Hiện trạng chua hóa đất xám điển hình trên phù sa cổ thâm canh khoai mì tại huyện Châu Thành, tỉnh Tây Ninh

TAÏP CHÍ KHOA HOÏC ÑAÏI HOÏC SAØI GOØN Soá 19 (44) - Thaùng 8/2016 126 Acidification status of haplic Acrisols under intensive cassava production in Chau Thanh District, Tay Ninh Province rườ Đại học Sài Gòn ọ Đ Nguyen Thi Hoa, M.Sc. Saigon University Nguyen Tho, Ph.D. Ho Chi Minh City Institute of Resources Geography Tóm tắt Nghiên cứu này làm sáng tỏ hi n trạ c ó đất xám đ ển hình trên phù sa cổ thâm canh khoai mì tại huy n Châu Thành, tỉnh Tây Ninh. Mẫ đất xám được lấy ở 0-20, 20-40 và 40-60 cm tạ 12 đ ểm t âm c k mì Đất có độ chua hoạt tí v tr đổi cao (pHH2O 4,40±0,11, pHKCl 3,98±0,07) Độ chua thủy phân và mức bã ò ôm cũ rất cao (lầ ượt 4,52±0,37 meq/100g và 57,64±6,41%) trong khi các cation kiềm, kiềm thổ d dưỡ tr đổi rất thấp (Ca 2+ 0,76±0,25 meq/100g, Mg 2+ 0,88±0,85 meq/100g, K + 0,16±0,06 meq/100g trong tầng mặt). Có sự hạn chế về din dưỡng khoáng và cơ â độc cao từ ôm đối vớ câ k mì tr đất xám đ ển hình trong vùng nghiên cứu. Từ khóa: chua hóa đất, dinh dưỡng, đất xám điển hình, Tây Ninh, khoai mì. Abstract This paper clarifies the acidification status of haplic Acrisols under intensive cassava production in Chau Thanh District, Tay Ninh Province. Soils were sampled at 0-20, 20-40 and 40-60 cm depths in 12 sites of intensive cassava production. The active and exchange acidity of the samples are high (pHH2O 4.40±0.11, pHKCl 3.98±0.07). The hydrolytic acidity and Aluminum saturation are also very high (respectively 4.52±0.37 meq/100g and 57.64±6.41%) while the basic cations in exchange form are extremely low (Ca 2+ 0.76±0.25 meq/100g, Mg 2+ 0.88±0.85 meq/100g, K + 0.16±0.06 meq/100g in the topsoils). Haplic Acrisols in the studied area have limited mineral nutrients and may create high risk for Al toxicity for cassava trees. Keywords: soil acidification, nutrient, haplic Acrisols, Tay Ninh, cassava. 127 1. Mở đầu Chua hóa đất xám d t âm c k mì tr các v đất c đ một vấ đề được quan tâm trên thế giới. ề cứ c t ấ t âm c k mì làm cạn ki t và gây mất cân bằng dinh dưỡ tr đất, q đó â c ó đất ác â c í xó mò , r trô bề mặt, t ấm ọc v t ạc k ố [4]. Ở ước ta, mất cân bằ d dưỡng tr đất vùng cao do thâm canh khoai mì đã được ghi nhận, t ậm c í c ỉ 2 m c tác 11 Tỉ â có d tíc 4.035,45km2, tr đó đất xám c ếm 84,13% di n tích. N óm đất xám tạ đâ có 3 đơ v đất xám đ ể ì tr cổ 230 323 ), đất xám có tầ ổ â 0 2 ) v đất xám â 9 18 ) 2]. Do bản chất tự v đặc đ ểm phân bố, đất xám tr cổ có t ần cơ ới nhẹ, d b r a trôi và có phản ứng acid [8]. Tuy nhiên hi c ư có cứ về c ó đất xám tại vùng này. Để xây dự cơ ở c các cứ c â về c ó đất d thâm canh nông nghi p, bài báo m á tỏ trạ độ chua của đất xám đ ể ì tr cổ t âm c k mì tạ â , một trong nhữ đ ươ có di tíc t âm c k mì tr đất xám lớn nhất tại tỉnh Tây Ninh. 2. Phương pháp nghiên cứu â 71,2 km2) ằm tr t ế b ớ í â m củ tỉ â Đ ì vừ có đồ bằ vừ có rừ ạ đâ , đất xám đ ể ì tr cổ â bố c ủ ế tr các v ò đồ ặc tr các c â ườ c K mì được trồ tr ề dạ đ ì k ác , kể cả các v trũ b ậ tr m mư Đất t âm c k mì trước đâ đã từ trồ các ạ câ k ác ú , mí , t ốc á, đ ề mì xe vớ các ạ r m ) â củ ự c ể đổ c ủ ế d q ả k tế c củ câ k mì 2.2. Thu mẫu và phân tích mẫ đất ẫ đất xám đ ể ì được t tạ 12 128 đ ểm thâm c k mì (Bả 1, ì 2) ạ m đ ểm, đất được ấ ở 3 độ â 0-20, 20-40 và 40-60 cm (không kể lớ đất mặt trên luống) tại 3 ẫ d k ác ác mẫ đất ở c độ â tại 3 phẫu di ó tr được trộ đề tạo thành 1 mẫu h n hợp. ổ ố mẫ đất t được để â tíc 3 mẫ Bả đồ á ị rí lấ ẫ Mẫ đất được để khô tự nhiên, nghiề v c q râ 2 mm, đó được â tíc tại phòng thí nghi m. Các chỉ tiêu, ươ á â tíc v tí t á ư sau (1) pHH2O: đ bằng pH-meter sau khi chiết vớ ước cất (tỷ l 1/2,5); (2) pHKCl: đ bằng pH-meter sau khi chiết với dung d ch KCl 1N (tỷ l 1 ) 3) Độ c tr đổ , H+ và Al3+ tr đổ : c ết bằ d d c K 1 , c độ d ch lọc bằ 0,02 vớ c ỉ t e t e , Al 3+ tr đổ ố củ độ c tr đổ và H + tr đổ ) Độ chua thủ â : c ết bằ d d ch CH3 1 , c độ vớ 0,1 vớ c ỉ t phenolphthalein; (5) Catio k ềm, k ềm thổ tr đổ 2+, Mg2+, K+): c ết bằ d d ch CH3COONH4 1 7) v đ tr má q ổ erk mer 3110 ) ữ e ) = ổ c t k ềm tr đổ + độ c tr đổ 7) Độ k ềm = ổ c t k ềm tr đổ x 100) CEC ữ (8) Mức bão hòa nhôm = (Al trao đổi x 100)/ ữ 9) Δ = KCl - pHH2O [10]. 2.3. Xử lý thống kê ươ á t ố k mô tả, t-test và â tíc ươ được áp dụ để x ố ến số độc lậ “độ â ” với 3 cấp (0-20cm, 20-40cm, 40-60cm). Biến số phụ thuộc là các chỉ t đ ó được phân tích (Mục 2.2). Các khoảng tin cậy 95% được xác đ nh bằng số trung bình ± 1,96*sai số chu n (standard error). Tất cả các phép thố k được thực hi n trên phần mềm Statistica 7.0 [13]. 129 3. Kết quả và thảo luận 3 Độ chua ho í độ chua r đổi Tr số pHH2O , 0±0,11) c ơ KCl (3,98±0,07) ở cả 3 độ sâu (p<0,001, p<0,01 và p<0,001 lầ ượt từ tầng mặt). Bình quân trên toàn phẫu di , Δ -0, 2±0,08 đơn v pH (Hình 3), cho thấy bề mặt tr đổi các phần t đất m đ n tích âm ròng và có xu ướng hấp phụ cations trong dung d c đất. Quan h giữa pHH2O v Δ q tuyến tính ngh c ì ), t e đó đất ở trạng thái đ ểm đ n tích không (Point of zero charge) khi Δ = 0, ứng với pHH2O là 3,97. Khi pHH2O hạ xuố dướ 3,97 đất có Δ > 0), bề mặt tr đổi các phần t đất m đ tíc dươ rò v có x ướng hấp phụ anions trong dung d c đất. Hình 3. Biến thiên pHH2O, pHKCl và Δp e độ s Đối với mỗi thông số, các số trung bình có cùng ch số trên thì không khác nhau ở p<0,05. Hình 4. Quan h giữa pHH2O Δp 130 Trong khi pHH2O ít biế động, pHKCl ở độ sâu 40-60 cm thấ ơ <0,0 ) với tầng mặt (Hình 3), phù hợp vớ x ướng củ độ c tr đổi, Al3+ tr đổi và tổng cation kiềm tr đổi (Hình 5). Hình 5. Diễn biế độ r đổi, Al3+ r đổi và tổng cation kiề r đổi. Đối với m i thông số, các số trung bình có cùng chỉ số trên thì không khác nhau ở p<0,05. Al 3+ tr đổi chiếm phần lớn trong thành phầ độ c tr đổi (95,22±0,51%). â d m ượng nhôm trong đất xám trên phù sa cổ khá cao và ở dạng hòa tan khi pHH2O<5 [9]. Mức bão hòa nhôm khá cao (57,64±6,41%). Tr số pHH2O và pHKCl củ đất xám tại vùng nghiên cứu (lầ ượt từ 3,97-5,24 và 3,68-4,64) biến thiên rộ ơ vớ đất xám đ ển hình tại huy n Trảng Bàng, tỉnh Tây Ninh (lầ ượt từ 4,57-4,90 và 3,98- 4,18) [1]. Độ c tr đổi củ đất xám vùng nghiên cứu biến thiên từ 0,68-3,33 meq 100 , c ơ ều so vớ đất Alfisols vùng Bihar và West Bengal thuộc Ấ Độ (0,07-0, 3 meq 100 ) đất xám vùng ven biể G ≤0, 3 meq/100g) [6]. Do khoai mì là loại cây trồng có bộ r cạn, tầ đất 40-60 cm không b ả ưởng bởi hoạt độ tr đổi chất của bộ r và hoạt độ m đất. Sự giảm pHKCl ở độ sâu 40-60 cm so với tầng mặt có thể đư đến giả thuyết rằ tác động củ c ười trên bề mặt không phải là yếu tố chính quyết đ nh tốc độ c ó đất. 3 Độ ủy phân (hydrolytic acidity) Đất xám t âm c k mì có độ chua thủy phân là 4,52±0,37 meq/100g, không biế động lớ t e độ sâu và có quan h tuyến tính thuận vớ độ c tr đổi (Hình 6b). Bình q â , độ c t ủ â c ơ độ c tr đổi 2,82±0,28 meq/100g. 131 6 ươ q ữ độ r đổ độ chua thủy phân. Độ c t ủ â tr đất xám tại vùng nghiên cứ c ơ ều so vớ đất L v đ ển hình tại Slovakia (1,17 meq 100 ) 12 v đất Alfisols vùng Bihar và West Bengal thuộc Ấ Độ (0,96-3,65 meq 100 ) Đ ều này cho thấ cơ c ó đất xám đ ển hình trên phù sa cổ thâm canh khoai mì tại vùng nghiên cứu rất lớn nếu không có chiế ược quản lý phù hợp. 3.3. Cation kiềm và kiềm thổ r đổi, CEC hữu hi độ no kiềm m ượng các cation kiềm, kiềm thổ là dưỡng chất cho cây khoai mì rất nghèo (Ca 2+ , Mg 2+ và K + tr đổi lầ ượt là 0,76±0,25 meq/100g, 0,88±0,85 meq/100g và 0,16±0,06 meq/100g trong tầng mặt) ì 7) Đâ một trong những hạn chế đối với khoai mì vì nhu cầ d dưỡng k á , đặc bi t là K của loại cây này rất lớn [4]. Hình 7. Diễn biến các cation kiềm, kiềm thổ r đổ Đối với mỗi thông số, các số trung bình có cùng ch số trên thì không khác nhau ở p<0,05. 132 Ca 2+ và Mg 2+ tr đổi ở tầng mặt đất xám vùng nghiên cứ ì c c ơ so vớ tr đất xám đ ển hình tại huy n Trảng Bàng, tỉnh Tây Ninh (lầ ượt 0,15- 0,55 meq/100g và 0,12-0,23 meq/100g) [1]. Hình 8. Diễn biến CEC hữu hi (e E ) độ no kiề (BS) Đối với mỗi thông số, các số trung bình có cùng ch số trên thì không khác nhau ở p<0,05. CEC hữu hi u rất thấp (3,07±0,40 meq 100 ) tr đó ôm tr đổi chiếm phần lớ 7, ± , 1%) Độ no kiềm biến thiên rộng (13,48-88,2 %) ư ì chung thấp (39,55± , 9%) v có x ướng giảm nhẹ >0,0 ) t e độ sâu (Hình 8), phù hợp vớ x ướng biế đổi của nhôm tr đổ v độ c tr đổi (Hình 5). 3.4. Ả ưởng củ độ đấ đến ă s ất khoai mì vùng nghiên c u Theo phân loạ độ c đất dựa trên pHH2O 9 , đất xám đ ển hình trên phù sa cổ thâm canh khoai mì tại vùng nghiên cứu có phản ứng từ chua vừa (pHH2O 4,5- , ) đến rất chua (pHH2O 3,5-4,5). Tr số pHH2O trên đất xám thâm canh khoai mì tại vùng nghiên cứu hi n nay thấ ơ với khoảng pHH2O tố ư của loại cây này (5-5,5) [3]. Ngoài ra, mức bão hòa nhôm bì q â tr đất xám thâm canh khoai mì đến 57,64%. Khoai mì tuy có thể phát triể được tr đất có mức bão hòa ôm đế 80% , ất loại cây này chỉ đạt 90% ất tố đ k mức bã ò ôm tr đất vượt quá 40% [7]. c ư có bộ số li đầ đủ, các dữ li u b đầu cho thấ độ chua củ đất xám trên phù sa cổ hi n nay có thể đã ần nào ảnh ưởng tiêu cực đế ất khoai mì tại vùng nghiên cứu. 4. Kết luận Đất xám đ ển hình trên phù sa cổ thâm canh khoai mì tại vùng nghiên cứ có độ chua cao trong phẫu di n (pHH2O 4,40±0,11, pHKCl 3,98±0,07). Mức bão hòa nhôm cao (57,64±6,41%) trong khi dinh dưỡng kiềm và kiềm thổ (Ca, Mg, K) rất hạn chế (lầ ượt 0,76±0,25, 0,88±0,85 và 0,16±0,06 meq/100g trong tầng mặt) Đâ là một trong những bất lợ đối với cây 133 khoai mì. Cần nghiên cứu các yếu tố và q á trì â c ó đất đồng thời xây dựng các giải pháp hạn chế tốc độ chua hóa đất xám trong khu vực. TÀI LIỆU THAM KHẢO A. Tài liệu Tiếng Việt: 1. Lê Công Nông (2010) Nghiên cứu đánh giá thực trạng, xây dựng bản đồ thổ nhưỡng nông hóa và đề xuất giải pháp cải tạo đất tại trung tâm sản xuất giống Trảng Bàng - Tây Ninh. Vi n nghiên cứu dầu và cây có dầu, trang 38. 2. â ạc ết kế ô ề m 200 ) Báo cáo thuyết minh Bản đồ đất tỉnh Tây Ninh (kèm theo bản đồ đất tỷ lệ: 1/100.000). Vi n Quy hoạch và thiết kế Nông nghi p, Bộ Nông nghi p và Phát triển Nông thôn, trang 29. B: Tài liệu Tiếng Anh: 3. Araki S. & Sarr P.S. (2013). The Effect of Cassava Cultivation on Soil Acidification. Center for African Area Studies, Kyoto University, Japan. A Report on Cassava Science day, IITA Cameroon February 18, 2013, pp. 32-36. 4. CIAT (2007). Cassava Research and Development in Asia: Exploring New Opportunities for an Ancient Crop. Proceedings of the seven Regional Workshop in Bangkok, Thailand, Oct 28-Nov 1, 2002. Centro Internacional de Agricultura Tropical, pp. 668. 5. D A K e t 2001) “F rm f acidity and lime requirement of some A f ” Agropedology 11, 71-77. 6. Dowuona G.N.N., Atwere P., Dubbin W., Nude P.M., Mutala B.E., Nartey E.K. & Heck R J 2012) “ r cter t c f term te mounds and associated acrisols in the coastal savanna zone of Ghana and impact on dr c c d ct v t ” Natural Science 4(7), 423-437. 7. Kamprath E., (1980). Soil acidity in well- drained soils of the tropics. In: Juo A.S.R. & Franzluebbers K. (eds), Tropical Soils: Properties and Management for Sustainable Agriculture, Oxford University Press, New York, USA, pp.283. 8. Moody P.W. & Cong P.T. (2008). Soil Constraints and Management Package (SCAMP): guidelines for sustainable management of tropical upland soils. ACIAR Monograph No. 130, p. 19. 9. Rengel Z. (2005). Handbook of Soil acidity. Marcel Dekker, Inc, New York, page 4. 10. Rowell D.L. (1994). Soil Science: Methods and Applications. Department of Soil Science, University of Reading, Pearson Education, Prentice Hall, Harlow, UK, pp. 153-173. 11. Siem N.T. & Phien T. (1993). Effect of cultivation for soil erosion control and fertilization to soil conservation and crop yields on sloping land. In: Howeler R. & Phien T. (eds) Integrated nutrient management for more sustainable cassava production in Vietnam. 12. Š m k 2011) “ em c properties, soil structure and organic matter in different soil managements and their relationships with carbon sequestration in water-stable re te ” Research Journal of Agricultural Science 43 (4), 138-149. 13. StatSoft, Inc. (2001) STATISTICA (Data Analysis Software System), Version 6. Ngày nhận bài: 06/4/2016 Biên tập xong: 15/8/2016 Duy t đ : 20 8 201