Lâm học
ĐẶC ĐIỂM SINH VẬT ĐẤT DƯỚI TÁN RỪNG THỰC NGHIỆM NÚI LUỐT,
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
Phạm Thị Hiền1, Nguyễn Thị Bích Phượng2, Lê Thị Khiếu3, Nguyễn Thị Bích Hòa4
1,2,3,4
Trường Đại học Lâm nghiệp
TÓM TẮT
Sinh vật đất đóng vai trò rất quan trọng trong tất cả các quá trình lý, hóa và sinh học đất. Kết quả nghiên cứu
chỉ ra rằng, các tính chất lý hoá học tại khu vực nghiên cứu là môi trường sống khá thuận lợi cho động vật đất.
Trong đó, dung trọng đất từ 1,25 - 1,72 g/cm3, tỷ trọng là 2,59 - 2,85 g/cm3, độ xốp đạt 39,50 - 51,66% và
thành phần cơ giới đất thuộc loại đất thịt nhẹ đến trung bình; pHKCl từ 4,22 - 4,92 thuộc đất chua đến ít chua.
Hàm lượng chất hữu cơ từ 1,08 - 3,48%, hàm lượng NH4+ từ 1 - 2,62 mg/100 g đất, P2O5 dễ tiêu từ 0,06 - 1,74
mg/100 g đất, K2O dễ tiêu từ 2,59 - 10,45 mg/100 g đất. Thành phần vi sinh vật đất ở các trạng thái rừng gồm
90% vi khuẩn, 7 - 8% xạ khuẩn, 1% nấm. Số lượng giun đất dưới rừng trồng Thông + cây bản địa trung bình
69.100 con/ha, Keo + CBĐ khoảng 40.900 con/ha và Bạch đàn trắng trung bình 26.400 con/ha. Số lượng vi
sinh vật đất và giun đất cao nhất ở lớp đất mặt 0 - 10 cm, giảm dần ở các lớp đất dưới sâu và cao nhất ở rừng
Thông + cây bản địa, sau đó là Keo + cây bản địa và thấp nhất là rừng Bạch đàn trắng. Sự khác biệt này chủ
yếu do độ pH và hàm lượng CHC trong đất giảm dần theo độ sâu tầng đất và các trạng thái rừng trên. Kết quả
trên góp phần xây dựng và củng cố thêm cơ sở dữ liệu về mối quan hệ giữa thành phần loài cây, độ sâu tầng đất
đến sự phân bố của vi sinh vật và động vật đất.
Từ khóa: Giun đất, sinh vật đất, tính chất lý hoá đất, trạng thái rừng, vi sinh vật đất.
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Sinh vật đất là một bộ phận không thể tách
rời trong quá trình hình thành và sự phát triển
trúc thành phần loài cây, tuổi cây, độ che phủ
mặt đất, độ sâu tầng đất (Jürgen Bauhus và
cộng sự, 1998; Volkmar Wolters, 2001).
hệ sinh thái đất. Sinh vật đất đóng vai trò quan
Một điều thú vị là, trong một thời gian dài,
trọng trong các chức năng của hệ sinh thái đất
cộng đồng sinh vật đất và các quần thể vi sinh
như cải thiện tính chất lý học đất; thực hiện
vật đất có thể kiểm soát, thích nghi với sự thay
vòng tuần hoàn dinh dưỡng, các quá trình sinh
đổi môi trường đất và làm cho môi trường này
hoá có liên quan đến enzyme đất; sự hình
thay đổi các đặc tính lý, hoá học (Volkmar
thành, tích luỹ và chuyển hoá chất hữu cơ
Wolters, 2001).
trong đất (Paul, E. A., 2015). Trong đó, sinh
Núi Luốt – khu rừng thực nghiệm được bảo
vật sinh tồn trong đất như giun đất, các động
vệ nghiêm ngặt trong khoảng thời gian dài là
vật cỡ nhỏ và vi sinh vật đất đóng vai trò đặc
một môi trường nghiên cứu tốt về động thái
biệt quan trọng trong việc hình thành, cải thiện
của các loài sinh vật đất dưới các kiểu cấu trúc,
và duy trì kết cấu đất; thúc đẩy quá trình phân
tổ thành loài cây khác nhau. Nghiên cứu này
huỷ chất hữu cơ, khoáng hoá chất dinh dưỡng;
góp phần xác định rõ hơn và xây dựng thêm cơ
kiểm soát các quần thể gây bệnh cho đất và
sở dữ liệu về mối quan hệ giữa tổ thành loài
thực vật (Wolters, V., 2001).
cây, tính chất đất và sự phân bố của các loài
Trên thực tế, thành phần, số lượng và mức
sinh vật đất dưới tán rừng.
độ hoạt động của các nhóm sinh vật đất chức
II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
năng, đặc biệt là vi sinh vật rất nhạy cảm với
2.1. Đối tượng nghiên cứu
sự thay đổi của loại hình sử dụng đất, như: cấu
Đối tượng nghiên cứu là các tính chất lý
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP THÁNG 10/2017
65
Lâm học
học, tính chất hoá học, mật độ vi sinh vật đất
chuẩn với diện tích là 500 m2 (25 x 20 m) theo
và động vật đất cỡ nhỏ ở 3 trạng thái rừng: Keo
phương pháp sử dụng trong Lâm học và Điều
tai tượng và cây bản địa (Keo TT + CBĐ),
tra rừng. Trong mỗi ô tiêu chuẩn chọn 3 vị trí
Thông mã vĩ và cây bản địa (Thông mã vĩ +
đào phẫu diện đất có các điều kiện đại diện cho
CBĐ), Bạch đàn trắng (BĐT).
trạng thái rừng trồng để đảm bảo tính đồng
2.2. Phương pháp nghiên cứu
nhất và tính chính xác của kết quả nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp thu thập mẫu đất ngoài
bởi rừng là một thể không đồng nhất (Shiver
thực địa
and Borders, 1996). Các đặc điểm của hệ thống
a) Lập ô tiêu chuẩn và bố trí hệ thống phẫu
phẫu diện đất nghiên cứu được thống kê trong
diện đất
bảng 01.
Mỗi trạng thái rừng tiến hành lập 3 ô tiêu
Bảng 01. Một số đặc điểm của hệ thống phẫu diện đất tại khu vực nghiên cứu
(Giá trị trung bình của 3 mẫu/trạng thái rừng)
TT
1
2
3
Trạng thái
Số tầng
rừng trồng
tán
Thông mã vĩ +
CBĐ
Keo TT
+ CBĐ
Bạch đàn trắng
1.3(cm)
vn(m)
Độ tàn
Độ che phủ
che
(%)
Tổ thành rừng
Thông mã vĩ, Re
2
27
22,3
0,5 - 0,9
40 - 80
hương, Côm tầng,
Quế, Dẻ...
2
25,5
26,9
0,5 - 0,7
85 - 90
1
28,4
25,2
0,2 - 0,3
90 - 95
Keo tai tượng, Sữa,
Me rừng...
Bạch đàn trắng
b) Phương pháp thu thập mẫu đất
sâu 0 - 10 cm, vì đây là nơi phân bố chủ yếu
* Mẫu đất phân tích tính chất lý hoá học đất
của vi sinh vật đất. Phương pháp hỗn hợp được
Trong mỗi phẫu diện đất, mẫu đất được lấy
áp dụng để thu thập mẫu phân tích vi sinh vật.
ở các điểm ngẫu nhiên trộn và tạo thành một
Mỗi ô tiêu chuẩn lấy 1 mẫu đất tổng hợp từ 5
mẫu tổng hợp thuộc 3 độ sâu: 0 - 10 cm, 10 -
điểm ngẫu nhiên riêng biệt. Mỗi mẫu lấy
20 cm và 20 - 30 cm. Mẫu đất tổng hợp ở từng
khoảng 0,5 - 1 kg, trộn đều và bảo quản trong
độ sâu được lấy với khối lượng 0,5 - 1 kg và
túi nilon (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông
được xử lý theo quy trình của Viện Nông hoá
thôn, 2008). Các mẫu đất được lấy vào sáng
thổ nhưỡng để dùng phân tích tính chất lý hoá
sớm và tiến hành phân tích ngay khi vận
học đất (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông
chuyển về phòng thí nghiệm. Tổng số mẫu đất
thôn, 2008). Tổng số mẫu đất phân tích tính
phân tích là 09 mẫu.
chất lý hoá học đất là 27 mẫu đất.
2.2.2. Phương pháp điều tra thành phần, số
* Mẫu đất phân tích thành phần, số lượng vi
lượng động vật đất dưới tán rừng
sinh vật đất
a) Điều tra giun đất
Các mẫu đất dùng để phân tích số lượng vi
Trên mỗi ô tiêu chuẩn, đào 30 hố với diện
sinh vật được thu thập ở lớp đất mặt thuộc độ
tích 1m2 đếm trực tiếp số lượng giun đất ở 3 độ
66
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP THÁNG 10/2017
Lâm học
sâu: 0 - 10 cm, 10 - 20 cm, 20 - 30 cm.
loài động vật đất trên tổng số ô điều tra.
b) Điều tra các loại động vật cỡ nhỏ khác
2.2.3. Phương pháp phân tích đất trong
Trong mỗi ô tiêu chuẩn, lập 5 ô dạng bản
phòng thí nghiệm
gồm bốn ô ở góc và một ô ở trung tâm để điều
a) Phương pháp phân tích tính chất lý hoá
tra động vật đất bằng phương pháp đếm trực
học đất
tiếp. Tần suất xuất hiện các loài động vật đất
được xác định bằng tỷ lệ % của các ô có các
Các mẫu đất được phân tích theo những
phương pháp trong bảng 02.
Bảng 02. Một số phương pháp phân tích mẫu đất trong phòng thí nghiệm
TT
Chỉ tiêu
Phương pháp phân tích
1
Tỷ trọng
Tỷ trọng
2
Dung trọng
Dung trọng
3
Độ xốp
Công thức tính toán
4
Thành phần cơ giới
TCVN 4198:2014
5
pHKCl
Đo bằng máy pH-Meter
6
Hàm lượng CHC (%)
TCVN 8726:2012
7
NH4+ (mg/100 g đất)
TCVN 5255:2009
8
P2O5 dễ tiêu (mg/100 g đất)
TCVN 5626:2009
9
K2O dễ tiêu (mg/100 g đất)
TCVN 8662:2011
b) Phương pháp phân tích thành phần, số
lượng vi sinh vật đất
Các mẫu đất được tiến hành phân tích tại
atm trong 30 phút.
Tính số tế bào trong 1 g đất từ số khuẩn lạc
đo đếm được bằng công thức:
CFU = A.1/K.1/V
phòng thí nghiệm vi sinh vật - Viện Công nghệ
sinh học Lâm nghiệp theo phương pháp đếm số
Trong đó:
lượng khuẩn lạc trên môi trường thạch đĩa phù
A: là số lượng tế bào khuẩn lạc mọc trên đĩa
hợp cho từng nhóm vi sinh vật:
+ Kiểm tra tổng số vi khuẩn, sử dụng môi
trường thạch - nước thịt - pepton, chuẩn pH =
7, khử trùng ở 1 atm trong 30 phút.
+ Kiểm tra số lượng và phân lập xạ khuẩn,
sử dụng phương pháp thạch đĩa với môi trường
dành riêng cho xạ khuẩn Gause I, chuẩn pH =
7,2 - 7,4; khử trùng ở 1 atm trong 30 phút.
ở cùng nồng độ pha loãng;
K: độ pha loãng của dịch đất được cấy gạt
trên đĩa;
V: thể tích của của dịch pha loãng được cấy
trên đĩa.
2.2.4. Phương pháp xử lý số liệu
Số liệu thu thập được phân tích bằng phần
mềm SPSS ver.20: Phân tích tương quan giữa
+ Kiểm tra số lượng và phân lập nấm mốc,
các nguyên tố đa lượng và hàm lượng CHC
sử dụng phương pháp thạch đĩa chứa môi
trong đất. Kiểm tra sự khác biệt các chỉ tiêu lý
trường Crapek, chuẩn pH = 6,0; khử trùng ở 1
hoá học đất, vi sinh vật, động vật đất dưới các
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP THÁNG 10/2017
67
Lâm học
trạng thái rừng và giữa các độ sâu tầng đất
rừng trồng
bằng mô hình tuyến tính hỗn hợp. Kiểm tra
Động vật đất nói chung và vi sinh vật đất
mối quan hệ giữa số lượng vi sinh vật đất, giun
nói riêng chủ yêu chịu sự tác động của các yếu
đất và các chỉ tiêu lý hoá học đất bằng mô hình
tố môi trường đất như tính chất lý học, tính
phân tích thành phần chính. Biểu thị sự khác
chất hoá học đất (Huỳnh Thị Kim Hối, 2006).
biệt của các biến giữa các trạng thái rừng và giữa
Thông qua các hoạt động sống, chúng góp
các độ sâu tầng đất bằng công cụ vẽ biểu đồ.
phần to lớn trong việc cải tạo đất và duy trì hệ
III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
sinh thái đất. Do vậy, nghiên cứu đặc điểm
3.1. Tính chất lý học đất dưới các trạng thái
“môi trường sống” là rất cần thiết.
Bảng 03. Một số tính chất lý học cơ bản dưới các trạng thái rừng trồng
Trạng thái
Độ sâu
rừng
(cm)
Thông mã
vĩ + CBĐ
Keo TT +
CBĐ
Bạch đàn
trắng
Dung
Tỷ trọng
trọng
(g/cm3)
(g/cm3)
Độ
xốp
(%)
Thành phần cơ giới (%)
Hạt cát
Hạt limon
Hạt sét
(2 - 0,02 mm) (0,02 - 0,002 (< 0,002 mm)
mm)
0 – 10
1,53
2,77
44,80
24,99
53,40
21,61
10 – 20
1,61
2,82
42,83
24,46
55,44
20,10
20 – 30
1,72
2,83
39,50
24,31
55,79
19,90
0 – 10
1,25
2,59
51,66
26,82
53,62
19,56
10 – 20
1,51
2,81
46,01
26,63
48,00
25,37
20 – 30
1,50
2,85
47,32
23,16
52,44
24,41
0 – 10
1,41
2,77
49,15
23,85
46,56
29,59
10 – 20
1,55
2,79
44,65
26,40
48,88
24,71
20 – 30
1,52
2,81
46,12
23,39
44,67
31,94
* Dung trọng (g/cm3)
khi đó, giá trị này không có sự khác biệt giữa
Giá trị dung trọng đất ở các trạng thái trồng
3
tầng 10 - 20 cm và 20 - 30 cm (Sig = 0,758).
rừng dao động từ 1,25 - 1,72 g/cm thuộc loại
Đất tầng mặt ở trạng thái rừng Thông mã vĩ +
đất bị nén ít đến nén chặt (TLTK). Trong đó,
CBĐ và Bạch đàn trắng thuộc loại đất bị nén ít
dung trọng giữa trạng thái rừng Thông mã vĩ +
(1,20 g/cm3), trong khi đó ở trạng thái rừng
CBĐ và trạng thái rừng Keo + CBĐ, Bạch đàn
Keo + CBĐ thuộc loại đất bị nén chặt (1,33
trắng không có sự khác biệt, giá trị Sig. lần
g/cm3). Đặc điểm này ảnh hưởng đến sự phân
lượt là 0,089; 0,338, xem bảng 03.
bố của VSV và giun đất ở các trạng thái rừng,
Tại các độ sâu khác nhau của các trạng thái
rừng, có sự sai khác rõ rệt giữa giá trị dung
xem mục 3.3.
* Tỷ trọng (g/cm3)
trọng ở tầng đất mặt 0 - 10 cm so với các tầng
Tỷ trọng đất ở các trạng thái rừng trồng dao
phía dưới từ 10 - 30 cm (Sig = 0,016), trong
động trong khoảng 2,59 - 2,85 g/cm3. Ở các
68
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP THÁNG 10/2017