ĐạI HọC QUốC GIA Hà NộI
TRƯờNG ĐạI HọC KHOA HọC Tù NHI£N
****************
NGUN KIỊU B¡NG T¢M
NGHI£N CøU øNG DơNG
CHÕ PHÈM NÊM MEN LIPOMYCES SINH MàNG NHầY
NHằM GIữ ẩM Và CảI THIệN MộT Số TíNH CHấT ĐấT DốC
TạI HUYệN MÊ LINH, TỉNH VĩNH PHúC
LUậN áN TIếN Sĩ THổ NHƯỡNG HọC
Hà Nội - 2009
TIEU LUAN MOI download :
ĐạI HọC QUốC GIA Hà NộI
TRƯờNG ĐạI HọC KHOA HọC Tù NHI£N
****************
NGUN KIỊU B¡NG T¢M
NGHI£N CøU øNG DơNG
CHÕ PHÈM NÊM MEN LIPOMYCES SINH MàNG NHầY
NHằM GIữ ẩM Và CảI THIệN MộT Số TíNH CHấT ĐấT DốC
TạI HUYệN MÊ LINH, TỉNH VĩNH PHúC
Chuyên ngành: Đất và dinh dỡng cây trồng
MÃ số: 62 62 15 01
LUậN áN TIếN Sĩ THổ NHƯỡNG HọC
Ngời hớng dẫn khoa học:
PGS.TS. TốNG KIM THUầN
PGS.TS. LÊ ĐứC
Hà Nội - 2009
TIEU LUAN MOI download :
I
LỜI CAM ðOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu khoa học mà bản thân tơi đã
trực tiếp tham gia thực hiện. Tất cả số liệu, kết quả trình bày trong luận án là trung
thực khách quan và chưa từng được ai cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào khác,
ngoại trừ những số liệu đã được cơng bố trong các cơng trình liên quan đến luận án
này.
Hà Nội, tháng 04 năm 2009
Nghiên cứu sinh
Nguyễn Kiều Băng Tâm
TIEU LUAN MOI download :
II
LỜI CẢM ƠN
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới:
PGS.TS. Tống Kim Thuần, PGS.TS. Lê ðức ñã tận tình hướng dẫn, theo dõi
sát sao, động viên nhắc nhở và đóng góp những ý kiến q báu để tơi hồn thành
luận án.
Tập thể cán bộ Phịng Hoạt chất sinh học từ Vi sinh vật, Viện Công nghệ
Sinh học và Bộ môn Thổ Nhưỡng & Môi trường ðất, Trường ðHKHTN, ðHQG
Hà Nội đã nhiệt tình giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian
thực hiện luận án.
Ban chủ nhiệm Khoa Môi trường và tập thể cán bộ trong Khoa ñã tạo thuận
lợi, giúp ñỡ, ñộng viên tơi trong q trình làm luận án.
Tập thể cán bộ Phịng Sau ðại học, Trường ðHKHTN đã hết sức nhiệt tình
giúp đỡ tơi hồn thành mọi thủ tục trong q trình học tập và bảo vệ luận án.
Tơi xin chân thành cảm ơn các anh chị công tác tại Trạm ða dạng Sinh học
thuộc huyện Mê Linh, tỉnhVĩnh Phúc ñã giúp đỡ nhiệt tình, tạo mọi điều kiện để tơi
có thể tiến hành thực nghiệm tại Trạm.
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các ñồng nghiệp, bạn bè và ñặc biệt là gia đình của
tơi đã giúp đỡ và cổ vũ tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận án.
Hà Nội, tháng 04 năm 2009
Nghiên cứu sinh
Nguyễn Kiều Băng Tâm
TIEU LUAN MOI download :
III
MỤC LỤC
LỜI CAM ðOAN ...................................................................................................... I
LỜI CẢM ƠN........................................................................................................... II
MỤC LỤC ...............................................................................................................III
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ......................................................................VI
DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................... VIII
DANH MỤC CÁC HÌNH........................................................................................XI
MỞ ðẦU ...................................................................................................................1
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU.....................................................................5
1.1. Vấn đề thối hố và biện pháp cải tạo đất dốc ................................................5
1.1.1. Sơ lược về sự thối hố ñất dốc ở Việt Nam .............................................5
1.1.2. Các yếu tố hình thành, sự thối hố và một số tính chất cơ bản của ñất
tại tỉnh Vĩnh Phúc......................................................................................7
1.1.3. Các biện pháp bảo vệ và cải tạo ñất dốc ..................................................15
1.1.4. Một số giải pháp cải thiện khả năng giữ nước của ñất.............................16
1.2. Vi sinh vật và vai trị của chúng trong đất.....................................................19
1.2.1. Giới thiệu về các nhóm vi sinh vật có ích trong ñất.................................19
1.2.2. Vi sinh vật sinh màng nhầy và vai trò của chúng trong việc cải tạo ñất ..25
1.2.3. Một số đặc điểm chính của nhóm nấm men Lipomyces sinh màng nhầy.28
1.2.4. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm vi sinh vật trong việc cải
thiện mơi trường đất trên thế giới và ở Việt Nam ....................................36
CHƯƠNG II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...........................40
2.1. Vật liệu nghiên cứu .......................................................................................40
2.1.1. Các chủng nấm men Lipomyces...............................................................40
2.1.2. ðất sử dụng trong các thí nghiệm đánh giá tác dụng của chế phẩm
Lipomycin M...........................................................................................43
2.1.3. Phân bón dùng trong các cơng thức thí nghiệm ñể ñánh giá tác dụng của
chế phẩm Lipomycin M...........................................................................43
2.1.4. Các loại cây trồng dùng trong thí nghiệm................................................43
2.1.5. Sinh vật đất..............................................................................................44
2.2. Phương pháp nghiên cứu...............................................................................44
2.2.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm ................................................................44
2.2.2. Thời gian và phương pháp lấy mẫu vật....................................................49
2.2.3. Các phương pháp trong phịng thí nghiệm...............................................50
2.2.4. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu...................................................55
CHƯƠNG III. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ............................................................56
3.1. Nghiên cứu xác định số lượng các nhóm vi sinh vật chính và nhóm nấm
men Lipomyces trong đất tại huyện Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc ......................56
3.1.1. Xác ñịnh số lượng các nhóm vi sinh vật chính ........................................56
3.1.2. Xác ñịnh số lượng nhóm nấm men Lipomyces ........................................58
3.2. Nghiên cứu tuyển chọn các chủng nấm men Lipomyces có khả năng sinh
màng nhầy cao ñể sản xuất chế phẩm giữ ẩm cho ñất...................................61
TIEU LUAN MOI download :
IV
3.2.1. ðặc điểm hình thái của các chủng nấm men Lipomyces..........................61
3.2.2. Khả năng sinh trưởng và sinh màng nhầy của nấm men Lipomyces........64
3.2.3. Khả năng sinh trưởng của các chủng nấm men Lipomyces PT7.1, PT2.3,
PT7.2 trên các nguồn cacbon...................................................................65
3.2.4. Khả năng sinh trưởng của các chủng nấm men Lipomyces PT7.1, PT2.3,
PT7.2 ở các ñiều kiện nhiệt ñộ và pH khác nhau.....................................69
3.2.5. Khả năng sinh màng nhầy polisaccarit của chủng nấm men PT7.1,
PT2.3, PT7.2 trên các nguồn cacbon khác nhau ......................................72
3.2.6. Ảnh hưởng của nồng ñộ (NH4)2SO4 khác nhau lên khả năng sinh truởng
và tạo màng nhầy của các chủng nấm men Lipomyces PT7.1, PT2.3,
PT7.2 .......................................................................................................73
3.2.7. Giới thiệu về chế phẩm vi sinh giữ ẩm Lipomycin M .............................78
3.3. Nghiên cứu tác dụng của chế phẩm Lipomycin M ñến khả năng giữ ẩm
cho đất...........................................................................................................80
3.3.1. Ảnh hưởng của các liều lượng bón chế phẩm Lipomycin M ñến ñộ ẩm
ñất............................................................................................................81
3.3.2. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến sự biến ñộng ñộ ẩm ñất.....83
3.3.3. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến ñộ trữ ẩm ñồng ruộng
(Field water capacity) của ñất..................................................................91
3.3.4. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M lên độ hút ẩm khơng khí cực
ñại (maximum hydroscopic) - Wmax.hy của ñất .....................................91
3.3.5. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M đến khả năng tích luỹ nước hữu
hiệu của ñất..............................................................................................95
3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến khu hệ sinh vật
ñất ...............................................................................................................104
3.4.1. Nghiên cứu sự biến ñộng số lượng nấm men Lipomyces trong ñất sau
khi bón chế phẩm Lipomycin M............................................................104
3.4.2. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M đối với các nhóm vi sinh vật
chính trong đất.......................................................................................105
3.4.3. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñối với hệ ñộng vật ñất ..........107
3.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M đến một số tính chất
lý, hóa học và hàm lượng các nguyên tố dinh dưỡng của ñất......................116
3.5.1. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến dung trọng ñất.................116
3.5.2. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến ñộ chua của ñất ...............117
3.5.3. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến hàm lượng chất hữu cơ
(CHC) của ñất........................................................................................121
3.5.4. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến hàm lượng Ca2+, Mg2+ trao
ñổi và CEC của ñất ................................................................................124
3.5.5. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến hàm lượng các nguyên tố
ña lượng của ñất ....................................................................................130
3.6. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến một số chỉ tiêu sinh trưởng
và phát triển của cây trồng. Hiệu quả kinh tế của việc bón chế phẩm.........144
TIEU LUAN MOI download :
V
3.6.1. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến một số chỉ tiêu sinh trưởng
của cây trồng .........................................................................................144
3.6.2. Hiệu quả kinh tế của việc bón chế phẩm Lipomycin M.........................146
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...............................................................................148
Kết luận...............................................................................................................148
Kiến nghị.............................................................................................................150
DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ðà CÔNG BỐ LIÊN QUAN ðẾN LUẬN ÁN . 151
TÀI LIỆU THAM KHẢO .....................................................................................153
PHỤ LỤC ..............................................................................................................161
Phụ lục 1 – Các tiêu chí đánh giá đất ..................................................................161
Phụ lục 2 – Một số hình ảnh tại trạm ða dạng sinh học Mê Linh, Vĩnh Phúc.....162
Phụ lục 3 – Các bảng số liệu thí nghiệm .............................................................164
Phụ lục 4 – Ví dụ xử lý số liệu theo xác suất thống kê........................................175
Phụ lục 5 – Số liệu quan trắc lượng mưa tại Vĩnh Phúc ......................................176
TIEU LUAN MOI download :
VI
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
A
Ao
bar
tầng mùn
tầng thảm mục
ñơn vị ño áp suất
C
C1
Cx
cacbon
enzym xenlobiohydrolaza
enzym endo và exo-gluconaza
CEC
CFU
CHC
cation exchange capacity – dung tích trao đổi cation
colony forming unit – đơn vị hình thành khuẩn lạc
chất hữu cơ
CT
dt
cơng thức
dễ tiêu
ðC
ðDSH
ðTðT
đối chứng
đa dạng sinh học
ñất trống ñồi trọc
EM
HCSH
Htp
Kð
effective microorganism – vi sinh vật hữu hiệu
hoạt chất sinh học
ñộ chua thuỷ phân của ñất
kinh độ
Kðð
LSD
MðTB
kinh độ đơng
least significant difference – sự sai khác có ý nghĩa nhỏ nhất
mật độ trung bình
MGU
OD
pF
Trường Tổng hợp Quốc gia Matxcơva
optical density – mật ñộ quang
ñơn vị ño lực hút nước của đất
SALT 1,2,3
SKTB
TN
Vð
VðB
các mơ hình canh tác nơng nghiệp bền vững trên đất dốc
sinh khối trung bình
thí nghiệm
vĩ ñộ
vĩ ñộ bắc
Viện CNSH
Viện Công nghệ Sinh học
TIEU LUAN MOI download :
VII
Viện KH&CN
Viện KHKTVN
Viện ST&TNSV
Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
Viện Khoa học Kỹ thuật Việt Nam
Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật
VK
VSðCN
VSV
vi khuẩn
vi sinh ña chức năng
vi sinh vật
XSTK
xác suất thống kê
TIEU LUAN MOI download :
VIII
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 Sự biến ñổi ñất tầng mặt theo diễn thế thảm thực vật tại mặt cắt tại
huyện Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc............................................................. 14
Bảng 2.1 Tính chất vật lý của ñất phẫu diện VP ................................................... 42
Bảng 2.2 Các tính chất lý - hóa của đất phẫu diện VP .......................................... 42
Bảng 2.3 Thành phần cation trao ñổi của ñất phẫu diện VP.................................. 42
Bảng 3.1 Số lượng các nhóm vi sinh vật chính của một số mẫu đất thuộc vùng
Mê linh - Vĩnh Phúc, 2003..................................................................... 57
Bảng 3.2 Số lượng nấm men Lipomyces trong một số mẫu ñất vùng Mê Linh,
Vĩnh Phúc, 2003 .................................................................................... 59
Bảng 3.3 ðặc điểm hình thái và mật ñộ tế bào của nấm men Lipomyces sinh
màng nhầy trong các mẫu ñất vùng Mê Linh, Vĩnh Phúc, 2003 ............ 60
Bảng 3.4 ðặc điểm hình thái và màng nhầy của một số chủng nấm men
Lipomyces phân lập từ ñất gò ñồi Vĩnh Phúc và Phú Thọ ..................... 63
Bảng 3.5 Khả năng sinh trưởng và sinh màng nhầy của các chủng nấm men
Lipomyces PT2.3, PT7.2, PT7.1............................................................ 64
Bảng 3.6 Ảnh hưởng của các nguồn cacbon lên sinh trưởng của chủng nấm
men Lipomyces PT7.1 ........................................................................... 66
Bảng 3.7 Ảnh hưởng của các nguồn cacbon lên sinh trưởng của chủng nấm
men Lipomyces PT2.3 ........................................................................... 67
Bảng 3.8 Ảnh hưởng của các nguồn cacbon lên sinh trưởng của chủng nấm
men Lipomyces PT7.2 ........................................................................... 68
Bảng 3.9 Ảnh hưởng của nhiệt ñộ và pH lên sinh trưởng của các chủng nấm
men Lipomyces PT7.1, PT2.3, PT7.2 .................................................... 69
Bảng 3.10 Ảnh hưởng của nhiệt ñộ lên sinh trưởng của các chủng nấm men
Lipomyces PT7.1, PT2.3, PT7.2 (CFU/ml) ........................................... 70
Bảng 3.11 Ảnh hưởng của pH lên sinh trưởng của các chủng nấm men
Lipomyces PT7.1, PT2.3, PT7.2 (CFU/ml) ........................................... 71
Bảng 3.12 Ảnh hưởng của các nguồn cacbon khác nhau lên khả năng sinh màng
nhầy của chủng nấm men Lipomyces PT7.1, PT2.3, PT7.2................... 72
Bảng 3.13 Ảnh hưởng của nồng ñộ (NH4)2SO4 khác nhau lên khả năng sinh
truởng và tạo màng nhầy của chủng nấm men Lipomyces PT7.1.......... 73
Bảng 3.14 Ảnh hưởng của nồng ñộ (NH4)2SO4 khác nhau lên khả năng sinh
truởng và tạo màng nhầy của chủng nấm men Lipomyces PT2.3.......... 74
Bảng 3.15 Ảnh hưởng của nồng ñộ (NH4)2SO4 khác nhau lên khả năng sinh
truởng và tạo màng nhầy của chủng nấm men Lipomyces PT7.2.......... 75
Bảng 3.16 Các yếu tố ảnh hưởng ñến sự phát triển và tạo màng nhầy của chủng
nấm men Lipomyces PT7.1 ................................................................... 77
Bảng 3.17 Ảnh hưởng các liều lượng khác nhau của chế phẩm Lipomycin M ñến
ñộng thái độ ẩm đất trong thí nghiệm khơng trồng cây (2004) .............. 82
Bảng 3.18 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến ñộng thái ñộ ẩm ñất ở thí
nghiệm trong chậu trồng cây keo lá tràm (2004) ................................... 84
TIEU LUAN MOI download :
IX
Bảng 3.19 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến ñộng thái ñộ ẩm ñất ở thí
nghiệm trong chậu trồng cây bạch ñàn (2004) ....................................... 85
Bảng 3.20 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M đến độ ẩm đất trong thí
nghiệm trồng cây thuốc nam (mùa khô, 2004 - 2005) ........................... 86
Bảng 3.21 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến ñộ ẩm ñất thí nghiệm
trồng cây thuốc nam (mùa mưa, 2005) .................................................. 88
Bảng 3.22 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M đến độ ẩm đất thí nghiệm
trồng chè (2005)..................................................................................... 89
Bảng 3.23 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M lên ñộ trữ ẩm ñồng ruộng của
ñất trồng cây thuốc nam (2004-2005) .................................................... 91
Bảng 3.24 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến Wmax.hy của ñất thí
nghiệm trồng cây thuốc nam (2004-2005) ............................................. 92
Bảng 3.25 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M lên Wmax.hy của đất thí
nghiệm trồng cây thuốc nam (2005-2006) ............................................. 93
Bảng 3.26 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M lên Wmax.hy của đất thí
nghiệm trồng chè (2005-2006)............................................................... 94
Bảng 3.27 Khối lượng nước ñược chiết ra dưới các áp suất khác nhau ở các mẫu
đất thí nghiệm trồng cây thuốc nam (2006)(ñơn vị: gam)...................... 97
Bảng 3.28 Tỷ lệ phần trăm các dạng nước trong các mẫu đất của thí nghiệm trồng
cây thuốc nam (2006) ............................................................................ 98
Bảng 3.29 Ảnh hưởng của chế phẩm đến lượng nước hữu hiệu trong đất thí
nghiệm trồng cây thuốc nam (2006) ...................................................... 99
Bảng 3.30 Khối lượng nước ñược chiết ra dưới các áp suất khác nhau ở các mẫu
đất thí nghiệm trồng chè (đơn vị: gam)................................................ 100
Bảng 3.31 Tỷ lệ phần trăm các dạng nước trong các mẫu đất trên thí nghiệm
trồng chè (2006)................................................................................... 101
Bảng 3.32 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến lượng nước hữu hiệu
trong đất thí nghiệm trồng chè (2006) ................................................. 103
Bảng 3.33 Sự biến ñộng số lượng nấm men Lipomyces trong ñất sau khi bón chế
phẩm Lipomycin M ............................................................................. 105
Bảng 3.34 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến số lượng của các nhóm
VSV chính trong đất ............................................................................ 106
Bảng 3.35 Khả năng cạnh tranh của nấm men Lipomyces trong chế phẩm
Lipomycin M đối với các nhóm vi sinh vật khác trong ñất.................. 107
Bảng 3.36 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M tới số lượng giun ñất............ 108
Bảng 3.37 Ảnh hưởng của chế phẩm Limpomycin M ñến thành phần và phân bố
của các nhóm động vật khơng xương sống cỡ trung bình mesofauna .. 109
Bảng 3.38 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M lên độ phong phú của các
nhóm động vật đất khơng xương sống cỡ trung bình mesofauna......... 113
Bảng 3.39 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M lên dung trọng ñất nghiên cứu
(2004 - 2005) ....................................................................................... 116
Bảng 3.40 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M đến pHKCl của đất thí nghiệm
trồng cây thuốc nam (2004-2005)........................................................ 118
TIEU LUAN MOI download :
X
Bảng 3.41 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến pHKCl của đất thí nghiệm
trồng cây thuốc nam (2005) ................................................................. 118
Bảng 3.42 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến pHKCl và Htp của đất thí
nghiệm (2006) ..................................................................................... 120
Bảng 3.43 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M tới hàm lượng CHC trong đất
thí nghiệm trồng cây thuốc nam (2005) ............................................... 121
Bảng 3.44 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M tới hàm lượng CHC trong đất
thí nghiệm trồng chè (2005)................................................................. 122
Bảng 3.45 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến hàm lượng CHC trong
ñất (2006) ............................................................................................ 123
Bảng 3.46 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M tới hàm lượng Ca2+, Mg2+
trao ñổi trong đất thí nghiệm trồng cây thuốc nam (mgdl/100g đất)
(2004-2005) ......................................................................................... 125
Bảng 3.47 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M tới hàm lượng Ca2+, Mg2+
trao ñổi và CEC của ñất thí nghiệm trồng cây thuốc nam (mgdl/ 100g
đất)(2005) ............................................................................................ 126
Bảng 3.48 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến Ca2+, Mg2+ trao đổi và
CEC của đất thí nghiệm trồng chè (mgdl/100g ñất) (2005) ................. 127
Bảng 3.49 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến Ca2+, Mg2+ trao ñổi và
CEC của ñất thí nghiệm (mgdl/100g ñất) (2006) ................................. 129
Bảng 3.50 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M tới hàm lượng Ndt trong đất
thí nghiệm trồng cây thuốc nam (2004-2005)...................................... 131
Bảng 3.51 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M tới hàm lượng Ndt trong đất
thí nghiệm trồng cây thuốc nam (2005) ............................................... 132
Bảng 3.52 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M tới hàm lượng Ndt trong đất
thí nghiệm trồng chè (2005)................................................................. 133
Bảng 3.53 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M tới hàm lượng Ndt trong đất
thí nghiệm (2006) ................................................................................ 134
Bảng 3.54 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M tới hàm lượng P2O5dt trong
đất thí nghiệm trồng cây thuốc nam (2004-2005) ................................ 136
Bảng 3.55 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M tới hàm lượng P2O5 dt trong
đất thí nghiệm trồng cây thuốc nam (2005) ......................................... 137
Bảng 3.56 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M tới hàm lượng P2O5dt trong
đất thí nghiệm trồng chè (2005)........................................................... 138
Bảng 3.57 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M tới hàm lượng P2O5dt trong
đất thí nghiệm (mg/100g đất) (2006) ................................................... 140
Bảng 3.58 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M tới hàm lượng kali dễ tiêu
trong đất thí nghiệm (K2O mg/100g ñất) (2006).................................. 142
Bảng 3.59 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M đến số lá, chiều cao và trọng
lượng khơ của cây bạch ñàn................................................................. 145
Bảng 3.60 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến một số chỉ tiêu sinh
trưởng của cây chè (2005-2006) ......................................................... 146
Bảng 3.61 Hiệu quả kinh tế của việc bón chế phẩm Lipomycin M....................... 147
TIEU LUAN MOI download :
XI
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 3.1
Hình 3.2
Hình 3.3
Hình 3.4
Hình 3.5
Hình 3.6
Hình 3.7
Hình 3.8
Hình 3.9
Hình 3.10
Hình 3.11
Hình 3.12
Hình 3.13
Hình 3.14
Hình 3.15
Hình 3.16
Hình 3.17
Hình 3.18
Hình 3.19
Hình 3.20
Hình 3.21
Hình 3.22
Hình 3.23
Hình 3.24
Hình 3.25
Hình 3.26
Số lượng các nhóm VSV chính của đất vùng Mê Linh, Vĩnh Phúc ....... 57
Các cục đất có màng nhầy do Lipomyces sinh ra .................................. 59
Khuẩn lạc của các chủng nấm men Lipomyces ..................................... 62
Tế bào nấm men Lipomyces với cục mỡ lớn bên trong tế bào (trái) và
sự hình thành nang bào tử (phải) ........................................................... 62
Sự tạo thành màng nhầy trong ống nghiệm của các chủng nấm men
Lipomyces sau 14 ngày (ảnh trái) và 5 ngày (ảnh phải)......................... 62
Khả năng sinh trưởng (trái) và sinh màng nhầy (phải) của các chủng
nấm men Lipomyces.............................................................................. 65
Ảnh hưởng của các nguồn cacbon lên sinh trưởng của chủng PT7.1..... 66
Ảnh hưởng của các nguồn cacbon lên sinh trưởng của chủng PT2.3..... 67
Ảnh hưởng của các nguồn cacbon lên sinh trưởng của chủng PT7.2..... 68
Ảnh hưởng của nhiệt ñộ lên sinh trưởng của các chủng nấm men
Lipomyces ............................................................................................. 70
Ảnh hưởng của pH lên sinh trưởng của các chủng nấm men
Lipomyces ............................................................................................. 71
Ảnh hưởng của các nguồn cacbon ñến khả năng tạo màng nhầy của
các chủng nấm men Lipomyces............................................................. 72
Ảnh hưởng của nồng ñộ (NH4)2SO4 ñến khả năng sinh trưởng và tạo
màng nhầy của chủng PT7.1.................................................................. 74
Ảnh hưởng của nồng ñộ (NH4)2SO4 ñến khả năng sinh trưởng và tạo
màng nhầy của chủng PT2.3.................................................................. 75
Ảnh hưởng của nồng ñộ (NH4)2SO4 ñến khả năng sinh trưởng và tạo
màng nhầy của chủng PT7.2.................................................................. 76
Hình thái tế bào của chủng nấm men Lipomyces PT7.1 ........................ 77
Nang bào tử của chủng nấm men Lipomyces PT7.1.............................. 77
Wmax.hy ở các cơng thức thí nghiệm và đối chứng của đất thí nghiệm
trồng cây thuốc nam............................................................................... 94
Wmax.hy ở các cơng thức thí nghiệm và đối chứng trên thí nghiệm
trồng chè ................................................................................................ 95
Khối lượng nước được chiết ra dưới các áp suất khác nhau ở các mẫu ñất .. 97
Tỉ lệ phần trăm các dạng nước nước khác nhau trong các mẫu ñất
trồng cây thuốc nam............................................................................... 98
Khối lượng nước ñược chiết ra từ các mẫu ñất thí nghiệm trồng chè
dưới các áp suất khác nhau .................................................................. 101
Tỷ lệ phần trăm các dạng nước nước khác nhau trong các mẫu đất
trồng chè .............................................................................................. 102
Số nhóm mesofauna đã gặp trong các lơ đối chứng và thí nghiệm ...... 111
Mật độ trung bình của các nhóm mesofauna đã gặp trong khu vực thí
nghiệm ................................................................................................. 112
Dung trọng đất ở các cơng thức thí nghiệm khác nhau ........................ 117
TIEU LUAN MOI download :
XII
Hình 3.27
Hình 3.28
Hình 3.29
Hình 3.30
Hình 3.31
Hình 3.32
Hình 3.33
Hình 3.34
Hình 3.35
Hình 3.36
Hình 3.37
Hình 3.38
Hình 3.39
Hình 3.40
Hình 3.41
Hình 3.42
Hình 3.43
pHKCl của đất thí nghiệm trồng cây thuốc nam .................................... 118
pHKCl ở các cơng thức trên thí nghiệm trồng cây thuốc nam................ 119
Hàm lượng CHC ở các cơng thức trên thí nghiệm trồng cây thuốc nam.. 122
Hàm lượng CHC ở các công thức trên thí nghiệm trồng chè ............... 123
Hàm lượng Ca2+ và Mg2+ trao đổi ở các cơng thức trên thí nghiệm
trồng cây thuốc nam............................................................................. 125
Hàm lượng Ca2+, Mg2+ và CEC ở các cơng thức trên thí nghiệm trồng
cây thuốc nam...................................................................................... 127
Hàm lượng Ca2+, Mg2+ và CEC ở các công thức trên thí nghiệm trồng chè128
Hàm lượng Ca2+, Mg2+ và CEC ở các công thức theo mùa.................. 129
Hàm lượng Ndt ở các cơng thức thí nghiệm trồng cây thuốc nam ........ 131
Hàm lượng Ndt ở các cơng thức thí nghiệm trồng cây thuốc nam ........ 132
Hàm lượng Ndt ở các công thức thí nghiệm trồng chè ......................... 133
Hàm lượng Ndt ở các cơng thức thí nghiệm theo mùa .......................... 135
Hàm lượng P2O5dt ở các cơng thức thí nghiệm ................................... 137
Hàm lượng P2O5dt ở các cơng thức thí nghiệm trồng cây thuốc nam .. 138
Hàm lượng P2O5dt ở các cơng thức thí nghiệm trồng chè.................... 139
Hàm lượng P2O5dt ở các cơng thức thí nghiệm theo mùa.................... 140
Hàm lượng K2Odt ở các công thức thí nghiệm theo mùa..................... 143
TIEU LUAN MOI download :
1
MỞ ðẦU
1. Tính c p thi t c a đ tài
Khái niệm ñất dốc trong luận án dùng ñể chỉ vùng trung du và miền núi của
Việt Nam. Theo tác giả ðỗ Văn Nhuận [59], đất dốc là đất có bề mặt nghiêng,
thường gồ ghề không bằng phẳng. Trong sản xuất nơng nghiệp, người ta thường
chia đất dốc làm 4 loại: dốc nhẹ (có độ dốc < 8º), dốc vừa (độ dốc từ 8 -15º), dốc
hơi mạnh (có độ dốc từ 15 - 25º) và dốc mạnh (> 25º). Do hiện tượng phá rừng bừa
bãi, canh tác và quản lý ñất dốc không hợp lý, nên hiện nay ñất dốc đang phải đối
mặt với các hiện tượng rửa trơi, xói mịn, suy thối các tính chất hố lý và sinh học
đất. Diện tích đất đai màu mỡ vùng đồng bằng ñang dần bị thu hẹp. Do vậy, ñất dốc
với diện tích chiếm 3/4 lãnh thổ sẽ là nguồn đất đai chính cho lâm nghiệp, canh tác
nơng nghiệp và chăn ni. Chính vì vậy, cải tạo đất dốc là một việc làm hết sức cấp
thiết.
Hạn hán, thiếu nước trong mùa khô là một trong những hạn chế chính của
đất dốc và cũng là trở ngại lớn nhất đối với nơng nghiệp. Thậm chí ngay trong mùa
mưa cũng có những đợt hạn hán ngắn ngày, gây ảnh hưởng không nhỏ tới chất
lượng và năng suất cây trồng.
Nhận thức ñược nguy cơ hạn hán và tầm quan trọng của việc giữ ẩm cho ñất,
các nhà khoa học và quản lý ñã ñưa ra rất nhiều các biện pháp ñể giữ nước cho ñất
như trồng và bảo vệ rừng, xây dựng hồ ñập, làm mưa nhân tạo, phương pháp tưới
tiết kiệm nước, che phủ ñất bằng rơm rạ hoặc bằng vật liệu polyetylen (nilon), trồng
xen các loại cây giữ ẩm...[11], [23]. Tuy nhiên, những biện pháp này hoặc rất tốn
kém, hoặc còn nhiều hạn chế.
Một số sản phẩm cơng nghiệp có khả năng giữ nước trong ñất nhằm tạo ñộ
ẩm cần thiết cho cây trồng phát triển ñược gọi là “chất giữ ẩm” ñã ñược ứng dụng
rộng rãi trên thế giới và ở Việt Nam. Các sản phẩm này có khả năng giữ nước tốt,
song còn một số hạn chế như: giá thành cao, chưa phù hợp với ñiều kiện ñất ñai và
canh tác ở Việt Nam, khó bảo quản, thời gian sử dụng không dài, nếu dùng nhiều sẽ
làm mất cân bằng hệ sinh thái đất, tác động xấu tới mơi trường, cạnh tranh nước với
cây trồng do khả năng hút nước mạnh. Do vậy, xu hướng hiện nay là dùng các chế
phẩm vi sinh vật để cải thiện mơi trường đất nói chung và giữ ẩm cho đất nói riêng,
vừa hiệu quả, kinh tế, vừa an toàn cho hệ sinh thái.
TIEU LUAN MOI download :
2
Nấm men Lipomyces là một trong số các nhóm vi sinh vật (VSV) có khả
năng sinh màng nhầy bên ngồi tế bào. Các chất nhầy này ñược coi như một tác
nhân kết dính bền vững, liên kết các hạt đất làm tăng cấu trúc đất, hạn chế sự bốc
thốt hơi nước và tăng khả năng tích luỹ nước của đất. Ngồi ra, nhóm nấm men
này cịn có khả năng hình thành bào tử, sống được trong những điều kiện khơ hạn,
đất nghèo dinh dưỡng, có khả năng sử dụng đa dạng các nguồn cacbon và điều kiện
mơi trường ít nitơ, thích nghi với điều kiện pH đất thấp, chịu được nhiệt độ cao.
Protein trong nấm men Lipomyces cịn làm tăng giá trị dinh dưỡng của đất. Hơn
nữa, chưa có một tài liệu nào ñề cập ñến khả năng tiết chất độc của nhóm nấm men
này trong q trình sống. Với những đặc tính q báu trên, nấm men Lipomyces trở
thành ñối tượng lý tưởng ñể nghiên cứu, sản xuất chế phẩm vi sinh giữ ẩm cho ñất,
ñặc biệt là ứng dụng chúng cho những vùng đất dốc, gị đồi khơ hạn.
Xuất phát từ những lý do và địi hỏi cấp bách trong việc giữ ẩm cho đất, từ
đó cải thiện dần các tính chất lý hố của đất theo hướng thân thiện với mơi trường
và an tồn cho hệ sinh thái, chúng tơi đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu ứng dụng
chế phẩm nấm men Lipomyces sinh màng nhầy nhằm giữ ẩm và cải thiện một số
tính chất đất dốc tại huyện Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc”.
2. C s khoa h c c a ñ tài
ðề tài ñược tiến hành dựa trên cơ sở khoa học về khả năng sinh màng nhầy
của nấm men Lipomyces. Chất nhầy là tác nhân kết dính sinh học, có khả năng cải
thiện cấu trúc ñất, làm giảm sự bốc thoát hơi nước. Một số cơng trình khoa học của
Babjeva I.P [77] đã nghiên cứu kỹ các ñặc ñiểm sinh học và sinh thái học của nấm
men Lipomyces cho thấy, đây là nhóm nấm men ñất, phân bố rộng rãi trong các loại
ñất, thích nghi với ñiều kiện pH thấp, nhiệt ñộ cao, phổ cacbon rộng, sử dụng cơ
chất bằng cách oxy hoá trực tiếp, có khả năng phát triển tốt trong điều kiện mơi
trường ít nitơ, có khả năng hình thành bào tử để tồn tại trong các điều kiện khắc
nghiệt. Do vậy, nhóm nấm men này rất phù hợp với ñiều kiện ñất dốc ở Việt Nam
và có thể ứng dụng sản xuất chế chẩm giữ ẩm cho ñất nhằm cải thiện một số tính
chất lý, hóa học và sinh học đất.
TIEU LUAN MOI download :
3
3. Ý nghĩa khoa h c và th c ti n c a ñ tài
* ðề tài ñã ñi sâu nghiên cứu về các ñặc ñiểm sinh học của một số chủng
nấm men Lipomyces có khả năng sinh màng nhầy cao, lựa chọn được chủng thích
hợp (chủng PT7.1) có thể ñưa vào sản xuất chế phẩm vi sinh giữ ẩm ñất.
* ðề tài ñã nghiên cứu ứng dụng chế phẩm vi sinh giữ ẩm ñất Lipomycin M
(ñược sản xuất từ chủng nấm men Lipomyces PT7.1) ñể cải thiện ñộ ẩm và một số
tính chất vật lý, hố học và sinh học của ñất.
* Chế phẩm vi sinh giữ ẩm ñất vừa có hiệu quả giữ ẩm cho đất dốc khơ hạn,
vừa kinh tế, lại an toàn cho hệ sinh thái ñất.
4. M c tiêu c a ñ tài
* Tuyển chọn ñược chủng nấm men Lipomyces sinh màng nhầy cao, có khả
năng thích ứng với các điều kiện của mơi trường ñất dốc khô hạn ở Việt Nam. Sử
dụng chủng nấm men Lipomyces ñã ñược lựa chọn ñể sản xuất chế phẩm vi sinh giữ
ẩm cho ñất.
* Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm nấm men sinh màng nhầy Lipomyces
nhằm cải thiện độ ẩm và một số tính chất vật lý, hố học và sinh học cho ñất dốc tại
huyện Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc.
5. N i dung nghiên c u
* Xác định số lượng các nhóm VSV chính và nhóm nấm men Lipomyces
trong ñất tại trạm ðDSH thuộc huyện Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc.
* Nghiên cứu ñặc ñiểm sinh học của các chủng nấm men Lipomyces ñược
phân lập từ ñất ñể tìm ra chủng tốt nhất theo các tiêu chí đề ra nhằm giữ ẩm cho đất
và cải thiện các tính chất vật lý, hóa học và sinh học của đất dốc.
* Nghiên cứu tác dụng của chế phẩm Lipomycin M (ñược sản xuất từ chủng
nấm men Lipomyces PT7.1) ñến khả năng giữ ẩm cho ñất dốc tại huyện Mê Linh,
tỉnh Vĩnh Phúc.
* ðánh giá tác dụng của chế phẩm Lipomycin M đến khả năng cải thiện một
số tính chất vật lý, hố học và sinh học của đất dốc tại huyện Mê Linh, tỉnh Vĩnh
Phúc.
* Bước ñầu ñánh giá ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến một số chỉ
tiêu sinh trưởng của cây trồng.
TIEU LUAN MOI download :
4
6. ðóng góp m i c a đ tài
* ðây là luận án khoa học ñầu tiên ứng dụng chế phẩm nấm men Lipomyces
sinh màng nhầy ñể giữ ẩm cho ñất dốc.
* Lần ñầu tiên ñã ñưa ra những số liệu thực tế chứng minh được chế phẩm
Lipomycin M có tác dụng giữ ẩm cho đất, có khả năng cải thiện một số tính chất lý
hố học của đất dốc và an tồn với hệ sinh thái đất.
TIEU LUAN MOI download :
5
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1.
Vấn đề thối hố và biện pháp cải tạo ñất dốc
1.1.1. Sơ lược về sự thối hố đất dốc ở Việt Nam
ðất dốc (đất đồi núi) Việt Nam là hợp phần quan trọng của quỹ ñất, chiếm
3/4 lãnh thổ toàn quốc [54], [59]. ðất vùng ñồng bằng thích hợp cho cây hoa màu
lương thực ngắn ngày chủ yếu phục vụ cho việc ñảm bảo an ninh lương thực, thực
phẩm quốc gia, trên thực tế ñã khai thác tới hạn. Do vậy, việc phát triển nông lâm
nghiệp trong những thập kỷ tiếp theo phụ thuộc phần lớn vào việc sử dụng hiệu quả
và lâu bền 3/4 quỹ ñất ñồi núi vốn rất ña dạng, giàu tiềm năng nhưng cũng đã bị
thối hố nghiêm trọng này [28]. Hiện tượng thối hố đất do nhiều ngun nhân
gây ra nhưng chủ yếu là do con người gây nên thông qua việc phá rừng bừa bãi vì
cuộc sống và thiếu một chiến lược khai thác trên quan ñiểm bảo vệ đất, bảo vệ mơi
trường sinh thái [27]. Sự thối hố đất biểu hiện ở các hiện tượng như xói mịn, rửa
trơi đất, đất bị nén chặt, cấu trúc đất bị phá huỷ nên mất khả năng giữ nước, do vậy
nên hạn hán thường xảy ra khi thiếu mưa và mùa khơ đến [4]. Sự thối hố đất được
thể hiện thơng qua mọi phương diện như: lý học, hoá học và sinh học.
Thoái hoá v t lý
Trước hết, thoái hoá vật lý là hệ quả của xói mịn đất. Hiện tượng này đã bóc
đi tầng đất mặt tơi xốp, làm đất mất cấu trúc và giảm sức thấm nước. Hiện tượng
ñất dốc bị xói mịn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như lượng mưa, cường ñộ mưa, ñộ
dốc, loại ñất, ñộ che phủ và biện pháp canh tác. ðối với ñất có rừng che phủ, lượng
đất xói mịn ít nhất (khoảng 2,5 tấn/ ha/ năm), cịn đất trống khơng được che phủ có
lượng rửa trơi lớn nhất (khoảng 80 - 100 tấn/ ha/ năm tuỳ theo loại ñất) [28]. Sau
khi khai hoang trồng trọt ñộc canh nhiều năm, nhất là ñối với cây sắn và lúa nương,
ñất trở nên chặt, cứng, khả năng thấm nước kém hẳn. Canh tác không hợp lý sẽ làm
đất thối hố cấu trúc, vì vậy các phẫu diện đất đồi đều có tầng Ao và A1 rất mỏng,
thậm chí mất hẳn. Lớp thảm mục khơng dày, đặc biệt là những vùng rừng trồng
mới, khơng có tác dụng bảo vệ tầng đất mặt. Khi đất bị thối hố, đồn lạp nhỏ hơn
0,25mm tăng lên và đồn lạp có giá trị nơng học giảm mạnh. Khả năng duy trì cấu
trúc giảm theo thời gian và đồn lạp dễ bị phá vỡ khi gặp nước. Các hạt keo sét màu
mỡ và vi đồn lạp rất dễ bị rửa trơi, hơn nữa chúng chứa nhiều hữu cơ - khoáng và
TIEU LUAN MOI download :
6
đạm cho nên bị mất cấu trúc cũng đi đơi với suy giảm chế ñộ nước và mất dinh
dưỡng. Hiện tượng kết von và đá ong hố cũng thường gặp ở các loại đất thối hố.
Do ảnh hưởng xấu đi của các tính chất trên nên sức chứa ẩm đồng ruộng kém ñi,
lượng nước hữu hiệu giảm làm tăng nguy cơ bị hạn hán. Tốc ñộ thấm nước và giữ
nước trong ñất giảm ñi. Canh tác trên ñất dốc dù là trong mùa mưa cũng có những
đợt hạn ngắn 10 -15 ngày ñủ ñể ảnh hưởng ñến năng suất cây trồng. Hạn hán là khó
khăn chính đối với việc canh tác trên ñất dốc, nếu mưa chỉ ñến muộn khoảng một
tháng so với dự tính thì mùa vụ chắc chắn thất bại [28]. Do thiếu hụt nguồn nước
nghiêm trọng, nhất là vào mùa khơ nên hàng năm trên đất dốc chỉ trồng trọt ñược từ
5 - 6 tháng, nhiều nơi chỉ 3 - 4 tháng, số tháng còn lại chỉ ñể ñất hoang [59].
Thoái hoá hoá h c
Xét về mặt hố học, các đất dốc đều là những đất có vấn ñề. ðất dốc sau khi
khai hoang trồng cây ngắn ngày có xu thế chung là hàm lượng hữu cơ và khả năng
hấp phụ trao ñổi suy giảm. Các chất kiềm và kiềm thổ trong đất bị rửa trơi làm cho
đất ở tầng mặt bị chua. Thơng thường trên đất dốc sau khi khai hoang canh tác
khoảng 3 - 4 năm thì trị số pH giảm trung bình từ 0,5 ñến 1 ñơn vị. Trên ñất có trị
số pH thấp, thường hàm lượng sắt, nhơm di động cao gây độc hại cho cây trồng và
sinh vật ñất. Các chất này cịn có khả năng giữ chặt lân làm cho đất nghèo lân dễ
tiêu [28].
Thoái hoá sinh h c
Theo một số nghiên cứu đã cơng bố thì khu hệ vi sinh vật và động thực vật ở
đất dốc bị thối hố rất nghèo về số lượng và khơng đa dạng về thành phần [17],
[43], [45], [46], [49], [55]. Vi sinh vật tổng số trong ñất ñồi núi chỉ ñạt từ 2.107 ñến
3.107 CFU/g [28]. Các vi sinh vật hiếu khí chủ yếu tập trung ở tầng ñất mặt (10 - 20
cm) và giảm dần theo chiều sâu. Thảm thực vật của ñất trống ñồi núi trọc (ðTðT),
ñất bị thoái hoá chỉ là những trảng cỏ, trảng cây bụi tự nhiên, có thể có những cây
gỗ cũng có thể là cây ăn quả xen lẫn thưa thớt hoặc những ñồng cỏ chăn ni bị
thối hóa. Cùng với sự suy kiệt của thảm thực vật thì tính đa dạng và mật độ các
quần xã ñộng vật ñất cũng suy giảm rõ rệt. Theo kết quả của một số cơng trình
nghiên cứu về tính dạng của hệ ñộng vật chân khớp, giun ñất, bọ nhảy Collembola ở
ðTðT thì có sự giảm sút về số lượng cũng như thành phần loài [17], [55].
TIEU LUAN MOI download :
7
1.1.2. Các yếu tố hình thành, sự thối hố và một số tính chất cơ bản
của đất tại tỉnh Vĩnh Phúc
V trí đ a lý
Vĩnh Phúc là một tỉnh thuộc vùng đơng bắc Bắc bộ, ở khu vực chuyển tiếp
giữa vùng đồng bằng Sơng Hồng và tam giác trọng điểm kinh tế miền Bắc với các
tỉnh trung du miền núi phía Bắc. Ranh giới tỉnh Vĩnh Phúc có toạ độ ñịa lý từ
21º06’-21º35’ VðB và từ 105º19’-105º48’Kðð [36]
Các y u t có nh hư ng t i q trình hình thành và thối hố đ t
t i t nh Vĩnh Phúc
Yếu tố ñịa chất. Lịch sử ñịa chất ñã ñể lại cho ñất tỉnh Vĩnh Phúc một tập
hợp ñá mẹ tham gia thành tạo đất khá đa dạng. Các nhóm đá mẹ cơ bản có mặt ở
tỉnh Vĩnh Phúc gồm:
• Nhóm đá Macma: Có đá Riolit, Granit, Phocphia thạch anh.
• Nhóm đá trầm tích: Có đá phiến thạch sét, bột kết, sa thạch, cuội kết, dăm
kết.
• Nhóm đá biến chất: Có đá phiến Philip, phiến thạch Mica, Quăczit (bị biến
chất từ đá trầm tích) và Gơnai (bị biến chất từ đá Macma).
• Nhóm trầm tích trẻ: Phù sa được bồi, phù sa khơng được bồi, phù sa cổ, sản
phẩm dốc tụ.
Thành phần hố lý của đá mẹ có ảnh hưởng sâu sắc đến thành phần hố lý
của đất. Dễ nhận biết hơn cả là thành phần cơ giới đất hình thành trên mỗi loại đá.
ðất có thành phần cơ giới nặng giàu sét thường hình thành trên phiến thạch sét, bột,
phiến Philip, phù sa sơng Hồng, cịn đất thành phần cơ giới nhẹ ñược thành tạo trên
ñá mẹ cát kết, cuội kết, Quăczit, dăm kết... trên các ñá Macma granit, Riolit...
thường hình thành đất có thành phần cơ giới trung bình [22].
Yếu tố khí hậu. Chế độ khơng khí của tỉnh Vĩnh Phúc thể hiện rõ rệt tính
phân hố của vùng nhiệt đới đồi núi. Nhiệt độ nóng ẩm rất thuận lợi cho q trình
khống hố trong phong hố tạo thành ñất. Do chế ñộ mùa mưa tập trung ñã dẫn
đến xói mịn rửa trơi đất đồi núi rất lớn. Ngược lại, trong mùa ít mưa tình trạng khơ
hạn xảy ra trên những vùng đất mỏng, bạc màu, đất xói mịn trơ sỏi đá. ðiều kiện
khí hậu thời tiết cịn xuất hiện các hiện tượng sương muối, xốy lốc, khơ hạn và úng
TIEU LUAN MOI download :
8
lụt. Các hiện tượng này ảnh hưởng khơng nhỏ đến q trình hình thành và thối hố
đất dẫn đến sự hình thành đất trống đồi núi trọc (ðTðT) [22].
Yếu tố thuỷ văn. Tuy là tỉnh trung du ở ñầu của tam giác châu thổ Bắc Bộ
song trong tỉnh có nhiều sơng suối chảy qua và hình thành nên những vùng đất bồi
tụ. Các sơng ngịi chảy qua tỉnh Vĩnh Phúc ñã tạo ra hơn 62% diện tích ñất phù sa
và cung cấp nước cho phát triển nông nghiệp. Song do chế ñộ tập trung nước vào
mùa mưa nên thường gây ngập lụt nhiều vùng đất ven sơng, đồng thời do sơng uốn
khúc đổi dịng, một số khu vực đất ven sơng phải chịu xói lở, sạt lở gây q trình
thối hố tự nhiên đất đai. Ngồi hệ thống sơng ngịi cung cấp nước ở Vĩnh Phúc
cịn có nhiều hồ đập tự nhiên và nhân tạo.
Mặc dù có mật độ sơng ngịi, ao hồ khá dày đặc trên, song tình trạng khơ hạn
thiếu nước trầm trọng về mùa đơng (mùa khơ) vẫn thường xảy ra, ñặc biệt là ở các
vùng ðTðT. Do vậy giải pháp tăng ñộ che phủ ñất, tăng ñộ trữ ẩm, giảm thiểu bốc
hơi ở các khu vực này vẫn là thích hợp nhất [22].
Yếu tố sinh học. Yếu tố sinh vật và đất có liên quan khăng khít với nhau,
cùng tồn tại và phát triển trong hệ sinh thái ñất. Hệ sinh thái này bị phá huỷ khi các
mắt xích quan trọng trong hệ bị tiêu huỷ.
Theo các kết quả ñiều tra nghiên cứu về ña dạng sinh học thì Vĩnh Phúc là
tỉnh có hệ thực vật ñộng vật phong phú, chủ yếu tập trung ở khu vực vườn quốc gia
Tam ðảo. Trong vườn có trên 620 loài cây thân gỗ và thân thảo với các gỗ q như
pơmu, ngồi ra cịn nhiều lồi cây thuốc, cây cảnh…có giá trị kinh tế cao. Riêng ở
Tam ðảo đã có 8 kiểu thảm thực vật với 1282 lồi thuộc 660 chi và thuộc 179 họ.
Sự ña dạng các kiểu thảm thực vật đã dẫn đến tính đa dạng hệ động vật. Tại đây ước
tính có khoảng 1163 lồi động vật thuộc 158 họ của 39 bộ gồm chim, bò sát, cơn
trùng…[48], [49]
Tuy nhiên, dưới tác động của hiện tượng ñốt nương làm rẫy, cháy rừng, khai
thác rừng cùng với các sản vật của rừng một cách bừa bãi, diện tích rừng đã bị suy
giảm mạnh. Mất rừng đi đơi với việc biến mất của rất nhiều lồi động thực vật, chu
trình của hệ sinh thái đất bị biến đổi, tình trạng xói mịn gia tăng dẫn tới suy thối
đất trầm trọng [49].
Yếu tố con người. ðTðT ở tỉnh Vĩnh Phúc hầu hết được hình thành do q
trình khai thác quá mức, lâu dài và thiếu hợp lý từ ñất rừng của con người. Hiện nay
TIEU LUAN MOI download :
9
những phương thức khai thác ñất lạc hậu ñã ñược hạn chế, song lại xuất hiện những
vấn ñề mới như thối hố do ơ nhiễm đất trong khai thác khống sản, cơng nghiệp,
khai thác đất làm gạch ngói hay do thuốc bảo vệ thực vật, phân hố học…Mặt khác
cường độ khai thác ñất do sức ép về dân số ñã làm cho đất bị bạc màu, hoang hóa
và mất khả năng canh tác. Mặc dù phần lớn ñất ñai vẫn ñược sử dụng trong nông,
lâm nghiệp, song ñất chuyên dụng phục vụ đơ thị, khu cơng nghiệp, giao thơng,
thuỷ lợi… ngày càng tăng cùng với quỹ ñất ở [58]. Hiện đang có một diện tích khá
lớn tài ngun đất đã bị thối hố, hoang hố chưa sử dụng được [22].
Các q trình thối hố đ t ch y u c a t nh Vĩnh Phúc
Nguyên nhân dẫn ñến các quá trình thối hố đất có thể là do các yếu tố tự
nhiên như sự già hố đất, trượt sạt lở do lũ qt, xói mịn do mưa tập trung... hoặc
do nhân tạo như canh tác nơng - lâm nghiệp, đốt nương phá rừng, khai thác khoáng
sản hoặc xây dựng…
ðất vùng trung du của tỉnh Vĩnh Phúc là vùng ñất cổ ñược hình thành ổn
ñịnh khá lâu. Các dấu hiệu tầng laterit (ñá ong kết von) thấy ñược ở nhiều nơi do bị
rửa trơi xói mịn làm trồi lên mặt đất [21], [22].
Q trình xói mịn đất ở vùng đồi núi dốc và rửa trơi đất ở vùng bằng lượn
sóng thuộc ñịa phận tỉnh Vĩnh Phúc thể hiện khá rõ. Sản phẩm của các q trình này
là các đơn vị đất:
• ðất xói mịn trơ sỏi đá (Lixic Leptosols)
• ðất xám bạc màu (Haplic Acrisols)
Hoạt ñộng của con người như ñốt nương làm rẫy đã thúc đẩy q trình xói
mịn do nước. Xói mịn do nước được thể hiện ở hai dạng: bào mịn bề mặt và xói
mịn khe rãnh. Dạng ñầu phổ biến ở các ñỉnh ít dốc và dạng thứ hai xuất hiện ở các
sườn. Thối hố đất do hoạt động khai thác của con người cịn thể hiện trên các
vùng ñất chuyên canh làm ñất bạc màu, nghèo kiệt dinh dưỡng hoặc phá vỡ cấu trúc
ñất mặt do chăn thả gia súc q mức và làm đất khơng hợp lý. Tại các vùng khai
thác khoáng sản hay vật liệu xây dựng đất hồn tồn bị xáo trộn hoặc bị mất tầng
đất màu mỡ trên mặt. Các vùng đơ thị hố và khu cơng nghiệp tình trạng thối hố
và ô nhiễm ñất ñã xuất hiện. Hệ quả của các q trình thối hố ơ nhiễm đất là biến
đổi đất rừng phì nhiêu thành các dạng ðTðT có độ phì thấp kém và hoang hoá [22].
TIEU LUAN MOI download :
10
Tuy nhiên, trên cả nước với tổng số hơn 13 triệu ha ðTðT thì diện tích đất
có khả năng cải tạo, tái lập cân bằng sinh thái ít nhất cũng cịn khoảng 5 triệu ha
[56]. Nếu so với diện tích đất nơng nghiệp (xấp xỉ 10 triệu ha) thì diện tích này
chiếm một tỉ lệ đáng kể [7]. Chính vì vậy, cải tạo ðTðT và những vùng đất dốc
thối hố ñể ñưa vào sản xuất nhằm ñem lại hiệu quả tốt hơn về kinh tế, cải thiện
môi trường sinh thái, phòng tránh thiên tai là việc cần thiết.
M t s tính ch t c b n c a đ t t i t nh Vĩnh Phúc
Tính ch t sinh h c
Khu hệ thực vật
Số liệu nghiên cứu về thành phần lồi thực vật trên các vùng đất ở Vĩnh Phúc
[48] cho thấy, có ít nhất 565 lồi thực vật bậc cao có mạch nằm trong 334 chi và
117 họ thực vật. Trong đó, ngành Thơng đất có 8 lồi, 5 chi, 3 họ. Ngành Mộc tặc
có 1 lồi, 1 chi, 1 họ. Ngành Dương xỉ có 41 lồi, 22 chi, 10 họ. Lớp Một lá mầm có
68 lồi, 45 chi, 14 họ và lớp Hai lá mầm có 447 lồi, 261 chi, 89 họ. Phân bố các
loài thực vật trên 3 loại hình đất như sau: Trong các hệ sinh thái rừng thứ sinh phục
hồi lại trên các vùng ðTðT có ít nhất là 211 lồi thực vật bậc cao có mạch, trên các
vùng đất rừng (đất loại I) có ít nhất là 371 lồi, trên đất rừng bị thối hố trung bình
có thảm cây bụi hoặc thảm cỏ cao (đất loại II) có ít nhất là 312 lồi, trên các vùng
đất rừng đã bị thối hố mạnh (đất loại III) có ít nhất là 212 lồi. Tính đa dạng thực
vật giảm dần từ ñất loại I ñến loại III. Gặp ít nhất là 371 lồi thực vật trên đất loại I,
312 lồi trên đất loại II và 212 lồi trên đất loại III, trong đó 64 loại cây đặc trưng
cho đất loại III. Cấp độ thối hố của đất có quan hệ mật thiết đến tính đa dạng thực
vật. Trên từng loại đất thối hố, tính đa dạng thực vật có những đặc trưng riêng và
rất rõ cả về cấu trúc quần xã, thành phần loài và các loài thực vật ñặc trưng. Dạng
sống của thực vật ñặc trưng cho đất loại I là cây thân gỗ (bộp lơng, trám chim, dẻ
gai, màng tang, ràng ràng, bồ ñề...), dạng sống ñặc trưng cho ñất loại II là cây thân
bụi (thầu tấu, bồ cu vẽ, lau, mua, me rừng, sim...) và dạng sống ñặc trưng cho ñất
loại III là cây thân thảo (cỏ may, guột, cỏ tranh, lách, chè vè). Mơi trường càng khắc
nghiệt, đất càng thối hố thì số lồi thực vật thích nghi càng ít, hay nói một cách
khác tính chỉ thị của thực vật trong trường hợp này càng biểu hiện rõ.
TIEU LUAN MOI download :
11
Khu hệ ñộng vật
Giun ñất. Từ các kết quả nghiên cứu của Huỳnh Thị Kim Hối về khu hệ
ñộng vật ñất tỉnh Vĩnh Phúc cho thấy, tổng số loài giun ñất ñã gặp là 31 loài, số loài
giảm dần từ ñất loại I → loại II → loại III. Số lồi đã gặp cao nhất ở đất loại I (26
lồi), tiếp đến đất loại II (10 lồi) và thấp nhất ở đất loại III (1 lồi). Có 4 lồi giun
đất tập trung ở đất loại I thuộc nhóm thảm mục, cịn lại thuộc nhóm đất - thảm mục
và nhóm đất chính thức. Các lồi giun gặp chiếm ưu thế hơn ở ñất loại I là:
Pontoscolex corethrurus, Pheretima adexilis, Ph. infantiloides, Ph. leucocirca, Ph.
robusta và Ph. manicata manicata. Số lượng trung bình dao động từ 14 con/ m2 –
18,3 con/ m2 và sinh khối trung bình từ 2,1g/ m2 - 8,8 g/ m2. Các lồi giun đất gặp
phong phú hơn ở ñất ñồi loại II là: Pheretima leucocirca, Pontoscolex corethrurus.
Số lượng trung bình dao động từ 22 con/ m2 - 34 con/ m2 và sinh khối trung bình
dao động từ 8,63 g/ m2 - 9,91 g/ m2. Ở ñất ñồi loại III, chỉ gặp 1 loài duy nhất tại
Vĩnh Phúc là Pontoscoles corethrurus với số lượng trung bình 4 con/ m2 và sinh
khối 0,6 g/ m2 [17], [55].
Các nhóm mesofauna khác. Ở ba loại ñất nghiên cứu ở tỉnh Vĩnh Phúc ñã
gặp 24 nhóm mesofauna khác. Nhưng khác với giun ñất, số nhóm mesofauna ở đất
loại II thấp nhất (2 nhóm). Nhiều nhất ở đất loại I (18 nhóm), tiếp đến ñất loại III
(13 nhóm). Các nhóm mesofauna gặp vào mùa mưa phần lớn đều cao hơn mùa khơ.
Nhóm mesofauna gặp phong phú hơn ở ñất loại I là Scarabaeidae, ñất loại II là
Scarabaeidae và Lithobiidae và loại III là Isoptera, Formicidae và Scarabaeidae.
Số lượng và sinh khối trung bình dao ñộng lần lượt theo từng loại ñất: loại I từ 10,7
con/ m2 - 40 con/ m2; 1,13 g/ m2 - 5,47 g/ m2. Loại II từ 8 - 40 con/ m2 và 0,3 - 8,39
g/ m2. Loại III từ 6 - 10 con/ m2 và 0,26 - 0,27 g/ m2 [17], [55].
Bọ nhảy. ðã thống kê được 64 lồi bọ nhảy thuộc 39 giống, 13 họ. Số lồi
dao động từ 25 đến 53 lồi theo từng loại đất và giảm dần thứ tự: ñất loại I → ñất
loại II → ñất loại III. Mật ñộ trung bình (con/ m2) trong khoảng 4,5 đến 6,5 nghìn
con/ m2. Chỉ số đa dạng lồi H’ đạt giá trị cao ở đất loại I (H’: 3,02) và giảm ở ñất
loại II, III (H’: 2,54). Có 3 nhóm dạng sống ở đất loại I (thảm, thảm - đất, đất chính
thức) nhưng chỉ có 2 dạng ở đất loại II và loại III (khơng có nhóm dạng thảm). Sự
thay ñổi các chỉ số ñịnh lượng của bọ nhảy giữa loại ñất I và loại ñất II, III có sự
khác biệt lớn hơn so với sự khác biệt giữa loại ñất II và III [17], [55].
TIEU LUAN MOI download :