Luận án Nghiên cứu các yếu tố hạn chế trong đất sản xuất nông nghiệp tỉnh Sơn La và đề xuất giải pháp khắc phục

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NÔI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN LƢƠNG ĐỨC TOÀN NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ HẠN CHẾ TRONG ĐẤT SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP TỈNH SƠN LA VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC Chuyên ngành: Khoa học đất Mã số: 62.62.01.03 DỰ THẢO TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC ĐẤT Hà Nội, 2016 Công trình đã được hoàn thành tại: Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: 1. PGS.TSKH. Nguyễn Xuân Hải 2. PGS.TS. Hồ Quang Đức Phản biện 1: .. Phản biện 2: .. Phản biện 3: . Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng cấp Đại học Quốc gia chấm luận án họp tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Vào hồi giờ ngày .. tháng .. năm 20 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc gia Việt Nam; - Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội 1 MỞ ĐẦU 1. Sự cần thiết nghiên cứu của đề tài luận án Nhiều kết quả điều tra, nghiên cứu gần đây cho thấy việc khai thác, sử dụng đất nông nghiệp ở nước ta còn chưa hợp lý và hiệu quả. Sử dụng và khai thác đất nông nghiệp vẫn chủ yếu lợi dụng tiềm năng của đất, xem nhẹ việc duy trì, cải tạo và phục hồi nguồn tài nguyên đất; một số nơi sử dụng phân hóa học, thuốc bảo vệ thực vật quá nhiều dẫn đến tình trạng đất thoái hóa, ô nhiễm, giảm khả năng sản xuất của đấtdo vậy hiệu quả sử dụng đất ngày càng giảm sút. Hầu hết các khuyến cáo để nâng cao hiệu quả sử dụng đất nông nghiệp đều cho rằng cần có một giải pháp tổng thể về đất - phân bón - cây trồng gắn với định hướng phát triển sản xuất hợp lý theo từng vùng, địa phương cụ thể. Sơn La có diện tích đất sản xuất nông nghiệp không nhiều, đồng thời do địa hình bị chia cắt mạnh, đồi núi, cao nguyên, thung lũng xen kẽ nhau, đất sản xuất phân tán, thời tiết khí hậu diễn biến phức tạp, hạn hán kéo dài, tần suất xuất hiện sương muối thất thường, hệ thống thủy lợi được đầu tư nhưng chưa đảm bảo đủ lượng nước tưới là những yếu tố hạn chế cho sản xuất nông nghiệp của tỉnh. Tập quán sản xuất của người dân còn lạc hậu, gây khó khăn trong việc tiếp cận các biện pháp, các mô hình sản xuất tiên tiến. Tình trạng thoái hóa, xói mòn đất sản xuất nông nghiệp diễn ra mạnh. Để nền nông nghiệp tỉnh Sơn La phát triển theo xu hướng phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh còn nhiều câu hỏi đặt ra cần được nghiên cứu: (i) Thực trạng canh tác đất nông nghiệp hiện tại đã phù hợp với điều kiện đất đai của tỉnh chưa? (ii) những khó khăn nào, hạn chế gì của đất đai đã tác động đến quá trình sản xuất? (iii) những tiến bộ khoa học kỹ thuật nào phù hợp cho sản xuất nông nghiệp hiệu quả, bền vững và bảo vệ môi trường cho tỉnh Sơn La?. 2. Mục tiêu của đề tài - Đánh giá được thực trạng chất lượng đất sản xuất nông nghiệp và các yếu tố hạn chế (YTHC) trong đất sản xuất nông nghiệp đối với một số cây trồng chính tỉnh Sơn La. - Đề xuất được một số giải pháp nhằm khắc phục các yếu tố hạn chế và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên đất đai và nâng cao hiệu quả sử dụng đất cho một số cây trồng chính tỉnh Sơn La. 3. Phạm vi nghiên cứu Đề tài nghiên cứu giới hạn trong phạm vi đất sản xuất nông nghiệp và vùng đất có khả năng khai thác vào mục đích nông nghiệp tỉnh Sơn La. 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài nghiên cứu: Kết quả của đề tài là cơ sở khoa học tin cậy để đề xuất các giải pháp khai thác và sử dụng hợp lý nguồn tài 2 nguyên đất đai của địa phương. Chuyển giao tiến bộ khoa học kỹ thuật trong sử dụng đất có hiệu quả cao và bảo vệ môi trường. 4.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài nghiên cứu - Đề xuất được các giải pháp sử dụng đất hiệu quả trên cơ sở thực trạng nguồn tài nguyên đất đai của địa phương. - Xây dựng mô hình thực nghiệm đạt hiệu quả KT-XH cao, cải thiện chất lượng đất đai. 5. Những đóng góp mới của đề tài - Đánh giá được một cách hệ thống, xuyên ngành mối quan hệ giữa thực trạng sử dụng đất, chất lượng đất và xác định được các yếu tố hạn chế chính trong đất sản xuất nông nghiệp đối với việc phát triển các cây trồng chính (ngô, mía, cà phê) trên địa bàn tỉnh Sơn La. - Đề xuất được một số giải pháp nhằm khắc phục các yếu tố hạn chế trong đất đối với một số cây trồng chính (ngô, mía, cà phê) thông qua kết quả nghiên cứu lý thuyết và mô hình thực nghiệm ngoài đồng ruộng. CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Khái quát về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội tỉnh Sơn La 1.1.1. Vị trí địa lý: Sơn La là tỉnh miền núi thuộc vùng cao phía Tây Bắc Việt Nam, nằm ở khu vực trung tâm của vùng, có tọa độ địa lý từ 20o39’đến 22o02’ vĩ độ Bắc và từ 103o11’đến 105o02’ kinh độ Đông, có giáp ranh như sau: Phía Bắc giáp tỉnh Lai Châu và Yên Bái; phía Nam giáp tỉnh Thanh Hoá và nước CHDCND Lào; phía Đông giáp tỉnh Hoà Bình và Phú Thọ; phía Tây giáp tỉnh Điện Biên. 1.1.2. Địa hình: Địa hình của tỉnh có 3 hệ thống núi chính: Hệ thống núi phía tả ngạn sông Đà có độ cao trung bình 1.130 m; Hệ thống núi phía hữu ngạn sông Mã, có đỉnh cao đến 2.000 m; Hệ thống núi xen giữa lưu vực sông Đà và sông Mã có độ cao trung bình 1.717 m. Nằm xen kẽ giữa các cao nguyên là vùng lòng chảo, thung lũng có quy mô 300 - 1.000 ha do phù sa các con sông suối bồi đắp tạo thành. 1.1.3. Thời tiết, khí hậu: Khí hậu Sơn La được chia thành 4 mùa rõ rệt: xuân, hạ, thu, đông. Sơn La nóng ẩm vào mùa xuân, nắng nóng vào lúc giao mùa giữa mùa xuân và mùa hạ, se lạnh vào mùa thu, lạnh buốt vào mùa đông. Trong những năm gần đây nhiệt độ không khí trung bình/năm có xu hướng tăng hơn so với 20 năm trước đây 0,50C - 0,60C, lượng mưa trung bình năm có xu hướng giảm, độ ẩm không khí trung bình năm cũng giảm. 1.1.4. Thủy văn, sông ngòi: Trên địa bàn tỉnh có 2 con sông lớn chảy qua: sông Đà và sông Mã cùng 35 con suối lớn, hàng trăm con suối nhỏ nằm trên địa hình dốc với nhiều thác nước. Sông Đà, đoạn chảy vào địa phận tỉnh Sơn La dài 3 khoảng 250 km, tổng diện tích lưu vực khoảng 9.844 km2, gồm 24 chi lưu lớn.. 1.1.5. Các nguồn tài nguyên a) Tài nguyên đất: Nhìn chung tài nguyên đất Sơn La khá đa dạng, các loại đất phân bố ở nhiều dạng địa hình khác nhau tại vùng sinh thái nông - lâm nghiệp, thích hợp với nhiều loại cây trồng, đặc biệt là cây lâu năm với đất đồi núi.. b) Tài nguyên nước: (i) Tài nguyên nước mặt của toàn tỉnh Sơn La hàng năm vào khoảng 19 tỷ m3 chủ yếu từ nguồn nước mưa tích trữ vào hai hệ thống sông chính là: Sông Đà và Sông Mã. (ii) Nguồn nước ngầm: Tổng trữ lượng động của nước dưới đất trên tỉnh Sơn La khoảng gần 4 triệu m3/ngày, trữ lượng khai thác đã được xếp các cấp C1 (trữ lượng thực bơm) là 64.660 m 3 /ngày. c) Tài nguyên rừng: Toàn tỉnh hiện có 662.955 ha đất có rừng, gồm: rừng phòng hộ 386.219 ha; rừng đặc dụng với 55.275 ha, trong đó có 4 khu rừng đặc dụng bảo tồn thiên nhiên: Xuân Nha (Mộc Châu) 38.000 ha, Sốp Cộp (Sông Mã) 27.700 ha, Copia (Thuận Châu) 9.000 ha, Tà Xùa (Bắc Yên) 16.000 ha; rừng sản xuất 221.461 ha. 1.1.6. Đặc điểm kinh tế - xã hội - Dân số, lao động: Năm 2015 dân số toàn tỉnh có 1.192.100 người, gồm 12 dân tộc. Số dân khu vực nông thôn 1.029.400 người, chiếm 86,35%, dân số thành thị 162.700 người, chiếm 13,65%. Mật độ dân số trung bình 84 người/km2 .Lao động trong độ tuổi năm 2015 có khoảng 753.130 người, chiếm khoảng 63% dân số toàn tỉnh. - Kết cấu hạ tầng (i) Giao thông: Hệ thống GTVT đường bộ trên địa bàn tỉnh Sơn La (tính đến 20/11/2013) có tổng chiều dài mạng: 9.682 km, mật độ đường ô tô đạt 0,68 km/km2 . (ii) Thuỷ lợi: Hiện nay, tỉnh Sơn La đã xây dựng được trên 2.660 công trình, trong đó có 33 hồ chứa có dung tích trên 50 nghìn m3 và 72 hồ chứa có dung tích nhỏ hơn 50 nghìn m3, 814 đập xây bê tông, 206 phai rọ thép; 1.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới về các vấn đề liên quan 1.2.1. Yếu tố hạn chế (YTHC) và nguyên nhân YTHC xuất hiện khi đất bị thoái hóa có ảnh hưởng nghiêm trọng tới sản lượng nông nghiệp. 1.2.2. Xác định các yếu tố hạn chế của đất trồng Có nhiều phương pháp để xác định được các YTHC của đất, tuy nhiên đánh giá đất đai là một phương pháp tổng hợp nhất và có thể áp dụng ở tất cả các quy mô khác nhau.Phương pháp đánh giá đất đai theo FAO dựa trên cơ sở phân loại đất đai thích hợp “Land suitability classification”. 1.2.3. Nghiên cứu giải pháp khắc phục các yếu tố hạn chế của đất 4 Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu và đưa ra những biện pháp như: sinh học, hóa học, canh tác, Trong đó biện pháp hóa học là rất quan trọng. Vùi phế phụ phẩm và phân hữu cơ cũng là một trong những biện pháp nâng cao năng suất cây trồng và bảo vệ đất. Kỹ thuật canh tác nông nghiệp trên đất dốc (SALT- Slope Agricultural Land Technology) là hệ sinh thái canh tác nhằm sử dụng đất dốc được bền vững lâu dài 1.3. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc về các vấn đề liên quan 1.3.1. Nguyên nhân xuất hiện các yếu tố hạn chế trong đất Việt Nam - Xuất hiện YTHC trong đất do quá trình hình thành đất tự nhiên: Nước ta có 14 nhóm với 33 loại đất. Đất đỏ vàng feralit có diện tích lớn nhất, tiếp sau là Đất phù sa, Đất mùn vàng đỏ trên núi, Đất xám bạc màu, Đất phèn, Đất mặn, Đất cát, các loại đất còn lại chiếm diện tích không đáng kể. Hầu hết các loại đất của nước ta xét ở điều kiện phát sinh và hình thành đất (bản chất đất) đều là các loại đất “có vấn đề”. -Xuất hiện YTHC do thiếu hụt chất dinh dưỡng trong đất: Do chế độ canh tác thay đổi, việc sử dụng các giống mới năng suất cao, khả năng hút dinh dưỡng trong đất lớn và việc không hoàn trả hoặc hoàn trả không cân đối là một trong những nguyên nhân dẫn tới thiếu hụt, hình thành các YTHC trong đất.. - Xuất hiện YTHC do tích lũy độc tố mới trong đất: Một trong những YTHC đối với đất sản xuất nông nghiệp mới được đề cập nhiều trong thời gian gần đây là tích luỹ kim loại nặng trong đất, do ảnh hưởng của các khu công nghiệp, nước thải sinh hoạt hoặc do ảnh hưởng của chế độ canh tác. - Xuất hiện YTHC do tác động của biến đổi khí hậu: Mưa liên tục, cường độ lớn, gây lũ quét, rửa trôi xói mòn trên vùng đồi núi và ngập úng ở vùng thấp trũng. Một số vùng đồi với khí hậu hai mùa mưa và khô cộng với đất bị mất thảm thực vật sẽ dẫn đến bị kết von đá ong hóa. Tại một số vùng đất phù sa ven biển thường bị thoái hóa do bị mặn hóa và phèn hóa. 1.3.2. Nghiên cứu các giải pháp khắc phục các YTHC của đất trồng - Sử dụng phân bón và chế độ canh tác: Đối với đất đồi núi, trong nhiều năm trở lại đây có rất nhiều nghiên cứu về áp dụng bón phân cho các loại cây trồng trên đất dốc. Thái Phiên & Nguyễn Tử Siêm (1994), Lê Quốc Doanh & các cộng sự (1999) đã khẳng định vai trò không thể thay thế được của các biện pháp sinh học trong việc ngăn chặn và phục hồi sự thoái hóa của đất dốc và dùng cây che phủ đất có hiệu quả cao nhất. - Hệ thống canh tác, luân canh cây trồng: Đối với đất dốc, có rất nhiều nghiên cứu về canh tác, đặc biệt là các biện pháp kỹ thuật canh tác nhằm nâng cao sức sản xuất của đất và hiệu quả trong sản xuất.(i) Cải tạo đất đã bị thoái hóa ở những vùng đất trống đồi trọc bằng các loài cây che phủ có bộ rễ khỏe và cây họ đậu cố định đạm (ii) Hạn chế xói mòn trên đất dốc bằng cây phủ đất (iii) Thay thế 5 cày bừa làm đất bằng phương pháp cơ giới với các biện pháp sinh học (iv) Xen canh và luân canh. 1.4. Nghiên cứu về hạn chế của đất dốc vùng núi Phía Bắc và các giải pháp khắc phục Nhiều tác giả nghiên cứu tài nguyên đất vùng Tây Bắc và đều có nhận định chung về các yếu tố hạn chế: pH thấp; đất nghèo dinh dưỡng và có độc tố cao; độ phì thấp, đá lẫn nhiều; tần suất xuất hiện nhiệt độ thấp và sương muối khá dày ở vùng phía Tây. Nguyễn Xuân Cự và Ngô Văn Giới (2007) đã chỉ ra rằng : Đất tại Sơn La có độ dốc lớn, quá trình xói mòn rửa trôi xảy ra mạnh, đất có thành phần cơ giới nhẹ, đất chua, nghèo mùn và các chất dinh dưỡng dễ tiêu. Thực hiện các giải pháp cải tạo và khắc phục các hạn chế của đất dốc vùng núi phía Bắc: Làm ruộng bậc thang, nương đồng mức, tạo vật chắn, trồng xen, sử dụng tàn dư thực vật che phủ đất, nông lâm kết hợp (rừng + nương + vườn) kết hợp chăn nuôi. Chƣơng 2. NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu trực tiếp là đất, các tính chất lý, hóa học đất liên quan đến các yếu tố hạn chế trong đất nông nghiệp đối với một số cây trồng chính của tỉnh Sơn La. - Cây trồng nghiên cứu là các cây trồng sản xuất hàng hóa chính của tỉnh Sơn La, bao gồm: ngô, mía, cà phê chè. 2.2. Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu thực trạng sản xuất nông nghiệp tỉnh Sơn La - Nghiên cứu thực trạng chất lượng đất đai và các yếu tố hạn chế trong đất sản xuất nông nghiệp - Đề xuất một số giải pháp nhằm khắc phục các yếu tố hạn chế, sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên đất đai và nâng cao hiệu quả sử dụng đất cho một số cây trồng chính tỉnh Sơn La (ngô, mía, cà phê chè) 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu 2.3.1. Phương pháp thu thập và xử lý dữ liệu: Thu thập số liệu sơ cấp, thứ cấp và xử lý số liệu bằng phần 2.3.2. Phương pháp lấy mẫu đất và phân tích đất + Lấy mẫu đất: TCVN 9487:2012) + Phân tích mẫu đất: theo các Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) và của Viện Thổ nhưỡng Nông hóa (TNNH). 2.3.3. Phương pháp đánh giá hiệu quả sử dụng đất: Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 8409:2010). 6 2.3.4. Phương pháp đánh giá thực trạng chất lượng đất - Nhóm yếu tố về thổ nhưỡng; Yếu tố địa hình; Yếu tố canh tác. 2.3.5. Xác định các yếu tố hạn chế của đất đối với cây trồng Thực hiện theo quy trình đánh giá đất đai của FAO Bảng 2.1. Phân cấp mức độ hạn chế trong đất 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. Yêu cầu sử dụng đất của các loại cây trồng Đặc tính, tính chất đất đai So, Sl, Ir, Te, De, CEC, BS, TBC, pH, OC Thỏa mãn tất cả các yêu cầu cây trồng Thỏa mãn một phần yêu cầu cây trồng Không thỏa mãn yêu cầu cây trồng Không xem xét - Hạn chế về điều kiện địa hình, khí hậu - Hạn chế về nước tưới - Hạn chế về khả năng canh tác của đất - Hạn chế về dinh dưỡng trong đất 7 2.3.6. Phương pháp xây dựng các loại bản đồ Sử dụng các phần mềm ArcGIS, MapInfo,... để xây dựng và số hóa bản đồ. 2.3.7. Phương pháp xây dựng mô hình thực nghiệm Mô hình được xây dựng để kiểm chứng những kết quả nghiên cứu từ lý thuyết về yếu tố hạn chế của đất đai đối với cây trồng và sử dụng một số giải pháp nhằm khắc phục một số hạn chế về dinh dưỡng cây trồng và bảo vệ đất., mô hình thực hiện trong 2 năm với các chỉ tiêu theo dõi: Đất trước và sau mô hình; Năng suất cây 2.3.8. 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, các yếu tố hạn chế chính trong đất tác động đến quá trình canh tác và năng suất cây trồng, 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 nghiên cứu trong những nghiên cứu trước đây, kết quả thực hiện các mô hình thực nghiệm các giải pháp về canh tác được xây dựng trong quá trình thực hiện đề tài. Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Thực trạng sản xuất nông nghiệp tỉnh Sơn La 3.1.1. Đánh giá tổng quát cơ cấu sử dụng đất Diện tích đất tự nhiên của tỉnh Sơn La là 1.412.349 ha, trong đó có 3 loại hình sử dụng đất chính là đất nông nghiệp 1.022.255 ha (chiếm 72,38% DTTN), đất phi nông nghiệp 64.520 ha (chiếm 4,57% DTTN), đất chưa sử dụng 325.574 ha (chiếm 23,05% DTTN) 3.1.2. Thực trạng các loại hình sử dụng đất nông nghiệp Diện tích đất nông nghiệp hiện tại của tỉnh Sơn La so với quy mô tổng diện tích tự nhiên là khá lớn, tuy nhiên cơ cấu đất sản xuất nông nghiệp không lớn, chỉ chiếm 25,20% DTTN và đất lâm nghiệp có diện tích lớn, chiếm 46,94%DTTN. Bảng 3.1. Cơ cấu các loại hình sử dụng đất nông nghiệp Loại hình sử dụng đất Diện Tích (ha) Tỷ lệ (%) Tổng diện tích đất nông nghiệp 1.022.255 100,00 Đất sản xuất nông nghiệp 355.898 34,81 Đất trồng cây hàng năm 305.685 29,90 Đất chuyên trồng lúa nước 11.998 1,17 Đất trồng lúa nước còn lại 10.195 1,00 Đất trồng lúa nương 17.951 1,76 Đất bằng trồng cây hàng năm khác 9.585 0,94 Đất nương rẫy trồng cây hàng năm khác 255.956 25,04 Đất trồng cây lâu năm 50.213 4,91 Đất trồng cây công nghiệp lâu năm 22.094 2,16 8 Loại hình sử dụng đất Diện Tích (ha) Tỷ lệ (%) Đất trồng cây ăn quả lâu năm 19.593 1,92 Đất trồng cây lâu năm khác 8.526 0,83 Đất lâm nghiệp 637.993 68,79 Đất nuôi trồng thuỷ sản 3.246 0,32 Đất nông nghiệp khác 156 0,02 3.1.3. Phân tích, đánh giá biến động các loại hình sử dụng đất sản xuất nông nghiệp Năm 2010 diện tích nhóm đất nông nghiệp là 853.169 ha, đến năm 2015 là 1.022.255 ha, thực tăng 169.086 ha. Trong đó chủ yếu là thực tăng ở đất sản xuất nông nghiệp với 94.141 ha và đất lâm nghiệp 74.192 ha. Diện tích đất nông nghiệp tăng do khai thác một diện tích đáng kể từ đất chưa sử dụng. Trong thời gian này, nhóm đất nông nghiệp cũng bị giảm do diện tích tại một số vùng thấp do hồ thuỷ điện Sơn La tích nước, chuyển sang xây dựng các điểm tái định cư và sử dụng vào mục đích phát triển hạ tầng. Bảng 3.2. Biến động diện tích gieo trồng một số cây trồng chính (ha) Cây trồng 2010 2011 2013 2015 Cây lương thực có hạt 228.350 225.290 219.550 219.550 + Lúa 58.150 58.000 56.770 52.140 + Ngô 170.200 167.290 162.780 159.910 Sắn 24.640 28.510 28.050 31.220 Mía 3.265 4.208 4.838 5.452 Bông 729 2.801 451 129 Rau đậu các loại 7.282 7.600 8.423 7.799 Cây hàng năm khác 2.222 2.297 3.391 445 Cam 190 187 306 408 Xoài 3.510 3.436 3.478 3.695 Táo 75 52 61 65 Nhãn 7.490 7.411 7.467 7.900 Mận 2.574 2.604 2.534 2.965 Mơ 413 367 313 251 Cao Su 5.357 6.357 6.577 6.178 Cà phê 7.259 8.310 10.621 11.793 Chè 3.745 3.465 3.820 4.123 3.1.4. Đánh giá hiệu quả sử dụng đất 3.1.4.1.Các loại sử dụng (LUTs) và kiểu sử dụng (LUT) đất nông nghiệp chính tỉnh Sơn La - LUTs chuyên lúa: lúa xuân - lúa mùa, lúa mùa, lúa nương. - LUTs luân canh lúa - màu: ngô xuân - lúa mùa, lạc xuân - lúa mùa, đậu 9 tương xuân - lúa mùa. - LUTs chuyên màu và cây công nghiệp ngắn ngày (CCNNN): Ngô xuân - ngô mùa, lạc xuân - lạc mùa, đậu tương xuân - đậu tương mùa, ngô xuân hè, khoai lang đặc sản xuân - khoai lang đặc sản mùa, sắn, mía. - LUTs cây công nghiệp dài ngày (CCNDN): chè , cà phê, cao su - LUTs cây ăn quả: mận, đào, xoài, cam, nhãn. 3.1.4.2. Đánh giá hiệu quả kinh tế các loại sử dụng đất chính Bảng 3.3. Tổng hợp kết quả đánh giá hiệu quả kinh tế sử dụng đất sản xuất nông nghiệp tỉnh Sơn La. ĐVT: trên 1 ha Kiểu sử dụng đất GTSX CPTG TNHH HSĐV (tr.đ) (tr.đ) (tr.đ) (lần) Lúa xuân-Lúa mùa 70,4 27,3 42,1 1,54 Lúa mùa 32,7 13,4 18,7 1,40 Lúa nương 14,6 2,7 11,7 4,33 Ngô xuân-Lúa mùa 68,9 26,3 42,1 1,60 Lạc xuân-Lúa mùa 72,3 24,2 47,6 1,97 Đậu tương xuân-Lúa mùa 53,8 21,6 31,7 1,47 Ngô xuân-Ngô mùa 66,0 24,3 41,2 1,70 Lạc xuân-Lạc mùa 70,2 20,3 49,5 2,44 Đ. tương xuân-Đ. tương mùa 37,3 15,9 20,9 1,31 Ngô xuân hè 33,3 13,0 20,0 1,54 K.lang xuân-K.lang mùa 170,8 50,3 120,0 2,39 Sắn 25,3 6,9 18,1 2,62 Mía 88,9 33,6 45,1 1,34 Chè kinh doanh 40,2 14,5 25,2 1,74 Cà phê 131,3 38,7 92,1 2,38 Cao su* - - - - Mận 83,2 16,6 66,1 3,98 Đào 93,0 17,2 75,3 4,38 Xoài 42,7 9,9 32,5 3,28 Cam 112,0 28,5 83,0 2,91 Nhãn 105,0 15,8 88,8 5,66 *Cao su: đang trong thời kỳ kiến thiết cơ bản GTSX: Giá trị sản xuất; CPTG: Chi phí trung gian; TNHH: Thu nhập hỗn hợp; HSĐV: Hiệu suất đồng vốn Kết quả nghiên cứu cho thấy: Trong hệ thống các LUTs chính của toàn tỉnh Sơn La thì LUTs cây ăn quả mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất, tiếp theo đó là LUTs chuyên CCN dài ngày, chuyên màu và CCNNN, luân canh lúa - màu, chuyên lúa. 10 3.1.5.3. Đánh giá hiệu quả xã hội của các loại sử dụng đất chính Nhìn chung, do bình quân đất sản xuất nông nghiệp trên đầu người toàn tỉnh Sơn La đạt mức khá cao nên đại bộ phận nông dân trong các LUTs đất trồng trọt đều tận dụng hết lao động trong nhà, ngoài ra họ còn phải thuê lao động ở bên ngoài (đối với một số kiểu sử dụng đất như: cao su, cà phê, chè, mía, cây ăn quả,). 3. 1.5.4. Đánh giá hiệu quả môi trường của các loại sử dụng đất chính - Mức độ che phủ: LUTs chuyên lúa, luân canh lúa - màu, chuyên màu là 50%, LUTs chuyên CCNNN là 75 - 80%, LUTs chuyên CCN dài ngày và Cây ăn quả là 80%. - Mức độ thích hợp của hệ thống cây trồng đối với đất hiện tại: Sự thích hợp ở đây đối với người dân được hiểu đơn giản là khả năng cho năng suất cao và ổn định. Kết quả tổng hợp phiếu điều tra cho thấy trên 90% số hộ cho rằng hệ thống cây trồng hiện tại là phù hợp với đất đai thổ nhưỡng, không ảnh hưởng đến môi trường đất. - Mức độ sử dụng phân bón và hóa chất bảo vệ thực vật: So sánh mức bón phân thực tế trên địa bàn tỉnh với tiêu chuẩn bón phân cân đối và hợp lý theo khuyến cáo của các nhà khoa học thì mức đầu tư phân bón cho loại các loại cây trồng trên địa bàn tỉnh không vượt quá tiêu chuẩn. Nhận xét chung: Kết quả nghiên cứu cho thấy, hiệu quả sử dụng đất nông nghiệp của tỉnh Sơn La dao động lớn trên các kiểu sử dụng đất khác nhau và trên các loại đất khác nhau. Các loại cây công nghiệp ngắn ngày và dài ngày đều cho hiệu quả kinh tế khá cao, tuy nhiên năng suất cây trồng vẫn còn ở mức trung bình và chưa đồng đều trên các loại đất và giữa các địa phương trong tỉnh. Năng suất cây trồng có xu hướng giảm dần trong những năm gần đây tại một số vùng canh tác trên đất dốc. 3.2. THỰC TRẠNG TÀI NGUYÊN ĐẤT TỈNH SƠN LA 3.2.1. Phân loại và xây dựng bản đồ đất nông nghiệp tỉnh Sơn La Đất nông nghiệp (bao gồm đất đang sản xuất và đất có tiềm năng sản xuất nông nghiệp) tỉnh Sơn La gồm 7 Nhóm đất chính, 11 đơn vị đất và 25 đơn vị đất phụ. Bảng 3.4. Kết quả phân loại đất tỉnh Sơn La TÊN ĐẤT VIỆT NAM Diện tích (ha) Tỷ lệ (%) 1.ĐẤT TẦNG MỎNG 637,84 0,20 1.1.Đất tầng mỏng điển hình 637,84 0,20 2. ĐẤT PHÙ SA 4.972,72 1,55 2.2. Đất phù sa đọng nước 2.355,86 0,74 2.3 Đất phù sa điển hình 2.616,86 0,82 3. ĐẤT NÂU ĐỎ 39.286,51 12,28 3.4. Đất nâu đỏ điển hình 39.286,51 12,28 11 TÊN ĐẤT VIỆT NAM Diện tích (ha) Tỷ lệ (%) 4. ĐẤT MÙN NÚI CAO 465,17 0,15 4.5. Đất mùn núi cao điển hình 465,17 0,15 5. ĐẤT XÁM 262.072,85 81,90 5.6. Đất xám nghèo bazơ 9.700,29 3,03 5.7. Đất xám đọng nước 3.069,23 0,96 5.8. Đất xám điển hình 249.303,33 77,91 6. ĐẤT ĐEN 11.030,76 3,45 6.9. Đất đen điển hình 11.030,76 3,45 7. ĐẤT DỐC TỤ 1.534,15 0,48 7.10. Đất dốc tụ đọng nước 1.335,35 0,42 7.11. Đất dốc tụ điển hình 198,80 0,06 Tổng diện tích điều tra: 320.000,00 100,00 3.2.2. Một số tính chất của đất nông nghiệp tỉnh Sơn Bảng 3.5. Một số chỉ tiêu vật lý đất Nhóm/ loại đất D. Trọng (g/cm 3 ) Tỷ trọng (g/cm 3 ) Độ xốp (%) Thành phần cơ giới (%) Cát thô Cát mịn Thịt S t LP 1,23 2,56 52,15 2,71 31,24 19,14 46,91 FLha 1,16 2,58 55,63 4,17 18,99 16,14 60,70 FLst 1,16 2,50 53,62 5,47 33,00 24,46 37,07 FR 1,28 2,61 51,50 4,98 26,18 23,31 45,54 AL 0,69 1,26 50,73 8,33 20,04 16,40 55,22 AC.ha 1,24 2,54 51,70 8,36 25,81 22,54 43,30 AC.vt 1,23 2,60 52,74 15,38 18,68 18,93 47,01 AC.st 1,27 2,54 51,23 8,22 32,37 17,34 42,07 LV 1,25 2,47 50,48 4,89 20,47 20,88 53,75 RG 1,18 2,64 57,51 1,76 30,64 18,43 50,92 Bảng 3.6. Một số chỉ tiêu hóa học đất Nhóm/ loại đất pH Tổng cation (meq/100g đất) CEC (meq/ 100g) BS (%) H2O KCl đất s t LP 5,44 4,54 3,76 14,54 36,38 23,79 FLha 5,82 4,26 10,10 21,08 61,76 39,25 FLst 5,67 4,35 4,75 14,02 33,79 30,24 FR 5,35 4,08 3,07 13,95 35,86 23,03 AL 5,77 4,72 3,78 12,92 30,28 30,09 ACha 5,58 4,18 6,30 18,16 42,73 33,36 ACvt 5,90 4,55 20,24 27,52 69,62 72,92 ACst 5,67 4,36 6,45 18,01 37,03 27,38 LV 6,15 5,06 8,76 21,02 53,84 41,90 12 RG 5,87 4,69 2,89 16,09 40,06 20,33 Bảng 3.7. Một số chỉ tiêu phân tích dinh dƣỡng đất Nhóm đất Hàm lƣợng tổng số (%) Hàm lƣợng dễ tiêu (mg/100g đất) OC N P2O5 K2O P2O5 K2O LP 1,40 0,16 0,32 1,24 1,06 11,58 FLha 1,00 0,14 0,18 0,11 0,32 6,27 FLst 1,09 0,16 0,12 1,05 0,75 12,27 FR 0,93 0,13 0,20 0,75 0,61 15,23 AL 1,40 0,21 0,11 1,23 0,74 22,26 AC.ha 1,09 0,16 0,11 1,06 0,58 11,90 AC.vt 0,95 0,17 0,05 0,78 0,11 14,08 AC.st 1,25 0,15 0,08 0,99 1,07 13,69 LV 1,55 0,26 0,10 0,52 0,48 11,07 RG 1,08 0,19 0,09 1,23 1,35 14,03 3.3. Xác định các yếu tố hạn chế chính trong đất nông nghiệp tỉnh Sơn La Bảng 3.8. Đánh giá độ chua của đất nông nghiệp tỉnh Sơn La TT Đánh giá pHKCl Diện tích, ha Tỷ lệ (%) 1 Rất chua <4,0 144.544,12 45,17 2 Chua 4,0 - 5,0 164.368,43 51,37 3 Ít chua >5,0 - 6,0 2.751,70 0,86 4 Trung tính >6,0 - 7,0 8.335,75 2,60 5 Kiềm yếu và kiềm >7,0 - - Tổng cộng 320.000 100,00 Bảng 3.9. Kết quả đánh giá hàm lƣợng chất hữu cơ trong đất TT Đánh giá OM, % Diện tích, ha Tỷ lệ, % 1 Rất nghèo hữu cơ < 1 - - 2 Nghèo hữu cơ 1,0 - 2,0 41.872,1 13,09 3 Hữu cơ TB 2,0 – 4,0 239.655,3 74,89 4 Giàu hữu cơ 4,0 – 8,0 38.007,47 11,88 5 Rất giàu hữu cơ >8 465,17 0,15 Tổng cộng 320.000,00 100,00 Bảng 3.10. Kết quả đánh giá hàm lƣợng đạm tổng số TT Đánh giá N (%)* Diện tích (ha) Tỷ lệ (%) 1 Nghèo < 0,1 41.066,86 12,83 2 Trung bình 0,1 - 0,2 181.511,21 56,72 3 Giàu > 0,2 97.421,93 30,44 Tổng cộng 320.000,00 100,00 Bảng 3.11. Kết quả đánh giá hàm lƣợng lân tổng số 13 TT Đánh giá P2O5 (%) Diện tích (ha) Tỷ lệ (%) 1 Nghèo < 0,06 465,17 0,15 2 Trung bình 0,06 - 0,10 54.709,56 17,10 3 Giàu > 0,10 264.825,27 82,76 Tổng cộng 320.000,00 100,00 14 Bảng 3.12. Kết quả đánh giá hàm lƣợng kali tổng số TT Đánh giá K2O (%) Diện tích (ha) Tỷ lệ (%) 1 Nghèo < 1,0 109.888,45 34,34 2 Trung bình 1,0 - 2,0 195.376,00 61,05 3 Giàu > 2,0 14.735,55 4,60 Tổng cộng 320.000,00 100,00 Bảng 3.13. Kết quả đánh giá hàm lƣợng lân dễ tiêu TT Đánh giá P2O5 (mg/100g đất) Diện tích, ha Tỷ lệ, % 1 Nghèo < 5 316.718,91 98,97 2 Trung bình 5,0 - 10,0 3.281,09 1,03 3 Giàu > 10,0 - - Tổng cộng 320.000,00 100,00 Bảng 3.14. Kết quả đánh giá hàm lƣợng kali dễ tiêu TT Đánh giá K2O (mg/100g đất) Diện tích (ha) Tỷ lệ (%) 1 Nghèo < 10,0 6.226,36 1,95 2 Trung bình 10,0 - 20,0 256.140,08 80,04 3 Giàu > 20,0 57.633,56 18,01 Tổng cộng 320.000,00 100,00 Bảng 3.15. Kết quả đánh giá mức độ đá lẫn TT Phân cấp Đá lẫn, % Diện tích, ha Tỷ lệ, % 1 Đá lẫn rất ít 0-3 52.594,98 16,44 2 Đá lẫn ít 3 - 15 212.465,70 66,40 3 Đá lẫn TB 15 - 35 13.665,71 4,27 4 Nhiều đá lẫn 35-55 40.635,77 12,70 5 Rất nhiều đá lẫn >55 637,84 0,20 Tổng cộng 320.000 100,00 Bảng 3.16. Kết quả đánh giá, phân cấp độ dốc TT Phân cấp Độ dốc (độ) Diện tích ha % 1 Bằng phẳng 0 - 3 22.276,36 6,96 2 Lượn sóng 3 - 8 52.127,80 16,29 3 Hơi dốc 8 - 15 111.212,82 34,75 4 Dốc 15 - 20 85.360,41 26,68 5 Khá dốc 20 - 25 32.194,54 10,06 6 Rất dốc > 25 16.828,07 5,26 Tổng cộng 320.000,00 100,00 15 Bảng 3.17. Đánh giá khả năng cung cấp nƣớc tƣới Mã số Phân cấp Diện tích, ha Tỷ lệ, % 1 Tưới chủ động 13.074,12 4,09 2 Nhờ nước trời 306.925,88 95,91 Tổng cộng 320.000,00 100,00 * Những yếu tố hạn chế chính của đất nông nghiệp tỉnh Sơn La - Độ dốc: Trong tổng số diện tích điều tra đã có hơn 40% diện tích phân bố ở độ dốc > 150, trong đó diện tích > 250 chiếm hơn 5% diện tích điều tra. Những loại đất phân bố ở độ dốc này gồm có đất xám, đất tầng mỏng, đất đỏ, đất đen. Trên những vùng đất dốc này hiện nay chủ yếu là canh tác nông nghiệp với độ che phủ thấp, vì vậy nguy cơ gây xói mòn trên đất dốc khá cao. - Độ dày tầng đất: Trong tổng quỹ đất điều tra khoảng 20% diện tích đất có độ dày tầng đất < 75 cm, những vùng đất này hạn chế đến hầu hết các cây trồng được lựa chọn đánh giá tại Sơn La. - Mức độ đá lẫn trong đất: Trong tổng diện tích điều tra khoảng 66% diện tích đất có đá lẫn 3 -15%, và có đến 12,90% diện tích có đá lẫn > 35%. Với mức độ đá lẫn cao sẽ là yếu tố hạn chế đến quá trình phát triển bộ rễ của cây trồng, ngoài ra đây là một hạn chế lớn tác động đến quá trình làm đất. - Độ chua của đất (pH): Đất rất chua (pHKCl < 4,0) có diện tích 144.544,12 ha, chiếm tỷ lệ 45,17% DTĐT. Đây là yếu tố hạn chế lớn đến hầu hết các cây trồng trong tỉnh. Để sử dụng diện tích đất này vào mục đích trồng trọt cần phải điều tiết phản ứng của đất trước khi sử dụng. Diện tích đất chua (pHKCl: 4,0 - 5,0) có 164.368,43 ha, chiếm 51,37% 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: Đất nông nghiệp tỉnh Sơn La hầu hết có hàm lượng hữu cơ và đạm ở mức trung bình đến thấp, ngoại trừ các nhóm đất phù sa và đất đen. Lân dễ tiêu trong hầu hết các nhóm đất đều rất nghèo. Kali tổng số và dễ tiêu hầu hết đều ở mức trung bình thấp. Như vậy, đối chiếu với yêu cầu của các cây trồng lựa chọn nghiên cứu, phần lớn các loại đất đều có yếu tố dinh dưỡng hạn chế. - Điều kiện tưới: Trong tổng diện tích điều tra chỉ có khoảng 4% 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 tỉnh. - Độ cao: Trong tổng diện tích điều tra, khoảng 14% diện tích đất phân bố ở độ cao trên 1.000 m. Những vùng đất này hạn chế đối với các cây công nghiệp dài ngày như cao su, cà phê và giống chè đồi. - Nhiệt độ thấp và sương muối: Tần suất xuất hiện sương muối cao, điều kiện không khí lạnh (<70C) tồn tại trong thời gian 2-4 ngày là tần suất xuất 16 hiện sương muối nhiều nhất. Nhiệt độ thấp và sương muối là những yếu tố hạn chế lớn đối với sản xuất nông nghiệp tại Sơn La, trong đó cây trồng bị ảnh hưởng và thiệt hại lớn nhất là cây cà phê. - Lượng mưa: Lượng mưa phân bố không đều trong năm. Khô hạn thường kéo dài từ tháng Mười hai năm trước đến tháng Ba năm sau. Điều kiện lượng mưa như vậy ảnh hưởng không nhỏ đến quá trình phát triển của cây trồng, đặc biệt là các cây công nghiệp dài ngày như cà phê, chè, cao su. 3.4. Đánh giá hạn chế của đất đai đối với một số cây trồng chính 3.4.1. Xây dựng bản đồ chất lượng đất đai Bản đồ chất lượng đất đai gồm 80 đơn vị thể hiện trên bản đồ. Mỗi đơn vị bản đồ chất lượng đất đai được tổ hợp 7 yếu tố đơn tính (loại đất, độ dốc, TPCG, độ dày, đá lẫn, khả năng tưới, độ phì) có liên quan đến khả năng đáp ứng cho sản xuất nông nghiệp tại Sơn La Hình 3.1. Bản đồ chất lƣợng đất đai tỉnh Sơn La BẢN ĐỒ CHẤT LƢỢNG ĐẤT ĐAI TỈNH SƠN LA Thu từ bản đồ tỷ lệ 1/100.000 17 Bảng 3.18. Thống kê các đơn vị đất đai theo loại đất Loại đất Số ĐVĐĐ Diện tích (ha) Tỷ lệ (%) 1.Đất tầng mỏng điển hình 3 637,84 0,20 2.Đất phù sa đọng nước 1 2355,86 0,74 3.Đất phù sa điển hình 2 2616,86 0,82 4. Đất đỏ điển hình 10 39286,51 12,28 5. Đất mùn trên núi cao điển hình 1 465,17 0,15 6.Đất xám nghèo bazơ 4 9700,29 3,03 7. Đất xám đọng nước 2 3069,23 0,96 8. Đất xám điển hình 45 249303,3 77,91 9. Đất đen điển hình 8 11030,76 3,45 10. Đất dốc tụ đọng nước 3 1335,35 0,42 11. Đất dốc tụ điển hình 1 198,80 0,06 Tổng 80 320.000,00 100,00 3.4.2. Xác định các yếu tố hạn chế của đất đai đối với cây trồng chính 3.4.2.1. Cây ngô Bảng 3.19. Thống kê các mức độ hạn chế của đất đai đối với cây ngô TT Phân cấp hạn chế Các ĐVĐĐ Diện tích (ha) Tỷ lệ (%) 1 Không hạn chế 5, 69-71, 76 6.562,86 2,05 2 Hạn chế trung bình 6, 14, 15, 24-33, 72-74, 79, 80 51.774,42 16,18 3 Hạn chế nghiêm trọng 1-4, 7-13, 16-23, 34-68, 75, 77, 78 261.662,72 81,77 4 Hạn chế rất nghiêm trọng - - - Diện tích nghiên cứu: 320.000,00 100 3.4.2.2. Cây mía Bảng 3.20. Thống kê các mức độ hạn chế của đất đai đối với cây mía TT Phân cấp hạn chế Các ĐVĐĐ Diện tích(ha) Tỷ lệ (%) 1 Không hạn chế 5, 7, 8, 14, 15, 29, 56, 57 31.709,17 9,91 2 Hạn chế trung bình 6, 10-11, 16, 24- 28, 30-32, 69-72, 76-78 53.977,09 16,87 3 Hạn chế nghiêm trọng 1, 4, 9, 12-13,17- 23, 34-39, 41-46, 48-53, 55,58-60, 62-67, 73-75,79, 217.059,69 67,83 18 80 4 Hạn chế rất nghiêm trọng 2-3, 33, 40, 47, 54, 61, 68 17.254,05 5,39 Diện tích nghiên cứu 320.000,00 100,00 3.4.2.3. Cây cà phê chè Thu từ bản đồ tỷ lệ 1/100.000 Thu từ bản đồ tỷ lệ 1/100.000 19 Bảng 3.21. Thống kê các mức độ hạn chế của đất đai đối với cây cà phê chè TT Phân cấp hạn chế Các ĐVĐĐ Diện tích(ha) Tỷ lệ (%) 1 Không hạn chế 30, 55 10.328,95 3,23 2 Hạn chế trung bình 5, 7-16, 22-27, 29, 31, 48, 56- 59, 69-72, 76-77 122.781,48 38,37 3 Hạn chế nghiêm trọng 1, 4, 6, 17-20, 34-38, 41- 45, 49-52, 62- 66, 73-75, 78- 80 137.440,98 42,95 4 Hạn chế rất nghiêm trọng 2, 3, 2, 28, 32, 33, 39, 40, 46, 47, 53, 54, 60, 61; 67, 68 49.448,59 15,45 Diện tích nghiên cứu: 320.000,00 100,00 Nhận xét về hạn chế của đất đai đối với một số cây trồng chính: Đối với ngô: Các yếu tố hạn chế nghiêm trọng là độ chua của đất, mức độ đá lẫn, một vài vùng đất có tổng hợp nhiều yếu tố hạn chế như độ no bazơ, thành phần cơ giới, tổng cation kiềm trao đổi, đã tác động đến quá trình canh tác ngô. Thu từ bản đồ tỷ lệ 1/100.000 20 Đối với mía: Một số vùng đất xuất hiện các yếu tố hạn chế rất nghiêm trọng là độ dốc, tầng dày, đá lẫn, độ chua của đất. Các vùng đất có yếu tố hạn chế nghiêm trọng chủ yếu là độ chua của đất, đá lẫn, ngoài ra một số vùng còn có các yếu tố hạn chế tổng hợp như độ no bazơ, thành phần cơ giới và độ chua, đá lẫn. Đối với cà phê: Các vùng có yếu tố hạn chế rất nghiêm trọng là độ dốc, tầng dày, đá lẫn, độ chua. Các vùng có yếu tố hạn chế nghiêm trọng là độ chua của đất, đá lẫn và tổng hợp của nhiều yếu tố hạn chế khác như thành phần cơ giới, độ chua, tổng cation trao đổi 3.5. Xây dựng một số mô hình thực nghiệm nâng cao hiệu quả sử dụng đất tại Sơn La 3.5.1. Mô hình thực nghiệm cho cây ngô Mô hình thực hiện tại xã Chiềng Sung, huyện Mai Sơn từ tháng 4 - 9/2014 và tháng 4 - 9/2015, tại. Loại đất tại địa điểm xây dựng mô hình là đất đen. Đất có hàm lượng hữu cơ và đạm ở mức trung bình, lân và kali dễ tiêu ở mức nghèo. Công thức mô hình: (CT 1) 400 kg HCVS + 142 kg N + 58 kg P2O5 + 63 kg K2O (ĐC- Canh tác của nông dân); (CT2) 2 tấn HCVS + 150 kg N + 90 kg P2O5 + 120 kg K2O; (CT3) CT2. 2 tấn HCVS + 150 kg N + 90 kg P2O5 + 120 kg K2O + che phủ tàn dư thực vật Bảng 3.22. Ảnh hƣởng của các phƣơng thức canh tác đến năng suất ngô Năm Công thức NS ngô (tạ/ha) NS tăng so với CT1 (%) NS tăng so với CT2 (%) 2014 CT 1 58,25 - - CT 2 69,62 19,5 - CT3 72,35 24,2 3,9 2015 CT 1 60,45 - - CT 2 72,65 20,2 - CT3 77,65 28,5 6,9 3.5.2. Mô hình thực nghiệm cho cây mía Mô hình thực hiện tại tại xã Cò Nòi, huyện Mai Sơn từ tháng 1/2014 đến tháng 12 năm 2015. Đất tại địa điểm xây dựng mô hình là đất đỏ nâu trên đá vôi; hàm lượng hữu cơ khá, đất chua nhưng lân tổng số và dễ tiêu ở mức trung bình, kali tổng số và dễ tiêu ở mức nghèo. Bón bổ sung kali và cân đối N : P : K, giữ ẩm cho đất trong giai đoạn mía lưu gốc là giải pháp tối ưu để tăng năng suất cho mía tại vùng nghiên cứu. Công thức mô hình: (CT 1) 5 tấn PC + 230 kg N + 100 kg P2O5 + 80 kg K2O (ĐC-Canh tác của nông dân); (CT2) 4 tấn HCVS + 180 kg N + 90 kg P2O5 + 180 kg K2O; (CT3) 4 tấn HCVS + 180 kg N + 90 kg P2O5 + 180 kg K2O + tủ gốc bằng tàn dư thực vật và lá mía. 21 Bảng 3.23. Ảnh hưởng của các phương thức canh tác đến năng suất mía Năm Công thức NS mía, tấn/ha CCS (%) Tăng so với CT1(%) NS tăng so với CT2 (%) 2014 CT 1 75,28 10 - - CT 2 90,11 12 19,7 - CT3 92,32 12 22,6 2,5 2015 CT 1 56,3 - - - CT 2 67,82 - 20,5 - CT3 69,12 - 22,8 1,9 3.5.3. Mô hình thực nghiệm cho cây cà phê chè Mô hình thực hiện tại xã Hua La, TP. Sơn La từ tháng 1/2014 đến tháng 12/2015. Đất tại địa điểm xây dựng mô hình là đất đỏ vàng trên đá sét và biến chất; Độ dốc trung bình 8-200. Đất có phản ứng chua, hàm lượng hữu cơ và đạm tổng số trong đất ở mức trung bình. Lân tổng số và dễ tiêu trong đất nghèo. Kali tổng số và dễ tiêu bình quân ở mức nghèo. Yếu tố hạn chế chính về địa hình là độ dốc, yếu tố hạn chế về dinh dưỡng là lân và kali. (CT 1) 140 kg N + 280 kg P2O5 + 340 kg K2O (ĐC - Nông dân); (CT 2) 4 tấn HCVS + 260 kg N + 120 kg P2O5 + 260 kg K2O; (CT 3) 4 tấn HCVS + 260 kg N + 120 kg P2O5 + 260 kg K2O + Tủ gốc bằng thực vật và lá cà phê Bảng 3.24. Ảnh hưởng của các phương thức canh tác đến năng suất cà phê Năm Công thức Năng suất quả (tấn/ha) Năng suất nhân (tấn/ha) Tăng so với CT1(%) NS quả NS nhân 2014 CT 1 18,56 3,30 - - CT 2 21,12 4,20 13,79 27,27 CT3 21,69 4,31 16,86 30,61 2015 CT 1 17,85 3,24 - - CT 2 21,22 4,30 18,88 32,72 CT3 21,38 4,43 19,78 36,73 Nhận xét chung kết quả xây dựng mô hình: Kết hợp bón phân cân đối và dùng biện pháp che phủ đất nhằm giữ ẩm và chống rửa trôi, xói mòn tại Sơn La mang lại hiệu quả cao trong sản xuất và góp phần cải tạo đất. Đây là phương pháp dễ sử dụng, phù hợp với điều kiện địa hình, trình độ canh tác của người dân tại Sơn La. Nhìn chung: các mô hình đều cho hiệu quả sử dụng đất tăng so với canh tác truyền thống, tuy nhiên để nhân rộng chúng trong sản xuất cần phải có chính sách khuyến khích người dân áp dụng và xây dựng mô hình kiểm chứng trên 22 các loại đất khác tại các vùng sản xuất trọng điểm trong tỉnh từ 2-3 năm và xây dựng được chuỗi liên kết giữa doanh nghiệp và người sản xuất để mọi người dân có thể áp dụng một cách đồng bộ các tiến bộ kỹ thuật. 3.6. Đề xuất một số giải pháp khắc phục hạn chế và nâng cao hiệu quả sử dụng đất cho tỉnh Sơn La. 3.6.1. Giải pháp về khoa học kỹ thuật. 3.6.1.1. Giải pháp sử dụng hợp lý các loại đất. - Nhóm đất tầng mỏng (Leptosols – LP: Canh tác nông nghiệp trên nhóm đất này cần có các giải pháp chống xói mòn, tăng độ xốp cho đất, tăng cường sử dụng phân hữu cơ và phân xanh. Chỉ nên ưu tiên trồng các loại cây trồng ngắn ngày như các loại rau, đậu tương. Những vùng đất bằng nên tạo các đồng cỏ phục vụ chăn nuôi. - Nhóm đất phù sa (Fluvisols - FL): Nhìn chung đây là loại đất mang bản chất phù sa màu mỡ, song do quá trình khai thác, sử dụng lâu đời, cộng với việc khai thác không bù đắp dinh dưỡng trở lại cho đất đã làm giảm độ phì nhiêu của đất. Tuy nhiên, cần áp dụng các biện pháp bón phân cân đối, bón đủ các chất dinh dưỡng theo yêu cầu của cây trồng. Ngoài ra, cần đầu tư bón thêm vôi, phân chuồng hoặc các loại phân hữu cơ để cải thiện độ phì nhiêu của đất cũng như làm tăng kết cấu của đất. - Nhóm đất đỏ (Ferralsols-FR): Bố trí các loại cây trồng phù hợp với tính chất đất đai như các loại cây công nghiệp dài ngày (cà phê, chè, cao su) và các loại cây ăn quả, có thể bố trí trồng các loại cây rau màu và cây lương thực như ngô, sắn. Trên vùng đất dốc cần bố trí trồng cây theo đường đồng mức, trồng theo rãnh hay vào các hố tạo thành các hàng rào giữ nước và giảm lượng đất trôi. - Nhóm đất mùn trên núi (Alisols - AL): Để sử dụng có hiệu quả khi trồng cây nông nghiệp nhất thiết phải áp dụng các biện pháp bảo vệ và cải tạo đất là: Chống xói mòn, nhất là thời kỳ kiến thiết cơ bản của các cây công nghiệp dài ngày. - Đất xám (Acrisols - AC): (i) Đối với các loại đất phân bố ở dạng địa hình thấp: Dùng tàn dư cây trồng sau thu hoạch (thân lá ngô, mía, đậu đỏ...) làm phân xanh tại chỗ để tăng hàm lượng mùn, độ xốp, cải tạo độ phì nhiêu đất, đặc biệt Đối với các đối với các loại đất có thành phần cơ giới nhẹ, nghèo hữu cơ... (ii) vùng có độ dốc 8 - 200: Làm đất và canh tác theo đường đồng mức để tạo thành bậc thang qua nhiều năm sử dụng bằng cách cày bừa ngang dốc, dồn đất từ đỉnh dốc xuống chân dốc. Đối với những vùng đất có nhiều đá lộ đầu và đá lẫn kích thước lớn trên bề mặt có thể thu gom đá để xếp thành các bờ đá tự nhiên vừa có tác dụng cắt dòng chảy mặt, giảm đất trôi vừa sạch ruộng dễ canh tác. 23 - Nhóm đất đen (Luvisols - LV): Đây là nhóm đất thường phân bố ở những vùng thấp hoặc hơi dốc, các loại đất của nhóm này có độ phì khá phù hợp với các loại cây rau màu và cây công nghiệp ngắn ngày như: đậu đỗ, ngô, mía, v.v... Một số vùng thấp trũng có thể trồng lúa. Khi sử dụng phân bón cần lựa chọn các loại phân bón phù hợp trong môi trường trung tính và kiềm. - Đất dốc tụ (Regosols - RG): Trên loại đất này chủ yếu là canh tác lúa nước, ở những vùng có thời gian không ngập >3 tháng có thể trồng các loại rau màu. Cần áp dụng các biện pháp bón phân cân đối, bón đủ các chất dinh dưỡng theo yêu cầu của cây trồng. Ngoài ra, cần đầu tư bón thêm vôi, phân chuồng hoặc các loại phân hữu cơ vi sinh để cải thiện độ phì nhiêu của đất cũng như làm tăng kết cấu của đất, đặc biệt đối với các vùng đất có thành phần cơ giới nhẹ, chua 3.6.1.2. Giải pháp canh tác - Quản lý dinh dưỡng tổng hợp gắn với thâm canh: Quản lý dinh dưỡng tổng hợp theo hướng bón phân cân đối giữa các loại phân khoáng với phân hữu cơ và cân đối giữa các nguyên tố trung và vi lượng, đây là giải pháp cần được áp dụng trong sản xuất nông sản hàng hóa tại Sơn La, đặc biệt là cho những vùng canh tác cây công nghiệp dài ngày như cà phê, chè, mía. - Làm đất tối thiểu: Giải pháp này không chỉ áp dụng cho trồng cây lâm nghiệp mà còn có thể áp dụng cho cả trồng cây công nghiệp lâu năm do tác hại của cỏ dại ảnh hưởng không nhiều đến các cây trồng và quan trọng hơn là lợi dụng khả năng che phủ của cỏ dại để duy trì độ ẩm cần thiết cho cây trồng trong thời cây con trong điều kiện khô hạn. 3.6.1.3. Một số giải pháp phục hồi các loại đất bị thoái hóa - Đối với những vùng đất đã bị thoái hoá không canh tác được có thể dùng các loài cây hoang dại, ngắn ngày, chống chịu tốt, đa chức năng, có triển vọng áp dụng để cải tạo đất và làm thức ăn chăn nuôi như: đại mạch, cao lương, đậu tương lông. - Dùng tàn dư thực vật che phủ bề mặt: Phủ đất là biện pháp hữu hiệu chống xói mòn đất thông qua việc tránh tiếp xúc trực tiếp của hạt mưa với mặt đất và hạn chế dòng chảy bề mặt. - Tạo lớp che phủ đất bằng lớp thực vật sống: Cây lạc dại là cây họ đậu sinh trưởng vô hại, có tác dụng che phủ chống xói mòn đất dốc, cho sinh khối lớn, làm thức ăn gia súc và làm chất hữu cơ giàu đạm cải tạo đất, rễ có nốt sần có khả năng cố định đạm cho đất. 3.6.1.4. Giải pháp thông tin và tuyên truyền - Đẩy mạnh mạng lưới khuyến nông, khuyến lâm bằng tiếng địa phương để đưa nhanh tiến bộ khoa học kỹ thuật và các biện pháp canh tác có hiệu quả cao vào áp dụng dựa trên quan điểm phát triển bền vững cho từng vùng sinh thái. 24 - Xây dựng câu lạc bộ khuyến nông - lâm, kết hợp tủ sách được in bằng tiếng địa phương đến từng xã, thôn, bản. 3.6.1.5. Giải pháp về cơ chế chính sách : Để sử dụng hiệu quả tài nguyên đất nông nghiệp, tỉnh Sơn La cần có các chính sách hỗ trợ nông dân canh tác trên đất dốc như: Hỗ trợ về giống, phân bón, vật tư để xây dựng hệ thống canh tác bền vững trên đất dốc phù hợp từng địa phương để từ đó chọn mô hình phù hợp và nhân rộng. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận 1. Sơn La là một tỉnh có diện tích tự nhiên rộng, tuy nhiên diện tích đất sản xuất nông nghiệp chỉ chiếm 20,22% DTTN và đất lâm nghiệp chiếm đến 45,01% DTTN. Hệ thống cây trồng tỉnh Sơn La rất đa dạng, tuy nhiên có sự biến động lớn trong cơ cấu sử dụng đất sản xuất nông nghiệp trong giai đoạn 2010-2013, đặc biệt là sự giảm diện tích của cây lương thực và tăng CCN dài ngày. Sơn La có 5 loại sử dụng đất với 21 kiểu sử dụng đất chính, trong đó đạt hiệu quả kinh tế cao nhất là LUTs cây ăn quả, tiếp theo đó là các LUTs CCN dài ngày, chuyên màu và CCNNN, lúa – màu, chuyên lúa. Hầu hết các loại sử dụng đất đều thích hợp và được người dân chấp nhận. Các LUTs cây ăn quả, CCN dài ngày, chuyên màu và CCNNN có hiệu quả xã hội cao. Các LUTs chuyên lúa, lúa - màu có hiệu quả xã hội trung bình. Việc áp dụng các biện pháp bảo vệ đất, đặc biệt là đất dốc chưa được người dân quan tâm, điều này đã tác động tiêu cực đến chất lượng đất sản xuất, năng suất cây trồng giảm sút trong những năm gần đây. 2. Về chất lượng đất và các yếu tố hạn chế trong đất: Phần lớn đất sản xuất nông nghiệp trên địa bàn tỉnh phân bố ở địa hình dốc, trong canh tác khó thâm canh và bảo vệ đất. Nhiều vùng đất phân bố ở địa hình cao khó thích hợp để mở rộng diện tích một số cây trồng chủ lực của tỉnh. Một số đặc tính đất đai không phù hợp với điều kiện sinh thái của cây trồng như đất chua, độ phì thấp, đá lẫn nhiều. Sơn La là địa bàn có điều kiện khí hậu không đồng nhất giữa các tiểu vùng sinh thái với tần suất xuất hiện nhiệt độ thấp và sương muối khá dày ảnh hưởng rất lớn đến quá trình canh tác các cây trồng, đặc biệt là cây công nghiệp dài ngày, ngoài ra lượng mưa không đồng đều giữa các mùa trong năm cũng ảnh hưởng rất lớn đến quá trình canh tác. Về hạn chế của đất đai đối với một số cây trồng chính: Đối với ngô: Các yếu tố hạn chế nghiêm trọng là độ chua của đất, mức độ đá lẫn. Một vài vùng đất có tổng hợp nhiều yếu tố hạn chế như độ no bazơ, thành phần cơ giới, tổng cation kiềm trao đổi, độ phìđã tác động đến quá trình canh tác ngô. 25 Đối với mía: Một số vùng đất xuất hiện các yếu tố hạn chế rất nghiêm trọng là độ dốc, tầng dày, đá lẫn, độ chua của đất. Các vùng đất có yếu tố nghiêm trọng chủ yếu là độ chua của đất, đá lẫn, ngoài ra một số vùng còn có các yếu tố hạn chế tổng hợp như độ no bazơ, thành phần cơ giới và độ chua. Đối với cà phê: Các vùng có yếu tố hạn chế rất nghiêm trọng là độ dốc, tầng dày, đá lẫn, độ chua. Các vùng có yếu tố hạn chế nghiêm trọng là độ chua của đất, đá lẫn và tổng hợp của nhiều yếu tố hạn chế khác như độ phì, thành phần cơ giới, độ chua 3. Đã xây dựng thành công 03 mô hình áp dụng các giải pháp khoa học công nghệ nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng đất cho cây ngô, mía, cà phê chè, các mô hình đã mang lại hiệu quả cao, cụ thể: - Mô hình thâm canh ngô bền vững đã làm tăng năng suất lên 24,2-28,2% và lãi thuần tăng 2.380.000 đồng đến 2.565.000 đồng so với canh tác của người dân. Đã đề xuất được công thức phân bón hiệu quả cho ngô tại Sơn La là: 2 tấn phân hữu cơ vi sinh, kết hợp với phân khoáng (150 kg N + 90 kg P2O5 + 120 kg K2O) + che phủ bằng tàn dư thực vật. - Mô hình mía đã làm tăng năng suất mía lưu gốc năm thứ 3 lên 22,4% và mía lưu gốc năm thứ 4 lên 22,8%, tăng thu nhập lên 4.525.000 đồng đối với mía lưu gốc năm thứ 3 và 727.000 đồng đối với mía lưu gốc năm thứ 4 so với canh tác của người dân. Đã đề xuất được công thức phân bón hiệu quả cho 1 ha mía tại Sơn La là: 4 tấn phân hữu cơ vi sinh, kết hợp với phân khoáng (180 kg N + 90 kg P2O5 + 180 kg K2O) + tủ gốc bằng tàn dư thực vật. - Mô hình cà phê chè đã làm tăng năng suất nhân 32,72-36,73% so với canh tác của người dân và tăng thu nhập lên từ 37.480.000 đồng/ha đến 46.486.000 đồng/ha. Đã đề xuất được công thức phân bón hiệu quả cho 1 ha cà phê tại Sơn La là: 4 tấn phân hữu cơ vi sinh, kết hợp với phân khoáng (260 kg N + 120 kg P2O5 + 260 kg K2O) + Tủ gốc bằng thực vật và lá cà phê. Tất cả các mô hình áp dụng tiến bộ kỹ thuật về bón phân hợp lý và che phủ đất bằng tàn dư thực vật đã cải thiện được phần nào độ phì nhiêu của đất, trong đó một số dinh dưỡng đã được bù đắp và tăng thêm trong quá trình sử dụng đất. 4. Đã đề xuất được một số giải pháp tổng hợp nhằm khắc phục các hạn chế của đất và nâng cao hiệu qua sử dụng đất. Các giải pháp khoa học kỹ thuật được đề nghị bao gồm: giải pháp sử dụng hợp lý các loại đất, giải pháp canh tác và giống cây trồng, giải pháp phục hồi các loại đất bị thoái hóa. Giải pháp thông tin tuyên truyền và cơ chế chính sách cũng đã được đề xuất trong nghiên cứu này. 2. Kiến nghị Trong quá trình chọn lựa hoặc chuyển đổi cơ cấu cây trồng, thâm canh, tăng vụ... cần lưu ý việc trả lại cho đất đủ dưỡng chất cần thiết, ngăn chặn khả năng đất bị thoái hóa, gây hậu quả nghiêm trọng đến tính bền vững trong sản xuất nông nghiệp cũng như ảnh hưởng đến môi trường sinh thái, canh tác trên đất dốc 26 cần áp dụng các giải pháp để bảo vệ đất như đã đề xuất. Ngoài ra, cũng cần lưu ý đến một nền nông nghiệp hàng hóa khi chuyển đổi cơ cấu cây trồng, nhưng lại phải đảm bảo được an ninh lương thực trong địa phương và khu vực. DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN TỚI LUẬN ÁN 1. Lương Đức Toàn, Nguyễn Xuân Hải, Hồ Quang Đức (2013), “Đánh giá hiệu quả sử dụng đất Nông nghiệp tỉnh Sơn La”, Tạp chí Khoa học tự nhiên và Công nghệ tập 29, (Số.3s), tr 81 - 87. 2. Lương Đức Toàn, Hồ Quang Đức, Nguyễn Xuân Hải (2015), “Đặc điểm tài nguyên đất Nông nghiệp tỉnh Sơn La”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam (số 6), tr 88 - 95. 3. Lương Đức Toàn, Nguyễn Văn Đạo, Trần Thị Minh Thu, Trần Minh Tiến (2015), “Đánh giá khả năng thích hợp đất đai cho một số cây trồng chính vùng miền núi Tây Bắc Việt Nam”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Việt Nam Tập 1 (Số 3), tr 11-18. 4. Lương Đức Toàn, Trần Minh Tiến (2016), “Đặc điểm đất đai và yếu tố hạn chế trong đất nông nghiệp vùng Tây Bắc Việt Nam”, Hội nghị Quốc gia về Cây trồng lần thứ II, tr 1031 -1041.