Tải bản đầy đủ

“Nghiên cứu khả năng cải tạo đất của rừng Keo lưỡi liềm (Acacia crassicarpa) ở vùng đất cát ven biển xã Điền Môn, huyện Phong Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
LHQ Liên hợp quốc
MT Môi trường
ATSC Trung tâm giống cây Lâm nghiệp Úc
COGREDA Nghiên cứu và phát triển Keo ở khu vực Đông Nam Á
AusAID Tổ chức Cơ quan Phát triển Quốc tế Úc
ACIAR Trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp Quốc tế Úc
GS.TS Giáo sư tiến sĩ
PGS.TS Phó giáo sư tiến sĩ
TS Tiến sĩ
Th.S Thạc sĩ
CN Công nguyên
KH&CN Khoa học và Công nghệ
CIFOR Trung tâm Lâm nghiệp quốc tế
GEF Quỹ môi trường toàn cầu
TR Trong rừng
ĐT Ngoài rừng
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Suy giảm diện tích đất bình quân đầu người trên thế giới
Bảng 1.2: Diện tích đất canh tác trên đầu người ở Việt Nam
Bảng 4.1. Bảng số liệu diện tích Keo lưỡi liềm của xã

Bảng 4.2: Tình hình sinh trưởng của rừng Keo lưỡi liềm tại khu vực nghiên cứu
Bảng 4.3. Lượng vật rơi rụng ở khu vực rừng Keo lưỡi liềm và ngoài đất trống
Bảng 4.4: Phẫu diện đất trong rừng Keo lưỡi liềm và ngoài đất trống
Bảng 4.5. Độ ẩm tuyệt đối khu vực trong rừng Keo lưỡi liềm và ngoài đất trống
Bảng 4.6: Bảng nhiệt độ và ẩm độ không khí trong và ngoài rừng
Bảng 4.7. Kết quả phân tích độ pH của đất trong rừng và ngoài đất trống
Bảng 4.8. Kết quả phân tích mùn của mẫu đất trong rừng Keo lưỡi liềm và ngoài
đất trống
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, HÌNH VẼ
Biểu đồ 4.1. Biểu đồ biến động diện tích trồng Keo lưỡi liềm
Biểu đồ 4.2. Biều đồ lượng nước trong vật rơi rụng
Biểu đồ 4.3. Biểu đồ so sánh độ ẩm trong rừng Keo lưỡi liềm và ngoài đất trống
Biểu đồ 4.4. Biểu đồ so sánh pH của đất trong rừng Keo lưỡi liềm và ngoài đất
trống
Biểu đồ 4.5. Biểu đồ so sánh mùn của khu vực trong rừng Keo lưỡi liềm và
ngoài đất trống
Hình 4.1. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất xã Điền Môn
Hình 4.2: Các lớp nước trong đất
MỤC LỤC
PHẦN 1. ĐẶT VẤN ĐỀ 1
PHẦN 2. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 3
2.1. Cơ sở lý luận 3
2.2. Cơ sở thực tiễn 8
2.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 8
2.2.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam 14
PHẦN 3. MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23
3.1. Mục tiêu nghiên cứu 23
3.1.1. Mục tiêu chung 23
3.1.2. Mục tiêu cụ thể 23
3.2. Nội dung nghiên cứu 23
3.3. Phương pháp nghiên cứu 24
3.3.1. Công tác chuẩn bị 24
3.3.2. Công tác ngoại nghiệp 24
3.3.3. Công tác nội nghiệp 25
PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 29
4.1. Khái quát tình hình cơ bản của khu vực nghiên cứu 29
4.1.1. Vị trí địa lý 29
4.1.2. Địa hình 29
4.1.3. Điều kiện khí hậu, thủy văn, địa chất công trình 29
4.1.4. Tài nguyên thiên nhiên 31
4.1.5. Đặc điểm dân cư và nguồn lao động 33
4.1.6. Đánh giá về lợi thế và hạn chế của khu vực 34
4.2. Khái quát tình hình sinh trưởng của rừng Keo lưỡi liềm tại khu vực nghiên
cứu 35
4.3. Nghiên cứu khả năng cải tạo đất của rừng Keo lưỡi liềm 36
4.3.1. Đánh giá lượng vật rơi rụng tại khu vực nghiên cứu 36
4.3.2. Đánh giá ảnh hưởng của rừng Keo lưỡi liềm đến tính chất vật lý của đất
tại khu vực xã Điền Môn, huyện Phong Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế 39
4.3.3. Ảnh hưởng của rừng Keo lưỡi liềm đến tính chất hóa học của đất cát ven
biển 44
4.4. Giải pháp nâng cao khả năng cải tạo đất cát ven biển 48
4.4.1. Giải pháp về kinh tế - xã hội 48
4.4.2. Giải pháp về tài chính 48
4.4.3. Giải pháp về kỹ thuật 48
PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50
5.1. Kết luận 50
5.2. Kiến nghị 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO 52
PHẦN 1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Đất đai là tài nguyên quý giá của mỗi quốc gia, việc khai thác và sử dụng
hợp lý nguồn tài nguyên đất là vô cùng quan trọng bởi nó không chỉ quyết định
đến năng suất mà còn quyết định cơ cấu cây trồng và mùa vụ sản xuất nông lâm
nghiệp. Tài nguyên đất đai được con người khai thác và sử dụng từ rất sớm gắn
liền với nền sản xuất nông, lâm nghiệp và các hoạt động kinh tế khác. Mỗi loại
đất khác nhau sẽ có các kiểu sử dụng khác nhau nhằm đạt được những hiệu quả
cao nhất trong quá trình khai thác và sử dụng đất.
Theo NIAPP (2003) nhóm đất cát biển nước ta có tổng diện tích hơn
442.570 ha, có mặt trên 120 huyện, 28 tỉnh, chiếm khoảng 1,61% diện tích tự
nhiên của cả nước. Ðất cát biển phân bố chủ yếu ở ven biển các tỉnh Nghệ An,
Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên - Huế, Ninh Thuận, Bình Thuận
Diện tích đất cát vùng Bắc Trung Bộ chiếm một diện tích rất lớn là 334.740 ha,
chiếm 12% tổng diện tích đất lâm nghiệp của cả vùng, trong đó 36,7% diện tích
còn bỏ hoang. Một trong những bất cập lớn nhất là chưa xác định được loài cây
trồng và các biện pháp kỹ thuật trồng rừng phù hợp. Ngoài ra còn một số diện
tích phân bố ở các cửa sông lớn hoặc trên những vùng đất được hình thành từ
nền đá mẹ sa thạch hay Granit. Đặc điểm tự nhiên ở các vùng đất cát ven biển
nước ta vô cùng khắc nghiệt, trong khi đó những vùng này có vai trò rất quan
trọng trong việc bảo vệ môi trường, an ninh quốc phòng và phát triển kinh tế -
xã hội.
Vùng cát ven biển Thừa Thiên Huế là một tiểu vùng sinh thái khắc nghiệt
và rất nhạy cảm với điều kiện khí hậu, thời tiết. Điều kiện môi trường của vùng
đất này trong vài thập niên vừa qua có sự biến động khá mạnh do tác động của
thiên nhiên và con người. Bão lụt hàng năm thường xuyên đe dọa đời sống của
cư dân địa phương. Nguy cơ sạt lở bờ biển và hiện tượng cát bay, cát trôi, cát
chuồi là những mối đe dọa thường xuyên. Ngay cả việc phát triển sản xuất nâng
cao đời sống trong mấy năm gần đây như đào hố nuôi trồng thủy sản cũng đã
làm xáo trộn không ít cảnh quan, môi trường; cộng với việc khai khoáng đại trà
đã làm cho vùng đất nơi đây vốn đã khốn khó lại càng khốn khó hơn. Thực trạng
nhiễm mặn đất trống, sa mạc hóa cảnh quan, gia tăng hạn hán, ngập úng do lún
6
sụt địa tầng… do hậu quả của khai khoáng và đào hố nuôi trồng thủy sản thiếu
kiểm soát gây ra, đã và đang là vấn nạn của đời sống cư dân tại chỗ.
Một trong những yêu cầu bức bách hiện nay là trồng rừng phòng hộ để vừa
chống xói mòn, vừa ngăn chặn nạn cát bay, cát chuồi, đồng thời cải thiện môi
trường, ổn định sản xuất nông nghiệp,… nâng cao chất lượng cuộc sống của người
dân địa phương. Để giải quyết các yêu cầu đó, trong những năm gần đây loài Keo
lưỡi liềm (Acacia crassicarpa) đã được chọn đưa trồng rộng rãi trên nhiều diện tích
đất cát nội đồng và trên đất cát ven biển của Thừa Thiên Huế. Tuy nhiên hiệu quả
của rừng Keo lưỡi liềm thì chưa được đánh giá một cách đầy đủ.
Xuất phát từ những vấn đề đó mà tôi tiến hành lựa chọn đề tài: “Nghiên
cứu khả năng cải tạo đất của rừng Keo lưỡi liềm (Acacia crassicarpa) ở vùng
đất cát ven biển xã Điền Môn, huyện Phong Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế”.
Nhằm phân tích những thay đổi về lý tính và hoá tính của đất cát ven biển khu
vực này từ khi có Keo lưỡi liềm.
7
PHẦN II
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
2.1. Cơ sở lý luận
Trong lịch sử hình thành, quá trình tiến hoá và phát triển của con người đã
nhận thấy được mối quan hệ khăng khít giữa thực vật đối với đất. Từ đó con
người đã biết quan tâm nghiên cứu nhằm nâng cao giá trị sử dụng của đất, một
trong những tài nguyên vô giá của nhân loại. Đặc biệt mối quan hệ đó được các
nhà lâm học nghiên cứu, họ đã cho thấy được ý nghĩa lớn lao trong các vấn đề:
nuôi dưỡng, cải thiện rừng, nâng cao sản lượng rừng… Mối quan hệ giữa thực
vật và đất càng được con người chú trọng khi họ biết phân biệt đất nào thích hợp
với cây trồng nào. Như vậy thì thực vật có vai trò rất to lớn đối với cuộc sống
của chúng ta, trong đó hệ sinh thái rừng có vai trò lớn nhất.
Hệ sinh thái rừng (Forest ecosystem) là một hệ sinh thái mà thành phần
nghiên cứu chủ yếu là sinh vật rừng (các loài cây gỗ, cây bụi, thảm tươi, hệ động
vật và vi sinh vật rừng) và môi trường vật lý của chúng (khí hậu, đất). Nội dung
nghiên cứu hệ sinh thái rừng bao gồm cả cá thể, quần thể, quần xã và hệ sinh
thái, về mối quan hệ ảnh hưởng lẫn nhau giữa các cây rừng và giữa chúng với
các sinh vật khác trong quần xã đó, cũng như mối quan hệ lẫn nhau giữa những
sinh vật này với hoàn cảnh xung quanh tại nơi mọc của chúng (E.P. Odum 1986,
G. Stephan 1980).
Khái niệm về hệ sinh thái rừng cho ta thấy rừng là một hợp phần quan
trọng nhất cấu thành nên sinh quyển. Ngoài ý nghĩa về tài nguyên động thực vật,
rừng còn là một yếu tố địa lý không thể thiếu được trong tự nhiên; nó có vai trò
cực kỳ quan trọng tạo cảnh quan và có tác dụng mạnh mẽ đến các yếu tố khí
hậu, đất đai. Vì vậy, rừng không chỉ có chức năng trong phát triển kinh tế - xã
hội mà còn có ý nghĩa đặc biệt trong bảo vệ môi trường. Rừng có ảnh hưởng đến
nhiệt độ, độ ẩm không khí, thành phần khí quyển và có ý nghĩa điều hòa khí hậu.
Rừng không chỉ chắn gió mà nó còn làm sạch không khí và có ảnh hưởng lớn
đến vòng tuần hoàn cacbon trong tự nhiên. Là máy lọc bụi khổng lồ, trung bình
trong 1 năm, 1 ha rừng thông có khả năng hút 36,4 tấn bụi từ không khí. Rừng
còn tạo ra một hoàn cảnh tiểu khí hậu có tác dụng tốt đến sức khỏe con người.
Rừng còn tác động lên đất rừng ở nhiều phương diện khác nhau. Các cây rừng,
quần thể, quần xã thực vật rừng có ảnh hưởng đến đất rừng về cả không gian và
8
thời gian với các mức độ khác nhau. Các đặc điểm của rừng như: cấu trúc rừng,
tuổi rừng, tầng thứ, độ khép tán…ảnh hưởng đến tiểu khí hậu rừng (chế độ
nhiệt, thành phần không khí, lượng hơi nước…), đến số lượng và chất lượng
nước rơi xuống mặt đất, đến biến thiên nhiệt độ đất và độ ẩm đất rừng như:
+ Nhiệt độ đất rừng rất ổn định ở các độ sâu khác nhau do có tầng thảm
tươi và tầng thảm mục.
+ Trong rừng do có tầng tán lá cây và tầng thảm mục, cũng như tác dụng
giữ nước của cây nên đất rừng hấp thụ được nhiều nước. Bên cạnh đó nhiệt độ
trong rừng thấp hơn nên hạn chế sự bốc hơi nước, vì vậy độ ẩm đất rừng thường
cao hơn so với đất bên ngoài rừng.
Ngoài ra còn có những tác động vật lý, hóa học và sinh lý của hệ rễ cây
rừng như: hệ rễ cây rừng làm cho đất tơi xốp hơn, thoáng khí hơn và giữ nước
tốt hơn… Bên cạnh đó rừng còn đem lại một khối lượng lớn vật rơi rụng cho
đất, tạo ra lớp thảm mục phủ trên bề mặt đất rừng. Thảm mục rừng là sản phẩm
đặc trưng và là một trong những thành phần của hệ sinh thái rừng, nó giữ vai trò
quan trọng trong quá trình sinh trưởng và phát triển của rừng. Thảm mục là
nguồn nguyên liệu cơ bản để hình thành mùn và là kho dinh dưỡng vô cùng lớn
của cây rừng thông qua quá trình mùn hóa và khoáng hóa, chính vì thế mà thảm
mục cũng là chỉ tiêu cơ bản để đánh giá độ phì nhiêu của đất. Độ dày và thành
phần của tầng thảm mục ảnh hưởng đến quá trình điều tiết và duy trì nguồn
nước trong đất, ngăn cản dòng chảy chống xói mòn, điều hòa nhiệt độ đất rừng.
Thảm mục được tích luỹ dần dần cùng với quá trình hình thành rừng và tăng
thêm của lớp thảm khô, nhưng đồng thời song song với quá trình tích lũy còn có
quá trình phân giải của vi sinh vật đất. Quá trình phân giải kị khí thảm khô và
thảm mục dẫn đến sự phân hủy của xenlulozơ và linhin. Kết quả của quá trình
phân giải và mùn hóa là hình thành nên lớp đất bề mặt gọi là mùn, đồng thời nó
cũng ảnh hưởng đến các phản ứng hóa sinh của các vi sinh vật từ đó thay đổi
nhiều tính chất của đất như: tỷ lệ axit humic và axit fulvic…
Đất là một hệ thống động trong đó dung dịch đất là môi trường của các quá
trình vật lý, hoá học và sinh học trong đất. Dung dịch đất tồn tại ở trạng thái cân
bằng động với các chất vô cơ, chất hữu cơ, vi sinh vật và không khí đất. Vì thế
nó đóng vai trò quan trọng trong sự chuyển hoá và vận chuyển các phân tử và
các ion cần thiết cũng như các phân tử và ion có hại trong một hệ sinh thái. Còn
hoá học đất bao gồm các phản ứng và quá trình hoá học của đất gắn liền với sinh
trưởng của thực vật, động vật và môi trường phát triển của con người. Các quá
9
trình hoá học đất là nền tảng cho sự tiến hoá của địa quyển, sinh quyển và môi
trường sống của con người. Vì vậy hoá học đất đóng vai trò quan trọng trong sự
phát triển của tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trường và sự bền vững của hệ
sinh thái. Việc nắm vững bản chất của các phản ứng và các quá trình hoá học đất
ở mức độ nguyên tử, phân tử và vi mô là rất cần thiết nhằm khai thác và quản lý
có hiệu quả đất cũng như các nguồn tài nguyên thiên nhiên khác và điều chỉnh
các hoạt động của hệ sinh thái trên mặt đất trong phạm vi vùng và toàn cầu.
Đất được phân chia thành nhiều loại khác nhau, trong đó có đất lâm nghiệp,
nó được xác định là đất có rừng và đất không có rừng hoặc là đất trống, đồi núi
trọc được quy hoạch sử dụng cho mục tiêu phát triển lâm nghiệp. Đất ở các khu
vực khác nhau sẽ khác nhau về thành phần và tính chất của đất. Theo Cục Kiểm
lâm, tổng diện tích đất có rừng ở Việt Nam hiện nay là hơn 13,5 triệu ha, chiếm
40,8% tổng diện tích đất của cả nước. Chúng ta biết rằng đất rừng khác với đất
nông nghiệp và các loại đất khác ở điểm nó có khả năng tích lũy chất hữu cơ từ
vật rơi rụng (cành cây khô, lá rụng, thân cây, hoa, quả rơi rụng…) xuống đất.
Thông qua quá trình chuyển hóa, mùn hóa và khoáng hóa tạo ra chất dinh
dưỡng, đặc biệt là chất khoáng và đạm cung cấp cho quá trình sống của động,
thực vật. Qua phân tích thấy trong cây có 74 nguyên tố hóa học, trong đó có 16
nguyên tố cần thiết nhất là C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, Si, Fe, Zn, Cu, Mn, Mo,
Bo, Cl. Ngoại trừ 3 nguyên tố đầu là C, H, O và một phần N được lấy từ khí trời
thì N và 12 nguyên tố còn lại đều được cung cấp từ đất và được coi là dinh
dưỡng cho cây.
Nhưng hiện nay tài nguyên đất nói chung và đất lâm nghiệp nói riêng trên
thế giới đang bị suy thoái nghiêm trọng do xói mòn, rửa trôi, bạc màu, nhiễm
mặn, nhiễm phèn và ô nhiễm đất, biến đổi khí hậu. Nhiều diện tích đang dần bị
sa mạc hóa, làm cho diện tích đất hoang hoá và đất cát cằn cỗi tăng lên. Đặc biệt
là nhóm đất cát biển (Arenosols), nó phân bố rộng rãi ở nhiều nơi và có xu
hướng tăng nhanh về diện tích. Điều kiện hình thành của nhóm đất này ở nước
ta là do phạm vi phân bố của nhóm đất cát biển trải dài từ Bắc Trung Bộ cho tới
Nam Trung Bộ cho nên các yếu tố hình thành đất ở đây như các điều kiện khí
hậu, thảm thực vật cũng có sự thay đổi nhất định theo từng vùng. Ở phía Bắc có
lượng mưa lớn tập trung vào các tháng 7, 8, 9 và càng đi vào Nam càng muộn
dần. Lượng mưa trung bình trên 2000 mm/năm. Ðặc biệt dải đất từ Ninh Thuận
đến Bình Thuận có điều kiện khí hậu khá đặc thù với nhiệt độ trung bình/ngày
cả năm cao (26-27
o
C) và lượng mưa thấp hơn nhiều so với lượng bốc hơi (lượng
10
mưa 600-1200mm; trong khi lượng bốc hơi 1300- 1700mm) điều kiện khí hậu ở
đây đã góp phần tạo ra loại đất cát có màu đỏ. Thực vật tự nhiên chủ yếu là các
loại thực vật chịu hạn như: cây Bắt mồi (Drosera burmani Vohl), cây Nắp ấm
(Nepenthes anamensis), Sim (Rhodomyrtustomentosa), Mua đất, Cỏ gừng, Cỏ
dầy, Dứa gai Trên những vùng có điều kiện tưới nông dân có thể trồng được
lúa và một số cây hoa màu như khoai lang, lạc, thuốc lào, đậu đỗ, vừng, kê, ớt,
năng suất tùy thuộc vào lượng nước mưa và lượng nước tưới hàng năm. Theo
kết quả nghiên cứu của một số nhà khoa học, sự hình thành đất cát biển Việt
Nam liên quan mật thiết đến các hoạt động địa chất trong khu vực. Phan Liêu
(1978) cho rằng đất cát biển rất trẻ (từ kỷ đệ tứ đến hiện đại). Ðất cát biển được
hình thành từ hai quá trình chính đó là quá trình hoạt động địa chất của biển, vận
động nâng lên của thềm biển cũ (bằng chứng là các bãi vỏ sò, ốc ở Diễn Châu,
Nghệ An) và quá trình bồi tụ tạo lập đồng bằng của hệ thống các con sông ngắn
ở miền Trung. Do hệ thống sông miền Trung thường ngắn do phần lớn được bắt
nguồn từ phía Ðông của dãy Trường Sơn chảy thẳng ra biển nên có độ dốc lớn,
dòng chảy ở các con sông này rất mạnh do đó các sản phẩm lắng đọng lại
thường là những hạt vật liệu thô chủ yếu là các hạt cát có kích thước khác nhau.
Ngoài ra, về cấu tạo địa chất ở khu vực đầu nguồn phần lớn có cấu tạo đá mẹ
khó phong hóa như các loại đá granit, riolit, cát kết nên chất liệu của các sản
phẩm phong hóa cũng thường rất thô. Từ đó việc sử dụng cũng như biện pháp
cải tạo chúng được áp dụng khác nhau cho phù hợp và hiệu quả. Ðất cát là loại
đất trong đó tỷ lệ cấp hạt cát lớn, có thể đạt tới 100 %. Ðất cát có những ưu
nhược điểm sau:
+ Do các hạt có kích thước lớn nên tổng thể tích khe hở lớn, lớn nhất là khe
hở phi mao quản, từ đó nước dễ thấm xuống sâu và đồng thời cũng dễ bốc hơi
nên dẫn tới đất dễ bị khô hạn.
+ Trong đất cát điều kiện ôxy hoá tốt nên chất hữu cơ bị khoáng hoá mạnh
dẫn đến đất nghèo mùn.
+ Ðất cát dễ bị đốt nóng vào mùa hè và cũng dễ mất nhiệt trở nên nguội
lạnh vào mùa đông, bất lợi cho cây trồng và vi sinh vật phát triển.
+ Ðất cát rời rạc, dễ cày bừa giảm công làm đất, nhưng nếu mưa to hay tưới
ngập, đất thường bị lắng rẽ, bí chặt.
11
+ Ðất cát chứa ít Keo nên khả năng hấp phụ thấp, khả năng giữ nước giữ
phân (chất dinh dưỡng) kém. Vì vậy nếu bón nhiều phân tập trung vào một lúc
cây sẽ không sử dụng hết, một phần lớn bị rửa trôi do đó gây lãng phí. Trên đất
cát khi bón phân hữu cơ nhất thiết phải vùi sâu để giảm sự "đốt cháy".
+ Ðất cát thích hợp với nhiều loại cây trồng có củ như khoai lang, khoai
tây, lạc Trong đất cát rễ và củ dễ dàng vươn xa và ăn sâu mà không bị chèn ép.
Các cây họ đậu có khả năng cộng sinh với vi khuẩn nên cũng có thể thích ứng
trên đất cát. Một số vùng đất cát người ta còn trồng các loại: dưa hấu, dưa lê hay
vừng, kê; thậm chí cây đặc chủng như thuốc lá cũng được trồng trên đất cát.
Thực tế sản xuất trên đất cát, do cơ sở vật chất không cho phép chúng ta cải tạo
thành phần cơ giới bằng cách đưa sét vào. Muốn đạt năng suất cao nhất chỉ có
thể bố trí những loại cây trồng phù hợp với đất cát đồng thời áp dụng những kỹ
thuật canh tác hợp lý.
Để hạn chế tình hình suy thoái và cải tạo tài nguyên đất. Một trong những
biện pháp khắc phục hiện tượng này là trồng rừng phòng hộ, đặc biệt là rừng
phòng hộ ven biển. Theo luật bảo vệ và phát triển rừng năm 2004, rừng phòng
hộ là loại rừng được sử dụng chủ yếu để bảo vệ nguồn nước, bảo vệ đất, chống
xói mòn, chống sa mạc hoá, hạn chế thiên tai, điều hoà khí hậu góp phần bảo vệ
môi trường. Phân theo vị trí có 3 loại rừng phòng hộ: rừng phòng hộ đầu nguồn,
rừng phòng hộ ven biển, rừng phòng hộ bảo vệ môi trường sinh thái. Vai trò của
rừng phòng hộ được thể hiện rất rõ trong các hệ sinh thái rừng thì đất rừng có độ
phì cao và hệ sinh thái của nó rất bền vững nhờ có tán rừng che chở bảo vệ và
luôn được bổ sung các chất dinh dưỡng hữu cơ từ việc phân huỷ và rễ lá rụng,
thân và rễ của những cây chết. Cũng nhờ có sự che phủ của rừng mà đất không
bị xói mòn, dung tích hấp thụ cao, phần lớn nước mưa được rừngvà đất rừng giữ
lại, thiên tai lũ lụt cũng được giảm nhiều. Như vậy việc che phủ đất là rất quan
trọng, nhất là các khu vực đất nhạy cảm như: đất đồi núi dốc dễ sạt lở và rửa
trôi, đất cát ven biển,… Trong những năm gần đây, việc nghiên cứu tập đoàn
cây che phủ bảo vệ và cải tạo đất, đã có nhiều kết quả đáng khích lệ. Nhiều
chủng loại cây được ứng dụng rộng rãi ngoài thực tế sản xuất và đã khẳng định
được vai trò trong việc bảo vệ và cải tạo đất như: Cốt khí, Muồng hoa vàng, Đậu
mèo, Đậu nho nhe và một số loại cỏ khác , đặc biệt là các loài cây họ Đậu.
Những loài cây che phủ phải là cây đa tác dụng, sinh trưởng nhanh, sinh khối
lớn, dễ tính, có bộ rễ khoẻ để phá vỡ đất rắn và khai thác dinh dưỡng từ sâu
trong lòng đất, đồng thời phải dễ kiểm soát.
12
Hiện nay diện tích đất cát nói chung và đất cát ven biển ở trên trái đất
chiếm diện tích tương đối lớn. Nhưng phần lớn chúng chưa được sử dụng hoặc
sử dụng chưa hiệu quả, do đây là loại đất nghèo mùn và chất dinh dưỡng, cùng
với điều kiện khí hậu và môi trường ở các khu vực đó rất khắc nghiệt. Công tác
cải thiện môi trường ở những khu vực đang trở nên rất cấp bách, trong đó cần
chú trọng việc trồng rừng phòng hộ ven biển với mục đích chống gió hạn, chặn
cát bay, ngăn sự xâm nhập của biển, chắn sóng lấn biển, chống sạt lở, bảo vệ các
công trình ven biển. Ngoài ra các loài cây sử dụng để trồng rừng phòng hộ ven
biển còn phải có khả năng cải tạo đất. Như vậy với những nghiên cứu về những
tính chất của đất, thành phần và số lượng vật rơi rụng ở hai khu vực trong rừng
Keo lưỡi liềm và ngoài đất cát trống, cũng như việc nghiên cứu về những đặc
điểm đặc trưng của cây Keo lưỡi liềm trong đề tài sẽ là những thông tin quan
trọng và có giá trị. Tôi hi vọng sẽ làm được những điều đó, qua đó góp phần
đánh giá được khả năng cải tạo đất và tính thích hợp của loài Keo lưỡi liềm ở
vùng đất cát ven biển của khu vực nghiên cứu và có thể áp dụng sang các khu
vực khác.
2.2. Cơ sở thực tiễn
2.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Môi trường là tập hợp các yếu tố tự nhiên và xã hội bao quanh con người
có ảnh hưởng tới con người và tác động qua lại với các hoạt động sống của con
người như: không khí, nước, đất, sinh vật, xã hội loài người Tại Hội nghị LHQ
về môi trường con người họp năm 1972 tại Stockholm- Thụy Điển, các nhà khoa
học đã đi đến kết luận rằng, nguyên nhân của nhiều vấn đề quan trọng về MT
không phải là do phát triển mà chính là hậu quả của sự kém phát triển. Tư tưởng
đó đã được thể hiện trong chiến lược phát triển 10 năm lần thứ nhất của LHQ.
Chiến lược đã đề cập tới mối quan hệ giữa phát triển với môi trường, dân số, tài
nguyên thiên nhiên, bảo vệ đất, bảo vệ rừng…
Trong qua trình sinh sống, con người càng ngày càng nhận thấy giá trị to
lớn và không thể thiếu của đất. Vì vậy con người càng ngày càng có nhiều hoạt
động để sử dụng hiệu quả nhất nguồn tài nguồn này, trong đó có hoạt động
nghiên cứu khoa học về đất đang ngày càng phát triển và đạt được nhiều thành
tựu to lớn. Sự phát triển của hoá học đất, cũng như nhiều khoa học khác đã bắt
đầu từ xa xưa. Đầu tiên đó là sự tích luỹ các kinh nghiệm và kiến thức tập thể về
các đặc điểm của đất và các đặc tính của chúng theo mức độ phát triển của sản
xuất nông nghiệp. Trong thực tiển của sản xuất nông nghiệp người ta đã sử dụng
13
nhiều phương pháp hoá học để cải thiện tính chất đất. Theo nhà thổ nhưỡng học
– nhà sử học I. A. Krupenikov (Liên Xô) thì vào đầu những năm 2000 trước
công nguyên ở Atxyri, Babylon, Shumer người ta đã sử dụng nhiều biện pháp để
chống tái mặn hoá đất. Cũng trong khoảng thời gian này nhân dân ở vùng trung
Mỹ đã sử dụng macnơ để giảm độ chua cho đất. Trong thực tiễn sản xuất nông
nghiệp, từ rất lâu người ta đã nghiên cứu các đất chua và biết cách cải thiện tính
chất của nó. Hơn 2000 năm về trước, ở Anh người dân đã biết sử dụng đá phấn,
macnơ, sét cacbonat làm phân bón. [3]
Từ thế kỷ 15 – 16 bắt đầu hình thành các khái niệm rõ hơn về đặc tính hoá
học của đất, xuất hiện tài liệu tham khảo về nông nghiệp, trong đó đã hệ thống
hoá các kiến thức tích luỹ được và dẫn ra các thông tin về các thực nghiệm đầu
tiên nghiên cứu các đặc tính hoá học đất. Năm 1580 ở Pháp đã xuất hiện cuốn
sách của B. Palissi viết về macnơ. Trong sách này không chỉ mô tả các loại
macnơ khác nhau và các mỏ của chúng mà còn dẫn các quy phạm điều tra mỏ,
khai thác macnơ và bón phân cho đồng ruộng. Nhà triết học duy vật, nhà hoạt
động quốc gia người Anh F. Bekon (1561 - 1626) đã có đóng góp to lớn trong
nghiên cứu đất. Dựa trên kinh ngiệm của nhân dân F. Bekon đã đặt thí nghiệm
chuyên môn và làm giảm được độ mặn của nước biển sau khi cho nó đi qua 20
bình có đất. Đây là nghiên cứu thực nghiệm đầy tiên về khả năng hấp thụ của
đất. [4]
Những nghiên cứu một cách hệ thống đầu tiên về các đặc tính hoá học của
đất và các chất cấu thành của nó thuộc thế kỷ 18. Nhiều nghiên cứu cuối thể kỷ
18 - đầu thế kỷ 19 có ảnh hưởng quyết định đến tiến trình phát triển sau này của
khoa học. Cơ bản là việc nghiên cứu ba vấn đề quan trọng nhất: mùn đất, khả
năng hấp thụ của đất và lý thuyết về dinh dưỡng khoáng của thực vật. Trong các
vấn đề quan trọng này phải kể đến công trình của F. Ahard (1786) là người đã
nhận được dung dịch màu nâu thẫm khi tác động dung dịch kiềm vào trong đất
và than bùn. Thêm axit sunfuric vào dịch chiết kiềm gây ra sự kết tủa màu đen.
Sau này ta gọi chất màu đen đó là axit humic, còn phương pháp chiết rút nó do
Ahard sử dụng với một vài cải tiến vẫn còn được giữ đến ngày nay. [4]
Việc tiến hành các thử nghiệm tách và phân tích các hợp chất hữu cơ có
màu nâu thẫm đặc trưng từ đất ở một mức độ nhất định gắn liền với học thuyết
mùn dinh dưỡng của thực vật do nhà bác học Thuỷ Điển Y. Vallerius đưa ra
trong cuốn sách “Các cơ sở của hoá học nông nghiệp”. Ông cho rằng mùn là hợp
chất dinh dưỡng chính đối với thực vật, còn các phần cấu thành khác của đất chỉ
14
tạo ra các điều kiện thuận lợi cho sự hấp thụ mùn của thực vật. Giáo sư của đại
học tổng hợp Beclin A. Teier cũng đi theo học thuyết này nhưng sau các nghiên
cứu của Z. B. Bussengo ở pháp và Iu. Libikh ở Đức các nhà nông hoá học không
còn công nhận thực vật có khả năng đồng hoá trực tiếp các hợp chất hữu cơ
phức tạp của đất, mặc dù sau đó vấn đề này vẫn gây ra nhiều tranh cãi. Các
nghiên cứu của những năm 60 - 70 của thế kỷ 20, với việc sử dụng các hợp chất
mùn được đánh dấu C
14
đã khẳng định khả năng thực vật hấp thụ các axit mùn
có khối lượng phân tử cao qua hệ thống rễ. Cần nhấn mạnh rằng ở các thế kỷ 18
và thế kỷ 19 các vấn đề hoá học nông nghiệp và hoá học đất nói riêng là trung
tâm chú ý của nhiều nhà hoá học vĩ đại. Trong số đó có I. A. Bertselius, người
đã nghiên cứu chi tiết các đặc tính của axit mùn. Trong “Sách giáo khoa hoá
học” (1839) Bertselius đã dành hẳn một chương lớn cho hoá học hợp chất mùn.
Ông nghiên cứu các quá trình biến đổi tàn dư thực vật thành mùn, mô tả đặc tính
của các axit mùn tách được và các hợp chất của chúng với kali, natri, amoni,
bari, canxi, magiê, nhôm oxit, mangan, sắt, chì, đồng, thuỷ ngân và bạc. [4]
Sự phát triển các hiểu biết về các đặc tính chua của đất thuộc về đầu thế kỷ
19. Vào năm 1813 đã xuất bản cuốn sách của nhà hoá học người Anh Gemfr
Devi (1778 - 1829) “Các cơ sở của hoá học nông nghiệp”. Trong cuốn sách này
ông đã nhấn mạnh vai trò đặc biệt của vôi. Theo ông, vôi hoà tan nguyên liệu
thực vật, hơn nữa còn có tác dụng cải thiện các điều kiện dinh dưỡng của thực
vật và thúc đẩy việc tạo thành cấu trúc tốt cho đất. Nhà nghiên cứu người Mỹ E.
Ruffin đã thử áp dụng phương pháp của Devi cho các đất ở Mỹ và nhờ các thí
nghiệm này mà ông đã rút ra kết luận rằng: vai trò của bón vôi là trung hoà độ
chua của đất. Mặc dù cuốn sách của Ruffi “Các nghiên cứu về phân bón có vôi”
đã được xuất bản năm 1832 nhưng chỉ đến đầu thế kỷ 20 các nhà nghiên cứu về
độ chua đất mới được tiếp tục. [4]
Những nghiên cứu thực nghiệm trong thế kỷ 20 gắn liền các vấn đề về độ
chua của đất, khả năng hấp thụ của đất, hoá Keo đất, dung dịch đất, cơ sở hoá
học và sinh học của quá trình mùn hoá. Đầu tiên các nghiên cứu hệ thống bản
chất của độ chua đất gắn liền với các công trình nghiên cứu được công bố của
nhà nghiên cứu người Mỹ T. P. Veitr (1904) và nhà bác học người Nhật G.
Daikuhara về tương tác của độ chua với muối trung tính NaCl (hoặc muối tương
tự). Bản chất của phản ứng xảy ra khi đó đến nay vân còn được tranh luận, đã
từng tồn tại hai giả thuyết đối nghịch nhau giải thích bản chất của độ chua trao
đổi. Một giả thuyết là giả thuyết Hydro trao đổi giải thích độ chua bằng sự có
15
mặt của các ion Hydro có khả năng trao đổi và sự xuất hiện dung dịch chiết Al
3+
gắn liền với phản ứng hoà tan sau đó các hợp chất của nhôm. Giả thuyết thứ hai
là giả thuyết nhôm trao đổi mà bản chất của nó là công nhận sự chiết trực tiếp
Al
3+
trao đổi và sự làm chua hoá sau đó dung dịch cân bằng do sự thuỷ phân của
các muối nhôm. Các nhà bác học V. A. Xokolov, H. Kapen, K. Marshall… đã
phát triển giả thuyết nhôm trao đổi. Nghiên cứu về vấn đề này đã được nhà bác
học Liên Xô V. A. Trernov hoàn thành cuốn sách “Về bản chất độ chua đất”
(1947) của ông đã quyết định hướng nghiên cứu tiếp theo được thực hiện trong
những năm sau bởi các nhà khoa học nổi tiếng của nhiều nước. Sự phát triển tiếp
theo các vấn đề độ chua gắn liền với các vấn đề cấp bách hiện nay là độc đối với
thực vật và vấn đề sinh thái được trình bày trong chuyên khảo của các nhà khoa
học người Bungari T. Palaveev và T. Totev “Độ chua của đất và cách khắc
phục” (1983). [4]
Sự phát triển tiếp theo của các nghiên cứu trong lĩnh vực nghiên cứu Keo
đất và khả năng hấp thụ của đất gắn liền chặt chẽ với tên tuổi của viện sĩ K. K.
Gedroits (1872 – 1932), ông là nhà bác học, nhà nông hoá học, nhà lý hoá học,
nhà thổ nhưỡng học xô viết nổi tiếng đã tạo ra cơ sở hoá học và phân tích hoá
học đất. Các nghiên cứu của ông đều hướng tới nắm vững đất để điều khiển các
đặc tính của nó, nâng cao độ phì nhiêu đất và năng suất cây trồng. Ông có rất
nhiều đóng góp to lớn trong lĩnh vực này, năm 1922 xuất bản cuốn sách “Học
thuyết về khả năng hấp thụ của đất”, năm 1923 ông cho xuất bản cuốn sách
“Phân tích hoá học đất”, năm 1925 ông đưa ra nguyên tắc phân loại đất trên cơ
sở thành phần cation hấp thụ, đã soạn thảo giả thuyết lý hoá học phát sinh của
đất solonet. Trong nhưng năm đầu tiên của thế kỷ 20 nhà bác học Thuỵ Sĩ G.
Vigner (1833 – 1935) và nhà bác học Thuỵ Điển S. E. Mattson (1886 – 1945) đã
đóng góp rất nhiều cho lý thuyết hoá Keo đất và sự trao đổi ion. Trong những
năm 30 - 40 của thế kỉ 20, các nhà khoa học tăng cường nghiên cứu khả năng
của hấp thụ của đất gắn liền với việc mở rộng sử dụng các loại phân khoáng, sử
dụng và cải tạo các đất solonet và đất bị mặn hoá, tìm tòi các phương trình mô tả
quy luật trao đổi cation trong đất. [4]
Nghiên cứu về mùn diễn ra rất mạnh trong những năm 1940 - 1950 đến nay
dưới ảnh hưởng viện sĩ I. V. Tiurin và các học trò của ông. Ivan Vladimirovitr
Tiurin (1892 – 1962) là nhà thổ nhưỡng, nhà di truyền học và nhà thổ nhưỡng –
hoá học Xô Viết vĩ đại. Ông đã đưa ra hệ thống hoàn chỉnh các quan điểm về
chất hữu cơ đất, nghiên cứu các phương pháp xác định các hợp chất hữu cơ của
16
cacbon và nitơ trong đất, xác định mùn theo phương pháp Tiurin là nhưng
phương pháp chủ yếu hiện nay và được sử dụng rộng rãi trong các phòng thí
nghiệm. Trong những năm 1970 – 1980 nhiều nhà khoa học Xô Viết đã tiếp tục
tham gia vào các nghiên cứu mùn đất. Họ đã đưa ra được nhiều công thức mới
của axit humic và người ta đã tìm cách giải quyết vấn đề các thông số của hợp
chất humic. [4]
Sự phát triển như vũ bão của công nghiệp, giao thông vận tải, việc sử dụng
rộng rãi phân bón, các chất dộc hoá học đã đặt hoá học đất vào một nhiệm vụ
mới. Đó là ô nhiễm môi trường có nguồn gốc từ công nghệ hoá học xung quanh
môi trường, trong đó có đất. Trong số các chất gây ô nhiễm đất có các sản phẩm
cháy của nhiên liệu khác nhau, các khí thải của các xí nghiệp, nhà máy ản xuất
công nghiệp, nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt, sự rửa trôi các thành
phần của phân bón và nhiều nguyên nhân khác. Hiện nay các nhà khoa học đang
tập trung tìm tòi các cách ngăn ngừa tác động độc hại của các chất ô nhiễm đến
năng suất, chất lượng của sản phẩm, nghiên cứu các biện pháp cải tạo đất bị ô
nhiễm. [4]
Ở các nước phát triển trên thế giới việc nghiên cứu ảnh hưởng của rừng
trồng đến môi trường đã được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Vai trò
và lợi ích của rừng trong việc phòng hộ và cải thiện môi trường được giới thiệu
nhiều trong các tài liệu khoa học và diễn đàn Quốc tế. Nhất là các khu rừng
phòng hộ ven biển, để khắc phục hiện tượng cát bay, cát chảy và hạn chế gió
bão. Thực tế ở tất cả các quốc gia có đường bờ biển trên thế giới đều có hệ sinh
thái vùng cát ven biển, các bãi cát và cồn cát ven biển là vùng đệm an toàn giữa
biển và đất liền và rất dễ bị tổn thương do hoạt động của con người cũng như do
thay đổi chế độ động lực biển và khí hậu.
Theo Mc Harg (1972), các dải đất cát ven biển là một dạng công trình thiên
nhiên có tác dụng hấp thu năng lượng từ gió, thuỷ triều và sóng, qua đó bảo vệ
các vùng đất phía trong. Các vùng đất cát ven biển tại các châu lục khác nhau,
tuy cách xa về mặt địa lý nhưng đều được xếp vào cùng một dạng hệ sinh thái
đặc thù do có chung một số đặc điểm như: kết cấu rời rạc, độ phì thấp, khả năng
trữ nước và chất dinh dưỡng kém, thảm thực vật chủ yếu là các loại cây bụi có
khả năng chống chọi lại các điều kiện khắc nghiệt (Moreno - Casasola, 1982).
Trước thực trạng biến đổi khí hậu, sự mất đi của rất nhiều diện tích rừng trên
thế giới đã làm cho nguồn không khí bị ô nhiễm không khí, thảm họa thiên tai
diễn ra hết sức nghiêm trọng, đặc biệt là hiện tượng sa mạc hóa, cạn kiệt nguồn
17
nước ngọt, sự xâm thực của cát vào đất liền và nước biển dâng cao đang đặt ra rất
nhiều thách thức cho các nhà khoa học ở tất cả các quốc gia.
Nhiều loài cây trồng đã được đưa vào khảo nghiệm nhằm mục đích cải tạo
đất, ngăn chặn hiện tượng sa mạc hóa ở các vùng cát khô hạn, trong đó các loài
Keo (Acacia) rất được quan tâm chú ý và được đưa vào trồng rừng ở nhiều quốc
gia trên thế giới vì những khả năng tốt của chúng, nhất là khả năng cải tạo đất,
chống xói mòn và cho năng suất cao.
Một trong những loài Keo có nguồn gốc mọc tự nhiên ở Úc đang rất được
nhiều nước ở khu vực châu Á nghiên cứu và đưa vào trồng trên vùng đất cát ven
biển là loài Keo lá liềm (A. crassicarpa). Theo những nghiên cứu chính thức của
Trung tâm giống cây Lâm nghiệp Úc (ATSC) từ năm 1980 đến năm 1993, loài
A. crassicarpa đã chứng minh sự tồn tại và sức mạnh tuyệt vời trong một loạt
các thử nghiệm trong vùng nhiệt đới ẩm, và đã được nhóm các nhà tư vấn, tài
trợ Nghiên cứu và phát triển Keo (COGREDA) ở khu vực Đông Nam Á ghi
nhận là loài có khả năng phát triển hiệu quả.
Trong thời gian 15 năm trở lại đây, Keo lá liềm đã được nghiên cứu đưa
vào trồng ở một số nước Đông Nam Á và châu Phi, và nó đã chứng tỏ là một
trong những loài cây trồng lâm nghiệp mới có nhiều hứa hẹn cho các vùng đất
cát ven biển, các vùng đất bị suy thoái.
- Tại Queensland, Australia và Papua New Guinea:
Ban đầu, Keo lá liềm được trồng và phát triển mạnh mẽ trên đất bị suy
thoái sau khi trồng và đốt slash ở Papua New Guinea, chính những khả năng đặc
biệt của loài Keo này nên nó đã được trồng và phát triển mạnh về phía Bắc của
quần đảo.
Những nghiên cứu chính thức đã được ATSC đưa vào nghiên cứu để thuần
hóa loài cây phục vụ cho mục đích thương mại từ năm 1980 theo chương trình
tài nguyên di truyền và cải thiện giống cây có sự hỗ trợ của tổ chức Cơ quan
Phát triển Quốc tế Úc (AusAID), Trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp Quốc tế
Úc (ACIAR) và Bộ lâm nghiệp Papua New Guinea. Đến năm 1993, loài A.
crassicarpa đã chứng minh sự tồn tại và sức mạnh tuyệt vời trong một loạt các
thử nghiệm trong vùng nhiệt đới ẩm và đã được ghi nhận bởi nhóm tư vấn các
nhà tài trợ cho Nghiên cứu và phát triển Keo (COGREDA) ở khu vực Đông
Nam Á. [8]
18
Sau hơn 15 năm nghiên cứu và thử nghiệm, đến nay các chương trình
nghiên cứu của ATSC vẫn đang tiếp tục với mục đích đi sâu vào nghiên cứu
phân tử đa dạng di truyền của loài Keo này, đưa loài cây này thành cây lâm
nghiệp ưu tiên phát triển ở vùng đất cát ven biển các nước trong khu vực
Châu Á.
- Tại Thailand:
Nghiên cứu sinh trưởng của các loài Keo trên 6 vùng sinh thái khác nhau
sau 36 tháng tuổi, sinh trưởng của các loài này có sự sai khác rõ ràng, trong đó 2
loài là A. crassicarpa, A. auriculiformis thể hiện sinh trưởng tốt nhất. Loài Keo
chịu hạn sinh trưởng chậm hơn Keo tai tượng và Keo lá tràm về cả chiều cao
cũng như đường kính. Sinh khối khô và tươi của Keo chịu hạn cũng thấp hơn
Keo tai tượng và Keo lá tràm.
- Tại Indonesia:
Loài Keo lá liềm được trồng thương mại rộng rãi trên đảo Sumatra. Có đến
hơn 40.000 ha rừng trồng đã được thành lập, chủ yếu là trên đất cao hữu cơ có
độ pH thấp và có thể được đôi khi ngập úng. Keo lá liềm đã trở thành quen
thuộc với các đồn điền ở Sumatra để phục vụ cho ngành công nghiệp bột giấy
trong khu vực và phục vụ các nghiên cứu thuần hóa loài Keo này.
2.2.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
Ở Việt Nam, vấn đề môi trường rừng đã được khởi động từ khá lâu. Tuy
nhiên do nhiều lý do. Các nghiên cứu về môi trường rừng chưa được chú ý xứng
đáng với vị trí của nó. Những năm gần đây, vấn đề môi trường rừng mới được
xem xét nghiêm túc trở lại. Tuy nhiên do điều kiện kinh tế của nước ta cũng như
khó khăn chung của toàn xã hội. Vấn đề nghiên cứu môi trường nói chung và
môi trường rừng nói riêng vẫn còn rất nhiều bất cập và cần thiết phải có nhiều
công trình nghiên cứu.
Theo PGS.TS Lê Văn Thăng trong Giáo trình Khoa học môi trường đại
cương, thì môi trường là không gian sống của con người và các loài sinh vật.
Mỗi một người đều cần một không gian nhất định để phục vụ cho các hoạt động
sống như: nhà ở, nơi nghỉ, đất để sản xuất nông nghiệp, Mỗi ngày mỗi người
cần trung bình 4 m
3
không khí sạch để hít thở, 2,5 lít nước để uống, một lượng
lương thực, thực phẩm tương ứng 2000 - 2500 calo. Tuy nhiên, hiện nay không
gian này ngày càng bị thu hẹp (xem bảng 1.1)
19

Bảng 1.1. Suy giảm diện tích đất bình quân đầu người trên thế giới
Năm -10
5
10
4
0
165
0
1840 1930 1994 2010
Dân số (triệu người) 1,0 5,0
20
0
545
1.00
0
2.00
0
5.00
0
7.00
0
Diện tích (ha/người)
15.00
0
3.00
0
75 27,5 15 7,5 3,0 1,88
Bảng 1.2. Diện tích đất canh tác trên đầu người ở Việt Nam
Đơn vị: ha/người
Năm 1940 1960 1970 1992 2000
Bình quân đầu người 0,2 0,16 0,13 0,11 0,10
Yêu cầu về không gian sống của con người thay đổi theo trình độ khoa học
và công nghệ. Trình độ phát triển càng cao thì nhu cầu về không gian sản xuất sẽ
càng giảm. Tuy nhiên, con người luôn cần một khoảng không gian riêng cho nhà
ở, sản xuất lương thực và tái tạo chất lượng môi trường. Con người có thể gia
tăng không gian sống cần thiết nhất cho mình bằng việc khai thác và chuyển đổi
chức năng sử dụng của các loại không gian khác như: khai hoang, phá rừng,…
Đồng thời có các biện pháp bảo vệ đất, trong đó có biện pháp sinh học (dùng các
cây che phủ đất) có hiệu quả rất cao trong công thác này. [6]
Cũng tương tự trong tổng kết nghiên cứu nhiều năm Thái Phiên và Nguyễn
Tử Siêm 1994, Lê Quốc Doanh – Hà Đình Tuấn cùng các cộng sự khẳng định
vai trò không thể thay thế được các biện pháp sinh học trong việc ngăn chặn và
phục hồi sự thoái hóa của đất dốc.
Như chúng ta đã biết, hầu hết các loại đất bị suy thoái đều có đặc điểm đặc
trưng là nghèo kiệt chất hữu cơ trong đất, dẫn đến đất xuất hiện nhiều tính chất
lý hóa và sinh học xấu của đất như mất kết cấu, khả năng giữ ẩm kém, khả năng
hấp phụ thấp, hàm lượng dinh dưỡng đất (độ phì nhiêu đất) thấp. Nguyên nhân
chính của nhiều loại đất bị suy thoái như ngày nay là do bị khai phá mất lớp
thảm thực vật ban đầu (khai hoang phá rừng làm nương rẫy), sử dụng triệt để
các nguồn và các sản phẩm hữu cơ của đất trong sản xuất mà không trả lại cho
đất lượng hữu cơ nào, không bón hoặc bón rất ít phân hữu cơ cho cây trồng,
20
không đủ lượng hữu cơ đã lấy đi của đất. Vì vậy, một trong những biện pháp
quan trọng nhất và được chú ý nhất nhằm phục hồi đất bị suy thoái là biện pháp
sinh học/hữu cơ. Nhiều kết quả nghiên cứu và thực tiễn trong việc phục hồi đất
đã bị suy thoái bằng biện pháp này đã chứng minh rằng sau một thời gian ngắn,
đất được phục hồi độ phì và khả năng sản xuất rõ rệt. Hơn nữa, với điều kiện khí
hậu nhiệt đới nóng ẩm của nước ta, các loại cây trồng và thực vật sinh trưởng
phát triển mạnh, đã tạo sinh khối lớn, trả lại chất hữu cơ cho đất, đó là:
- Tàn tích hữu cơ: rễ cây, thân lá rụng, rơi vào đất, được để lại đất sau thu
hoạch.
- Các hệ thống trồng trọt luân canh, xen canh, trồng theo băng giữa cây
trồng chính và cây cải tạo đất là cây phân xanh, cây họ đậu.
- Các hệ thống nông lâm kết hợp giữa cây dài ngày và cây ngắn ngày bổ
sung chất hữu cơ cho nhau và cho đất.
- Các phương thức bổ sung chất hữu cơ cho dất như bón phân hữu cơ, phủ
vật liệu hữu cơ cho cây trồng chính, trồng cây phủ đất đa tác dụng cho cây trồng
chính.
Trong những năm gần đây, trên thế giới và ở nước ta, các công trình nghiên
cứu khoa học và ứng dụng các biện pháp cải tạo, phục hồi và bảo vệ đất nông
nghiệp bằng hữu cơ/sinh học đã và đang phát triển và được gọi là nông nghiệp
hữu cơ. Nông nghiệp hữu cơ không chỉ có tác dụng bảo vệ đất, phục hồi đất đã
bị thoái hóa, mà còn có tác dụng duy trì một nền nông nghiệp bền vững và an
toàn về môi trường. Xin giới thiệu một số các báo cáo kết quả nghiên cứu khoa
học và ứng dụng biện pháp này của các tác giả thuộc các cơ quan nghiên cứu đất
và nông nghiệp khác nhau ở viện, trường, trung tâm, trạm, trại
- Chương trình phủ xanh đất trống đồi núi trọc với Dự án 327 của thập kỷ
90 (Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn).
- Chương trình định canh định cư và Dự án 5 triệu ha rừng.
- Chương trình đa dạng hóa cây trồng vùng đồng bằng.
- Chương trình chuyển dịch cơ cấu kinh tế và cơ cấu nông lâm nghiệp.
- Chương trình nghiên cứu các mô hình sử dụng và bảo vệ đất dốc của các
viện, trường đại học (Chương trình SALT, Dự án IBSRAM, Dự án sử dụng đất
bền vững vùng Tây Bắc, Dự án canh tác đất dốc vùng miền núi Bắc Việt Nam).
21
- Mô hình nông lâm kết hợp (Nguyễn Ngọc Nông, trường Đại học Nông
Lâm Thái Nguyên): Cây ăn quả (vải, nhãn, quýt); cây lâm nghiệp (mỡ, lát); cây
hoa màu ngắn ngày (ngô và đậu tương); và các băng cây phân xanh (cốt khí,
muồng). Kết quả sau hai năm cho thấy: độ phì đất được cải thiện rõ, trong đó
hàm lượng mùn (1,99% lên 2,70%), đạm tổng số (0,11% lên 0,14%) và các chất
dinh dưỡng dễ tiêu đều cao hơn các so sánh khác (tăng gấp hai lần) do phương
thức trồng các cây nông lâm kết hợp cùng các băng cây phân xanh đã giảm xói
mòn rửa trôi, trả lại cho đất một phần chất hữu cơ. Lượng đất bị xói mòn giảm
đáng kể, chỉ còn khoảng 8 tấn đất/ha/năm, chỉ bằng 1/4 lượng đất bị xói mòn ở
phương thức canh tác trồng ngô thuần. Năng suất chất xanh trả lại cho đất từ
băng phân xanh: băng cốt khí là 5,4 đến 6,0 tấn/ha; băng muồng là 5,0 đến 5,6
tấn /ha. Mỗi năm lượng dinh dưỡng của các cây phân xanh bổ sung cho đất
khoảng 20 - 30 kg đạm, 2 - 4 kg lân và 17 - 28 kg kali.
- Nghiên cứu biện pháp sinh học để cải tạo/phục hồi đất đồi bị suy thoái sau
nhiều năm trồng bạch đàn (Phạm Tiến Hoàng, Viện Thổ nhưỡng Nông hóa): Mô
hình gồm trồng cây lâm nghiệp trên đỉnh đồi (Keo tai tượng, Keo lá tràm); cây
phân xanh phủ đất (cốt khí, đậu mèo, đậu công); cây ăn quả (cây vải); cây đậu
đỗ lấy hạt (lạc, đậu đen). Đất đồi trồng bạch đàn chu kỳ II bị thoái hóa nghiêm
trọng, đã bị kết đá ong hóa đến 20-30%, đất khô kiệt chai cứng, mất khả năng
thấm nước và giữ nước, hàm lượng dinh dưỡng của đất nghèo kiệt từ trên đỉnh
đồi xuống chân đồi. Sau 3 năm thí nghiệm kết quả cho thấy: các loại cây lâm
nghiệp sang năm thứ 3 đã sinh trưởng phát triển tốt, góp phần ngăn xói mòn rửa
trôi đất và giữ ẩm đất. Lá cây góp lượng hữu cơ vào đất. Các loại cây phân xanh
phủ đất và cây lấy hạt họ đậu từ năm thứ hai đã trả lại cho đất một lượng chất
xanh giàu dinh dưỡng đáng kể: cốt khí là từ 10 đến 20 tấn/ha/năm, 20 đến 25
tấn/ha/năm đối với đậu mèo, 12 đến 15 tấn/ha/năm đối với cây lạc. Những tính
chất lý hóa học của đất đồi cũng được cải thiện, đáng kể là độ ẩm đất, hàm
lượng chất hữu cơ, chất dinh dưỡng NPK, dung tích hấp thu, độ xốp đất…
Tại viện Khoa học kỹ thuật nông lâm nghiệp miền núi phía Bắc đã tiến
hành đề tài “Nghiên cứu, đánh giá khả năng che phủ, bảo vệ, cải tạo đất và xây
dựng quy trình trồng cây lạc dại - LD99 (Arachis pintoi) ở Vùng miền núi phía
Bắc”, đề tài sẽ góp phần nghiên cứu và phát triển một cây trồng có nhiều tiềm
năng trong phát triển nông nghiệp bền vững ở vùng đất dốc, đặc biệt là các tỉnh
miền núi.
22
Những nhận thức đúng đắn về sự suy giảm không gian sống và môi trường
sống bị suy thoái, đã giúp con người có chính sách và hoạt động tích cực hơn
trong vấn đề này. Trong đó có việc quản lý, sử dụng hợp lý và nâng cao giá trị
của đất cần được chú trọng. Bằng những nghiên cứu và áp dụng các mô hình
trồng cây ở các khu vực khác nhau để có hiệu quả kinh tế cao nhất, đồng thời
phải có tác dụng phòng hộ cao.Trong công tác này thì chúng ta cũng đã đạt được
nhiều thành tựu to lớn khi đã phân loại được các loại rừng phòng hộ khác nhau,
như ở Việt Nam rừng phòng hộ được chia thành 4 loại chính là:
- Rừng phòng hộ đầu nguồn;
- Rừng phòng hộ chắn gió, chắn cát bay;
- Rừng phòng hộ chắn sóng, lấn biển;
- Rừng phòng hộ môi trường sinh thái.
Trong những năm gần đây, tình hình thời tiết diễn biến ngày càng phức tạp,
quá trình biến đổi khí hậu diễn ra tốc độ nhanh. Theo cảnh báo của Tổ chức Liên
Hợp quốc thì nước ta là một trong những quốc gia trên thế giới chịu ảnh hưởng
lớn nhất do biến đổi khí hậu gây nên, mà các tỉnh ven biển trung Trung bộ là nơi
phải hứng chịu nhiều nhất những tổn thất do thiên tai gây ra. Hàng năm các địa
phương này phải đối mặt với thiên tai, nắng nóng, bão, lũ lụt, áp thấp nhiệt đới;
hệ thống rừng phòng hộ, rừng ngập mặn ven biển bị thu hẹp do khai khoáng,
nuôi trồng thủy sản làm tăng nguy cơ cát bay, cát chảy, xâm thực mặn đã đẩy
nhanh quá trình sa mạc hóa, hoang mạc hóa. Ảnh hưởng lớn đến sản xuất, đời
sống của nhân dân, môi trường sinh thái ven biển đang bị suy thoái. Nên việc
trồng rừng phòng hộ ven biển càng trở nên cấp bách hiện nay và đã đạt được
nhiều kết quả tích cực.
Trồng mới được gần 50.000 ha rừng phòng hộ ven biển theo tin từ Cục
Lâm nghiệp (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn). Mới đây, lần đầu tiên có
một công trình nghiên cứu “Xây dựng rừng phòng hộ trên đất cát ven biển” do
Viện Khoa học lâm nghiệp Việt Nam chủ trì. Đưa ra các tiêu chí về phân vùng
phòng hộ, phân chia lập địa, trạng thái rừng phi lao , nghiên cứu này là cơ sở
để quy hoạch cả hệ thống đai rừng phòng hộ đối với vùng cát khắc nghiệt và vô
cùng xung yếu của nước ta. “Nét mới của công trình nghiên cứu này là đã định
lượng được một số chỉ tiêu về năng lực phòng hộ và tác dụng sinh thái của các
đai rừng” do TS. Đặng Văn Thuyết, chủ nhiệm công trình. Các tiến bộ kỹ thuật
về phân vùng phòng hộ, việc lựa chọn và thử nghiệm các loài cây trồng phù hợp
23
cho từng vùng phòng hộ có trong nghiên cứu này có thể áp dụng cho vùng cát
ven biển Bắc Trung Bộ, vận dụng phát triển cho toàn vùng cát ven biển nước ta.
Tham gia nghiên cứu, các nhà khoa học cho rằng nên tranh thủ nguồn vốn của
các chương trình, dự án trong và ngoài nước, kết hợp với địa phương chuyển
giao kỹ thuật mới, xây dựng mô hình trình diễn và triển khai trên diện rộng.
Điều không kém quan trọng là cần nghiên cứu bổ sung hệ thống đai rừng phòng
hộ điển hình cho các vùng phòng hộ, nhóm dạng lập địa. Rừng này bao gồm cả
cây cao ở trên, cây nhỡ ở giữa và cây bụi ở dưới để tạo đai rừng có kết cấu tán
từ dưới sát mặt đất cát lên phía trên. Hiệu quả kinh tế xã hội và môi trường của
công trình đã rõ. Các vấn đề được phát hiện và kết quả nghiên cứu đã được trao
đổi, chuyển giao cho các cơ quan, cán bộ, người dân vùng cát ven biển - là
những nơi thực hiện nghiên cứu. Cụ thể, các đai rừng phi lao, Keo lá tràm trồng
trên các dạng lập địa bãi cát, trên líp trong khu vực canh tác nông nghiệp, có thể
chặt khai thác ở tuổi 7 - 10, mỗi ha thu được 9,7 - 10 triệu đồng. Khai thác xong
có kế hoạch trồng lại rừng mới. Đai rừng phi lao hay Keo Acacia difficilis,
Acacia torulosa 3 tuổi trồng trên đụn cát bay với mật độ 5.000 cây/ha, bề rộng
đai 100m có tác dụng làm giảm tốc độ gió ở sau đai rừng 10m tới 0,7 - 0,8 lần so
với tốc độ gió ở trước đai rừng 10m, giảm lượng cát bay 2,4 - 4,2 lần, tăng độ
ẩm không khí 2,1 - 3,7%, giảm nhiệt độ không khí 0,9 - 20, trả loại đất tới
240g/m2 lá rụng và cải thiện tính chất hóa học đất so với nơi trống. Với công
trình nghiên cứu này, không chỉ các nhà khoa học mà rồi đây, người dân vùng
biển sẽ biết rất rõ về giá trị to lớn của rừng phòng hộ ven biển. Nó ngăn chặn
tình trạng biển xâm thực, cát bay cát chảy vào khu dân cư, lại bảo vệ được môi
trường sinh thái ở những miền quê nắng nóng khốc liệt.
Còn với nghiên cứu khoa học “Phân vùng phòng hộ vùng cát ven biển bắc
trung bộ” của Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam đã chỉ ra rằng: do địa hình
phức tạp, đất cát ven biển tồn tại ở dạng đụn cát, cồn cát và bãi cát với địa mạo
khác nhau; đất cát khô, rời rạc, dễ bị di động do gió thổi và nước chảy kéo cát
trôi. Vì vậy, vùng cát ven biển Bắc Trung bộ là vùng đất đã và đang bị sa mạc
hóa do nạn cát di động nhưng mỗi phân vùng lại có mức độ xung yếu khác nhau.
Bài viết này nhằm đưa ra những cơ sở phân chia và kết quả phân vùng phòng hộ
theo mức độ xung yếu cho vùng cát ven biển, giúp các địa phương xây dựng kế
hoạch, quy hoạch và có giải pháp phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường trong
vùng đạt hiệu quả cao.
24
Cùng với Nghiên cứu phát triển đai rừng phòng hộ, kết hợp sản xuất nông
lâm nghiệp bền vững tại dải ven biển thuộc Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị do
Ban Khoa học và Công nghệ địa phương phối hợp với Trung tâm Nghiên cứu và
Phát triển Vùng (Bộ KH&CN), Sở KH&CN Hà Tĩnh phối hợp thực hiện. Để
hạn chế các thiệt hại do thiên tai gây ra, việc quy hoạch, hoàn thiện hệ thống
rừng phòng hộ, phòng chống lại sự xâm hại của sóng, gió biển và hiện tượng cát
bay, cát chảy, cải thiện môi trường, cần có các giải pháp khoa học và công nghệ
để phục hồi, bảo vệ và phát triển bền vững.
Như vậy ta có thể thấy việc phân loại và phân vùng các loại rừng phòng hộ
nói chung và rừng phòng hộ ven biển nói chung là rất quan trọng. Nhưng song
song với nó chúng ta cần xây dựng được hệ thống cây trồng thích hợp với các
vùng đất khác nhau, nghiên cứu để tìm ra kỹ thuật thâm canh trồng rừng phù
hợp với từng cây và mục tiêu của sản phẩm. Xây dựng các biện pháp kỹ thuật
thích hợp với các loài cây đó. Nhất là ở khu vực đất cát ven biển, vì đây là vùng
có điều kiện khí hậu khắc nghiệt, điều kiện đất đai nghèo dinh dưỡng và khô
cằn… Trong công tác này chúng ta cũng đã đạt được nhiều kết quả có giá trị
thực tiễn cao, hiện đang được áp dụng và nhân rộng ở nhiều khu vực.
Trong những năm gây đây Trung tâm Lâm nghiệp quốc tế (CIFOR) đã tiến
hành nghiên cứu về quản lý lập địa và sản lượng rừng cho rừng trồng ở các nước
nhiệt đới. CIFOR đã tiến hành nghiên cứu trên các đối tượng là bạch đàn, thông,
Keo trồng thuần loại trên các dạng lập địa ở các nước Brazil, Công Gô, Nam
Phi, Indonesia, Trung Quốc, Ấn Độ và nay bắt đầu nghiên cứu ở Việt Nam. Kết
quả nghiên cứu cho thấy các biện pháp xử lý lập địa khác nhau và các loài cây
trồng khác nhau đã có ảnh hưởng rất khác nhau đến độ phì đất, cân bằng nước,
sự phân huỷ thảm mục và chu trình dinh dưỡng khoáng.
Ở Việt Nam, đặc biệt trong khoảng 10 năm gần đây, với sự phối hợp của
Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam và các trung tâm giống cây Lâm nghiệp
của các tỉnh đã thực hiện thành công nhiều nghiên cứu, mô hình thí nghiệm như:
Nghiên cứu đánh giá khả năng sinh trưởng của các loài Bạch Đàn Eucalptus
camaldulensis, Eucalyptus pellita và các loài Keo: Acacia crassicarpa, Acacia
aulacocarpa, trồng thử nghiệm 3 năm tuổi tại trạm thực nghiệm Mang Yang,
tỉnh Gia Lai.
Nhà giáo ưu tú Đỗ Xuân Cẩm cũng có rất nhiều nghiên cứu đóng góp trong
lĩnh vực này như nghiên cứu về đa dạng sinh học và khả năng tận dụng các loài
25

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×

×