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

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> <br /> BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT<br /> <br /> HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM<br /> <br /> LUYỆN HỮU CỬ<br /> <br /> TÌNH HÌNH CHẤT HỮU CƠ, MÙN<br /> VÀ CÁC BIỆN PHÁP CẢI THIỆN CHẤT HỮU CƠ<br /> TRONG ĐẤT XÁM TỈNH BẮC GIANG<br /> <br /> CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC ĐẤT<br /> MÃ SỐ: 62 62 01 03<br /> <br /> TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ<br /> <br /> HÀ NỘI, NĂM 2014<br /> <br /> Công trình được hoàn thành tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam<br /> <br /> Người hướng dẫn khoa học:<br /> 1. GS.TS. Vũ Hữu Yêm<br /> 2. PGS.TS. Cao Việt Hà<br /> <br /> Phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Văn Bộ<br /> Phản biện 2: PGS.TS. Lê Văn Thiện<br /> Phản biện 3: TS. Trần Đức Toàn<br /> <br /> Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận án cấp Học viện họp tại<br /> Học viện Nông nghiệp Việt Nam<br /> vào hồi<br /> <br /> giờ<br /> <br /> ngày<br /> <br /> tháng<br /> <br /> năm<br /> <br /> Có thể tìm hiểu Luận án tại thư viện:<br /> - Thư viện Quốc gia<br /> - Thư viện Học viện Nông nghiệp Việt Nam<br /> <br /> MỞ ĐẦU<br /> 1. Tính cấp thiết của đề tài<br /> Chất hữu cơ là dấu hiệu cơ bản để phân biệt đất và mẫu chất. Chất hữu cơ là nguồn<br /> cung cấp các dinh dưỡng cho cây trồng đồng thời cũng là thành phần chi phối khả năng<br /> hấp phụ dinh dưỡng của đất. Trong quá trình phân hủy, chất hữu cơ tạo ra axit humic kích<br /> thích bộ rễ phát triển đẩy mạnh việc hút chất dinh dưỡng của cây. Số lượng, tính chất của<br /> chất hữu cơ có ảnh hưởng và quyết định đối với các tính chất: lý, hoá, sinh học và độ phì<br /> nhiêu của đất.<br /> Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới nóng ẩm mưa nhiều, chất hữu cơ trong đất<br /> bị phân giải nhanh và dễ bị rửa trôi vào mùa mưa do đó phần lớn diện tích đất tự nhiên<br /> của Việt Nam có hàm lượng chất hữu cơ không cao, chất lượng mùn kém (chủ yếu là<br /> mùn thuộc nhóm funvat và Funvat-humat). Nguồn cung cấp chính hữu cơ cho đất canh<br /> tác là tàn dư thực vật và phân hữu cơ. Hiện nay, việc đầu tư phân bón cho sản xuất,<br /> đặc biệt là trên đất đồi còn hạn chế, nhất là phân hữu cơ. Bón phân vô cơ thuận lợi hơn<br /> nhiều so với bón phân hữu cơ do quá trình chế biến, bảo quản phân hữu cơ tốn nhiều<br /> công sức hơn. Trong khi đó, nông dân ở nhiều vùng thường đốt tàn dư thực vật sau khi<br /> thu hoạch dẫn đến tình trạng suy giảm lượng chất hữu cơ tươi xâm nhập vào đất. Tất<br /> cả các tác động này khiến cho lượng hữu cơ trong đất bị suy giảm dẫn đến giảm độ phì<br /> đất và năng suất cây trồng.<br /> Sự mất chất hữu cơ trong đất kéo theo hàng loạt các hậu quả nghiêm trọng như<br /> làm suy giảm độ phì nhiêu của đất: suy giảm các tính chất vật lý đất, giảm lượng và<br /> chất của dung tích hấp thu cũng như dinh dưỡng dễ tiêu trong đất. Đó là nguyên nhân<br /> hàng đầu làm đất mất sức sản xuất. Cùng với việc mất rừng, việc canh tác đất đồi núi<br /> không có biện pháp bảo vệ đất làm cho chất hữu cơ trong đất và hàm lượng các chỉ<br /> tiêu dinh dưỡng trong đất ngày càng giảm sút nghiêm trọng, đặc biệt là ở đất vùng đồi<br /> núi thuộc các tỉnh phía Bắc Việt Nam. Bên cạnh đó, việc tích lũy được các chất hữu cơ<br /> trong đất còn là cơ sở quan trọng cho việc lưu giữ được khí CO2, một trong những<br /> nguyên nhân gây nên hiện tượng nóng lên của khí hậu toàn cầu.<br /> Ở Việt Nam 3/4 diện tích tự nhiên là đất đồi núi, trong đó nhóm đất xám<br /> (Acrisols) chiếm khoảng 20 triệu ha (Bộ NN&PTNT, 2009a). Đặc điểm chung của<br /> nhóm đất xám là đất chua, hàm lượng hữu cơ không cao, nghèo chất dinh dưỡng, dễ bị<br /> khô hạn,... Việc khai thác nhóm đất xám nói riêng có tác động lớn đến sự phát triển<br /> kinh tế - xã hội của đất nước.<br /> Bắc Giang là tỉnh thuộc vùng trung du miền núi Bắc bộ, có nhóm đất xám<br /> chiếm trên 70% diện tích đất nông nghiệp (Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bắc<br /> Giang, 2012). Do đó nâng cao độ phì nhiêu của đất xám để từ đó nâng cao hiệu quả sử<br /> dụng đất là một việc làm rất cần thiết. Xuất phát từ tình hình trên việc thực hiện đề tài<br /> 1<br /> <br /> “Tình hình chất hữu cơ, mùn và các biện pháp cải thiện chất hữu cơ trong đất xám<br /> tỉnh Bắc Giang” là có ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn cao. Trên cơ sở xác định<br /> được tình hình chất hữu cơ và chất lượng mùn trong đất xám trên một số loại hình sử<br /> dụng đất tỉnh Bắc Giang đưa ra các giải pháp cải thiện chất hữu cơ trên đất xám; định<br /> hướng sử dụng đất xám hợp lý, cho hiệu quả kinh tế, xã hội và môi trường; đảm bảo<br /> xây dựng chiến lược phát triển nền nông nghiệp bền vững.<br /> 2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu<br /> Đối tượng nghiên cứu: Chất hữu cơ và mùn trong đất xám ở huyện Lạng Giang,<br /> tỉnh Bắc Giang; Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu trên các loại hình sử dụng: Lâm<br /> nghiệp, cây ăn quả (vải), chuyên lúa, lúa màu và chuyên màu ở 3 đơn vị đất xám<br /> chiếm diện tích lớn nhất ở huyện Lạng giang là đất xám điển hình (Haplic Acrisols),<br /> đất xám có tầng loang lổ (Plinthic Acrisols) và đất xám feralit (Ferralic Acrisols);<br /> Nghiên cứu được tiến hành trên địa bàn huyện Lạng Giang vì ở huyện Lạng Giang có<br /> đầy đủ các đặc điểm về khí hậu, thời tiết, đất đai đặc trưng cho tỉnh Bắc Giang, bên<br /> cạnh đó diện tích đất xám chiếm đến 67% diện tích đất tự nhiên và phân bố đầy đủ các<br /> đơn vị đất xám trên địa bàn huyện.<br /> 3. Mục tiêu nghiên cứu<br /> Đánh giá thực trạng chất hữu cơ và mùn trong nhóm đất xám ở huyện Lạng<br /> Giang, tỉnh Bắc Giang; Đánh giá ảnh hưởng của các loại hình sử dụng đất tới số lượng<br /> và chất lượng chất hữu cơ và mùn trong nhóm đất nghiên cứu; Đề xuất các biện pháp<br /> cải thiện tình trạng chất hữu cơ nhằm duy trì và nâng cao độ phì nhiêu nhóm đất xám<br /> huyện Lạng Giang, tỉnh Bắc Giang.<br /> 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn<br /> <br /> 4.1. Ý nghĩa khoa học<br /> Đóng góp vào lý luận về ảnh hưởng của chế độ sử dụng đất đến số lượng chất<br /> hữu cơ và chất lượng mùn trong đất xám; Phát triển lý luận về ảnh hưởng của việc sử<br /> dụng đất đến quá trình hình thành và phát triển của đất xám.<br /> <br /> 4.2. Ý nghĩa thực tiễn<br /> Đánh giá được ảnh hưởng của một số loại hình sử dụng đất đến số lượng và<br /> chất lượng chất hữu cơ và mùn trong đất xám huyện Lạng Giang, tỉnh Bắc Giang; Đề<br /> xuất các biện pháp cải thiện số lượng và chất lượng chất hữu cơ trên đất xám huyện<br /> Lạng Giang, tỉnh Bắc Giang.<br /> 5. Những đóng góp mới của đề tài<br /> Cung cấp thêm cơ sở khoa học về hiện trạng, quá trình biến đổi chất hữu cơ và<br /> mùn và một số biện pháp cải thiện chất hữu cơ trong đất xám huyện Lạng Giang, tỉnh<br /> Bắc Giang.<br /> <br /> 2<br /> <br /> CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU<br /> 1.1. Tổng quan về chất hữu cơ và mùn trong đất<br /> <br /> 1.1.1. Khái niệm và nguồn gốc chất hữu cơ trong đất<br /> Toàn bộ các hợp chất hữu cơ có trong đất được gọi là chất hữu cơ của đất. Trong<br /> đất tự nhiên nguồn hữu cơ cung cấp duy nhất cho đất là tàn dư sinh vật bao gồm xác<br /> thực vật, động vật và vi sinh vật. Ðối với đất canh tác ngoài tàn dư sinh vật còn có một<br /> nguồn hữu cơ bổ sung thường xuyên là phân hữu cơ.<br /> <br /> 1.1.2. Thành phần và đặc điểm của thành phần mùn<br /> Bằng phương pháp hoá học người ta đã xác định hợp chất mùn của đất bao gồm<br /> 3 thành phần chính: axit humic, axit fulvic và hợp chất humin.<br /> 1.1.2.1. Axit humic<br /> Axit humic là axit hữu cơ cao phân tử chứa nitơ, có chứa các hợp chất cấu tạo<br /> mạch vòng, được hình thành trong môi trường trung tính, hoà tan tốt trong các dung dịch<br /> kiềm loãng NaOH, Na2CO3, Na4P2O7.10H2O,... không hoà tan trong nước và axit vô cơ.<br /> Tuỳ theo nồng độ và loại đất mà các dung dịch thu được có màu anh đào đến màu đen.<br /> 1.1.2.2. Axit fulvic<br /> Axit fulvic có màu vàng, là axit hữu cơ cao phân tử chứa nitơ, có chứa các hợp<br /> chất cấu tạo mạch vòng, hình thành trong môi trường chua, dễ tan trong nước, axit<br /> hoặc kiềm loãng.<br /> 1.1.2.3. Hợp chất humin<br /> Ngoài axit humic, axit fulvic trong mùn còn tồn tại một dạng hợp chất khác là<br /> humin. Humin là tổ hợp của các chất mùn được cấu tạo bởi các liên kết giữa các axit<br /> humic, fulvic và các khoáng sét trong đất. Humin màu đen, không tan trong dung dịch<br /> kiềm và axit, có phân tử lượng lớn, rất bền vững trong đất, cây trồng không sử dụng được.<br /> <br /> 1.1.3. Quá trình chuyển hoá chất hữu cơ và hình thành mùn trong đất<br /> Sự biến hoá xác hữu cơ trong đất là một quá trình sinh hoá học phức tạp, có sự<br /> tham gia trực tiếp của vi sinh vật, giun đất, oxy không khí và nước.<br /> 1.1.3.1. Quá trình khoáng hoá xác hữu cơ<br /> Khoáng hoá là quá trình phân huỷ các hợp chất hữu cơ tạo thành các hợp chất<br /> khoáng đơn giản, sản phẩm cuối cùng là những hợp chất tan và khí.<br /> 1.1.3.2. Quá trình mùn hóa xác hữu cơ<br /> Mùn hoá là quá trình tổng hợp những sản phẩm phân giải xác hữu cơ dẫn đến<br /> sự hình thành những hợp chất mùn, là những hợp chất hữu cơ cao phân tử phức tạp<br /> bao gồm nhiều đơn vị cấu tạo khác nhau, chúng được nối với nhau bằng các cầu nối.<br /> Mỗi đơn vị cấu tạo bao gồm nhân vòng, mạch nhánh, chúng chứa nhiều nhóm định<br /> chức khác nhau và mang tính axit.<br /> 1.1.4. Vai trò của chất hữu cơ và mùn trong đất<br /> Chất hữu cơ và mùn có vai trò rất quan trọng đối với quá trình hình thành và<br /> tính chất đất, đối với sinh vật và bảo vệ đất.<br /> 3<br /> <br />