BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
NGUYỄN QUỐC HIẾU NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT LÝ HÓA ðẤT
VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP THÂM CANH CAM
TRÊN ðẤT ðỎ BAZAN PHỦ QUỲ - NGHỆ AN
LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: ðất và dinh dưỡng cây trồng
Mã số: 62 62 15 01

Người hướng dẫn: PGS.TS. HỒ QUANG ðỨC
PGS.TS. NGUYỄN NHƯ HÀ HÀ NỘI, 2012i

LỜI CAM ðOAN


Cảm ơn các nhà khoa học trong nghành, các ñồng nghiệp, bạn bè và
người thân trong gia ñình ñã ñộng viên, giúp ñỡ tôi trong quá trình công tác
và học tập.

Tác giả
NCS. Nguyễn Quốc Hiếu iii
MỤC LỤC

Lời cam ñoan i
Lời cảm ơn ii
Mục lục iii
Danh mục chữ viết tắt
vi
Danh mục bảng vii
Danh mục hình xi
MỞ ðẦU 1
1 ðặt vấn ñề 1
2 Mục ñích nghiên cứu 2
3 Ý nghĩa của ñề tài 2
4 Những ñóng góp mới của luận án 3
Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4
1.1 Những nghiên cứu về ñất ñỏ bazan 4
1.1.1 Nghiên cứu về ñất ñỏ (Ferralsols) trên Thế giới 4
1.1.2 Những nghiên cứu về ñất ñỏ (Ferrasols) ở Việt Nam 6

2.3.5 Phương pháp kế thừa 54
2.3.6 Phương pháp phân tích số liệu và xử lí thống kê 54
Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 55
3.1 ðiều kiện tự nhiên và thực trạng sản xuất cam ở vùng Phủ Quỳ -
Nghệ An 55
3.1.1 ðiều kiện tự nhiên vùng Phủ Quỳ - Nghệ An 55
3.1.2 Tình hình sản xuất một số cây ăn quả và cây công nghiệp dài
ngày ở Phủ Quỳ - Nghệ An 63

v

3.2 Nghiên cứu một số tính chất ñất ñỏ bazan trồng cam ở Phủ Quỳ-
Nghệ An 72
3.2.1 Nghiên cứu diễn biến ñộ ẩm ñất ñỏ bazan trên một số mô
hình trồng cam ở Phủ Qùy – Nghệ An 72
3.2.2 Nghiên cứu một số tính chất lý hóa học ñất ñỏ bazan trồng
cam ở Phủ Quỳ - Nghệ An 76
3.3 Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật thâm canh cam trên ñất ñỏ
bazan ở Phủ Quỳ - Nghệ An 88
3.3.1 Nghiên cứu liều lượng nước tưới thêm cho cam trên ñất ñỏ
bazan Phủ Quỳ - Nghệ An 88
3.3.2 Nghiên cứu liều lượng kali bón thêm cho cam trên ñất ñỏ
bazan ở Phủ Quỳ - Nghệ An 95
3.3.3 Nghiên cứu liều lượng phân lân bón thêm cho cam trên ñất
ñỏ bazan ở Phủ Quỳ- Nghệ An 102
3.3.4 Nghiên cứu lượng vôi bón bổ sung cho cam trên ñất ñỏ bazan
ở Phủ Quỳ- Nghệ An 110
3.3.5 Nghiên cứu ảnh hưởng của khô dầu và xác mắm ñến sự sinh
trưởng, các yếu tố cấu thành năng suất và chất lượng cam
trên ñất ñỏ bazan ở Phủ Quỳ - Nghệ An 119

Q Năng suất
R Tổng thu
TB
Trung bình
TPCG Thành phần cơ giới
VCR Tỷ suất lợi nhuận
Vit C Vitamin C
VY Lợi nhuận
XM Xác mắm viiDANH MỤC BẢNG

STT Tên bảng Trang

1.1 Ảnh hưởng của việc vùi chất hữu cơ vào ñất ñến một số chỉ tiêu
lý tính của ñất 11
1.2 Một số ñặc ñiểm ñất bazan ở ñất thoái hoá và ñất chưa thoái hoá 17
1.3 Diễn biến một số tính chất ñất ñỏ bazan 18
1.4 ðánh giá mức ñộ thiếu, ñủ căn cứ vào hàm lượng dinh dưỡng
trong lá 28
1.5 Tính lượng vôi bón theo pH
KCl
và TPCG ñất 33
1.6 Lượng dinh dưỡng cho cam thời kỳ kinh doanh (kg/ ha) 37
1.7 Phương pháp và thời gian áp dụng các nguyên tố vi lượng cho cam 38
1.8 ðịnh mức lượng dinh dưỡng N P K bón cho CAQ có múi 39

3.10 Diễn biến ñộ ẩm ñất sau tưới của các mô hình trồng cam trên ñất
ñỏ Phủ Quỳ- Nghệ An năm 2006 75
3.11 Một số tính chất vật lý của ñất ñỏ bazan trồng cam 80
3.12 Tính chất hóa học các phẫu diện ñất ñỏ bazan trồng cam tại Phủ
Quỳ - Nghệ An (2007) 82
3.13 Một số tính chất nông hoá của ñất ñỏ bazan ở Phủ Quỳ - Nghệ
An trồng cam (2006) 85
3.14 Tình hình sinh trưởng của cây cam ở thí nghiệm tưới nước 88
3.15 Ảnh hưởng của các lượng nước tưới thêm ñến một số chỉ tiêu cấu
thành năng suất và năng suất cam giai ñoạn 2007- 2009 89
3.16 Ảnh hưởng của các lượng nước tưới thêm ñến các yếu tố cấu
thành năng suất và năng suất cam trung bình 3 năm (2007- 2009) 91
3.17 Ảnh hưởng của nước tưới ñến chất lượng cam 92
3.18 Hiệu quả kinh tế của tưới nước thêm ñối với cam trên ñất ñỏ
bazan ở Phủ Quỳ (tính bình quân trên 1ha, năm 2009) 93

ix

3.19 Ảnh hưởng của nước tưới ñến hóa tính ñất 94
3.20 Ảnh hưởng của lượng bón thêm kali ñến sinh trưởng của cây cam 95
3.21 Ảnh hưởng của việc bón thêm kali ñến các yếu tố cấu thành năng
suất và năng suất cam (năm 2007 – 2009) 96
3.22 Ảnh hưởng của bón tăng thêm kali ñến các yếu tố cấu thành năng suất
và năng suất cam (số liệu trung bình 3 năm giai ñoạn 2007- 2009) 98
3.23 Ảnh hưởng của kali ñến chất lượng cam 99
3.24 Hiệu quả kinh tế của các mức bón kali ñối với cam (tính bình
quân trên 1 ha, năm 2009) 100
3.25 Ảnh hưởng của các liều lượng bón kali ñến tính chất hóa học của ñất 101
3.26 Tình hình sinh trưởng của cây cam ở thí nghiệm bón lân 102
3.27 Ảnh hưởng của các lượng lân bón thêm ñến các yếu tố cấu thành

3.45 Ảnh hưởng của biện pháp thâm canh ñến các yếu tố cấu thành
năng suất và năng suất cam 129
3.46 Ảnh hưởng của các biện pháp thâm canh ñến một số chỉ tiêu chất
lượng cam 130
3.47 Hiệu quả kinh tế của biện pháp thâm canh cam trên ñất ñỏ bazan
ở Phủ Quỳ (tính bình quân trên 1 ha, năm 2009) 131
3.48 Ảnh hưởng của các biện pháp thâm canh ñến hóa tính ñất 132
xi

DANH MỤC HÌNH

STT Tên hình Trang

3.1 Lượng mưa và lượng bốc hơi từ năm 1981 – 2005 ở Trạm Khí
tượng Tây Hiếu - Phủ Quỳ - Nghệ An 58

3.2 Lượng mưa và lượng bốc hơi trung bình tháng giai ñoạn 2001 -
2005 ở Trạm Khí tượng Tây Hiếu - Phủ Quỳ 59

3.3 Lượng mưa và lượng bốc hơi trung bình năm trong thời gian
nghiên cứu (2007 - 2009) 62

3.21 Cam ở mô hình theo nông dân (a) và ở mô hình thâm canh tổng
hợp (b) 130 1
MỞ ðẦU

1 ðặt vấn ñề
Phủ Quỳ là vùng ñồi núi nằm ở phía Tây Bắc tỉnh Nghệ An, có tổng
diện tích ñất tự nhiên là 242.426 ha; gồm nhiều loại ñất khác nhau trong ñó
ñất ñỏ bazan có diện tích khoảng 13.441 ha, chiếm 5,54% diện tích ñất tự
nhiên của vùng. ðây là vùng có tiềm năng phát triển các loại cây công
nghiệp và cây ăn quả dài ngày có giá trị kinh tế hàng hoá cao của tỉnh Nghệ
An. Ngoài lợi thế ñất ñai thích hợp cho cây cam, còn có hệ thống ñường
giao thông nội tỉnh phát triển, có ñường Hồ Chí Minh chạy qua cũng là
ñiều kiện thuận lợi cho cây cam phát triển bền vững trong vùng.
Mặc dù ñất ñỏ phát triển trên ñá bazan rất thích hợp cho cam nhưng sau
một quá trình sử dụng lâu dài không hợp lý trong ñiều kiện nhiệt ñới ẩm, ñịa
hình dốc bị chia cắt, mưa tập trung vào mùa hè ñã làm nhiều ñặc tính có liên
quan tới ñộ phì nhiêu ñất bị thoái hoá. Bên cạnh ñó, Phủ Quỳ có biên ñộ nhiệt
dao ñộng lớn, gió Lào khô và nóng cũng là những yếu tố tác ñộng xấu ñến
tính chất ñất và sản xuất.
Các nông trường, công ty là những cơ sở sản xuất cam chính tại Phủ
Quỳ cho thấy, chu kỳ kinh tế của cây cam tại ñây hiện chỉ dưới 15 năm, do
ñầu tư chăm sóc không ñáp ứng yêu cầu của cây cam, năng suất chất lượng
quả không cao, dẫn ñến hiệu quả kinh tế thấp. Tình hình trên thách thức lớn
cho khả năng phát triển sản xuất hiệu quả và bền vững ngay cả với các loại
cây trồng ñược xác ñịnh là rất thích hợp và có giá trị hàng hóa cao trên ñất ñỏ
bazan ở Phủ Quỳ là cam.
Nhằm khắc phục những hạn chế trong sản xuất nông nghiệp ở Phủ


3
4 Những ñóng góp mới của luận án
- ðã ñưa ra ñược biện pháp kỹ thuật bón phân và tưới nước thích hợp
cho cam trong thời kỳ kinh doanh trên ñất ñỏ bazan ở Phủ Quỳ- Nghệ An.
Biện pháp kỹ thuật ñó là: bón 30 tấn phân chuồng
–
1.100kg CaO - 230kg N -
150kg P
2
0
5
– 500kg K
2
O - 2000 kg khô dầu - 400 kg xác mắm và tưới mỗi lần
150m
3
nước cho mỗi ha.
- Lần ñầu tiên có bộ cơ sở dữ liệu ñầy ñủ về tính chất ñất ñỏ bazan
trồng cam ở Phủ Quỳ - Nghệ An.
* Giới hạn của ñề tài:
ðề tài giới hạn vào việc nghiên cứu một số tính chất lý hóa tính ñất ñỏ
bazan ở Phủ Quỳ - Nghệ An trồng cam. Nghiên cứu các yếu tố: kali, lân, vôi,
hữu cơ bổ sung (khô dầu và xác mắm), nước tưới cho cam thời kỳ kinh doanh
6 năm tuổi.
Thời gian nghiên cứu từ 2007 – 2010.


++
, Mg
++
). Do ion H
+
quá bé so với bất kỳ cation nào
mà nó thay thế nên cấu trúc của khoáng trở nên mềm yếu. ðiều ñó ñã làm cho
Si và Al phân rã dễ dàng từ lưới sét.
FAO-UNESCO/ISRIC (1991) [99] ñề nghị tiếp các ñơn vị ñất phụ của
Ferralsols theo thứ tự ưu tiên như sau: Gleyi-; Andi-; Epiandi-; Areni-; Geri-;
Mollihumi-; Umbrihumi-; Humi-; Fibrihisti-; Terrihisti-; Molli-; Umbri-;
Acri-; Lixi-; Endostagni-; Hypoandi-; Veti-; Alumi-; Niti-; Hyperferri-; Ferri-;
Hyperdystri-; Hypereutri-; Rhodi-; Xanthi- và Orthi
FAO/ISRIC/ISSS (1998) [108] trong bản Dự thảo Cơ sở tham chiếu về
tài nguyên ñất Thế giới (WRB), ñã ñịnh nghĩa Ferralsols như sau: Ferralsols
là ñất có tầng Ferralic xuất hiện ở một vài ñộ sâu trong vòng 30-200 cm kể từ

5
bề mặt; có phẫu diện ñồng nhất về tính chất khoáng học; nhưng có sự khác
nhau về mức ñộ phong hóa, giàu bazơ và tích lũy chất hữu cơ ở tầng mặt.
ISSS/ISRIC/FAO, WRB (1998) [102] cũng ñưa ra ñịnh nghĩa về tầng
Ferralic như sau: Tầng Ferralic là tầng phải có:
1. Thành phần cơ giới là thịt pha cát hoặc mịn hơn và có dưới 90 %
(theo khối lượng) sỏi, ñá hoặc ñá ong (kết von mangan-sắt);
2. CEC (1 M NH
4
OAc - Amôn Axêtat) ≤ 16 cmol(+)/kg sét và ECEC
(tổng các Bazơ có khả năng trao ñổi + ñộ chua trao ñổi) < 12 cmol(+)/kg sét;
3. Có < 10% sét phân tán trong nước, trừ phi vật liệu ñất có ñặc tính
geric hoặc có > 1,4 % OC;

trước Fridland (1962)
[21], Fridland (1973) [22]. Khi nghiên cứu vùng ñất Phủ Quỳ theo phương
pháp phát sinh Fridland ñã nêu ra các tính chất quan trọng nhất của ñất feralit
(trong ñó có ñất ñỏ bazan) là:
1. Chứa rất ít khoáng vật nguyên sinh (ngoài thạch anh và một số
khoáng rất bền khác).
2. Nhiều hyñroxyt sắt, nhôm, titan và mangan, tỷ số SiO
2
/R
2
O
3
và
SiO
2
/Al
2
O
3
thấp trong phần sét của ñất; tỷ số SiO
2
/Al
2
O
3
thường dưới 2 và chỉ
trong các trường hợp ñặc biệt lắm mới bằng 3. ðất thường có chứa nhôm tự
do (Al
3+
).

như sau:
- Haplic FR (chỉ có 1 ðơn vị ñất phụ là: Epihyperferri-);
- Xanthic FR (gồm 7 ðơn vị ñất phụ là: Acri-, Endolithiacri-,
Epilithiacri-, Endoferri-, Epiferri-, Endohyperferri- và Epihyperferri-)
- Rhodic FR (gồm 2 ðơn vị ñất phụ là: Endohyperferri- và Epihyperferri-).
Vũ Cao Thái
(1997) [64] cũng cho kết quả tương tự.
Hội Khoa học ðất Việt Nam, (2000) [35] ñã nghiên cứu ñất Ferralsols
ở nước ta. Theo kết quả này, nhóm ñất Ferralsols chiếm gần 10% diện tích tự
nhiên cả nước, phân bố rộng khắp vùng ñồi núi, phổ biến ở ñịa hình cao (ñộ
cao tuyệt ñối từ 50 m ñến 900 - 1.000 m). Những ñặc ñiểm về phát sinh và
nông học của ñất ñỏ vàng trên các nhóm ñá mẹ khác nhau ở các vùng khí hậu,

8
sinh vật khác nhau của nước ta biểu hiện rất ña dạng. Tuy nhiên, cần nhấn
mạnh một số ñặc ñiểm chung của nhóm ñất này là: Chua, ñộ no bazơ thấp,
khả năng hấp thu thấp, khoáng sét phổ biến là kaolinit, axit mùn chủ yếu là
fulvic, chất dễ hòa tan bị rửa trôi, có quá trình tích lũy Fe, Al tương ñối, hạt
kết tương ñối bền.
Trong khuôn khổ Dự án NIAPP/KUL “ðánh giá phục vụ quy hoạch sử
dụng ñất và phát triển nông nghiệp bền vững tại miền Nam Việt Nam”,
Berding F (1998) [89], ñã chia ñất ra các ñơn vị như sau:
- ðối với vùng cao nguyên Buôn Ma Thuột: Ở vùng cao, có các ñơn vị
phân loại là: Acric, Vetic, Humic và Rhodic - tương ứng với ñất nâu ñỏ phát
triển trên bazan; ở vùng thấp, có Acric và Xanthic FR với Endoskeletic và
Episkeletic - tương ứng với ñất nâu vàng phát triển trên bazan (theo hệ PLð
Việt Nam).
- Vùng ñồi núi và cao nguyên M’Drak: ñất nâu vàng phát triển trên
bazan ñược xếp theo các ñơn vị phân loại: Vetic, Humic, Xanthic và Haplic.
- Vùng Krong Ana-Srepok: Hai loại ñất nâu ñỏ và nâu vàng phát triển

Endolithi Xanthi-
Humic FR.
Theo kết quả tổng hợp gần ñây nhất về các loại ñất của Bộ Nông nghiệp và
Phát triển nông thôn, (2009) [5] cho thấy ñất ñỏ chủ yếu phân bố ở các vùng sau:
Tây Nguyên, ñất ñược hình thành chủ yếu trên sản phẩm phong hóa của ñá bazan
với tên là ðất nâu ñỏ trên sản phẩm phong hóa của ñá bazan (Ký hiệu là Fk) có
diện tích khoảng 1.060,0 nghìn hécta và ñất nâu vàng trên sản phẩm phong hóa
của ñá bazan (Fu): 223,1 nghìn hécta; phân bố hầu hết ở 5 tỉnh trong vùng.
Tại vùng Trung du miền núi Bắc bộ: ðất ñược hình thành trên sản
phẩm phong hóa feralit của các loại ñá mẹ thuộc nhóm macma, trầm tích, biến
chất… có các loại sau: ðất nâu ñỏ trên ñá macma bazơ và trung tính (Fk) có
diện tích khoảng 299,8 nghìn ha; ñất nâu vàng trên ñá macma bazơ và trung
tính (Fu) với diện tích khoảng 66,4 nghìn ha và ñất nâu ñỏ phát triển trên ñá

10

vôi (Fv) có diện tích khoảng 270 nghìn ha. Các loại ñất phân bố hầu hết tại
các ñịa phương.
Tại vùng Duyên hải Bắc Trung bộ có ñất nâu ñỏ trên ñá macma bazơ
và trung tính
(Fk) với diện tích khoảng 182,0 nghìn ha và ñất ñỏ nâu trên ñá
vôi
(Fv) có diện tích là 33,1 nghìn ha. ðất ñược phân bố chủ yếu tại Nghệ An,
Quảng Bình, Quảng Trị và Thừa Thiên-Huế.
Tại Duyên hải Nam Trung bộ: ðất ñỏ phân bố rải rác ở tại các tỉnh
với diện tích nhỏ. Các loại ñất là:
ðất nâu ñỏ trên ñá macma bazơ và trung
tính (Fk) có diện tích 49,3 nghìn ha; ñất nâu vàng trên ñá macma bazơ và
trung tính (Fu) có diện tích 46,4 nghìn ha và ñất ñỏ nâu trên ñá vôi (Fv):
2,7 nghìn ha.

ðộ ẩm hiện tại (%)
Sức chứa ẩm ñồng ruộng tối ña (%)
Tốc ñộ thấm nước (mm/ph)
ðộ chặt (kg/cm
3
)
t
0
mặt ñất lúc 13 giờ (tháng 6)
Cấp hạt bền 3-10 mm (%)
Cấp hạt bền <0,25 mm(%)
Khả năng hấp thụ NH
4
+
(lñl/100g ñất)
59,0
26,0
39,9
3,4
3,0
35,0
18,5
75,5
42,6
64,4
30,2
42,2
6,5
2,5
29,0


12

dưỡng tuy nhiên ñất thường bị hạn về mùa khô, Aubert B. (1994) [1], De
Geus (1983) [17].
Kết quả phân tích một số tính chất lý học ñất bazan trồng cà phê tại một
số nông trường trồng cà phê ở Tây Nguyên của
Vũ Cao Thái (1989) [63] cho
thấy: ở vườn cà phê tốt (trồng trên ñất bazan) dung trọng thấp và biến ñộng từ
0,880 – 0,945 g/cm
3
, tỷ trọng biến ñộng từ 2,52 – 2,62 g/cm
3
và ñộ xốp từ
62,5 – 66,4%, còn trên vườn cà phê xấu, kể cả trồng trên ñất ñỏ bazan hay
granit các chỉ tiêu này ñều biến ñổi theo chiều hướng bất lợi ñối với cây cà
phê, dung trọng dao ñộng từ 0,928 – 1,093 g/cm
3
, tỷ trọng từ 2,62 – 2,69
g/cm
3
và ñộ xốp từ 58,2 – 65,5%.
Trần An Phong (2003) [50] cho rằng: Tỷ trọng, dung trọng, ñộ xốp có
quan hệ rõ rệt ñến nguồn gốc phát sinh của ñất, ñặc biệt là ñá mẹ. Kết quả phân
tích một số tính chất vật lý cơ bản của một số nhóm ñất chính ở ðắc Lăk cho
thấy: ñất Ferrasols trên ñá mẹ bazan có dung trọng nhỏ nhất, trung bình từ 0,80
– 1,01 g/cm
3
ở các lớp ñất mặt và gần hết phẫu diện ñến ñộ sâu 120 cm dung
trọng tăng nhẹ và có giá trị từ 0,87 – 1,10 g/cm