Tên đề tài: “Nâng cấp hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất FCC làm cơ sở cho đánh giá tiềm năng sử dụng đất lúa và cây trồng cạn tỉnh An Giang”

Tác giả: Nguyễn Thị Phương Đài, Khóa: 2016

Ngành: Quản lý đất đai; Mã số: 9850103. Nhóm ngành: Môi trường và bảo vệ môi trường.

Người hướng dẫn chính: PGS.TS. Lê Văn Khoa - Trường Đại học Cần Thơ.

1. Tóm tắt nội dung luận án

Hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất (FCC) là một hệ thống kỹ thuật phân loại đất, tập trung một cách định lượng vào các đặc tính vật lý và hóa học của đất, điều này là quan trọng đối với việc quản lý độ phì nhiêu đất. Đồng thời, cho phép khuyến cáo cải thiện các điều kiện giới hạn đất cụ thể nhằm quản lý tài nguyên đất và quy hoạch sử dụng đất hợp lý.

An Giang là địa phương có sản lượng lúa lớn thứ hai cả nước, đồng thời lúa và rau màu được xác định là hai trong ba ngành hàng xuất khẩu chủ lực của tỉnh. Việc canh tác liên tục ba vụ trong năm cùng với hệ thống đê bao khép kín đã tác động bất lợi đến đặc tính lý hóa và độ phì nhiêu của đất. Ngoài ra, các nghiên cứu trước đây, phần lớn được tiến hành trên phạm vi khá rộng và có tính chất thăm dò, bản đồ khu vực nghiên cứu có tỉ lệ nhỏ (1/250.000) không chi tiết, việc khuyến cáo trực tiếp đến người sử dụng đất vẫn chưa cụ thể đến đặc tính đất của từng tiểu vùng sinh thái. Đồng thời, hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất cho canh tác cây trồng cạn cũng như đánh giá phân vùng thích nghi đất đai cũng chưa được nghiên cứu.

Từ thực tiễn trên, nghiên cứu được thực hiện nhằm mục tiêu: (i) Nâng cấp hệ thống và phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất (FCC) cho đất canh tác lúa và cây trồng cạn tỉnh An Giang; (ii) Phân vùng thích nghi đất đai theo tự nhiên và theo các điều kiện giới hạn độ phì nhiêu đất; (iii) Đề xuất cải thiện các điều kiện giới hạn về độ phì nhiêu đất trên nhóm đất có vấn đề gồm nhóm đất phù sa (trong đê bao), nhóm đất phèn và nhóm đất cát núi. Phương pháp thực hiện gồm: kế thừa các tài liệu trước đây, thu thập số liệu có liên quan, chuyển đổi từ hệ thống phân loại WRB sang hệ thống phân loại FCC, thực hiện thí nghiệm đồng ruộng, lấy mẫu và phân tích mẫu đất, tính toán và xử lý số liệu, phân loại độ phì nhiêu đất, đánh giá đất đai và xây dựng bản đồ.

Kết quả nghiên cứu đã đề xuất điều chỉnh, bổ sung vào cấu trúc hệ thống cho phù hợp với đặc điểm của tỉnh An Giang. Cụ thể: (1). Độ sâu tầng đất: Lúa (0-20 cm và 20-50 cm), cây trồng cạn (0-20 cm, 20-50 cm và 50-100 cm). (2). Sa cấu đất: Lúa (thịt và sét), cây trồng cạn (cát, thịt và sét). (3). Các điều kiện giới hạn: Các điều kiện giới hạn được bổ sung mới gồm khả năng giữ nước mặt (h), khả năng cung cấp nước (w), khả năng thoát nước (u), khô hạn (d), độ xốp đất (p_r). Các điều kiện giới hạn được điều chỉnh hoặc phân cấp chi tiết hơn gồm độ chua đất (a₁, a₂, a₃), carbon hữu cơ (o₁, o₂),  ngập úng (g₁⁺⁺, g₂^-), xói mòn (l). Như vậy, hệ thống phân loại độ phì nhiêu đất sau khi được nâng cấp: (1) Đối với đất canh tác lúa gồm 10 điều kiện giới hạn (a₁, p, k, o₁, e, h, g₁⁺⁺, d, f, i) ở độ sâu 0-50 cm, với 2 loại sa cấu gồm thịt và sét. (2) Đối với đất canh tác cây trồng cạn (bắp rau và đậu phộng) gồm 14 điều kiện giới hạn (a₂, a₃, p, k, o₂, e, w, u, p_r, l, g₂^-, d, i, f, f^-, c^-) ở độ sâu 0-100 cm, với 3 loại sa cấu gồm cát, thịt và sét. Ngoài ra, nghiên cứu cũng xác định được 07 loại độ phì nhiêu đất đối với đất canh tác lúa và 05 loại độ phì nhiêu đất đối với đất canh tác cây trồng cạn. Phân vùng thích nghi đất đai theo điều kiện tự nhiên, nghiên cứu đã xác định được 13 vùng thích nghi đất đai. Phân vùng thích nghi đất đai theo các điều kiện giới hạn độ phì nhiêu đất: (1). Độ sâu 0-20 cm, xác định được vùng thích nghi trung bình (S2), vùng kém thích nghi (S3), vùng không thích nghi (N1), đối với đất canh tác lúa và cây trồng cạn (bắp rau, đậu phộng) và vùng không thích nghi (N2) đối với đất canh tác lúa. (2). Độ sâu 20-50 cm, xác định được vùng thích nghi cao (S1), vùng thích nghi trung bình (S2), vùng kém thích nghi (S3), đối với đất canh tác lúa và cây trồng cạn (bắp rau, đậu phộng) và không thích nghi (N2) đối với đất canh tác lúa. (3). Độ sâu 50-100 cm, xác định được vùng thích nghi cao (S1), thích nghi trung bình (S2) và kém thích nghi (S3) đối với cây trồng cạn (bắp rau, đậu phộng). Đề xuất cải thiện các điều kiện giới hạn về độ phì nhiêu đất trên nhóm đất có vấn đề: (1). Nhóm đất phù sa (trong đê bao): Bắp rau (150 N + 30 P₂O₅ + 50 K₂O + 2 tấn/ha phân hữu cơ), Lúa (90 N + 40 P₂O₅ + 40 K₂O + 2 tấn/ha phân hữu cơ; (2). Nhóm đất phèn (hoạt động nhẹ): Lúa (130 N + 40 P₂O₅ + 110 K₂O + 1,5 tấn/ha phân xỉ thép); (3). Nhóm đất cát núi: Đậu phộng (60 N + 60 P₂O₅ + 45 K₂O + 500 kg/ha vôi + 5 tấn/ha phân bò khô + 1 tấn/ha phân compost bã bùn mía), Lúa (65 N + 55 P₂O₅ + 35 K₂O), nên canh tác lúa sau vụ trồng các cây họ đậu.

2. Những kết quả mới của luận án

- Nâng cấp hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất phù hợp cho đất canh tác lúa và cây trồng cạn (đậu phộng và bắp rau) tỉnh An Giang. Nghiên cứu đã đề xuất điều chỉnh, bổ sung vào cấu trúc hệ thống cho phù hợp với đặc điểm của tỉnh An Giang. Cụ thể: (1). Độ sâu tầng đất: Lúa (0-20 cm và 20-50 cm), cây trồng cạn (0-20 cm, 20-50 cm và 50-100 cm). (2). Sa cấu đất: Lúa (thịt và sét), cây trồng cạn (cát, thịt và sét). (3). Các điều kiện giới hạn: Các điều kiện giới hạn được bổ sung mới gồm khả năng giữ nước mặt (h), khả năng cung cấp nước (w), khả năng thoát nước (u), khô hạn (d), độ xốp đất (p_r). Các điều kiện giới hạn được điều chỉnh hoặc phân cấp chi tiết hơn gồm độ chua đất (a₁, a₂, a₃), carbon hữu cơ (o₁, o₂),  ngập úng (g₁⁺⁺, g₂^-), xói mòn (l).

- Đánh giá khả năng thích nghi đất đai định tính theo các điều kiện giới hạn độ phì nhiêu đất (dựa trên các đặc tính lý, hóa của đất) trên bản đồ có tỷ lệ lớn, làm cơ sở phân vùng thích nghi đất đai cho đất canh lúa và cây trồng cạn (đậu phộng và bắp rau) tỉnh An Giang.

- Khuyến cáo cung cấp dinh dưỡng phù hợp, thích ứng với độ phì nhiêu đất thực tế của 3 nhóm đất có vấn đề ở tỉnh An Giang cho canh tác lúa và cây trồng cạn (đậu phộng và bắp rau), góp phần tăng năng suất cây trồng và cải thiện độ phì nhiêu đất. Tổ hợp lượng dinh dưỡng vô cơ và hữu cơ cần bón: (1). Nhóm đất phù sa (trong đê bao): Bắp rau (150 N + 30 P₂O₅ + 50 K₂O + 2 tấn/ha phân hữu cơ), Lúa (90 N + 40 P₂O₅ + 40 K₂O + 2 tấn/ha phân hữu cơ. (2). Nhóm đất phèn (hoạt động nhẹ): Lúa (130 N + 40 P₂O₅ + 110 K₂O + 1,5 tấn/ha phân xỉ thép). (3). Nhóm đất cát núi: Đậu phộng (60 N + 60 P₂O₅ + 45 K₂O + 500 kg/ha vôi + 5 tấn/ha phân bò khô + 1 tấn/ha phân compost bã bùn mía), Lúa (65 N + 55 P₂O₅ + 35 K₂O), nên canh tác lúa sau vụ trồng các cây họ đậu.

3. Các ứng dụng/khả năng ứng dụng trong thực tiễn, các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu:

- Kết quả đề tài đã đề xuất được hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất lúa và cây trồng cạn (đậu phộng và bắp rau) phù hợp cho tỉnh An Giang trên cơ sở nâng cấp hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất hiện tại.

- Kết quả hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất góp phần làm cơ sở cho đánh giá khả năng thích nghi đất đai cho đất lúa và cây trồng cạn (đậu phộng và bắp rau) cho vùng ĐBSCL cũng như trên cả nước khi có các điều kiện tương đồng.

- Kết quả đề tài sẽ hỗ trợ cho các nhà hoạch định chiến lược chính sách, nhà quản lý quy hoạch, khai thác và sử dụng tài nguyên đất đai hợp lý trên cơ sở các vùng thích nghi đất đai của tỉnh An Giang.

- Giúp cho các nhà nghiên cứu khoa học và cán bộ làm công tác khuyến nông xác định các điều kiện giới hạn về độ phì nhiêu đất của đất lúa và cây trồng cạn (đậu phộng và bắp rau) tỉnh An Giang, từ đó khuyến cáo chế độ canh tác hợp lý và các giải pháp cải thiện.

- Cần tiếp tục nghiên cứu các đặc tính khác như độ nén dẽ, ngộ độc chất hữu cơ và đặc tính sinh học (m) của đất để đưa vào hệ thống phân loại tiềm năng độ phì nhiêu đất (FCC). Xem xét thêm các loại cây trồng cạn khác ngoài đậu phộng và bắp rau vì mỗi loại cây trồng có yêu cầu sử dụng đất khác nhau. Ngoài ra, cần có nghiên cứu cụ thể việc so sánh tính hiệu quả giữa sử dụng phân bò khô với các loại phân hữu cơ khác trong canh tác cây trồng để có khuyến cáo sử dụng phân bón phù hợp hơn.

Thesis title: Upgrading the fertility capability soil classification FCC system as a basis for assessing the potential use of rice and upland crops in An Giang province

Specialization: Land Management;                                                      Code: 9850103

Full name of PhD student: Nguyen Thi Phuong Dai;                           Year: 2016

Full name of scientific supervisor: Assoc. Prof. Dr. Le Van Khoa

Training facilities: Can Tho University

1. Summary of thesis

Fertility capability classification (FCC) system is a technical soil classification system that focuses quantitatively on the physical and chemical properties of soils, which are important for the soil fertility management. Therefore, information on physical, chemical and soil constraints allows recommendations for nutrient supply to improve soil quality. At the same time, it also supports both scientists and local officials in land resource management and reasonable land use planning.

An Giang is currently the country’s second largest rice producer; in addition, rice and vegetables are also identified as two of the three key export industries of the province. Continuous cultivation of three crops a year along with a closed dike system has had a negative impact on the physicochemical properties and soil fertility. Furthermore, previous studies were mostly conducted on a fairly wide scale and were exploratory in nature, the study area has a small map scale (1/250,000) and is not detailed, so direct recommendations to land users have not been made to each ecological sub-region. Moreover, the fertility capability classification (FCC) system for upland crops as well as the land suitability evaluation have not been studied.

From the above requirements, this study was carried out with the following objectives: (i) Upgrading the system and classifying soil fertility capability for rice and upland crops in An Giang province; (ii) Land suitability zoning according to natural conditions and condition modifiers; (iii) Proposing solutions to improve condition modifiers on problemed soil groups including alluvial soil group (in dikes), acid sulphate soil group and mountains sandy soil group. To achieve the set objectives, the study used a number of methods include: inheriting previous documents, collecting relevant data, converting from the WRB classification system to the FCC classification system, performing field experiments, sampling and analyzing soil samples, calculating and processing data, classifying soil fertility, evaluating land and building maps.

Research results have proposed adjustments and additions to the system structure to suit the characteristics of An Giang province. Specifically: (1). Soil depth: Rice cultivation (0-20 cm and 20-50 cm), upland crops cultivation (0-20 cm, 20-50 cm and 50-100 cm). (2). Soil texture: Rice cultivation (silt and clay), upland crops cultivation (sand, silt and clay). (3). Condition modifiers: Newly added condition modifiers include water holding capacity (h), water supply capacity (w), drainage capacity (u), drought (d), soil porosity (p_r). Condition modifiers that are adjusted or classified in more detail include soil acidity (a₁, a₂, a₃), organic carbon (o₁, o₂), waterlogging (g₁⁺⁺, g₂^-), erosion (l). Thus, the soil fertility classification system has been upgraded: (1) For rice cultivation soil included 10 modifiers (a₁, p, k, o₁, e, h, g₁⁺⁺, d, f, i) at a depth of 0-50 cm, with 2 types of soil texture, including silt and clay. For upland crops (baby corn, and peanut) cultivation included 14 modifiers (a₂, a₃, p, k, o₂, e, w, u, pr, l, g₂^-, d, i, f, f^-, c^-) at a depth of 0-100 cm, with 3 types of soil soil texture, including sand, silt and clay. In addition, the study also identified 07 types of soil fertility for rice cultivation and 05 types of soil fertility for upland crops. Land suitability zoning according to natural conditions, the study has identified 13 land suitability zones. Land suitability zoning according to condition modifiers: (1). Depth 0-20 cm, determining moderately suitable zone (S2), marginally suitable zone (S3), currently not suitable zone (N1), for rice cultivation and upland crops cultivation (baby corn, peanut) and permanently not suitable zone (N2) for rice cultivation. (2). Depth of 20-50 cm, determining highly suitable zone (S1), moderately suitable zone (S2), marginally suitable zone (S3), for rice cultivation and upland crops cultivation (baby corn, peanut) and permanently not suitable zone (N2) for rice cultivation. (3). Depth of 50-100 cm, determining highly suitable zone (S1), moderately suitable zone (S2) and marginally suitable zone (S3) for upland crops cultivation (baby corn, peanut). Based on the experimental results, the study has proposed improving condition modifiers on problemed soil groups: (1). Alluvial soil group (in dikes): Baby corn cultivation (150 N + 30 P₂O₅ + 50 K₂O + 2 tons/ha of organic fertilizer) , Rice cultivation (90 N + 40 P₂O₅ + 40 K₂O + 2 tons/ha of organic fertilizer); (2). Acid sulphate soil group (lightly active): Rice cultivation (130 N + 40 P₂O₅ + 110 K₂O + 1.5 tons/ha of steel slag fertilizer); (3). Mountains sandy soil group: Peanut cultivation (60 N + 60 P₂O₅ + 45 K₂O + 500 kg/ha of lime + 5 tons/ha of dry cow manure + 1 ton/ha of sugarcane residue compost), Rice cultivation (65 N + 55 P₂O₅ + 35 K₂O), rice should be cultivated after legumes are planted.

2. The new point of the thesis

- Upgrading the fertility capability soil classification (FCC) system to be suitable for rice and upland crops (peanut and baby corn) cultivation in An Giang province. The study proposed adjustments and additions to the system structure to suit the characteristics of An Giang province. Specifically: (1). Soil depth: Rice cultivation (0-20 cm and 20-50 cm), upland crops cultivation (0-20 cm, 20-50 cm and 50-100 cm). (2). Soil texture: Rice cultivation (silt and clay), upland crops cultivation (sand, silt and clay). (3). Condition modifiers: Newly added condition modifiers include water holding capacity (h), water supply capacity (w), drainage capacity (u), drought (d), and soil porosity (p_r). Condition modifiers that are adjusted or classified in more detail include soil acidity (a₁, a₂, a₃), organic carbon (o₁, o₂), waterlogging (g₁⁺⁺, g₂^-), and erosion (l).

- Qualitative land suitability evaluation based on condition modifiers (soil physical and chemical properties) on a large-scale map, as a basis for land suitability zoning for rice and upland crops (peanuts and baby corn) cultivation in An Giang province.

- Recommending the appropriate type and amount of fertilizer that adapted to the actual soil fertility of the 3 problemed soil groups in An Giang province, contributing to increased crop yields and improving soil fertility. Recommended nutritional combination for soil groups: (1). Alluvial soil group (in dikes): Baby corn cultivation (150 N + 30 P₂O₅ + 50 K₂O + 2 tons/ha of organic fertilizer) , Rice cultivation (90 N + 40 P₂O₅ + 40 K₂O + 2 tons/ha of organic fertilizer); (2). Acid sulphate soil group (lightly active): Rice cultivation (130 N + 40 P₂O₅ + 110 K₂O + 1.5 tons/ha of steel slag fertilizer); (3). Mountains sandy soil group: Peanut cultivation (60 N + 60 P₂O₅ + 45 K₂O + 500 kg/ha of lime + 5 tons/ha of dry cow manure + 1 ton/ha of sugarcane residue compost), Rice cultivation (65 N + 55 P₂O₅ + 35 K₂O), rice should be cultivated after legumes are planted.

3. In practically/applicability in practice, issues that need further research.

- The results of the project have proposed the fertility capability soil classification system to be suitable for rice cultivation and upland crops in An Giang province that are based on the current systems.

- The results of the fertility capability soil classification system contribute to the basis for assessing land adaptability for rice land and upland crops (peanuts and baby corn) for the Mekong Delta as well as across the country when have similar conditions.

- The results of the project will support policy makers and planning managers who exploit and use rational land resources on the basis of land suitability zones in An Giang province.

- It help scientific researchers and agricultural managers to identify condition modifiers of rice and upland crops cultivation in An Giang province; thereby, recommending  reasonable farming regimes and solutions to improve soil fertility.

- It is necessary to continue to research other characteristics such as soil compaction, organic matter toxicity and biology (m) to include in the fertility capability classification (FCC) system. Further research is needed for other upland crops besides peanut and baby corn, as each crop has different land use requirements. In addition, there should be specific research comparing the effectiveness between using dry cow manure and other organic fertilizers in crop cultivation which will lead to recommendations for more appropriate fertilizer use.

• Xem chi tiết nội dung luận án
• Xem thông tin đăng tải tại Website Bộ giáo dục và Đào tạo. (Nhập tên NCS vào ô tìm kiếm)