Tớnh cấp thiết của ủề tài
Vùng núi Ủồi trong luận bàn về địa lý chỉ vùng đất chuyển tiếp giữa đồng bằng và miền núi, với độ cao tuyệt đối từ 25 đến 300 mét Thành phố Thái Nguyên có diện tích tự nhiên 354.110 ha, bao gồm 9 đơn vị hành chính: Thành phố Thái Nguyên, Thị xã Sông Công, và các huyện lân cận.
Võ Nhai, Phú Lương, Đồng Hỷ, Đại Từ, Phú Bình, Định Hóa và Phổ Yên là các khu vực thuộc tỉnh Thái Nguyên Trong đó, diện tích vùng gũ ổi của tỉnh Thái Nguyên được xác định là 170.491 ha, chiếm 48,24% diện tích đất nông nghiệp toàn tỉnh.
Vùng đất Thái Nguyên có lợi thế với địa hình dốc thấp, mức độ chia cắt đất thấp, giao thông thuận lợi và nguồn nước tưới dồi dào Nằm ở vị trí chuyển tiếp giữa đồng bằng và miền núi, Thái Nguyên có mật độ dân số lớn nhưng trình độ dân trí còn thấp Đây là vùng được khai thác cho mục đích nông nghiệp từ rất sớm và hiện nay là điểm trọng yếu trong sản xuất nông nghiệp Tuy nhiên, bên cạnh những loại hình sản xuất hiệu quả, nhiều diện tích đất vẫn cho hiệu quả thấp do việc sử dụng chưa hợp lý, chưa chú ý đến các biện pháp canh tác thích hợp và mức đầu tư còn thấp.
Do ủú nhiều diện tớch ủất vựng gũ ủồi ủó thoỏi hoỏ, giảm sức sản xuất và hiệu quả kinh tế trờn một ủơn vị diện tớch thấp
Trong báo cáo “Quy hoạch tổng thể kinh tế - xã hội tỉnh Thái Nguyên thời kỳ
Giai đoạn 2010 - 2020, UBND tỉnh Thỏi Nguyờn đã xác định mục tiêu tập trung vào việc phát triển bền vững nông nghiệp, khai thác và sử dụng hiệu quả tiềm năng đất đai và lao động Tuy nhiên, công tác sản xuất nông nghiệp tại địa phương gặp nhiều khó khăn do thiếu căn cứ khoa học về sử dụng bền vững Kết quả là năng suất và chất lượng sản phẩm cây trồng chưa cao, đồng thời khả năng mở rộng và quy mô sản xuất cũng chưa rõ ràng.
Nghiên cứu về sử dụng bền vững đất vùng gũi hiện còn thiếu hệ thống và thông tin cơ bản, đặc biệt là mối quan hệ giữa đất với các yếu tố ngoại cảnh như nước, khí hậu và sinh vật Điều này dẫn đến việc chưa đề xuất được những giải pháp hợp lý nhằm khai thác hiệu quả tiềm năng của đất vùng gũi.
Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn, đề tài "Nghiên cứu sử dụng bền vững đất nông nghiệp vùng gũ Thỏi Nguyên" đã được lựa chọn để thực hiện.
Mục tiêu nghiên cứu
Phân loại đất, đánh giá hiện trạng sử dụng đất và mức độ thích hợp của đất đai với một số loại hình sử dụng đất vựng gũ hồi Thỏi Nguyên là những yếu tố quan trọng trong việc quản lý tài nguyên đất Việc phân loại và đánh giá này giúp xác định khả năng sử dụng đất hiệu quả, từ đó đưa ra các giải pháp phát triển bền vững cho khu vực.
Đề xuất chuyển đổi một số loại hình sử dụng đất vùng Thỏi Nguyên theo hướng bền vững trong nông nghiệp, dựa trên đánh giá mức độ thích hợp của đất.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Nghiên cứu này cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng tiêu chuẩn phân loại đất theo FAO-UNESCO-WRB tại Việt Nam, đồng thời đánh giá khả năng sản xuất của đất bằng phương pháp đánh giá thích hợp theo FAO Bên cạnh đó, nghiên cứu cũng xác định ảnh hưởng của các hình thức sử dụng đất đến tính chất lý hóa và vi sinh vật cơ bản của đất vùng gũi Thỏi Nguyên Kết quả của luận án sẽ tạo ra cơ sở dữ liệu đất đai đặc trưng cho vùng gũi Thỏi Nguyên, phục vụ công tác quy hoạch sử dụng đất và bảo vệ đất hiệu quả theo hướng bền vững.
Kết quả nghiên cứu của luận án sẽ hỗ trợ các nhà quản lý địa phương trong việc chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất theo hướng phát triển nông nghiệp bền vững, từ đó nâng cao hiệu quả sử dụng đất và cải thiện đời sống của người dân.
ðối tượng và phạm vi nghiờn cứu của ủề tài
+ ðất gũ ủồi: bao gồm cỏc loại ủất trờn vựng gũ ủồi Thỏi Nguyờn;
The article discusses various types of crops, categorizing them into annual and perennial plants Annual crops include rice (Oryza sativa), corn (Zea mays), soybeans (Glycine max), cassava (Manihot esculenta), elephant grass (Pennisetum purpureum), and the hybrid grass Varisne number 6 (VA06), which is a cross between elephant grass and American millet (Pennisetum americanum) Perennial crops highlighted in the article are tea (Camellia sinensis), lychee (Litchi chinensis), and grapefruit (Citrus sinensis).
Vùng gũ ủồi Thỏi Nguyờn được xem là vùng chuyển tiếp giữa đồng bằng và miền núi, với độ cao tuyệt đối từ 25 - 300 mét Vùng gũ ủồi này nằm trên địa bàn của 9 huyện/thành phố, theo ranh giới lãnh thổ được xác định trên cơ sở bản đồ địa hình và bản đồ hành chính.
+ Về thời gian: thời gian thực hiện ủề tài từ năm 2006 ủến năm 2010.
Những ủúng gúp mới của luận ỏn
Xác định được đặc điểm phân hóa các nhóm đất, đơn vị đất vùng gũ ồi Thỏi Nguyên theo phân loại đất lượng FAO-UNESCO-WRB Theo đó, xây dựng được bảng phân loại đất và bản đồ đất tỷ lệ 1/100.000 cho vùng nghiên cứu theo phương pháp PLĐ định lượng.
Ứng dụng phương pháp đánh giá đất theo FAO nhằm sử dụng bền vững đất nông nghiệp vùng Gò Dầu, Thái Nguyên được thực hiện thông qua việc xây dựng bản đồ đơn vị đất đai, bản đồ phân hạng mức độ thích hợp đất đai và bản đồ đề xuất sử dụng đất dựa trên ba tiêu chí kinh tế, xã hội và môi trường.
Đề xuất giải pháp tủ giữ ẩm cho cây trồng trong mùa khô bằng guột nhằm khắc phục tình trạng hạn chế về độ ẩm đất Đồng thời, trồng cỏ VA06 sẽ tận dụng những vùng đất cằn cỗi hoặc trồng rừng kinh doanh hiệu quả thấp, phục vụ chăn nuôi gia súc Mục tiêu là hướng tới sử dụng bền vững đất nông nghiệp vùng gũ ồi Thỏi Nguyờn.
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Nội dung nghiên cứu
2.1.1 ð i ề u ki ệ n t ự nhiờn vựng gũ ủồ i Thỏi Nguyờn
2.1.1.2 ðịa hỡnh, ủịa mạo, ủịa chất;
2.1.2 Nghiờn c ứ u, phõn lo ạ i ủấ t vựng gũ ủồ i Thỏi Nguyờn
2.1.2.1 Nghiờn cứu ủặc ủiểm phõn hoỏ cỏc nhúm ủất, ủơn vị ủất và ủơn vị ủất phụ theo phõn loại ủịnh lượng FAO-UNESCO-WRB
• Xỏc ủịnh ủặc ủiểm phõn hoỏ nhúm, ủơn vị ủất và ủơn vị ủất phụ;
• Xõy dựng bảng phõn loại ủất theo FAO-UNESCO-WRB;
• Xõy dựng bản ủồ ủất theo phõn loại FAO-UNESCO-WRB;
• Xỏc ủịnh diện tớch, phõn bố cỏc nhúm ủất, ủơn vị ủất và ủơn vị ủất phụ
2.1.2.2 Nghiờn cứu một số tớnh chất húa học ủất vựng gũ ủồi
• pHKCl, OM%, N%, P2O5%, K2O%, P2O5 dễ tiêu, K2O dễ tiêu, Al 3+ , Fe 3+ , CEC, cation kiềm trao ủổi (Ca 2+ , Mg 2+ , Na + , K + ) và ủộ no bazơ (BS);
2.1.3 ð ỏnh giỏ hi ệ n tr ạ ng s ử d ụ ng ủấ t nụng nghi ệ p và hi ệ u qu ả c ủ a cỏc lo ạ i hỡnh s ử d ụ ng ủấ t ch ủ y ế u vựng gũ ủồ i Thỏi Nguyờn
2.1.3.1 Hiện trạng sử dụng ủất nụng nghiệp vựng gũ ủồi Thỏi Nguyờn
2.1.3.2 Hiệu quả của cỏc loại hỡnh sử dụng ủất chủ yếu vựng gũ ủồi
Hiệu quả kinh tế của các loại hình sử dụng đất được phân tích dựa trên kết quả khảo sát từ 240 phiếu điều tra, cho thấy sự khác biệt rõ rệt trong hiệu quả sử dụng đất giữa các hình thức khác nhau.
Hiệu quả xó hội được đánh giá qua các tiêu chí như mức độ thu hút lao động, mức độ chấp nhận của người dân đối với hình thức sử dụng đất chủ yếu, khả năng tiêu thụ sản phẩm và giá trị ngày công lao động, dựa trên 240 phiếu điều tra.
Hiệu quả môi trường ủất được đánh giá dựa trên cơ sở ủỏnh giá mức độ che phủ ủất và định lượng tính chất lý - hóa học của 240 phiếu điều tra.
2.1.3.3 Lựa chọn cỏc loại hỡnh sử dụng ủất ủể ủỏnh giỏ thớch hợp ủất ủai
2.1.4.1 Nghiờn cứu, xỏc ủịnh cỏc ủặc tớnh của cỏc ủơn vị ủất ủai
• Lựa chọn và phõn cấp cỏc chỉ tiờu ủể xõy dựng bản ủồ ủơn vị ủất ủai;
• Xõy dựng bản ủồ ủơn tớnh;
• Xõy dựng bản ủồ ủơn vị ủất ủai vựng gũ ủồi;
• Mụ tả cỏc ủơn vị ủất ủai (quy mụ, ủặc tớnh của từng ủơn vị ủất ủai)
2.1.4.2 Nghiờn cứu phõn hạng khả năng thớch hợp ủất ủai vựng gũ ủồi ủối với cỏc loại cõy trồng ủó lựa chọn
• Xỏc ủịnh yờu cầu sử dụng ủất của cỏc loại cõy trồng ủó ủược lựa chọn như: lỳa, màu, ủồng cỏ, chố, vải, cõy cú mỳi;
• Phõn hạng khả năng thớch hợp ủất ủai vựng gũ ủồi;
• Tổng hợp diện tớch ủất theo mức ủộ thớch hợp của ủất ủai
2.1.5 Nghiờn c ứ u ả nh h ưở ng c ủ a cỏc lo ạ i hỡnh s ử d ụ ng ủấ t d ự ki ế n ủư a vào khai thỏc (s ử d ụ ng và c ả i t ạ o) ủế n m ộ t s ố tớnh ch ấ t ủấ t
Ảnh hưởng của loại hình sử dụng đất đến các tính chất vật lý của đất bao gồm thành phần cấp hạt, dung trọng, tỷ trọng, độ xốp, sức chứa ẩm cực đại, độ ẩm cây héo, độ ẩm hữu hiệu và kết cấu đất Những yếu tố này đóng vai trò quan trọng trong việc xác định khả năng sản xuất nông nghiệp và quản lý tài nguyên đất.
Loại hình sử dụng ủất có ảnh hưởng đáng kể đến các tính chất hóa học của đất, bao gồm pH KCl, tỷ lệ hữu cơ (OM%), nồng độ nitơ (N%), photpho (P2O5%), kali (K2O%), cũng như P2O5 và K2O dễ tiêu Ngoài ra, các yếu tố như ion nhôm (Al3+), khả năng trao đổi cation (CEC), và các cation kiềm trao đổi như canxi (Ca2+), magiê (Mg2+), natri (Na+), và kali (K+) cũng bị tác động bởi loại hình sử dụng ủất.
• Ảnh hưởng của loại hỡnh sử dụng ủất ủến phõn bố vi sinh vật ủất: nấm tổng số, xạ khuẩn tổng số và vi khuẩn tổng số
2.1.6 Nghiờn c ứ u cỏc thớ nghi ệ m nõng cao hi ệ u qu ả s ử d ụ ng ủấ t vựng gũ ủồ i
Sau khi phân loại và đánh giá mức độ thích hợp của đất đai với cây trồng, cần xác định mức độ thích hợp theo quy mô diện tích và phân bố Đồng thời, cũng cần nhận diện những hạn chế của đất đai như kết vón và thiếu ẩm Do đó, việc xây dựng một số thí nghiệm nhằm khắc phục yếu tố hạn chế về độ ẩm đất và sử dụng hợp lý vững đất kết vón còn bỏ hóa là cần thiết để phục vụ chăn nuôi theo định hướng của tỉnh.
Thí nghiệm tủ giữ ẩm trong mùa khô với 5 công thức khác nhau đã được thực hiện tại Thỏi Nguyên nhằm tìm ra biện pháp tủ giữ ẩm hiệu quả nhất cho cây chè.
Thí nghiệm trồng cỏ Varisne 06 (VA06) được thực hiện nhằm tối ưu hóa việc sử dụng nguồn thức ăn thô xanh cho chăn nuôi, đồng thời đánh giá khả năng sinh trưởng, năng suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế trên một đơn vị diện tích.
2.1.7 Nghiờn c ứ u ủề xu ấ t s ử d ụ ng b ề n v ữ ng ủấ t nụng nghi ệ p vựng gũ ủồ i Thái Nguyên
2.1.7.1 ðề xuất sử dụng bền vững ủất nụng nghiệp
• Cơ sở ủề xuất sử dụng bền vững ủất nụng nghiệp;
• ðề xuất sử dụng bền vững ủất nụng nghiệp
2.1.7.2 ðề xuất giải phỏp sử dụng bền vững ủất nụng nghiệp
• Các giải pháp kỹ thuật;
Phương pháp nghiên cứu
2.2.1 Ph ươ ng pháp thu th ậ p d ữ li ệ u th ứ c ấ p
Phương pháp này tập trung vào việc thu thập thông tin khoa học thông qua nghiên cứu các văn bản, tài liệu và tư liệu có sẵn, đồng thời áp dụng tư duy logic để rút ra các kết luận khoa học cần thiết Dữ liệu thu thập được sẽ hỗ trợ cho quá trình nghiên cứu và phát triển kiến thức trong lĩnh vực liên quan.
Tài liệu khí tượng đã thu thập số liệu trong 13 năm (1995 - 2008) từ các trạm khí tượng ở tỉnh Võ Nhai, Định Hóa, Đại Từ và TP Thái Nguyên, với các chỉ tiêu quan trọng như nhiệt độ không khí, tổng lượng mưa, tổng số giờ nắng và lượng bốc hơi Đặc biệt, số tháng khô hạn được tính toán dựa trên lượng mưa (P) và lượng bốc thoát hơi tiềm năng (PET).
- Tài liệu về ủịa chất, ủịa mạo và tài nguyờn ủất
Tài liệu kinh tế - xã hội cung cấp số liệu thống kê về sự phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh, bao gồm cơ cấu kinh tế nông nghiệp như trồng trọt, chăn nuôi và lâm nghiệp Bên cạnh đó, các báo cáo quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội và quy hoạch sử dụng đất giai đoạn 2006 - 2010 cùng tầm nhìn đến năm 2020 cũng được tổng hợp.
Tài liệu này cung cấp cái nhìn tổng quan về hiện trạng sử dụng đất và cơ cấu cây trồng tại tỉnh, bao gồm các số liệu thống kê chi tiết về diện tích, năng suất và sản lượng của các loại cây trồng.
Các số liệu thu thập được sẽ được thống kê theo yêu cầu của đề tài, nhằm phục vụ cho việc phân tích, đánh giá và xác định mức độ cần bổ sung.
2.2.2 Ph ươ ng phỏp ủ i ề u tra nụng thụn ðiều tra và phỏng vấn 240 hộ nụng dõn theo mẫu phiếu ủiều tra của Viện QH&TKNN Phiếu ủiều tra là bảng hỏi cú in sẵn cỏc thụng tin ủể thu thập như ủiều tra cơ cấu thu nhập của hộ nụng dõn và ủiều tra hiệu quả kinh tế của cỏc loại hỡnh sử dụng ủất Người ủược phỏng vấn (nụng dõn) sẽ cung cấp những thụng tin dựa trờn bộ câu hỏi chuẩn bị sẵn: giống, phân bón, nước tưới, thuốc bảo vệ thực vật, công lao ủộng, năng suất, sản lượng, giỏ sản phẩm và cỏc nguồn thu khỏc Qua phỏng vấn lónh ủạo xó, trưởng thụn ủể lựa chọn cỏc nhúm hộ (khỏ, trung bỡnh và nghốo) phỏng vấn Danh sách các nhóm hộ: khá, trung bình, nghèo trong thôn do trưởng thụn cung cấp (Phiếu ủiều tra trỡnh bày trong Phụ lục 1)
2.2.3 Ph ươ ng phỏp l ấ y m ẫ u ủấ t phõn tớch
Mẫu ủất phõn tớch được lựa chọn từ các phẫu diện ủiển hỡnh theo những nhóm ủất, địa hình và loại hình sử dụng ủất khác nhau, đồng thời tuân thủ Quy phạm điều tra lập bản đồ ủất tỷ lệ lớn (10 TCN 68-84) của Bộ Nông nghiệp (nay là Bộ NN&PTNT).
2.2.4 Ph ươ ng phỏp phõn lo ạ i ủấ t theo FAO-UNESCO-WRB
Cỏc bước tiến hành trong phõn loại ủất theo FAO-UNESCO-WRB ủược minh họa trong Hình 2.1
2.2.5 Ph ươ ng phỏp b ả n ủồ , vi ễ n thỏm và GIS Ứng dụng cỏc phương phỏp chồng xếp bản ủồ ủơn tớnh ủể xõy dựng hệ thống bản ủồ ủỏnh giỏ ủất Ứng dụng phương phỏp viễn thỏm và GIS ủể thu thập, xử lý và giải đốn ảnh vệ tinh SPOT 5 chụp năm 2008, độ phân giải 10 x 10 m kết hợp với thu thập thống kờ cấp xó nhằm xõy dựng bản ủồ hiện trạng vựng gũ ủồi Thỏi Nguyên tỷ lệ 1/100.000
2.2.6 Ph ươ ng phỏp ủ ỏnh giỏ ủấ t ủ ai theo FAO
Sự kết hợp giữa hệ thống thông tin địa lý (GIS) và phần mềm quản lý sản xuất tự động (ALES) mang lại hiệu quả cao trong việc tối ưu hóa quy trình sản xuất.
2.2.7 Ph ươ ng phỏp th ự c nghi ệ m b ố trớ thớ nghi ệ m ủồ ng ru ộ ng
2.2.7.1 Thớ nghiệm về tủ giữ ẩm ủất cho cõy chố trong mựa khụ
Mục đích của thí nghiệm là đánh giá khả năng giữ ẩm của đất bằng các vật liệu khác nhau như chất giữ ẩm AMS, chế phẩm sinh học Lipomycin-M và phụ phẩm địa phương (rơm rạ, guột) trên đất nâu vàng (FRr) ảnh hưởng đến năng suất lúa trong mùa khô tại vùng gò đồi Thái Nguyên Thí nghiệm được tiến hành trong mùa khô, từ tháng 10/2008 đến tháng 2/2009, trên đất của gia đình bà Nguyễn Thị Ngọc, xã Tiền Phong, huyện Khe.
Mo, huyện ðồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên với giống chè Trung du ở tuổi thứ 7
Các vật liệu giữ ẩm gồm:
Chất giữ ẩm AMS là một polyme siêu hấp thụ nước, được tạo ra từ phản ứng trùng hợp kép giữa hỗn hợp acrylic axit và acrylat natri với tinh bột, có sự tham gia của chất tạo lưới N,N-metylenbisacrylamit Sản phẩm có màu trắng ngà và khả năng hấp thụ nước rất cao, với 1g polyme khô có thể hấp thụ tới 200g nước AMS được sản xuất bởi Viện Hóa học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Chế phẩm sinh học Lipomycin-M, được sản xuất bởi Viện Công nghệ Sinh học, có thành phần chính là chủng nấm men Lipomyces PT7.1 và cơ chất tinh bột sắn Sản phẩm này nổi bật với khả năng tạo màng nhầy trong điều kiện ủ ẩm hạn, giúp giảm thiểu sự thoát nước hiệu quả.
Phụ phẩm ủịa phương: rơm rạ, guột (cú nơi gọi là cỏ tế)
Công thức: thí nghiệm gồm 5 công thức, thiết kế theo kiểu khối hoàn toàn ngẫu nhiên (RCB), diện tích ô 45m 2 nhắc lại 3 lần; tổng diện tích thí nghiệm là 675m 2
Cụng thức 1 (CT1): khụng cú vật liệu giữ ẩm (ủối chứng)
Công thức 2 (CT2): tủ guột tươi, 10 tấn/ha
Công thức 3 (CT3): tủ rơm rạ tươi, 10 tấn/ha
Công thức 4 (CT4): tủ chất giữ ẩm AMS, mức 50 kg/ha
Công thức 5 (CT5): tủ chế phẩm Lipomycin-M, mức 50 kg/ha
Cỏc biện phỏp kỹ thuật canh tỏc ủược tiến hành theo cỏch phổ biến của người dân trong vùng, cụ thể bón phân theo mức 350 kg N + 150 kg P2O5 + 150 kg
K 2 O/ha; Sau khi tủ giữ ẩm chỉ tưới 1 lần, lượng nước tưới 5 m 3 /ô thí nghiệm
Chỉ tiêu xác định bao gồm việc xác định các tính chất vật lý và hóa học của đất trước thí nghiệm, đồng thời theo dõi diễn biến độ ẩm của đất tại từng thời điểm lấy mẫu khác nhau.
(10 ngày/1 lần); o Theo dừi ảnh hưởng của biện phỏp tủ giữ ẩm ủến năng suất cõy chố; o Tính toán hiệu quả kinh tế của sản xuất chè
Phương pháp lấy mẫu đất được thực hiện bằng cách thu thập các mẫu ở tầng mặt từ 0 - 20 cm để xác định các tính chất vật lý và hóa học của đất nghiên cứu Đặc biệt, diễn biến độ ẩm đất được ghi nhận định kỳ 10 ngày một lần tại hai tầng 0 - 20 cm và 20 - 40 cm Mẫu đất được lấy giữa hai hàng cây, ở từng độ sâu nhất định.
2.2.7.2 Thớ nghiệm về trồng cỏ VA06: xỏc ủịnh khả năng sinh trưởng, năng suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế của giống cỏ VA06 trờn 1 ủơn vị diện tớch nhằm sử dụng hợp lý vựng ủất kết von cũn bỏ húa ủể phục vụ chăn nuụi theo ủịnh hướng/chủ trương của tỉnh (trồng cỏ voi xem như ủối chứng)
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
ðiều kiện tự nhiờn vựng gũ ủồi Thỏi Nguyờn
Vị trớ ủịa lý: gũ ủồi Thỏi Nguyờn là vựng chuyển tiếp giữa vựng nỳi cao phớa
Bắc và vựng ủồng bằng phớa Nam cú toạ ủộ 20 0 20’ - 21 0 25’ Vĩ ủộ Bắc và 105 0 25’ -
106 0 16Ỗ Kinh ựộ đông Diện tắch tự nhiên của tỉnh có 353.435 ha, trong ựó vùng gò ủồi cú 170.491 ha, chiếm 48,24% và phõn bố ở 9 huyện trong tỉnh Thỏi Nguyờn [13]
Diễn biến các yếu tố khí hậu đặc trưng của vùng gũi Thái được tổng hợp từ các trạm Thái Nguyên, Định Hóa, Đại Từ, và Vũ Nhai trong khoảng thời gian từ năm 1995 đến 2008 Dữ liệu này được thể hiện rõ trong Hình 3.3 và từ Phụ lục 2 đến Phụ lục 6.
Hỡnh 3.3 Diễn biến yếu tố khớ hậu ủặc trưng Thỏi Nguyờn, giai ủoạn 1995-2008
(Nguồn: Trung tâm Nghiên cứu Khí tượng Nông nghiệp [96])
Diễn biến về chế độ nhiệt cho thấy nhiệt độ không khí trung bình dao động từ 15,6 - 28,2 °C, với mức trung bình từ 14,9 °C (Vừ Nhai) đến 28,6 °C (Thái Nguyên) Nhiệt độ không khí tối cao trung bình dao động từ 26,1 °C (Vừ Nhai) đến 36,6 °C (TP Thái Nguyên và Đại Từ), trong khi nhiệt độ tối thấp trung bình dao động từ 4,4 °C (Vừ Nhai) đến 8,4 °C (Thái Nguyên) Tháng lạnh nhất trong năm là tháng I, với nhiệt độ trung bình khoảng 14,9 - 16,2 °C, trong khi vào mùa nóng (tháng VI, VII), nhiệt độ trung bình dao động từ 27,7 - 28,6 °C.
Lượng mưa trong khu vực diễn ra chủ yếu từ tháng IV đến tháng X, chiếm từ 82% đến 93% tổng lượng mưa hàng năm, với tháng VII và VIII là thời điểm mưa nhiều nhất, đạt từ 339 - 440 mm Nửa đầu mùa mưa là thời kỳ ẩm ướt nhất, với tổng lượng mưa từ 30 - 40 mm, trong khi hiện tượng mưa phức tạp thường diễn ra mạnh mẽ vào cuối mùa mưa Tháng XII thường là tháng có lượng mưa tối thiểu, chỉ từ 14 - 23 mm Dữ liệu từ năm 1995 đến 2008 cho thấy sự phân hóa rõ rệt về lượng mưa giữa các vùng, với tổng lượng mưa hàng năm dao động từ 1.662 mm (Định Hóa) đến 2.036 mm (Đại Từ), trung bình đạt 1.905 mm.
Trong khoảng thời gian từ tháng V đến tháng XII, tổng số giờ nắng tại các khu vực trong vùng có sự gia tăng rõ rệt, đồng thời độ ẩm không khí cũng có sự biến đổi đáng kể Sự thay đổi này ảnh hưởng đến điều kiện khí hậu và môi trường sống của người dân trong khu vực.
Trong năm, tổng số giờ nắng dao động từ 112 đến 192 giờ, trong khi vào mùa mưa, số giờ nắng chỉ đạt từ 40 đến 87 giờ Độ ẩm không khí trung bình hàng năm thường nằm trong khoảng 82 - 83% Tuy nhiên, có sự khác biệt rõ rệt giữa các tháng; vào tháng 11 và 12, thời tiết trở nên hanh khô, độ ẩm giảm xuống do ảnh hưởng của gió mùa đông Bắc mạnh, với độ ẩm không khí trung bình tháng có thể giảm thấp nhất xuống 76% và cao nhất đạt 87% vào tháng 8.
Khí hậu tại vùng gũ ủồi Thỏi Nguyờn tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của ngành nông nghiệp Tuy nhiên, khu vực này được chia thành các đơn vị sinh thái khác nhau, được mô tả chi tiết từ Phụ lục 7 đến Phụ lục 11 Đây là cơ sở quan trọng để lựa chọn và xây dựng ngưỡng phân cấp khí hậu cho các yếu tố phục vụ xây dựng bản đồ đơn vị đất đai Về địa hình, gũ ủồi Thỏi Nguyờn có độ chia cắt ít hơn so với các tỉnh miền núi khác tại vùng Trung du - Miền núi Bắc Bộ, với độ cao trung bình khoảng 200 - 300 m, giảm dần từ Bắc xuống Nam và từ Tây sang Đông.
Thái Nguyên có địa hình cao dần từ Tây sang Đông và từ Bắc xuống Nam, với điểm cao nhất là đỉnh Tam Đảo (1.592 m) và điểm thấp nhất là xã Lương Phú, huyện Phú Bình (20 m) so với mực nước biển.
1996) [2] Tuy là một tỉnh miền nỳi nhưng ủộ dốc tương ủối nhỏ, chỉ ở vựng nỳi phớa Bắc là cú ủộ dốc cao
Vùng địa mạo này chủ yếu nằm ở các huyện Võ Nhai, Đại Từ, Định Hóa và một phần huyện Phú Lương, với độ cao từ 500 đến 1.000 m và độ dốc từ 25 đến 35 độ Ngoại trừ dãy núi cao ở phía Bắc chạy theo hướng Bắc - Nam và Tây Bắc - Đông Nam, dãy Tam Đảo cũng kéo dài theo hướng Tây Bắc - Đông Nam Vùng gũ ồi được phân chia thành hai dạng địa mạo khác nhau.
Vùng ủồi cao, nỳi thấp là khu vực chuyển tiếp giữa vùng núi cao phía Bắc và vùng đồng bằng phía Nam, bao gồm các huyện Từ, Nam Phú Lương và Đồng Hỷ Khu vực này có sự kết hợp giữa các dãy núi thấp và các dải ủồi cao, tạo thành các bậc thềm lớn và nhiều thung lũng, dẫn đến sự chia cắt địa hình Độ cao trung bình của vùng này dao động từ 100 đến 300 mét, với độ dốc trung bình từ 15 đến 25 độ.
Vùng gũ ủồi thấp tại Thái Nguyên bao gồm các khu vực ủồi thấp và ủồng bằng ở phía Nam của tỉnh, với địa hình tương đối bằng phẳng, xen kẽ giữa các ủồi bỏt ỳp dốc thoải Khu vực này chủ yếu tập trung ở huyện Phú Bình, Phổ Yên, một phần Đồng Hỷ, Phú Lương, TX Sông Cẩm và TP Thái Nguyên, có độ cao trung bình từ 20 - 100 m, với độ dốc thấp thường dưới 15 độ Về địa chất, sự hình thành đất ở vùng gũ ủồi Thái Nguyên được phân bố thành các vùng tương đối rõ ràng, trong đó đá cát tập trung nhiều ở huyện Đại Từ, Phú Lương và Đồng.
Tỉnh Thái Nguyên, bao gồm các huyện Hỷ, Phổ Yên và TP Thái Nguyên, sở hữu nguồn tài nguyên đá phong phú Đá granít chủ yếu tập trung ở phía Tây và Tây Bắc, trong khi đá phiến sét và đá biến chất có mặt ở tất cả các huyện, đặc biệt là tại Võ Nhai và Định Hóa Đá magma bazơ và trung tính phân bố chủ yếu ở các huyện Đại Từ, Phú Lương và Định Hóa, trong khi đá vôi tập trung ở Võ Nhai và Định Hóa (Fridland, 1973) [28] Tỉnh Thái Nguyên còn nổi bật với mạng lưới sông suối dày đặc, với mật độ trung bình khoảng 1,2 km/km², trong đó có nhiều sông, suối chính chảy qua địa bàn tỉnh.
Sông Cầu là con sông lớn nhất tỉnh với lưu vực 3.480 km², bắt nguồn từ Chợ Đồn, Bắc Kạn, chảy theo hướng Bắc - Đông Nam và gặp sông Công tại Phù Lụi, huyện Phổ Yên Chiều dài sông chảy qua địa bàn Thái Nguyên khoảng 110 km, với lượng nước bình quân năm đạt khoảng 2,3 tỷ m³ Hệ thống thủy nông sông Cầu, bao gồm đập Thác Huống, cung cấp nước tưới cho 12.000 ha lúa 2 vụ của huyện Phú Bình Theo số liệu quan trắc tại Thác Bưởi, huyện Phú Lương, lưu lượng nước trung bình của sông là 51,4 m³/s, với lưu lượng nhỏ nhất vào tháng 2 là 11,3 m³/s và lớn nhất vào tháng 8 là 128 m³/s.
Sông Công có lưu vực 951 km², bắt nguồn từ vùng núi Ba Lá huyện Định Hóa, chảy dọc chân núi Tam Đảo, nằm trong khu vực có lượng mưa lớn nhất tỉnh Thái Nguyên Dòng sông được ngăn lại ở đập Đại Từ, tạo thành hồ Núi Cốc với diện tích mặt nước khoảng 25 km² và chứa khoảng 175 triệu m³ nước Hồ không chỉ điều hòa dòng chảy mà còn có khả năng tưới tiêu cho khoảng 12.000 ha lúa hai vụ, màu và cây công nghiệp tại các xã phía Đông Nam huyện Đại Từ, TX Phổ Yên, đồng thời cung cấp nước sinh hoạt cho TP Thái Nguyên và TX Sông Công.
Sụng Dong là một con sông chảy qua huyện Vừ Nhai và đổ vào tỉnh Bắc Giang Lưu lượng nước của sông trong mùa mưa đạt 11,1 m³/s, trong khi lưu lượng trong mùa kiệt chỉ là 0,8 m³/s Tổng lượng nước trong mùa mưa ước tính khoảng 147 triệu m³, trong khi mùa khô chỉ có 6,2 triệu m³.
Ngoài 3 sụng chớnh nờu trờn thuộc hệ thống sụng Thỏi Bỡnh, trờn ủịa bàn tỉnh còn nhiều sông nhỏ khác thuộc hệ thống sông Kỳ Cùng và hệ thống sông Lô phân bố ủều khắp và một số hồ chứa tương ủối lớn tạo ra nguồn nước mặt khỏ phong phỳ cho vựng ủồng bằng trong tỉnh
Phõn loại ủất vựng gũ ủồi Thỏi Nguyờn
3.2.1 ðặ c ủ i ể m phõn hoỏ cỏc nhúm ủấ t, ủơ n v ị ủấ t và ủơ n v ị ủấ t ph ụ theo phõn lo ạ i ủị nh l ượ ng FAO-UNESCO-WRB
Năm 2005, Viện QH&TKNN đã tiến hành điều tra, phân loại và lập bản đồ đất tỉnh Thái Nguyên tỷ lệ 1/100.000 theo phương pháp PLĐ phát sinh Phương pháp này chú trọng vào các yếu tố hình thành đất, đặc biệt là nguồn gốc tổ mẹ, mẫu chất là tiêu chí chính trong việc phân chia nhóm và loại đất Tuy nhiên, khi áp dụng phân loại định lượng theo FAO-UNESCO-WRB, lại căn cứ vào sự xuất hiện của tầng chẩn đốn, đặc tính chẩn đốn và vật liệu chẩn đốn Để có được bản đồ đất theo phân loại định lượng FAO-UNESCO-WRB, 25 phẫu diện đất và 190 mẫu phân tích đã được tiến hành quan sát, mô tả và lấy mẫu nhằm xác định các đặc điểm phân hóa nhóm đất, đơn vị đất và đơn vị đất phụ trên cơ sở tiếp cận tham chiếu của WRB năm 1998.
Bảng 3.1 Thông tin vị trí các phẫu diện nghiên cứu
TT Ký hiệu phẫu diện Vị trí phẫu diện
I ðất phỏt triển trờn ủỏ sột và biến chất
1 TN 04 Thôn Bắc Máng, xã Cù Vân, huyện ðại Từ
2 TN 06 Xóm Thẩm, xã Bình Yên, huyện ðịnh Hoá
3 TN 10 Xã Vô Tranh, huyện Phú Lương
4 TN 11 Xóm Bình Long, xã Vô Tranh, huyện Phú Lương
5 TN 12 Phố Giang Nam, huyện Phú Lương
6 TN 13 Tổ 4 TT Trại Cau, huyện ðồng Hỷ
7 TN 80 Xã Vô Tranh, huyện Phú Lương
8 TN 88 Xã Tân Cương, TP Thái Nguyên
II ðất phỏt triển trờn ủỏ vụi
9 TN 15 Thôn Bắc Phong, xã Dân Tiến, huyện Võ Nhai
10 TN 27 Xã Tràng Xá, huyện Võ Nhai
11 TN 84 Làng Luông, xã Quân Chu, huyện ðại Từ
III ðất phỏt triển trờn ủỏ gabrụ
12 TN 03 Thôn Tân Lập, xã Phú Lạc, huyện ðại Từ
13 TN 14 Xóm Trại Tre, xã Phú Lạc, huyện ðại Từ
Bảng 3.1 Thông tin vị trí các phẫu diện nghiên cứu (tiếp theo)
TT Ký hiệu phẫu diện Vị trí phẫu diện
14 TN 16 Xóm đá Mài, xã Hùng Sơn, huyện đại Từ
15 TN 23 Xóm Trại Tre, xã Phú Lạc, huyện ðại Từ
16 TN 79 Thị trấn ðu, huyện Phú Lương
17 TN 85 Xã Cù Vân, huyện ðại Từ
IV ðất phỏt triển trờn ủỏ cỏt
18 TN 17 Thôn Bờ suối, xã Nam Hoà, huyện ðồng Hỷ
19 TN 73 Xã ðiềm Thụy, huyện Phú Bình
20 TN 74 Xã ðộng ðạt, huyện Phú Lương
21 TN 50 Xã Tân Kim, huyện Phú Bình
22 TN 22 Xã Tân Phú, huyện Phổ Yên
23 TN 05 Xã Nam Tiến, huyện Phổ Yên
24 TN 36 Thị trấn ðại Từ, hyện ðại Từ
25 TN 49 Xã Tân Phú, huyện Phổ Yên
Mỗi loại ủất được nghiên cứu chỉ lấy một phẫu diện ủiển hỡnh để phân tích các đặc điểm phõn húa, trong khi những phẫu diện khác được trình bày trong Phụ lục 14 Kết quả khảo sát hình thái phẫu diện và số liệu phân tích định lượng các chỉ tiêu liên quan đến PLð cho thấy sự phân hóa rõ rệt qua các đặc điểm sau.
3.2.1.1 Hình thành tầng B-Argic (CEC Chố > Bỏ hoỏ.
Trên ủất FR, phát triển trên ủỏ macma bazơ và trung tính có quy luật tương tự như ủất ACf, với sự gia tăng hàm lượng sột theo chiều sâu của phẫu diện Chênh lệch giá trị giữa tầng mặt và tầng kế tiếp dao động từ 1,11% đến 11,83% sét.
Hàm lượng sột ở tầng mặt của ủất rừng, CAQ và chỗ cao hơn so với loại hình bỏ hoá, với giá trị tương ứng là 60,21%; 59,22% và 57,11%, trong khi ủất bỏ hoá chỉ có hàm lượng sột thấp 46,15% Sự sụt giảm này chủ yếu do che phủ thấp, dẫn đến rửa trôi trong điều kiện mưa lớn Sự gia tăng hàm lượng sột ở tầng chuyển tiếp trên ủất bỏ hoá (TN 79) cho thấy ảnh hưởng của quá trình này Các loại ủất bỏ hoá ở Thỏi Nguyên thường trải qua chu kỳ sản xuất lâu dài và thiếu đầu tư Đất FRr phản ánh quy luật tương tự như ủất ACf nhưng khác biệt do lớp phủ dày, kết cấu tốt và khả năng thấm nước cao, hạn chế quá trình rửa trôi sét Do đó, ở tầng dưới, hàm lượng sột tăng nhưng chênh lệch không lớn so với ủất ACf.
Thành phần cấp hạt của đất phụ thuộc nhiều vào các loại sử dụng đất (LUT) Trong các phương thức nghiên cứu, trồng rừng, trồng chè và trồng cây ăn quả (CAQ) là những biện pháp hiệu quả để bảo vệ đất, hạn chế rửa trôi và đảm bảo sự ổn định bền vững cho nông nghiệp Đặc biệt, đất bỏ hoang thể hiện sự thoái hóa mạnh, do đó cần có các giải pháp để hạn chế tình trạng rửa trôi Ngoài ra, dung trọng, tỷ trọng và độ xốp của đất cũng là những yếu tố quan trọng cần được xem xét.
Kết quả phân tích cho thấy dung trọng của đất ACf phát triển trên các lớp biến đổi tăng dần theo chiều sâu của phẫu diện, dao động từ 1,01 - 1,31 g/cm³ ở tầng mặt và 1,15 - 1,37 g/cm³ ở tầng dưới cùng Trong bốn loại đất, dung trọng của tầng mặt đất rừng có giá trị thấp nhất là 1,01 g/cm³ do ảnh hưởng của xói mòn, rửa trôi, cùng với lượng chất hữu cơ lớn trả lại đất và không chịu tác động của quá trình canh tác Ngược lại, đất bỏ hoang có dung trọng tầng mặt cao nhất là 1,31 g/cm³, nguyên nhân là do đất có hàm lượng cát cao và cấu trúc đất bị phá vỡ, dẫn đến dung trọng cao hơn.
Dung trọng của ủất FRr có quy luật tương tự như ủất ACf, với sự gia tăng dần theo độ sâu của phẫu diện ủất Cụ thể, dung trọng dao động từ 0,79 - 0,91 g/cm³ ở tầng mặt và từ 0,87 - 0,95 g/cm³ ở tầng dưới cùng Nhìn chung, dung trọng của ủất FRr thấp hơn so với ủất ACf và không có sự khác biệt rõ rệt giữa các LUT (Rừng, Chè, CAQ, Bò hoá).
Dung trọng của hai loại ủất ủều có quy luật chung là tăng dần theo chiều sâu phẫu diện Tuy nhiên, dung trọng ở ủất ACf có sự biến động lớn giữa các LUT, trong khi ủất FRr lại không có sự khác biệt nhiều ở các phương thức sử dụng khác nhau Nguyên nhân gia tăng dung trọng ở các tầng dưới chủ yếu là do hàm lượng hữu cơ giảm theo chiều sâu phẫu diện Ngoài ra, các tầng dưới có thể bị ảnh hưởng bởi sự tích lũy của các phần tử như sột rửa trụi xõm và áp suất từ tầng trên đối với tầng dưới.
Bảng 3.33 Một số tớnh chất vật lý ủất của cỏc loại hỡnh sử dụng ủất
Tỷ lệ cấp hạt (%) ðất xỏm feralit (ACf)ðất nõuủỏ (FRr)
Theo Bảng 3.33, mặc dù các mẫu đất có nguồn gốc khác nhau, nhưng tỷ trọng của chúng lại dao động do phương thức sử dụng khác nhau Tỷ trọng của đất ACf từ 2,42 - 2,64 ở tầng mặt và 2,49 - 2,82 ở tầng dưới Đất rừng có tỷ trọng nhỏ nhất (2,42), tiếp theo là đất trồng chè (2,51), đất trồng CAQ (2,55) và cao nhất là đất bỏ hoang (2,64) Kết quả cho thấy mối quan hệ chặt chẽ giữa dung trọng và tỷ trọng: dung trọng cao tương ứng với tỷ trọng cao và ngược lại Cả hai chỉ tiêu này phụ thuộc lớn vào thành phần cơ giới, hàm lượng chất hữu cơ và khoáng vật của đất.
Trờn ủất FRr (Bảng 3.33) tỷ trọng dao ủộng từ 2,00 - 2,15 ở tầng mặt và 2,20
Tầng dưới cựng có tỷ trọng 2,43, tương tự như ủất ACf Tỷ trọng của ủất rừng cú ở tầng mặt là nhỏ nhất với giá trị 2,00, tiếp theo là ủất trồng chố với tỷ trọng 2,04, ủất trồng CAQ đạt 2,08, và cuối cùng, ủất bỏ hoỏ có tỷ trọng lớn nhất là 2,15 ở tầng mặt.
Trong các phẫu diện đất, tầng mặt thường có tỷ trọng nhỏ hơn so với các tầng dưới do hàm lượng hữu cơ cao hơn, nhờ vào lớp thảm mục và các vật liệu hữu cơ khác Khi xuống các tầng dưới, tỷ trọng của đất ACf và FRr tăng dần theo chiều sâu phẫu diện do hàm lượng hữu cơ giảm, cùng với sự tích tụ của các hợp chất sắt và khoáng nặng Tỷ trọng của tầng mặt và tầng dưới của đất ACf cao hơn so với đất FRr.
Số liệu về độ xốp của hai loại đất nghiên cứu cho thấy độ xốp của đất ACf dao động từ 50,38 - 58,26% ở tầng mặt và 51,42 - 53,82% ở tầng dưới cùng Độ xốp tầng mặt của đất trồng CAQ, chỗ, rừng lần lượt là 52,55%; 55,78% và 58,26%, trong khi độ xốp tầng mặt của đất bỏ hoang chỉ đạt 50,38% do dung trọng và tỷ trọng cao Đối với đất FRr, độ xốp dao động từ 57,07 - 60,78% ở tầng mặt và 59,65 - 60,91% ở tầng dưới cùng, với độ xốp tầng mặt của các LUT trên đất FRr lần lượt là 57,07%; 59,49% và 60,78%, trong đó đất bỏ hoang có độ xốp thấp nhất là 57,67% Độ xốp của hai loại đất ACf và FRr có mối quan hệ chặt chẽ với hàm lượng hữu cơ, thành phần cơ giới và kết cấu đất Mặc dù đất nghiên cứu có thành phần cơ giới nặng và hàm lượng sỏi cao, nhưng nhờ hàm lượng chất hữu cơ cao nên kết cấu của đất vẫn bền và xốp Sự chênh lệch về độ xốp giữa các tầng đất trong một phẫu diện cũng không đáng kể, tuy nhiên, một số mẫu đất có độ xốp giảm dần theo chiều sâu do hàm lượng hữu cơ giảm Nhìn chung, độ xốp đất vẫn nằm trong phạm vi thuận lợi cho các loại cây trồng phát triển tốt Đối với độ ẩm của đất nghiên cứu, độ ẩm cây hộp của đất (ĐACH) được xác định ở mức giá trị pF = 4,2, với đất ACf có ĐACH dao động từ 14,15 - 20,04% và trung bình đạt 18,12% ở tầng 0 - 30 cm, trong đó ĐACH lớn nhất ở đất rừng (20,04%) và nhỏ nhất ở đất bỏ hoang (14,15%).
Bảng 3.34 ðộ ẩm của ủất nghiờn cứu vựng gũ ủồi Thỏi Nguyờn
Tờn ủất Ký hiệu phẫu diện LUT ðACH
TN 12 Rừng 20,04 30,62 10,58 ðất xám feralit
TN 14 Rừng 23,97 40,16 16,19 ðất nõu ủỏ
TN 79 Bỏ hoá 17,26 28,12 10,86 ðất FRr cú ðACH thay ủổi từ 17,26 - 23,97%, trung bỡnh ủạt 20,79% Trong ủú ðACH của ủất rừng lớn nhất (23,97%) tiếp ủến là ủất trồng chố và trồng CAQ
Giá trị tương đối của ĐACH có sự khác biệt giữa các loại đất nghiên cứu, với mức cao nhất ở đất trồng rừng và thấp nhất ở đất bỏ hóa Nguyên nhân chính là do hàm lượng sét trong đất bỏ hóa thấp hơn Cụ thể, hàm lượng sét càng lớn thì ĐACH càng cao, và ngược lại Hơn nữa, ĐACH còn phụ thuộc vào hàm lượng chất hữu cơ, trong khi đất bỏ hóa không có thảm thực vật che phủ dẫn đến hàm lượng hữu cơ và sét thấp, khiến ĐACH ở đây đạt mức thấp nhất (14,15% và 17,26%) so với các loại đất trồng chè, trồng CAQ và trồng rừng.
Kết quả thớ nghiệm nõng cao hiệu quả sử dụng ủất vựng gũ ủồi Thỏi Nguyờn 123 1 Thớ nghiệm tủ giữ ẩm ủất trong mựa khụ vựng gũ ủồi Thỏi Nguyờn
Qua điều tra và khảo sát hiện trạng sử dụng đất vườn (mục 3.3), kết hợp nghiên cứu về sử dụng bền vững đất nông nghiệp (mục 3.4) và xác định độ ẩm đất thông qua SCAC và ĐACH, cho thấy hạn chế lớn nhất là vấn đề độ ẩm đất trên đất FRr Bên cạnh đó, việc sử dụng hợp lý vườn đất còn bỏ húa hoặc trồng rừng hiệu quả thấp cũng là một thách thức cần giải quyết.
Mặc dù giá chè cao, nhưng năng suất lại thấp, đặc biệt ở những nơi thiếu nước tưới Thực tế tại Thái Nguyên cho thấy nhiều khu vực không chỉ thiếu nước mà còn không có nguồn tưới Việc giải quyết vấn đề giữ ẩm cho chè và tăng năng suất sẽ cải thiện thu nhập, góp phần phát triển bền vững cho địa phương Bên cạnh đó, những vùng đất không phù hợp cho trồng chè có đời sống người dân rất thấp Tỉnh Thái Nguyên đã có chủ trương phát triển chăn nuôi kết hợp với chuyển đổi cơ cấu cây trồng, nhằm sử dụng hợp lý nguồn lực và cải thiện đời sống cư dân.
Để có cơ sở khoa học cho việc đề xuất các giải pháp kỹ thuật cho vùng gò đồi Thái Nguyên, thí nghiệm tủ giữ ẩm đất trong mùa khô và trồng cỏ VA06 đã được tiến hành nhằm khắc phục các yếu tố hạn chế.
3.6.1 Thớ nghi ệ m t ủ gi ữ ẩ m ủấ t trong mựa khụ vựng gũ ủồ i Thỏi Nguyờn
Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn và những hạn chế hiện có, thí nghiệm tủ giữ ẩm cho cây trồng trong mùa khô ở Thỏi Nguyên đã được tiến hành với mục tiêu lựa chọn vật liệu giữ ẩm nhằm tăng năng suất cây trồng phù hợp với điều kiện sản xuất địa phương Dưới đây là các kết quả đạt được:
3.6.1.1 Một số tớnh chất ủất của khu vực nghiờn cứu
Thí nghiệm được thực hiện trên đất nâu phát triển trên đá magma bazơ với độ dày lớn (trên 120 cm) và đồng nhất về màu sắc theo chiều sâu của phẫu diện, ngoại trừ lớp mặt có màu nâu đậm hơn các tầng dưới.
Kết quả phân tích đất trước thí nghiệm tại Bảng 3.38 cho thấy đất có thành phần cơ giới thịt trung bình với cấp hạt sột chiếm 46,49% Dung trọng tương đối thấp đạt 0,87 g/cm³, độ xốp khá cao ở mức 67,26% và độ ẩm của đất thấp, chỉ đạt 20,30%.
Bảng 3.38 Một số tớnh chất lý hoỏ học của ủất trước khi bố trớ thớ nghiệm tủ giữ ẩm
TT Chỉ tiêu ðất trước thí nghiệm
Thành phần hóa học của ủất cú cho thấy độ pH rất chua (pHKCl 3,09), với chất hữu cơ ở mức trung bình (3,7%) Tỷ lệ ủạm tổng số khỏ đạt 0,16%, trong khi lõn tổng số trung bình là 0,10% Kali tổng số nghèo chỉ đạt 0,05%, và CEC ở mức trung bình là 12,09 me/100g ủất Các yếu tố khí hậu được trình bày trong Phụ lục 3.
Đất FRr được đánh giá là một loại đất tốt, tơi xốp và có độ pH khá, hạn chế tình trạng nghèo kali Tuy nhiên, như đã phân tích ở mục 3.5, đất FRr có hạn chế về độ ẩm, dễ bị khô hạn vào mùa khô Do đó, cần có các giải pháp để khắc phục tình trạng khô hạn này của đất.
3.6.1.2 Ảnh hưởng của cỏc biện phỏp tủ giữ ẩm ủến ủộ ẩm ủất
Diễn biến ẩm ướt theo định kỳ lấy mẫu và phân tích ẩm sử dụng các vật liệu giữ ẩm khác nhau được thể hiện trong Bảng 3.39 Kết quả cho thấy ẩm ướt trước khi bố trí thí nghiệm đồng đều trên cả 5 công thức, dao động trong khoảng 20,0.
- 20,7% ở tầng 0 - 20 cm và 24,0 - 24,7% ở tầng 20 - 40 cm, chênh lệch chưa vượt mức sai khác có ý nghĩa (LSD0,05 = 0,7)
Theo dõi diễn biến độ ẩm đất theo định kỳ 10 ngày/lần giữa các biện pháp giữ ẩm khác nhau cho thấy có sự chênh lệch độ ẩm rõ rệt giữa các công thức So với đối chứng không có vật liệu giữ ẩm, độ ẩm đất thấp nhất trong các lần lấy mẫu dao động từ 15,6% đến 31,3% ở tầng 0 - 20 cm và 18,4%.
Nghiên cứu cho thấy, ở tầng đất 20 - 40 cm, độ ẩm duy trì cao hơn với công thức tủ guột và tủ rơm rạ, đạt 35,3% so với các phương pháp khác Cụ thể, độ ẩm ở tầng 0 - 20 cm dao động từ 20,9 - 46,8% và ở tầng 20 - 40 cm từ 24,9 - 50,8% Đặc biệt, vào ngày lấy mẫu 30/02, công thức tủ guột và tủ rơm rạ cho thấy sự khác biệt rõ rệt về độ ẩm so với các công thức khác (LSD0,05 = 1,9 ở tầng 0 - 20 cm và LSD 0,05 = 2,3 ở tầng 20 - 40 cm) Do đó, việc áp dụng các biện pháp tủ giữ ẩm trong mùa khô sẽ giúp duy trì độ ẩm đất hiệu quả hơn so với phương pháp đối chứng.
Bảng 3.39 Ảnh hưởng của cỏc biện phỏp tủ giữ ẩm ủến ủộ ẩm ủất
Công thức ðộ ẩm trước TN ðộ sâu tầng ủất
(cm) ðộ ẩm ủất theo ủị nh kỳ lấy mẫu (%)
3.6.1.3 Ảnh hưởng của biện phỏp tủ giữ ẩm ủến năng suất và hiệu quả kinh tế
Năng suất chố vụ ủụng của cỏc cụng thức ở Bảng 3.40 dao ủộng từ 37,53 -
Năng suất trung bình đạt 44,82 tạ/ha, trong đó giống tủ guột có năng suất cao nhất là 49,71 tạ/ha, tiếp theo là giống Lypomicin-M với 46,93 tạ/ha, giống rơm rạ đạt 46,84 tạ/ha và giống AMS đạt 43,07 tạ/ha Các công thức ủ đều làm tăng năng suất so với đối chứng từ 14,74% đến 32,45% Tuy nhiên, chỉ có các công thức tủ guột, tủ rơm rạ và tủ Lypomicin-M cho năng suất cao hơn so với đối chứng, trong khi tủ AMS không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê so với đối chứng (LSD 0,05 = 5,92).
Bảng 3.40 Năng suất chố giữa cỏc biện phỏp tủ giữ ẩm ủất khỏc nhau
Năng suất chè tươi tạ/ha tạ/ha % so với ủối chứng ðối chứng 37,53 6,26 100,00
Công thức Năng suất chè khô
Các công thức tủ guột, rơm rạ và Lipomycin M đều mang lại năng suất chố tươi tương đương hoặc cao hơn so với AMS và ủối chứng (LSD0,05 5,92) Tuy nhiên, tủ guột có mức chi phí đầu tư thấp nhất, dẫn đến lợi nhuận cao nhất (57,4 triệu đồng/ha), tiếp theo là tủ rơm rạ (53,8 triệu đồng/ha) và thấp nhất là Lipomycin M (53,1 triệu đồng/ha) Do chi phí đầu tư để mua vật liệu giữ ẩm Lipomycin M cao hơn, nên hiệu quả kinh tế của nó thấp hơn so với tủ guột và rơm rạ Đối với công thức bón chất giữ ẩm AMS, kết quả thống kê cho thấy hiệu quả không cao hơn so với ủối chứng, mặc dù chi phí đầu tư cho vật liệu tương tự như Lipomycin M là 1.500.000 đồng/ha, dẫn đến hiệu quả kinh tế không khả quan.
Bảng 3.41 Hiệu quả kinh tế của cỏc biện phỏp tủ giữ ẩm ủất khỏc nhau
Nhân công Vật liệu Tổng chi ðối chứng 43.789 0 0 0 43.789
Công thức Tổng thu trên 1 ha
Ghi chỳ: Giỏ chố khụ: 70.000 ủ/kg; Cụng lao ủộng: 40.000 ủồng/cụng; Chất giữ ẩm AMS: 30.000 ủ/kg 1ha = 50kg AMS x 30.000ủ = 1.500.000 ủ; Chất Lipomycin: 30.000 ủ/kg 1ha = 50kg Lipomycin x 30.000ủ = 1.500.000 ủ; Guột cần 10 tấn/ha
1ha = cần 10 cụng x 40.000ủ = 400.000ủ; Rơm cần 10 tấn/ha 1ha = cần 15 cụng x 40.000ủ = 600.000ủ
Tủ giữ ẩm cho cây trồng trong mùa khô tại vùng gũ ủồi Thỏi sử dụng các công thức tủ 10 tấn guột, tủ 10 tấn rơm rạ và tủ 50 kg chế phẩm Lipomycin M có khả năng duy trì độ ẩm cao hơn so với tủ chất giữ ẩm AMS và ủối chứng.
Năng suất chồi tươi của các công thức tủ guột, rơm rạ và Lipomycin M đều cao hơn AMS và đối chứng với sự khác biệt có ý nghĩa (LSD 0,05 = 5,92), đồng thời gia tăng năng suất chồi khụ so với đối chứng từ 14,74 - 32,45% trong điều kiện thí nghiệm Hiệu quả kinh tế của tủ guột, tủ rơm rạ và Lipomycin M đều vượt trội hơn so với các phương pháp khác.
3.6.2 Thớ nghi ệ m tr ồ ng c ỏ VA06 vựng gũ ủồ i Thỏi nguyờn
ðề xuất sử dụng bền vững ủất nụng nghiệp vựng gũ ủồi Thỏi Nguyờn
3.7.1 Quan ủ i ể m ủề xu ấ t s ử d ụ ng b ề n v ữ ng ủấ t nụng nghi ệ p
- Căn cứ vào ủịnh hướng, mục tiờu phỏt triển kinh tế - xó hội ủến năm 2020 của tỉnh Thái Nguyên;
Bảo đảm an ninh lương thực tại các vùng sâu, vùng xa, nơi có điều kiện giao thông khó khăn, là vấn đề ngày càng trở nên quan trọng Việc phát triển lương thực tại chỗ không chỉ giúp nâng cao đời sống người dân mà còn có ý nghĩa lớn trong việc bảo vệ rừng, hạn chế tình trạng chặt phá rừng làm nương rẫy và tiến tới xoá bỏ phương thức du canh.
Đẩy mạnh chuyển dịch cơ cấu sử dụng đất theo hướng chuyển từ cây hàng năm sang cây lâu năm, đặc biệt là các loại cây có tán lá rộng, độ che phủ lớn và bộ rễ phát triển mạnh Những loại cây trồng có giá trị hàng hóa cao cần được chế biến để tạo lập cơ sở chế biến, thu hút lao động, góp phần công nghiệp hóa hiện đại hóa nông nghiệp nông thôn.
Để bảo vệ và nâng cao độ phì nhiêu của đất, cần phát triển nền sản xuất nông nghiệp bền vững, đồng thời phòng ngừa và hạn chế tác hại từ thiên tai.
Đối với các loại cây trồng là sản phẩm hàng hóa, cần có quy mô lớn và thuận tiện cho việc giao thương để tiêu thụ sản phẩm hiệu quả Việc khai thác và sử dụng sản phẩm mới sẽ được đề xuất dựa trên những tiêu chí này.
Chỉ bố trớ ủề xuất sử dụng ủất trên các đơn vị đất đai có mức thích hợp S1 hoặc S2, với điều kiện hiện trạng không phải là rừng phòng hộ hay rừng đặc dụng Không được đề xuất trên các đơn vị đất có mức thích hợp S3 và N.
Trên các đơn vị đất đai, việc ưu tiên phát triển cây chè với nhiều loại cây trồng thích hợp sẽ giúp hình thành vùng chè quy mô tập trung, từ đó tạo ra nhiều sản phẩm hàng hóa chất lượng.
Trong điều kiện thực tế, cần chuyển đổi diện tích trồng lúa, trồng màu và cây lâu năm có hiệu quả kinh tế thấp sang trồng các loại cây có hiệu quả kinh tế cao Đồng thời, việc chuyển đổi từ đất vườn tạp, đất hoang và vườn hỗn hợp cũng cần được thực hiện để nâng cao hiệu quả kinh tế trong vùng nghiên cứu.
3.7.2 ðề xu ấ t s ử d ụ ng b ề n v ữ ng ủấ t nụng nghi ệ p vựng gũ ủồ i
Dựa trên các nghiên cứu về PLĐ, bài viết đánh giá mức độ thích hợp của đất và những quan điểm trong việc sử dụng đất, đồng thời đề xuất các phương pháp sử dụng bền vững đất nông nghiệp Nội dung này liên quan đến quy mô và loại hình sử dụng đất theo quy hoạch đến năm 2020, như được thể hiện trong Bảng 3.49.
Bảng 3.49 Diện tớch ủề xuất sử dụng bền vững ủất nụng nghiệp vựng gũ ủồi
TT Loại hỡnh sử dụng ủất Hiện trạng
7 Cây có múi (cam - bưởi) 479 5.116 4.637
8 Vườn tạp (Cây ăn quả khác) 4.914 347 -4.567
Dưới đây là một số hướng dẫn sử dụng bền vững cho các loại đất tại khu vực Thỏi Nguyên, bao gồm 10 đồi núi chưa được khai thác Việc áp dụng các phương pháp sử dụng đất chuyên lỳa sẽ giúp tối ưu hóa tiềm năng nông nghiệp và bảo vệ môi trường.
Hiện tại, tổng diện tích đất trồng lúa là 20.576 ha, bao gồm 17.202 ha lúa thường và 3.374 ha lúa màu Diện tích đề xuất cho việc chuyển đổi trồng lúa là 17.563 ha, giảm 3.013 ha so với hiện trạng Trong đó, diện tích lúa thường đề xuất chuyển sang trồng lúa màu là 3.374 ha và mở rộng thêm 361 ha đất chưa sử dụng.
Diện tích đất chuyên lúa phân bố rộng rãi tại 9 huyện, thị xã và thành phố trong tỉnh, với diện tích dự kiến lớn nhất ở huyện Đại Từ là 4.449 ha, huyện Đồng Hỷ 2.663 ha, huyện Phú Lương 2.509 ha, và diện tích nhỏ nhất ở thị xã Sông Công là 644 ha.
So với các loại cây trồng khác trên vùng đất huyện Thới Nguyên, việc gieo trồng 2 vụ lúa mang lại hiệu quả kinh tế không cao, với tổng thu nhập khoảng 22.690 nghìn đồng Những diện tích đất này có hạn chế về khả năng tưới tiêu, dẫn đến chỉ gieo trồng 1 vụ lúa mùa mưa, trong khi vụ xuân thường bị bỏ hoang do thiếu nước Do đó, cần đầu tư vào các công trình thủy lợi nhỏ và chú trọng các giải pháp đồng bộ khác để tăng vụ.
Diện tích trồng lúa màu hiện tại là 6.614 ha, với đề xuất mở rộng lên 9.988 ha, tăng thêm 3.374 ha so với hiện trạng Trong đó, giữ nguyên 6.614 ha và mở rộng 3.374 ha từ đất chuyên lúa.
Diện tích đất lúa màu được đề xuất chuyển đổi phân bố ở tất cả các huyện thuộc vùng gũ Thái Nguyên, với diện tích dự kiến lớn nhất ở huyện Đại Từ là 2.116 ha, tiếp theo là huyện Đồng Hỷ với 1.849 ha, Phú Bình 1.821 ha và ít nhất là thị xã Sông Công với 408 ha Đối với loại hình sử dụng đất chuyên màu, các huyện này sẽ có kế hoạch chuyển đổi phù hợp nhằm tối ưu hóa hiệu quả sản xuất nông nghiệp.
Hiện tại, tổng diện tích đất nông nghiệp là 15.067 ha, trong đó đề xuất giảm xuống còn 13.962 ha, tức giảm 1.105 ha Loại hình này mang lại hiệu quả kinh tế cao với tổng thu nhập từ 25.026 - 27.191 nghìn đồng/ha Tuy nhiên, do hạn chế về độ dốc trên 8 độ không phù hợp cho trồng cây màu, nên cần chuyển đổi diện tích cho phù hợp hơn Cụ thể, sẽ chuyển đổi 1.105 ha diện tích không thích hợp để trồng màu sang trồng cây khác.
KẾT LUẬN
1 Vựng gũ ủồi Thỏi Nguyờn cú 170.491 ha, chiếm 48,24% DTTN của tỉnh Trong ủú ủất nụng nghiệp 120.668 ha, chiếm 70,78% DTTN vựng gũ ủồi Theo PLð ủịnh lượng FAO-UNESCO-WRB phõn chia thành 5 nhúm ủất chớnh, 10 ủơn vị ủất và 13 ủơn vị ủất phụ Trong ủú nhúm ủất xỏm cú diện tớch lớn nhất 133.683 ha, chiếm 78,0% và nhúm ủất nhõn tỏc cú diện tớch nhỏ nhất 1.085 ha, chiếm 0,6% tổng DTTN vùng gò ựồi đáng kể nhất là tình trạng kết von phân bố ở vùng gò ựồi ven rỡa cỏc ủồng bằng với diện tớch 111.122 ha, chiếm 65,2% DTTN vựng gũ ủồi
2 ðất vựng gũ ủồi Thỏi Nguyờn cú sự phõn hoỏ về ủộ phỡ tự nhiờn và phụ thuộc vào nguồn gốc phỏt sinh, vào hiện trạng sử dụng ủất và chế ủộ canh tỏc của cỏc LUT Dung trọng của ủất dao ủộng trong khoảng 0,79 - 1,31 g/cm 3 thuộc mức rất thấp ủến trung bỡnh Tỷ trọng của ủất dao ủộng trong khoảng 2,00 - 2,64 thuộc mức ủất nghốo chất hữu cơ Giỏ trị ủộ ẩm cõy hộo ở mức khỏ cao, sức chứa ẩm cực ủại của ủất cao dao ủộng từ 28,12 - 40,16% và ở mức trung bỡnh ủến tốt Giỏ trị pH KCl ủạt 4,22 và 73% số mẫu ở mức chua ủến rất chua, dung tớch hấp thu (CEC) ở mức thấp; Hàm lượng hữu cơ trung bỡnh ủạt 1,86%, chiếm 38,3% ở mức nghốo và 61,7% ở mức trung bỡnh ủến giàu; Hàm lượng ủạm tổng số trung bỡnh ủạt 0,14% và 70,8% số mẫu ở mức trung bỡnh ủến giàu; Hàm lượng lõn tổng số trung bỡnh ủạt 0,14% và phần lớn (91,2%) ở mức trung bỡnh ủến giàu Tuy nhiờn, hàm lượng lõn và kali dễ tiờu ủược coi là 2 yếu tố hạn chế trầm trọng: 74,4% số mẫu ở mức nghốo lõn và 60,9% số mẫu ở mức nghốo kali (