LV: Lãi vay ngân hàng. Tổng thu nhập (Giá trị sản xuất - GO): được quy ra bằng tiền mặt, tính theo sản l- ượng thu được của các loại cây trồng, so với giá sản phẩm tại thời điểm điều tra. GO = SL x GB trong đó SL: Sản lượng thu được; GB: Giá bán sản phẩm. Thu nhập thuần (Lợi nhuận - Pr): Tổng thu nhập – Tổng chi phí (bao gồm cả chi phí công lao động). Pr = GO – C hoặc Pr = MI – LĐg. MI: Thu nhập hỗn hợp (không tính LĐ gia đình). 12 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của vùng nghiên cứu 3.1.1. Điều kiện tự nhiên Lạng Giang là huyện miền núi có vị trí là cửa ngõ nối liền các tỉnh phía Đông Bắc với thành phố Bắc Giang. - Địa hình, địa mạo: Huyện có hướng dốc chính nghiêng từ Đông sang Tây và từ Bắc xuống Nam, được chia thành ba vùng địa hình chính là: vùng cao, vùng đồng bằng và vùng thấp. - Khí hậu: Nhiệt độ bình quân cả năm 23,30C, tổng tích ôn đạt trên 8.5000C; Lượng mưa bình quân hàng năm 1.476 mm nhưng phân bố không đều tập trung vào các tháng 7, 8, 9 nên thường gây úng ngập cục bộ ở các vùng thấp trũng. Tuy nhiên tháng 10 năm 2010 lại có lượng mưa lớn bất thường, gây úng ngập ở một số vùng trong huyện; Lượng bốc hơi bình quân của vùng 1.034 mm/năm, bằng 70% lượng mưa trung bình hàng năm; Độ ẩm không khí bình quân cả năm khoảng 81%, tuy nhiên trong mùa khô, độ ẩm trung bình giảm còn khoảng 77%; Bão ảnh hưởng có 2 - 3 cơn trong một năm, bão thường đi kèm mưa lớn 200 - 300 mm. - Tài nguyên đất: Tài nguyên đất của Lạng Giang được hình thành do hai nguồn gốc phát sinh gồm: Đất hình thành tại chỗ do phong hoá đá mẹ và đất hình thành do phù sa sông bồi tụ, do đó có thể chia đất của huyện thành các nhóm đất chính sau: Nhóm đất phù sa; nhóm đất thung lũng; nhóm đất xám bạc màu và nhóm đất đỏ vàng. Theo phân loại của FAO- UNESCO đất của huyện Lạng Giang được chia thành 2 nhóm đất chính là: Đất xám (Acrisoils) và Đất phù sa (Fluvisoils). - Tài nguyên nước: Tài nguyên nước mặt của huyện bao gồm các con sông chính như sông Thương, ngòi Bừng, ngòi Quất Lâm và hệ thống các hồ ao khác. - Tài nguyên rừng: Diện tích đất lâm nghiệp của huyện có 1.541,71 ha, chiếm 6,23% diện tích tự nhiên. 3.1.2. Thực trạng phát triển kinh tế, xã hội Trong giai đoạn 2005 - 2010 kinh tế của huyện liên tục tăng trưởng khá, năm sau cao hơn năm trước. Tốc độ phát triển kinh tế của các ngành kinh tế ước đạt 13,5%; trong đó: nông lâm thủy sản tăng 5,45%; công nghiệp - TTCN và XD tăng 18,65%; thương mại dịch vụ tăng 20,8%. Cơ cấu kinh tế chuyển dịch theo hướng tích cực, tỷ trọng giá trị sản xuất nông lâm thủy sản giảm từ 47,27% (năm 2005) xuống còn 39,71% năm 2010; công nghiệp - TTCN và XD từ 34,4% (năm 2005) xuống 30,28%; thương mại dịch vụ tăng từ 18,33% (năm 2005) lên 30,01%. 13 3.2. Đặc điểm nhóm đất xám huyện Lạng Giang, tỉnh Bắc Giang 3.2.1. Phân loại đất xám của huyện Lạng Giang Theo kết quả nghiên cứu của Viện QH&TKNN, ở địa bàn huyện Lạng Giang năm 2010 có 16.884,20 ha đất xám (Acrisols) với các đơn vị đất sau: Đất xám điển hình (ACh) với diện tích 3.824,00 ha; Đất xám có tầng loang lổ (ACp) với diện tích 8.296,50 ha và Đất xám feralit (ACf) với diện tích 4.763,70 ha. 3.2.2. Một số tính chất lý, hóa học của đất nghiên cứu Kết quả đánh giá các tính chất lý, hóa học chính của đất xám ở huyện Lạng Giang được thể hiện ở bảng 3.1 cho thấy: a. Đất xám điển hình (ACh): có độ phì nhiêu ở mức thấp với các hạn chế cơ bản cho sản xuất nông nghiệp: Thành phần cơ giới nhẹ, đất chua; hàm lượng hữu cơ, CEC, dinh dưỡng tổng số và dễ tiêu đều ở mức thấp. Trong canh tác người dân thường sử dụng đơn vị đất này để trồng cây hàng năm: chuyên lúa, lúa màu, chuyên màu và một ít diện tích trồng vải. b. Đất xám có tầng loang lổ (ACp): có độ phì nhiêu ở mức thấp. Các yếu tố hạn chế chính trong sản xuất nông nghiệp là: đất chua, OM% thấp, dinh dưỡng dễ tiêu từ trung bình đến thấp; CEC, Ca và Mg trao đổi thấp. Đơn vị đất này chủ yếu phân bố ở những nơi có địa hình cao, gặp khó khăn về nước tưới, đã dẫn đến hiện tượng thoái hóa hóa học, tạo kết von trong đất. Hiện nay người dân sử dụng chủ yếu để trồng các cây hàng năm như chuyên lúa, lúa-màu và chuyên màu. c. Đất xám feralit (ACf): có độ phì nhiêu trung bình với các hạn chế chính trong sản xuất nông nghiệp là: TPCG từ nhẹ đến trung bình, đất chua; CEC, OM% và lân dễ tiêu biến động từ thấp đến trung bình; Ca và Mg trao đổi trong đất rất thấp. Hiện tại trên loại đất này được người dân trồng cây lâu năm như vải, rừng sản xuất nhưng cho hiệu quả chưa cao. 3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại hình sử dụng đất đến diễn biến chất hữu cơ và mùn ở vùng nghiên cứu 3.3.1. Các loại hình sử dụng đất trên đất xám huyện Lạng Giang, tỉnh Bắc Giang Qua điều tra ở địa bàn huyện Lạng Giang trên 3 đơn vị đất nghiên cứu có các loại hình sử dụng đất chủ yếu là chuyên lúa, chuyên màu, lúa màu, cây ăn quả và rừng sản xuất. 3.3.2. Một số đặc điểm trạng thái chất hữu cơ và mùn của đất 3.3.2.1. Hàm lượng chất hữu cơ và mùn trong đất Hàm lượng chất hữu cơ và mùn trong đất huyện Lạng Giang nhìn chung không cao. Ở tầng đất mặt, hàm lượng chất hữu cơ dao động từ 1,85 đến 3,89%, hàm lượng mùn dao động từ 1,48 đến 3,45%. 14 Bảng 3.1. Kết quả phân tích các phẫu diện đất điển hình Tên đơn vị đất Phẫu diện đất LUT Độ sâu (cm) Tỷ lệ cấp hạt (%) pHH2o pHKCl Hàm lượng tổng số (%) Hàm lượng dễ tiêu (mg/100g đất) Cation trao đổi (ldl/100g đất) CEC (ldl/ 100g đất) Cát Limon Sét OM N P2O5 K2O P2O5 K2O Ca2+ Mg2+ Al3+ K+ Đất xám điển hình (ACh) LG10 2 lúa- màu 0-25 58,08 34,38 7,55 6,3 5,3 2,58 0,15 0,06 0,51 7,77 2,55 6,62 0,26 0,04 0,05 10,12 25-40 50,33 35,28 14,40 5,7 4,1 1,22 0,05 0,04 0,38 0,76 1,08 7,64 0,90 - 0,02 8,82 40-90 22,75 39,33 37,93 4,6 3,7 0,26 0,04 0,03 0,40 0,50 1,91 7,58 0,17 - 0,04 8,32 LG13 Chuyên màu 0-25 58,35 26,08 15,58 7,2 7,0 2,00 0,14 0,10 1,05 15,30 8,93 9,88 0,19 - 0,19 10,44 25-45 25,63 33,08 41,30 4,3 3,7 0,89 0,09 0,03 1,25 0,99 2,37 3,98 0,09 2,58 0,05 13,47 45-90 34,58 27,58 37,85 4,3 3,9 0,58 0,03 0,04 1,16 0,67 2,86 4,78 0,41 1,85 0,06 12,61 LG07 Vải 0-12 66,09 19,57 14,34 5,3 4,1 1,94 0,17 0,18 1,45 10,81 10,24 1,98 1,35 0,82 0,08 6,78 12-41 68,72 17,08 14,20 5,1 4,1 1,08 0,14 0,05 2,06 0,87 2,85 1,92 1,57 0,75 0,05 4,98 41-120 66,20 17,80 16,00 5,8 4,1 0,79 0,09 0,03 1,98 0,75 1,98 1,15 1,02 0,69 0,03 4,85 Đất xám có tầng loang lổ (ACp) LG02 Lúa – màu 0- 20 25,68 34,04 40,28 5,8 5,6 2,22 0,28 0,04 0,38 10,76 1,18 9,87 0,19 0,02 0,19 10,32 20- 30 16,52 33,30 50,18 5,5 5,1 1,27 0,07 0,03 0,40 5,50 1,97 3,92 0,17 2,58 0,05 7,56 30- 120 10,47 27,31 62,22 5,0 4,7 0,89 0,05 0,10 1,05 4,30 1,93 4,77 0,47 1,85 0,06 7,15 LG03 Chuyên lúa 0-20 40,32 38,09 21,59 5,8 5,3 2,39 0,21 0,05 0,62 7,12 2,27 4,14 0,13 0,02 0,06 9,86 20-31 50,61 21,02 28,37 5,5 4,8 1,31 0,10 0,03 0,41 0,92 1,12 2,67 0,26 0,01 0,03 9,75 31-120 26,42 39,70 33,88 4,9 4,2 0,69 0,06 0,03 0,36 0,57 1,82 2,18 0,18 - 0,02 9,71 LG09 Chuyên màu 0 - 20 57,10 15,05 27,85 6,7 5,4 2,43 0,16 0,13 0,57 9,36 3,14 10,10 0,98 0,05 0,07 13,91 20 - 32 50,43 23,75 25,82 6,5 6,1 0,52 0,10 0,03 0,49 1,31 3,79 7,00 0,59 - 0,08 10,56 32 - 80 36,70 27,50 35,80 5,0 4,4 1,08 0,06 0,02 0,58 0,87 3,71 7,00 0,93 1,20 0,16 13,14 Đất xám feralit (ACf) LG11 Vải 0-19 51,78 32,58 15,65 4,8 4,2 3,41 0,24 0,07 1,44 14,8 12,20 6,87 0,38 0,21 0,26 14,55 19-70 66,03 5,20 28,78 4,3 3,7 0,84 0,15 0,04 2,26 0,90 2,91 4,34 0,75 3,63 0,06 12,71 LG12 Vải 0-18 55,05 28,63 16,33 4,2 3,6 2,56 0,15 0,07 0,69 9,41 5,14 1,42 0,31 1,80 0,11 12,22 18-40 48,78 30,33 20,90 4,1 3,8 0,96 0,10 0,04 0,70 1,25 2,10 1,28 0,39 2,45 0,04 10,72 40-85 67,38 0,43 32,20 4,1 3,6 0,33 0,08 0,03 0,84 1,10 2,46 2,06 0,08 4,65 0,05 12,16 LG17 Rừng sản xuất 0 - 12 65,03 19,57 15,40 5,3 4,2 1,94 0,12 0,08 0,60 1,23 3,14 2,03 0,08 1,62 0,06 6,78 12- 40 67,12 17,26 15,62 5,1 4,1 1,03 0,11 0,09 0,71 1,02 3,32 0,85 1,17 2,90 0,06 4,98 40- 120 34,25 28,16 37,59 4,8 4,0 0,77 0,09 0,11 0,86 0,81 3,53 1,08 0,71 3,01 0,05 4,85 1 4 15 Hàm lượng chất hữu cơ và mùn giảm dần theo chiều sâu phẫu diện. Hàm lượng mùn chiếm từ 68,42 đến 90,84% lượng chất hữu cơ của đất. Với cả 3 đơn vị đất, sự chênh lệch về tỷ lệ mùn/OM giữa các tầng đất của các loại hình sử dụng đất và giữa các loại hình sử dụng đất với nhau là không đáng kể. 3.3.2.2. Trữ lượng mùn trong đất nghiên cứu Trữ lượng chất hữu cơ và mùn trong tầng mặt của đất xám vùng nghiên cứu đều thấp, dao động tương ứng từ 26,31 đến 80,86 tấn/ha và 20,07 đến 71,76 tấn/ha, trong đó trữ lượng cao nhất là ở đất xám feralit và thấp nhất là ở đất xám điển hình. Trong toàn phẫu diện, trữ lượng chất hữu cơ và mùn dao động từ 90,08 đến 189,95 tấn/ha và 71,33 đến 163,37 tấn/ha, cao nhất là ở đất xám có tầng loang lổ và thấp nhất là đất xám feralit. Trên cùng loại hình sử dụng đất lúa - màu: đất xám điển hình có trữ lượng chất hữu cơ và mùn ở tầng mặt lớn nhất, thấp nhất là đất xám có tầng loang lổ. Trên cùng loại hình sử dụng đất cây ăn quả: ở tầng mặt đất xám feralit có có trữ lượng chất hữu cơ và mùn lớn nhất, thấp nhất là đất xám điển hình. Trong toàn phẫu diện thì đất xám điển hình lại có trữ lượng chất hữu cơ và mùn lớn nhất, thấp nhất là đất xám feralit. Theo Lê Thái Bạt (1991), trữ lượng mùn trong đất xám Acrisols (ở độ cao < 300 m) chưa bị thoái hóa ở độ sâu 0-20 cm là 74 tấn/ha, ở độ sâu 0-100 cm là 189 tấn/ha. So sánh với trữ lượng mùn trong đất nghiên cứu cho thấy đất xám ở Lạng Giang đều có trữ lượng mùn thấp hơn, chứng tỏ đã diễn ra tình trạng thoái hóa hữu cơ ở trên toàn bộ diện tích đất xám của huyện. 3.3.2.3. Thành phần mùn của đất nghiên cứu Trong tất cả các phẫu diện nghiên cứu đều có hàm lượng axit fulvic lớn hơn axit humic. Do trong điều kiện nhiệt độ, ẩm độ cao, hàm lượng Ca++ thấp đã hạn chế việc hình thành và tích lũy axit humic. Đồng thời, quá trình chuyển hóa chất hữu cơ thành mùn fulvic thuận lợi hơn, vì vậy lượng axit fulvic tích lũy trong đất nhiều hơn axit humic. Axit humic ở loại sử dụng đất chuyên lúa trên đất xám có tầng loang lổ là cao nhất (0,32%), thấp nhất là loại sử dụng đất lúa màu (0,16%). Trong thành phần của hợp chất mùn, ở tầng mặt của hầu hết tất cả các mẫu đất nghiên cứu có hàm lượng humin cao hơn hàm lượng axit humic và axit fulvic, hàm lượng humin dao động từ 0,27 đến 1,00% và cao hơn so với tầng dưới. Nguyên nhân do trong điều kiện chua, các axit mùn liên kết với các phân tử vô cơ của đất (gồm các cation kim loại, khoáng sét) và phần tàn dư hữu cơ chưa phân giải được bổ sung hàng năm làm tăng hàm lượng humin trong thành phần mùn. 3.3.2.4. Chất lượng mùn trong đất nghiên cứu Chất lượng mùn thể hiện qua 2 chỉ tiêu là tỷ lệ C/N và CH/CF. Kết quả được thể hiện ở bảng 3.2. 16 Bảng 3.2. Chất lượng mùn trong đất nghiên cứu Loại đất LUT Phẫu diện Tầng (cm) OC (%) N (%) C/N CH/CF ACp Chuyên màu LG01 0-20 1,28 0,25 5,12 0,57 20-31 1,12 0,10 11,20 0,53 31-120 0,59 0,08 7,38 0,59 LG09 0-20 1,41 0,16 8,81 0,51 20-32 0,30 0,10 3,00 0,63 32-80 0,63 0,06 10,50 0,63 Chuyên lúa LG03 0-20 1,39 0,21 6,62 0,48 20-31 0,76 0,10 7,60 0,56 31-120 0,40 0,06 6,67 0,42 LG08 0-20 1,46 0,21 6,95 0,60 20-40 0,66 0,12 5,50 0,56 40-120 0,50 0,08 6,25 0,60 LM LG02 0-20 1,29 0,28 4,61 0,52 20-30 0,74 0,07 10,57 0,52 30-120 0,52 0,05 10,40 0,50 LG18 0-20 1,42 0,20 7,10 0,53 20-40 0,67 0,08 8,38 0,58 40-120 0,61 0,06 10,17 0,56 ACf Cây ăn quả LG11 0-19 1,98 0,24 8,25 0,44 19-70 0,49 0,15 3,27 0,50 LG12 0-18 1,49 0,15 9,93 0,41 18-40 0,56 0,10 5,60 0,53 40-85 0,19 0,08 2,38 0,33 Rừng sản xuất LG04 0-12 2,26 0,22 10,27 0,61 12-45 0,59 0,12 4,92 0,47 45-120 0,55 0,08 6,88 0,57 LG14 0-25 1,80 0,21 8,57 0,47 25-100 0,68 0,11 6,18 0,57 LG17 0-12 1,13 0,12 9,42 0,47 12-40 0,60 0,11 5,45 0,40 40-120 0,45 0,09 5,00 0,50 17 Tỷ lệ C/N của đa số các mẫu đất nghiên cứu không cao, dao động từ 2,38 đến 14,20. Ở tầng mặt dao động từ 4,61 đến 10,27 (trung bình bằng 7,74), ở tầng dưới cùng từ 2,38 đến 11,33 (trung bình bằng 6,74) cho thấy tàn tích hữu cơ khó bị phân hủy hơn. Phần lớn các mẫu có tỷ lệ C/N < 10, điều này phản ánh quá trình phân hủy nhanh các hợp chất hữu cơ trong đất, sự phân giải chất hữu cơ và mùn mạnh, khả năng cung cấp đạm từ chất hữu cơ và mùn cao, bên cạnh đó nó cũng cho biết sự suy giảm nhanh chất hữu cơ và mùn trong đất nghiên cứu. Trên loại hình sử dụng đất lúa màu và chuyên màu ở đất xám có tầng loang lổ có tỷ lệ C/N ở tầng đất mặt là thấp nhất. Trên đất xám có tầng loang lổ dưới loại hình sử dụng đất rừng sản xuất, cây ăn quả, trên đất xám điển hình ở loại hình sử dụng đất lúa màu, ở loại hình sử dụng đất chuyên màu có tỷ lệ C/N ở tầng đất mặt nằm trong khoảng 8 - 12, điều này cho thấy chất lượng chất hữu cơ trong đất khá tốt, mùn ổn định. Với cùng loại hình sử dụng đất lúa màu, tỷ lệ C/N trên đất xám điển hình cao hơn trên đất xám có tầng loang lổ. Cùng loại hình sử dụng đất cây ăn quả, tỷ lệ C/N trên đất xám feralit cao hơn trên đất xám điển hình. Tất cả mẫu đất nghiên cứu đều có hàm lượng axit fulvic lớn hơn hàm lượng axit humic, do đó tỷ lệ CH/CF < 1 (dao động từ 0,33 đến 0,63) chứng tỏ mùn trong đất chủ yếu là mùn chua. Theo chiều sâu phẫu diện tỷ lệ CH/CF giảm dần do càng xuống sâu hàm lượng axit fulvic càng tăng cao do bản chất của axit fulvic dễ tan, dễ di chuyển theo chiều sâu hơn so với axit humic, do đó axit humic tập trung nhiều ở tầng đất mặt hơn. 3.3.3. Đánh giá trạng thái mùn của đất nghiên cứu Ở tất cả các loại hình sử dụng đất hàm lượng và trữ lượng mùn trong đất đều đạt mức từ rất thấp đến thấp so với tiêu chuẩn của Grishina và Orlov, từ thấp đến trung ACh Lúa – màu LG10 0-25 1,50 0,15 10,00 0,50 25-40 0,71 0,05 14,20 0,52 40-90 0,15 0,04 3,75 0,50 Chuyên màu LG13 0-25 1,16 0,14 8,29 0,63 25-45 0,52 0,09 5,78 0,50 45-90 0,34 0,03 11,33 0,60 LG16 0-20 1,24 0,18 6,89 0,52 20-40 0,55 0,10 5,50 0,35 40-120 0,48 0,09 5,33 0,58 Cây ăn quả LG07 0-12 1,13 0,17 6,65 0,48 12-41 0,63 0,14 4,50 0,62 41-120 0,46 0,09 5,11 0,46 LG15 0-20 1,08 0,17 6,35 0,59 20-40 0,49 0,07 7,00 0,61 40-120 0,44 0,06 7,33 0,59 18 bình so với tiêu chuẩn của Hội Khoa học Đất Việt Nam. Hàm lượng mùn tầng mặt cao nhất ở loại hình sử dụng đất rừng sản xuất (2,76 - 3,45%) và thấp nhất ở loại hình sử dụng đất cây ăn quả (1,48 - 1,53%). Tỷ lệ C/N tầng mặt dao động từ 4,61 đến 10,27, ở mức trung bình đến rất cao. Khả năng cung cấp N của mùn ở mức cao, mùn dễ dàng bị khoáng hóa. Đây cũng chính là nguyên nhân góp phần làm suy giảm trữ lượng mùn trong đất; Tất cả các mẫu