Đặc điểm đất đai và yếu tố hạn chế trong đất nông nghiệp vùng Tây Bắc Việt Nam

Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai 1031 ĐẶC ĐIỂM ĐẤT ĐAI VÀ YẾU TỐ HẠN CHẾ TRONG ĐẤT NÔNG NGHIỆP VÙNG TÂY BẮC VIỆT NAM Lương Đức Toàn1, Trần Minh Tiến1 1 Viện Thổ nhưỡng Nông hóa ĐT: 0904446926; email: ldtoan76@gmail.com TÓM TẮT Đất nông nghiệp vùng Tây Bắc có diện tích 1.258.197 ha được chia thành 10 nhóm đất, 17 Đơn vị đất, trong đó nhóm Đất xám có diện tích lớn nhất với 1.043.651,50 ha (chiếm 82,95% diện tích điều tra). Diện tích đất phân bố ở địa hình từ dốc đến rất dốc chiếm khá nhiều (gần 45% diện tích điều tra); đất có tầng dày dưới 75 cm chiếm trên 25%; trong đất tầng mặt có tỷ lệ đá lẫn cao, trong đó tỷ lệ đất có đá lẫn trên 15% chiếm diện tích khá lớn (25% diện tích điều tra). Hầu hết các loại đất có thành phần cơ giới trung bình; đất từ chua đến rất chua; hàm lượng mùn và đạm ở mức nghèo ngoại trừ các nhóm đất phù sa, đất đỏ, đất đen, đất dốc tụ; lân tổng số ở mức thấp đến trung bình thấp; kali tổng số và dễ tiêu cũng đều ở mức thấp đến trung bình thấp. Những hạn chế chính của tài nguyên đất đai đối với sản xuất nông nghiệp đó là: địa hình dốc; đất chua, độ phì thấp, đá lẫn nhiều; tần suất xuất hiện nhiệt độ thấp và sương muối khá dày ở vùng phía Tây, độ ẩm cao, nhiều sương mù ở vùng phía Đông. Để sử dụng hiệu quả tài nguyên đất trên cần có các biện pháp vừa khai thác vừa bảo vệ đất trong đó ưu tiên phục hồi các loại đất bị thoái hóa; sử dụng đất kết hợp thâm canh, cải tạo đất. Từ khóa: đất nông nghiệp, yếu tố hạn chế, sử dụng hiệu quả, vùng Tây Bắc. I. ĐẶT VẤN ĐỀ Vùng Tây Bắc là vùng miền núi phía Tây của miền Bắc Việt Nam, có chung đường biên giới với Lào và Trung Quốc. Vùng Tây Bắc trong phạm vi nghiên cứu bao gồm sáu tỉnh: Yên Bái, Lào Cai, Lai Châu, Điện Biên, Sơn La và Hòa Bình; nằm trong tọa độ địa lý từ 20O39’ đến 22O49’ vĩ độ Bắc và 102O10’ đến 105O49’ kinh độ Đông. Toàn vùng có diện tích 50.728 km2, chiếm 15% tổng diện tích phần đất liền của nước ta; nhưng dân số chỉ chiếm 4,8% tổng dân số cả nước với mật độ dân số chỉ bằng 31% so với cả nước (Niên giám thống kê 2014). Vùng Tây Bắc có diện tích đất sản xuất nông nghiệp không nhiều, đồng thời do địa hình bị chia cắt mạnh, tình trạng thoái hóa, xói mòn đất diễn ra mạnh, mùa khô kéo dài, tần xuất xuất hiện sương muối thất thường, hệ thống thủy lợi kém là những yếu tố hạn chế cho sản xuất nông nghiệp của vùng. Trình độ thâm canh của người dân chưa cao, các sản phẩm nông lâm nghiệp còn đơn điệu, chủ yếu nguyên liệu thô. Do vậy, để góp phần phát triển nông nghiệp Tây Bắc các nghiên cứu sau đã được tiến hành: (i) Đánh giá thực trạng đất sản xuất nông nghiệp (ii) Yếu tố hạn chế của đất đến sản xuất nông nghiệp và (iii) Đề xuất những tiến bộ khoa học kỹ thuật phù hợp cho sản xuất nông nghiệp hiệu quả, bền vững và bảo vệ môi trường II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Các yếu tố hạn chế của đất trong sản xuất nông nghiệp của các tỉnh vùng Tây Bắc. - Phạm vi nghiên cứu: Các vùng đất sản xuất nông nghiệp của các tỉnh Yên Bái, Lào Cai, Lai Châu, Điện Biên, Sơn La và Hòa Bình. - Thời gian nghiên cứu: Từ năm 2011- 2015. 2.2. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp thu thập số liệu: Số liệu thứ cấp được thu thập có chọn lọc từ các cơ quan nghiên cứu, đơn vị liên quan cấp tỉnh và huyện, bao gồm: báo cáo, số liệu, bản đồ về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội; các tài liệu, số liệu về đất đai, khí hậu, vùng nghiên cứu. Sử dụng phần mềm Excel để tổng hợp và xử lý các tài liệu, số liệu có liên quan. - Phương pháp lấy mẫu và phân tích đất: Số lượng và mật độ phẫu diện cần lấy tuân theo Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 9487:2012). Số lượng phẫu diện là 3.500, trong đó có 350 phẫu diện chính có phân tích. Các VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 1032 chỉ tiêu liên quan trong đất được phân tích theo Tiêu chuẩn Việt Nam và tài liệu hướng dẫn của Viện Thổ nhưỡng Nông hóa. - Phương pháp xử lý số liệu đánh giá chất lượng đất Đánh giá chất lượng đất được dựa vào Hướng dẫn của FAO để tính bình quân hàm lượng các chỉ tiêu lý, hóa học ở khoảng độ sâu 0 – 50 cm. - Xác định khả năng thích hợp và hạn chế của đất đai đến cây trồng Thực hiện theo quy trình đánh giá đất đai của FAO: Trên cơ sở chất lượng đất đai, đối chiếu so sánh với yêu cầu sử dụng của cây trồng để xác định khả năng thích hợp và không thích hợp. Những vùng đất ít thích hợp hoặc không thích hợp sẽ xác định những yếu tố hạn chế chính đến năng suất cây trồng. - Phương pháp xây dựng các giải pháp khoa học công nghệ Các giải pháp khoa học công nghệ được xây dựng trên cơ sở tính chất đất đai và yêu cầu của từng cây trồng chính, tổng hợp, đúc kết từ những kết quả nghiên cứu về sử dụng đất bền vững tại vùng trong những nghiên cứu trước đây. III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Đặc thù về quá trình hình thành các loại đất chính vùng Tây Bắc Đất tại Tây Bắc được chia thành 3 kiểu hình thành chính: - Kiểu 1: Gồm nhóm đất Leptosols, Nitisols, Ferrasols, Alisols, Acrisols; đây là những loại đất hình thành tại chỗ trên nhiều dạng địa hình khác nhau từ dạng đồi thấp đến địa hình núi cao, thường chịu tác động mạnh mẽ của quá trình rửa trôi bề mặt. Mẫu chất khá đa dạng, tuy nhiên có một vài nhóm đất có mẫu chất đặc trưng như là nhóm đất nâu tím (Nitisols) phát triển trên các loại mẫu chất phiến thạch sét; đất đỏ (Ferralsols) hình thành do sự phong hóa của các loại đá mẹ macma bazơ, trung tính hoặc đá vôi trong điều kiện khí hậu nhiệt đới ẩm, thường xuất hiện trên các dạng địa hình đồi núi thấp và có độ dốc thoải và độ cao xuất hiện thường dưới 800 m (độ cao tương đối); Đất Mùn trên núi cao (Alisols) hình thành trong điều kiện nhiệt đới ẩm, nhiệt độ nhỏ hơn 150C trên các loại mẫu chất axít (hoặc nghèo kiềm) như: Granít, gơnai, đá cát, đá vôi... trên các đỉnh núi cao. - Kiểu 2: Calcisols, Luvisols, Regosols; là những nhóm đất hình thành do quá trình tích lũy sản phẩm dốc tụ. Nhóm đất tích vôi (Calcisols) và đất đen (Luvisols) được hình thành từ các sản phẩm dốc tụ các loại đá mẹ giàu kiềm, đặc biệt là đá vôi, tại các nơi có địa hình thấp, dưới chân các sườn dốc hoặc hình thành ngay tại các sườn dốc thoải, độ dốc từ 0 – 8O. Nhóm đất Dốc tụ (Regosols): được hình thành do những sản phẩm xói mòn từ đồi núi đổ xuống theo dòng chảy được tích tụ lại; phân bố tại các thung lũng, vùng ven chân đồi hoặc lưng sườn đồi núi thoải. - Kiểu 3: Fluvisols và Gleysols là những nhóm đất hình thành trên trầm tích phù sa. Nhóm đất phù sa (Fluvisols) hình thành do sự bồi đắp phù sa của các con sông, suối lớn chảy qua địa bàn vùng như: sông Hồng, sông Mã... Phân bố thành các vùng dọc theo các con sông. Nhóm đất Glây (Gleysols) là loại đất hình thành trên trầm tích phù sa, ít được bồi đắp phù sa trong thời gian dài, thường phân bố ở những nơi có địa hình thấp, bị đọng nước thường xuyên, có mực nước ngầm nông tạo ra trạng thái yếm khí thường xuyên trong đất làm cho các hợp chất sắt, mangan... bị quá trình khử hòa tan trong nước, di chuyển và tụ lại ở những tầng nhất định tạo thành tầng glây, có mầu xám xanh đặc trưng. Nhóm đất xám (Acrisols) chiếm diện tích lớn nhất (82,95% diện tích điều tra toàn vùng) và phân bố ở tất cả các tỉnh. Lai Châu, Lào Cai và Sơn La vẫn còn diện tích đất sản xuất nông nghiệp trên loại đất tầng mỏng (Leptosols), chịu ảnh hưởng của xói mòn. Lào Cai là tỉnh có trên 6.700 ha loại đất này, thể hiện việc thiếu đất canh tác nông nghiệp phù hợp nên người dân phải sử dụng những loại đất có nhiều yếu tố hạn chế. Yên Bái là tỉnh có sự đa dạng về loại đất nhiều nhất so với các tỉnh khác, với sự xuất hiện của nhóm đất glây và đất tích vôi. Sơn La là tỉnh có nhiều tiềm năng phát triển các loại cây công nghiệp, cây ăn quả do có diện tích đất đỏ (Ferralsols) khá lớn, với gần 40.000 ha. Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai 1033 Bảng 1. Bảng phân loại đất và diện tích các loại đất nông nghiệp vùng Tây Bắc (ha) Ký hiệu TÊN ĐẤT THEO FAO- UNESCO-WRB TÊN ĐẤT VIỆT NAM Điện Biên Hòa Bình Lai Châu Lào Cai Sơn La Yên Bái Toàn vùng % DTĐT % DTTN LP LEPTOSOLS ĐẤT TẦNG MỎNG - - 573,15 6.713,05 637,84 - 7.924,04 0,63 0,16 Lpha Haplic Leptosols Đất tầng mỏng điển hình - - 573,15 6.713,05 637,84 - 7.924,04 0,63 0,16 FL FLUVISOLS ĐẤT PHÙ SA 9.293,81 10.182,69 2.425,68 5.903,35 4.972,72 9.500,59 42.278,84 3,36 0,83 FLgl Gleyic Fluvisols Đất phù sa glây 1.207,84 861,10 - - - 588,57 2.657,51 0,21 0,05 FLst Stagnic Fluvisols Đất phù sa đọng nước 1.819,18 2.537,20 - 2.101,96 2.355,86 3.968,10 12.782,30 1,02 0,25 Flha Haplic Fluvisols Đất phù sa điển hình 6.266,79 6.784,39 2.425,68 3.801,39 2.616,86 4.943,92 26.839,03 2,13 0,53 GL GLEYSOLS ĐẤT GLÂY - - - - - 297,03 297,03 0,02 0,01 Glha Haplic Gleysols Đất glây điển hình - - - - - 297,03 297,03 0,02 0,01 NT NITISOLS ĐẤT NÂU TÍM - - 595,70 - - 595,98 1.191,68 0,09 0,02 Ntha Haplic Nitisols Đất nâu tím điển hình - - 595,70 - - 595,98 1.191,68 0,09 0,02 FR FERRASOLS ĐẤT ĐỎ 16.916,27 3.507,50 11.453,69 3.057,70 39.286,51 4.075,18 78.296,85 6,22 1,54 Frha Haplic Ferralsols Đất đỏ điển hình 16.916,27 3.507,50 11.453,69 3.057,70 39.286,51 4.075,18 78.296,85 6,22 1,54 AL ALISOLS ĐẤT MÙN TRÊN NÚI CAO - - 285,75 - 465,17 - 750,92 0,06 0,01 Alha Haplic Alisols Đất mùn trên núi cao điển hình - - 285,75 - 465,17 - 750,92 0,06 0,01 1033 VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 1034 CL CALCISOLS ĐẤT TÍCH VÔI - - - - - 354,85 354,85 0,03 0,01 Clha Haplic Calcisols Đất tích vôi điển hình - - - - - 354,85 354,85 0,03 0,01 AC ACRISOLS ĐẤT XÁM 210.582,08 41.217,97 130.772,27 208.678,30 262.072,85 190.394,70 1.043.718,17 82,95 20,58 Acvt Vetic Acrisols Đất xám nghèo bazơ 5.572,34 694,42 7.880,25 48.802,11 9.700,29 49.126,75 121.776,16 9,68 2,40 Acgl Gleyic Acrisols Đất xám glây - - - - - 331,25 331,25 0,03 0,01 Acst Stagnic Acrisols Đất xám đọng nước 4.422,16 14.611,32 21.999,57 10.161,23 3.069,23 18.166,32 72.429,83 5,76 1,43 Acha Haplic Acrisols Đất xám điển hình 200.587,58 25.912,23 100.892,45 149.714,96 249.303,33 122.770,38 849.180,93 67,49 16,74 LV LUVISOLS ĐẤT ĐEN 3.683,83 9.448,86 11.824,89 - 11.030,76 1.413,90 37.402,24 2,97 0,74 LVst Stagnic Luvisols Đất đen đọng nước - 3.186,65 - - - 1.413,90 4.600,55 0,37 0,09 Lvha Haplic Luvisols Đất đen điển hình 3.683,83 6.262,21 11.824,89 - 11.030,76 - 32.801,69 2,61 0,65 RG REGOSOLS ĐẤT DỐC TỤ 6.685,51 16.057,85 2.662,45 5.674,81 1.534,15 13.367,77 45.982,54 3,65 0,91 RGst Stagnic Regosols Đất dốc tụ đọng nước - 12.443,08 1.238,31 2.832,62 1.335,35 236,37 18.085,73 1,44 0,36 Rgha Haplic Regosols Đất dốc tụ điển hình 6.685,51 3.614,77 1.424,14 2.842,19 198,80 13.131,40 27.896,81 2,22 0,55 Tổng diện tích điều tra (DTĐT): 247.161,50 80.414,87 160.593,58 230.027,21 320.000,00 220.000,00 1.258.197,2 100,00 24,81 Tổng diện tích không điều tra: 709.128,87 383.457,10 746.285,20 408.362,38 1.097.444,00 468.627,64 3.813.305,2 75,19 Tổng diện tích tự nhiên (DTTN): 956.290,37 463.871,97 906.878,78 638.389,59 1.417.444,00 688.627,64 5.071.502,4 100,0 1034 Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai 1035 3.2. Một số đặc điểm chung về tài nguyên đất nông nghiệp vùng Tây Bắc 3.2.1. Phân bố theo độ dốc Phân tích, xử lý bản đồ địa hình và bản đồ đất của vùng Tây Bắc cho thấy có trên 55% diện tích điều tra (DTĐT) phân bố ở địa hình từ bằng phẳng đến hơi dốc. Ở địa hình dốc đến rất dốc (độ dốc lớn hơn 15O), diện tích đất nông nghiệp cũng chiếm tỷ lệ lớn (gần 45% DTĐT) (Bảng 2). Đây là những vùng cần đặc biệt quan tâm, và phải có biện pháp canh tác phù hợp vì nguy cơ xói mòn rất lớn. Bảng 2. Đất nông nghiệp phân theo cấp độ dốc (ha) Tỉnh Bằng phẳng(0-3O) Lượn sóng (3-8O) Hơi dốc (8-15O) Dốc (15-20O) Khá dốc (20-25O) Rất dốc (>25O) Tổng Yên Bái 46.779,0 16.019,6 72.656,6 30.888,3 32.500,3 21.156,1 220.000,0 Lào Cai 6.191,1 46.804,7 62.741,1 57.284,1 43.564,1 13.442,2 230.027,2 Lai Châu 30.255,3 9.793,0 42.480,8 29.732,6 29.558,3 18.773,7 160.593,6 Điện Biên 27.747,9 16.258,5 59.173,7 79.611,4 45.048,1 19.321,9 247.161,5 Sơn La 22.276,4 52.127,8 111.212,8 85.360,4 32.194,5 16.828,1 320.000,0 Hòa Bình 55.817,4 12.694,4 7.743,9 3.596,0 527,6 35,6 80.414,9 Tổng cộng 189.067,1 153.698,1 356.008,9 286.472,9 183.392,8 89.557,4 1.258.197,2 Tỷ lệ (%) 15,03 12,22 28,30 22,77 14,58 7,12 100,0 3.2.2. Độ dày tầng đất mịn Độ dầy tầng đất liên quan đến khả năng phát triển của bộ rễ cây trồng, từ đó ảnh hưởng tới quá trình sinh trưởng, phát triển của cây, đặc biệt là đối với cây ăn quả và cây lâu năm khác. Độ dày tầng đất mịn được phân cấp và thể hiện trong Bảng 3. Nhìn chung phần lớn đất điều tra tại các tỉnh vùng Tây Bắc có độ dày tầng đất từ trung bình (50-75 cm) đến rất dày (> 100 cm). Đất có tầng dày đến rất dày chiếm tới trên 72% DTĐT và đất có tầng dày trung bình có gần 27% DTĐT. Chỉ có một số rất ít diện tích điều tra tại các tỉnh Lào Cai, Sơn La và Lai Châu có tầng đất mỏng đến rất mỏng và diện tích này thường phân bố trên địa hình núi cao, dốc nên gặp nhiều hạn chế trong sản xuất nông nghiệp. Bảng 3. Phân cấp đất theo độ dày tầng đất mịn (ha) Đơn vị Rất dày (> 100 cm) Dày (75-100 cm) Trung bình (50-75 cm) Mỏng (30-50 cm) Rất mỏng (< 30 cm) Tổng Yên Bái 167.754,2 7.877,3 44.368,4 - - 220.000,0 Lào Cai 8.961,1 82.508,4 131.844,7 6.713,1 - 230.027,2 Lai Châu 136.454,6 178,2 23.693,0 - 267,8 160.593,6 Điện Biên 37.392,1 162.174,8 47.594,6 - - 247.161,5 Sơn La 108.642,9 145.182,5 65.748,6 426,0 - 320.000,0 Hòa Bình 17.769,2 41.098,8 21.546,8 - - 80.414,9 Tổng cộng 476.974,1 439.020,1 334.796,2 7.139,0 267,8 1.258.197,2 Tỷ lệ (%) 37,91 34,89 26,61 0,57 0,02 100,00 3.2.3. Thành phần cơ giới (TPCG) Đất nông nghiệp của vùng chủ yếu có thành phần cơ giới trung bình, chiếm 78,5%; đất có thành phần cơ giới nặng và nhẹ có diện tích không nhiều, chiếm 21,5% (Bảng 4). Đây cũng có thể là một trong những đặc điểm thuận lợi cho quá trình sinh trưởng, phát triển của cây trồng cũng như cho sản xuất nông nghiệp. VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 1036 Bảng 4. Phân cấp đất theo thành phần cơ giới (ha) Đơn vị TPCG nặng TPCG trung bình TPCG nhẹ Tổng Yên Bái 4.671,2 211.165,5 4.163,3 220.000,0 Lào Cai 2.192,3 212.203,8 15.631,1 230.027,2 Lai Châu 24.812,8 133.892,7 1.888,1 160.593,6 Điện Biên 77.332,1 169.829,4 - 247.161,5 Sơn La 109.841,5 210.158,5 - 320.000,0 Hòa Bình 22.197,8 50.366,5 7.850,6 80.414,9 Tổng cộng 241.047,7 987.616,4 29.533,1 1.258.197,2 Tỷ lệ (%) 19,16 78,49 2,35 100,0 Số liệu bảng 4 cho thấy có sự phân dị khá rõ về thành phần cơ giới. Tỷ lệ diện tích của các loại đất có thành phần cơ giới nhẹ so với các loại đất có thành phần cơ giới trung bình của Lào Cai và Yên Bái là khá khác biệt so với các tỉnh còn lại; điều này được giải thích qua việc hình thành đất trên các nền địa chất khác nhau. Đất ở vùng Lào Cai và Yên Bái phát triển trên nền địa chất chủ yếu là đá biến chất và siêu biến chất với tỷ lệ thạch anh, mica khá cao so với các loại đất của các tỉnh khác chủ yếu phát triển trên đá vôi và đặc biệt là trên các magma phun trào tại Sơn La và phiến sét tại Hòa Bình (Phan Cự Tiến & nnk, 1977). Từ kết quả phân tích đất, thành phần cấp hạt (%) trung bình của các loại đất nông nghiệp vùng Tây Bắc được thể hiện tại Biểu đồ 1. Như sau: Biểu đồ 1. Thành phần cấp hạt của các loại đất vùng Tây Bắc Kết quả nghiên cứu cho thấy, thành phần cấp hạt của đất tầng mặt hầu hết các loại đất trong vùng có xu thế giảm cấp hạt thịt, tăng cấp hạt cát và sét; cụ thể như sau: cấp hạt sét biến động từ 20-50% và trung bình là 30%; cấp hạt thịt biến động từ 17-30 và trung bình là 25%; cấp hạt cát biến động từ 25-60% và trung bình là 45%. Như vậy, có thể thấy rằng quá trình canh tác trên đất dốc tại vùng Tây Bắc diễn ra liên tục nhưng không có các biện pháp bảo vệ đã gây ra hiện tượng rửa trôi đất bề mặt trên diện rộng. 3.2.4. Mức độ đá lẫn (Gv) Mức độ đá lẫn có ảnh hưởng đến khả năng làm đất và sự phát triển của bộ rễ cây trồng. Gần một nửa diện tích đất điều tra tại vùng Tây Bắc có mức độ đá lẫn ở mức trung bình (Bảng 5), riêng Điện Biên là tỉnh có diện tích đất không có đá lẫn lớn nhất. Diện tích các loại đất có mức độ đá lẫn nhiều đến rất nhiều (tỷ lệ đá lẫn > 15%) chiếm tỷ lệ khá cao, khoảng Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai 1037 28,1% diện tích điều tra và 7% diện tích tự nhiên (DTTN). Đây chính là một hạn chế lớn, khó khắc phục trong canh tác nông nghiệp. Bảng 5. Phân cấp đất theo mức độ đá lẫn (ha) Tỉnh Không có (0%) Ít (0 - 5%) Trung bình (5 - 15%) Nhiều (15 - 40%) Rất nhiều (> 40) Tổng Yên Bái 14.204,1 37.796,6 116.190,8 23.171,5 28.637,1 220.000,0 Lào Cai 8.961,1 7.107,3 73.319,3 44.404,4 96.235,2 230.027,2 Lai Châu 14.475,1 1.667,7 108.731,9 35.145,7 573,2 160.593,6 Điện Biên 146.683,9 5.702,2 52.627,0 126,1 42.022,3 247.161,5 Sơn La 43.322,5 66.440,9 155.297,3 13.665,7 41.273,6 320.000,0 Hòa Bình 15.767,0 2.002,2 34.581,4 19.788,0 8.276,3 80.414,9 Tổng cộng 243.413,6 120.716,9 540.747,7 136.301,4 217.017,6 1.258.197,2 Tỷ lệ (%) 19,35 9,59 42,98 10,83 17,25 100,0 3.2.5. Độ chua của đất (pH) Bảng 6 cho thấy đất nông nghiệp vùng Tây Bắc hầu hết có phản ứng từ chua đến rất chua. Diện tích đất rất chua chiếm đến 61,63% diện tích điều tra, trong khi đó đất ít chua chỉ chiếm 2,51% diện tích điều tra. Bảng 6. Độ chua của đất nông nghiệp vùng Tây Bắc TT Đánh giá pHKCL* Diện tích (ha) Tỷ lệ (%) 1 Rất chua <4,0 775.393,7 61,63 2 Chua 4,0 - 5,0 451.266,6 35,87 3 Ít chua >5,0 - 6,0 31.537,0 2,51 4 Trung tính >6,0 - 7,0 0,0 - 5 Kiềm yếu và kiềm >7,0 0,0 - Tổng cộng 1.258.197,2 100 (*Viện Quy hoạch và Thiết kế nông nghiệp, Phương pháp pH-met) 3.2.6. Hàm lượng chất hữu cơ (OM%) Bảng 7. Hàm lượng chất hữu cơ trong đất TT Mức độ phân cấp đánh giá Phân cấp OM (%)* Diện tích Tỷ lệ (ha) (%) 1 Rất nghèo hữu cơ < 1 0,0 - 2 Nghèo hữu cơ 1,0 - 2,0 383.676,2 30,49 3 Hữu cơ trung bình 2,0 – 4,0 857.693,8 68,17 4 Giàu hữu cơ 4,0 – 8,0 16.076,2 1,28 5 Rất giàu hữu cơ >8 751,0 0,06 Tổng cộng 1.258.197,2 100,00 *Theo Hội Khoa học đất Việt Nam, phương pháp Tiurin và Walkley Black Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai 1038 Kết quả nghiên cứu cho thấy tằng mặt đất vùng Tây Bắc có hàm lượng hữu cơ ở mức trung bình đến nghèo, một phần diện tích rất nhỏ có hàm lượng hữu cơ ở mức giàu. 3.2.7. Khả năng tưới Vùng Tây Bắc là đầu nguồn của các con sông lớn chảy vào Việt Nam như sông Đà, sông Hồng và thượng nguồn của sông Mã cũng ở trên vùng đất Tây Bắc. Tuy vậy do địa hình chia cắt nên diện tích đất có tưới chủ động chiếm 19,5%. Căn cứ vào thực tế hiện trạng nguồn nước, chế độ tưới được chia làm 2 cấp như Bảng 8. Bảng 8. Phân cấp theo khả năng tưới (ha) Tỉnh Tưới chủ động Tưới nhờ nước trời Tổng Yên Bái 67.991,4 152.008,6 220.000,0 Lào Cai 31.293,6 198.733,6 230.027,2 Lai Châu 58.604,8 101.988,8 160.593,6 Điện Biên 21.076,4 226.085,1 247.161,5 Sơn La 13.074,1 306.925,9 320.000,0 Hòa Bình 53.258,3 27.156,6 80.414,9 Tổng cộng 245.298,5 1.012.898,6 1.258.197,2 Tỷ lệ (%) 19,50 80,50 100,00 3.3. Yếu tố hạn chế của đất đai đối với cây trồng Yếu tố hạn chế đối với cây trồng trong đất có thể được hiểu ở hai khía cạnh: (1) hạn chế thiếu hụt, (2) hạn chế thừa. Hạn chế thiếu hụt sẽ gây ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng, phát triển đối với cây trồng, hạn chế thừa sẽ gây ngộ độc cho cây dẫn đến cây trồng bị chết hoặc dẫn đến mất năng suất hoặc phẩm chất nông sản. Theo quan điểm của FAO [7] có thể phân thành các cấp hạn chế đối với cây trồng như sau: Bảng 9. Phân cấp mức độ hạn chế của đất đai đối với cây trồng TT Phân cấp hạn chế Mô tả 1 Không hạn chế Thích hợp ở mức S1, đất đai không thể hiện yếu tố hạn chế hoặc ở mức nhẹ, rất dễ khắc phục. 1 Hạn chế trung bình Thích hợp ở mức S2, có một số yếu tố hạn chế ở mức độ trung bình có thể khắc phục. 2 Hạn chế nghiêm trọng Thích hợp ở mức S3, có nhiều yếu tố hạn chế hoặc một yếu tố hạn chế nghiêm trọng khó khắc phục. 3 Hạn chế rất nghiêm trọng Không thích hợp cả N1, N2 có nhiều yếu tố hạn chế khó khắc phục hoặc không thể khắc phục. Kết quả đánh giá khả năng thích hợp và hạn chế của đất nông nghiệp cho một số cây trồng chính vùng Tây Bắc được thể hiện ở bảng 10. Qua Bảng 10 cho thấy, một tỉ lệ rất lớn tài nguyên đất nông nghiệp vùng Tây Bắc có các yếu tố hạn chế rất nghiêm trọng với các cây trồng như lúa, mía, cao su, cà phê, chè. Đối với các cây trồng trên, yếu tố hạn chế lớn nhất là độ dốc và khả năng tưới. Đối với cây cao su và cà phê, ngoài yếu tố hạn chế về đất, địa hình còn chịu ảnh hưởng của điều kiện nhiệt độ thấp và sương muối. 1038 VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai 1039 Bảng 10. Tổng hợp mức độ hạn chế của đất đai đối với một số cây trồng TT Cây trồng Mức độ độ hạn chế Tổng cộng (ha) Không hạn chế Hạn chế trung bình Hạn chế nghiêm trọng Hạn chế rất nghiêm trọng 1 Lúa 68.650,7 255.591,2 361.821,8 572.133,5 1.258.197,2 2 Ngô 174.415,2 578.505,2 392.233,7 113.043,1 1.258.197,2 3 Sắn 163.714,0 632.037,8 347.144,5 115.300,9 1.258.197,2 4 Mía 59.995,1 246.709,8 306.735,5 644.756,8 1.258.197,2 5 Chè 277.417,5 506.758,5 368.481,6 105.539,6 1.258.197,2 6 Cà phê chè 34.316,8 125.495,2 582.774,8 515.610,4 1.258.197,2 7 Cao su 68.150,4 215.713,0 342.892,6 631.441,2 1.258.197,2 8 Đào 76.122,4 281.211,8 635.392,7 265.470,3 1.258.197,2 9 Mận 60.157,5 352.264,0 720.119,0 125.656,7 1.258.197,2 10 Xoài 101.527,7 459.759,8 579.835,2 117.074,5 1.258.197,2 11 Nhãn 43.612,7 263.764,8 810.078,1 140.741,6 1.258.197,2 12 Cam 130.028,0 171.824,9 764.819,9 191.524,4 1.258.197,2 3.4. Những yếu tố hạn chế chính trong việc nâng cao hiệu quả sử dụng đất 3.4.1. Yếu tố hạn chế của đất - Độ dốc: Trong tổng số diện tích điều tra có hơn 40% diện tích phân bố ở độ dốc > 15O, trong đó diện tích >25O chiếm khoảng 7% diện tích điều tra. Những vùng đất dốc này hiện nay chủ yếu là canh tác nông nghiệp với độ che phủ thấp. Ảnh hưởng của xói mòn, rửa trôi từ cách canh tác nương rẫy “mở” không có thời gian bỏ hóa trên các sườn dốc theo truyền thống canh tác lạc hậu, chọc lỗ bỏ hạt, không bón phân hoặc rất ít sử dụng phân bón đã là những nguyên nhân làm cho đất đồi núi ngày càng nghèo kiệt về dinh dưỡng. - Độ dày tầng đất: Trong tổng quỹ đất điều tra có đến 27% diện tích đất có độ dày tầng đất < 75 cm, hạn chế đến hầu hết các cây, trong đó những vùng núi cao thuộc Phong Thổ, Than Uyên (Lai Châu), vùng núi Mường Tè, Đa si Lung phần nhiều có độ dày dưới 50 cm, các loại đất phát triển trên đá mắc ma axit, đá cát thường có tầng đất mỏng, ít phù hợp với canh tác nông nghiệp. - Mức độ đá lẫn: Tầng đất canh tác của các tỉnh trong vùng có tỷ lệ đá lẫn rất lớn, có đến 43% diện tích điều tra có tỉ lệ đá lẫn từ 5- 15%, và có đến 17% diện tích có đá lẫn > 40%. Tỷ lệ đá lẫn cao là một hạn chế khó khắc phục. - Độ chua của đất (pH): Kết quả phân tích cho thấy, có tới trên 80% mẫu đất phân tích có pHKCl < 4,5 tương đương với hơn 700.000 ha điều tra. Diện tích đất chua vừa (pHKCl: 4,5 - 5,0) có khoảng 200.000 ha, chiếm khoảng 15% diện tích điều tra, diện tích đất này khá thích hợp đối một số loại cây ưa chua: Chè, dứa, cao su. - Yếu tố dinh dưỡng hạn chế: Hầu hết các loại đất có hàm lượng hữu cơ và đạm ở mức trung bình đến nghèo, ngoại trừ các nhóm đất phù sa, đất đỏ, đất đen, đất dốc tụ. Hàm lượng lân dễ tiêu dao động ở mức thấp tới trung bình thấp và hàm lượng lân tổng số ở mức trung bình. Hàm lượng kali trong đất đều ở mức thấp đến trung bình thấp. Do vậy, việc bón bổ sung dinh dưỡng cho đất là một biện pháp khắc phục các yếu tố hạn chế trên. 3.4.2. Các yếu tố hạn chế khác - Điều kiện tưới: Trong tổng diện tích điều tra chỉ có khoảng 20% diện tích là có thể chủ động được nước tưới, phần còn lại phụ thuộc vào nước trời, những năm khô hạn kéo dài là những năm mất mùa hàng loạt đối với các loại cây trồng trong vùng. Nhiệt độ thấp và sương muối: Kết quả nghiên cứu của Viện Khoa học khí tượng Thủy văn và Môi trường cho thấy: Từ năm 1961 đến nay, có 16/21 trạm khí tượng ở vùng Tây Bắc VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 1040 ghi nhận đã từng quan trắc thấy sương muối (chiếm 76%). Những khu vực có độ cao từ 600 m đến 1.000 m đều xuất hiện sương muối với tần suất từ 17% đến 46%. Ở độ cao trên 1.500 m thì hầu hết các năm đều xuất hiện sương muối. Sương muối xuất hiện trong các tháng mùa đông (từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau). Điều kiện để sương muối hình thành là nhiệt độ tối thấp < 70C, ẩm độ không khí từ 75- 95%, tốc độ gió nhỏ hơn 2 m/s (Nguyễn Hồng Sơn và cs, 2012). Sương muối và nhiệt độ thấp là 2 yếu tố hạn chế lớn đối với đời sống cây cà phê và cây cao su trong vùng. - Lượng mưa: Trong vùng Tây Bắc có thể phân thành 3 tiểu vùng khác nhau theo lượng mưa: vùng có lượng mưa cao (> 2.000m) chiếm khoảng 15%; vùng có lượng mưa trung bình (1.500-2.000 mm) chiếm khoảng 50% (và vùng có lượng mưa thấp (<1.500 mm) chiếm 35%. Lượng mưa phân bố không đều, tập trung vào mùa hè, chiếm gần 80%, mưa lớn nhất vào các tháng 6, 7, 8 dễ gây lũ quét và sạt lở đất. Mùa khô hạn thường kéo dài từ tháng 12 năm trước đến tháng 3 năm sau, thậm chí có năm quan sát khô hạn kéo dài đến tháng năm (năm 2010) và có tháng không có ngày mưa nào (tháng 1, 2006). 3.5. Đề xuất một số giải pháp trong sử dụng đất nông nghiệp có hiệu quả 3.5.1. Giải pháp chung về sử dụng đất Phải có quy hoạch sử dụng đất ngắn, trung và dài hạn. Căn cứ và các định hướng chiến lược của từng địa phương và các kết quả nghiên cứu khoa học nhằm đề ra các chiến lược sử dụng đất hợp lý cho từng cây trồng hoặc cơ cấu cây trồng, đồng thời đưa các giống cây trồng mới có hiệu quả cao vào sản xuất. Cần chú trọng đến việc cung cấp đầy đủ nguồn dinh dưỡng cho cây thông qua bón phân cân đối, nhất là tăng cường phân hữu cơ, kết hợp hài hòa giữa phân hữu cơ, vô cơ và vôi, lân nhằm cải thiện dung tích hấp thu và các chỉ tiêu độ phì nhiêu khác. Thúc đẩy việc áp dụng các biện pháp cải tạo và bảo vệ đất như trồng cây theo đường đồng mức, tăng độ che phủ và xen canh cây có tác dụng cải tạo đất Kết quản nghiên cứu về chất lượng đất vùng Tây Bắc so sánh với kết quả nghiên cứu trước đây (Nguyễn Tử Siêm & Thái Phiên, 1999) có thể thấy rằng; đất có xu thế chua hơn, hàm lượng các bon hữu cơ tổng số giảm, đặc biệt là các loại đất vàng đỏ trên núi cao, đất đỏ trên đá vôi, đất đỏ vàng trên đá sét ; hàm lượng lân dễ tiêu và đặc biệt là giảm độ no bazơ trong đất giảm đi một cách rõ rệt. 3.5.2. Giải pháp sử dụng hợp lý các loại đất Trong 10 nhóm đất tại vùng Tây Bắc, các nhóm đất sau đây có ý nghĩa với sản xuất nông nghiệp. - Đất phù sa, đất glây, đất dốc tụ: Là những nhóm đất có ý nghĩa lớn với sản xuất nông nghiệp (lúa, màu, cây ngắn ngày khác), nếu chủ động nước tưới sẽ rất hiệu quả, có thể canh tác 2 vụ lúa, hoặc 2-3 vụ cây ngắn ngày khác. - Nhóm đất xám (Acrisols - AC): Là loại đất chiếm tỷ trọng lớn nhất trong quỹ đất nông nghiệp, phân bố trên nhiều dạng địa hình, và được sử dụng cho nhiều loại cây trồng khác nhau, nhưng có nhiều yếu tố hạn chế cần khắc phục. + Đối với loại địa hình thấp, lượn sóng có độ dốc từ 3 – 80, cần tận dụng tối đa tàn dư cây trồng sau thu hoạch (thân lá ngô, mía, đậu đỏ) làm phân xanh tại chỗ tăng hàm lượng hữu cơ cải tạo độ phì nhiêu đất. Bón đầy đủ và cân đối các loại phân hữu cơ và vô cơ cho cây trồng cũng là phương thức duy trì và cải thiện độ phì nhiêu đất một cách bền vững. + Đối với các vùng có độ dốc từ 8 – 250, thì ngoài các biện pháp với đất có độ dốc thấp, cần áp dụng các biện pháp hạn chế xói mòn đất như làm đất theo đường đồng mức, để tạo bậc thang dần. Đối với các vùng núi dốc nên canh tác theo các mô hình nông-lâm kết hợp. + Đối với các vùng có độ dốc lớn, trên 25O chủ yếu chỉ nên phát triển kinh tế vườn rừng, trồng rừng hoặc khoanh nuôi rừng để bảo vệ đất. - Nhóm đất đỏ, đất đen, đất nâu tím: Đây là loại đất tốt phù hợp với cây công nghiệp ngắn và dài ngày, cây ăn quả và cây công nghiệp như cà phê, chè, cao su, nhãn, mận... Cần có giải pháp đảm bảo được độ che phủ đất lớn nhất vào mùa mưa để hạn chế xói mòn như trồng băng cốt khí, chè, dứa. Dùng tàn dư cây Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai 1041 trồng sau thu hoạch (thân lá ngô, mía, đậu...) làm phân xanh tại chỗ tăng hàm lượng mùn, độ xốp, cải tạo độ phì nhiêu đất. Bón đủ và cân đối các loại phân hữu cơ và vô cơ cho cây trồng theo quy trình canh tác để đảm bảo năng suất cây trồng, duy trì và cải thiện độ phì nhiêu đất một cách bền vững. Những nhóm đất còn lại chiếm tỷ lệ ít và phân bố trên địa hình cao và dốc, chủ yếu sử dụng cho trồng cỏ chăn nuôi hoặc khoanh nuôi bảo vệ rừng. IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết quả nghiên cứu cho thấy đất nông nghiệp vùng Tây Bắc rất đa dạng và được chia thành 10 Nhóm đất và 17 Đơn vị đất. Các nhóm đất có diện tích lớn gồm Đất phù sa 42.299,95 ha (3,36%); Đất đỏ 78.296,88 ha (6,22%); Đất xám 1.043.651,50 ha (82,95%); Đất đen 37.402,24 ha (2,97%); Đất dốc tụ 46.028,07 ha (chiếm 3,66% DTĐT), các nhóm đất còn lại diện tích không nhiều. Đất vùng Tây Bắc có xu thế chua hơn, hàm lượng các bon hữu cơ tổng số giảm, đặc biệt là các loại đất vàng đỏ trên núi cao, đất đỏ trên đá vôi, đất đỏ vàng trên đá sét (Alisols, Ferralsols và Acrisols); hàm lượng lân dễ tiêu có xu hướng thấp hơn, hàm lượng kali dễ tiêu có xu hướng cao hơn, ngoại trừ các đất đỏ nâu trên đá vôi và đất đỏ vàng trên magma axit (Ferralsols và Acrisols); độ no bazơ trong đất giảm đi một cách rõ rệt. Có thể thấy rằng đất đang có xu thế thoái hóa về độ phì nhiêu. Những yếu tố hạn chế chính trong đất nông nghiệp vùng Tây Bắc là: địa hình dốc; đất chua, hàm lượng hữu cơ và các chất dinh dưỡng thấp, đá lẫn nhiều. Lượng mưa phân bố không đều, mùa khô kéo dài và tần suất xuất hiện nhiệt độ thấp và sương muối khá cao ảnh hưởng rất lớn đến sản xuất nông nghiệp trong vùng. Do vậy, các giải pháp hạn chế yếu tố hạn chế phải đồng bộ và mang tính khả thi cả về kinh tế, xã hội và môi trường. LỜI CẢM ƠN Tập thể tác giả xin chân thành cám ơn Bộ Khoa học và Công nghệ đã cấp kinh phí để thực hiện đề tài độc lập cấp nhà nước “Nghiên cứu nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên đất nông nghiệp vùng miền núi Tây Bắc Việt Nam”. Cám ơn Sở Khoa học & Công nghệ, Sở Nông nghiệp & PTNT; lãnh đạo, cán bộ các Phòng, Ban và nhân dân ở các tỉnh: Yên Bái, Lào Cai, Lai Châu, Điện Biên, Sơn La và Hòa Bình; Ban Giám đốc và các Phòng chức năng Viện Thổ nhưỡng Nông hóa đã phối hợp chặt chẽ, tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành tốt đề tài này; Cám ơn sự giúp đỡ của cán bộ Bộ môn Phát sinh học và Phân loại đất, Viện Thổ nhưỡng Nông hóa đã phối hợp để thực hiện thành công đề tài. TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH 1. Nguyễn Tử Siêm & Thái Phiên (1999). Đất đồi núi Việt Nam Thoái hóa và Phục hồi. Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội. 1999 2. Hà Văn Tiệp (2013). Một số giải pháp canh tác nông lâm nghiệp bền vững trên đất dốc vùng miền núi Tây Bắc. Hội thảo Quốc gia Một số giải pháp về canh tác nông lâm nghiệp bền vững trên đất dốc. Sơn La, 2013. 3. Phan Cự Tiến và nnk (1977). Những vấn đề địa chất Tây Bắc Việt Nam. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. 4. Trần Minh Tiến và nnk (2015), Đặc điểm tài nguyên đất nông nghiệp vùng miền núi Tây Bắc. Tạp chí NN & PTNT số 14, trang 3-10. 5. Viện Địa lý (2008). Điều tra, đánh giá thoái hóa đất vùng miền núi và trung du Bắc bộ phục vụ quản lý sử dụng đất bền vững. Báo cáo kết quả đề tài. 6. Viện Quy hoạch và thiết kế nông nghiệp (2005). Điều tra, chỉnh lý, bổ sung xây dựng bản đồ đất các tỉnh tỷ lệ 1/100.000. Báo cáo kết quả đề tài. 7. FAO (1976). A Framework for Land Evaluation. Soil Bul. No32. Rome . VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 1042 ABSTRACT Soil characteristics and limited factors of arable land in Northwest Vietnam Agricultural soils in Northwest Vietnam cover 1,258,197 ha. They are divided into 10 groups, 17 units, in which Acrisols account for the largest area with 1,043,651 ha (82.95% surveyed area). Soils were distributed largely in slopping landform (about 45%). Areas have depth of fine soil layer less than 75 cm (about 25%). The top soil layer exhibits high percentage of coarse fragment content with more than 15%, which occupied about 25% surveyed area. Most of the soils have the texture from sandy to loamy clay; acidic to slight acidic; medium to low CEC in soil and total exchangeable base cations; low OC and total nitrogen contents except in Fluvisols, Ferralsols, Luvisols, Regosols. They also exhibit low and medium total and available phosphorus; as well as total and available potassium contents, except in Fluvisols and Leptosols. The limited factors of land for agricultural production such as: slopping landform; acidic soil; low soil fertility; high percentage of coarse fragment content. Low temperature and hoarfrost often appears in the Western region with high humidity and a lot of fog in the Eastern region. Measures how to improve the natural resouse viz. land use more efficient, are synergies between exploitation and protection of land with priority recovering degraded soils, land use - intensive farming, and land improvements Keywords: agricultural soils, land use efficiency, limited factors, Northwest Vietnam. Người phản biện: PGS. TS. Nguyễn Văn Bộ