TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ

DỰ ÁN HỢP TÁC VIỆT NAM – HÀ LAN

BÀI GIẢNG

KHOA HỌC ĐẤT

Người biên soạn: TS. Lê Thanh Bồn

Huế, 08/2009

1

BÀI MỞ ĐẦU

1. Khái niệm về đất

V.V. Đôcutraiep (1846-1903) người Nga là người đầu tiên đã xác định một cách khoa học về đất rằng: Đất là tầng ngoài của đá bị biến đổi một cách tự nhiên dưới tác dụng tổng hợp của nhiều yếu tố. Theo Đôcutraiep: Đất trên bề mặt lục địa là một vật thể thiên nhiên được hình thành do sự tác động tổng hợp cực kỳ phức tạp của 5 yếu tố: sinh vật, đá mẹ, địa hình, khí hậu và tuổi địa phương.

V.R.Viliam (1863-1939) Viện sĩ thổ nhưỡng nông hóa Liên Xô (cũ) thì cho rằng đất là lớp tơi xốp của vỏ lục địa, có độ dày khác nhau, có thể sản xuất ra những sản phẩm của cây trồng. Tiêu chuẩn cơ bản để phân biệt giữa "đá mẹ" và đất là độ phì nhiêu, nếu chưa có độ phì nhiêu, thực vật thượng đẳng chưa sống được thì chưa gọi là đất. Độ phì nhiêu là khả năng của đất có thể cung cấp nước, thức ăn và đảm bảo các điều kiện khác để cây trồng sinh trưởng phát triển và cho năng suất. Như vậy độ phì không phải chỉ là số lượng chất dinh dưỡng tổng số trong đất mà là khả năng cung cấp chất dinh dưỡng cho cây nhiều hay ít. Khả năng đó nhiều hay ít (tức độ phì cao hay thấp) là do các tính chất lý học, hóa học và sinh học của đất quyết định; ngoài ra còn phụ thuộc vào điều kiện thiên nhiên và tác động của con người. Độ phì là một chỉ tiêu rất tổng hợp, là sự phản ảnh tất cả các tính chất của đất.

Như vậy, nguồn gốc của đất là từ các loại "đá mẹ" nằm trong thiên nhiên lâu đời bị phá hủy dần dần dưới tác dụng của yếu tố lý học, hóa học và sinh học, tạo ra độ phì nhiêu để cây trồng sinh trưởng phát triển và cho năng suất.

Đối với đất trồng trọt ngoài những yếu tố tự nhiên, thì yếu tố con người có ảnh hưởng mang tính quyết định đến sự tồn tại và phát triển của đất.

2. Thành phần cơ bản của đất

Các loại đất, dù là loại đất nào cũng đều có các thành phần cơ bản đó là:

- Chất vô cơ do đá phá hủy tạo thành chiếm khoảng 95% trọng lượng hay 38% thể tích của chất rắn;

- Chất hữu cơ do xác sinh vật phân hủy chiếm dưới 5% trọng lượng hoặc 12% thể tích chất rắn;

- Không khí (O2, N2, CO2 ) một phần từ khí quyển xâm nhập vào hoặc do đất sinh ra;

- Nước chủ yếu do từ ngoài xâm nhập vào và vì có hòa tan nhiều chất cho nên nước trong đất thực chất là dung dịch đất;

- Sinh vật sống trong đất như côn trùng, giun, nguyên sinh động vật, các loài tảo và vi sinh vật đất, là thành phần rất quan trọng, đặc biệt là vi sinh vật, bởi vì hầu hết các quá trình biến hóa phức tạp xảy ra trong đất đều có sự tham gia của vi sinh vật.

2

Tỷ lệ những thành phần trên có thể rất khác nhau. Ví dụ trong đất than bùn hàm lượng chất hữu cơ rất cao, ngược lại trong đất cát, hoặc đất xói mòn trơ sỏi đá không có thực bì che phủ thì hàm lượng chất hữu cơ rất thấp. Không khí và nước trong đất cũng thay đổi rất nhiều, bởi vì hai thành phần này cùng tồn tại trong các khe hở của đất, nó phụ thuộc vào độ chặt, độ xốp và độ ẩm của đất.

3. Đất là cơ sở sinh sống và phát triển thực vật

Thực vật muốn sinh trưởng phát triển được phải cần có đủ 5 yếu tố là: Ánh sáng (quang năng), nhiệt lượng (nhiệt năng), không khí (O2 và CO2), nước và thức ăn khoáng. Trong đó: ba yếu tố: ánh sáng, nhiệt lượng và không khí là do thiên nhiên cung cấp (còn gọi là các yếu tố vũ trụ); Nước là yếu tố vừa do thiên nhiên vừa do đất cung cấp; Còn thức ăn khoáng gồm rất nhiều nguyên tố N, P, K, S, Ca, Mg,... và các nguyên tố vi lượng thì hoàn toàn là do đất cung cấp.

Vì vậy, nếu cùng một loại giống cây trồng, với các biện pháp canh tác như nhau và điều kiện thời tiết khí hậu bình thường, thì trên các loại đất khác nhau năng suất cây trồng cao hay thấp nói chung phụ thuộc vào khả năng cung cấp nước và thức ăn của đất.

Đất còn là nơi để cho cây cắm rễ, "bám trụ" không đổ nghiêng ngả bởi mưa và gió.

4. Đất là tư liệu sản xuất cơ bản của nông nghiệp

Nói đến sản xuất nông nghiệp là phải nói đến đất. Chúng ta biết rằng nếu không có thực vật hút thức ăn trong đất qua tác dụng quang hợp biến thành chất hữu cơ thực vật, thì động vật không thể có nguồn năng lượng cần thiết để duy trì cuộc sống của chúng. Như vậy đất không những là cơ sở sản xuất ra thực vật mà còn là cơ sở để sản xuất ra động vật. Trồng trọt phát triển thì chăn nuôi cũng phát triển.

Bởi vậy đất là đối tượng lao động canh tác của loài người, là tư liệu sản xuất cơ bản của nông nghiệp.

5. Đất là một bộ phận quan trọng của hệ sinh thái

Trong môi trường thiên nhiên của một vùng thì thực vật, động vật, vi sinh vật, thổ nhưỡng làm thành một hệ sinh thái.

Khoa học môi trường khẳng định: đất không những là tư liệu sản xuất cơ bản của nông nghiệp mà còn được coi là một bộ phận quan trọng của hệ sinh thái một vùng.

Loài người luôn tìm cách cải tạo môi trường đất để phù hợp với yêu cầu của sản xuất và cuộc sống. Nhưng mặt khác sự hoạt động của con người có lúc cũng làm phá hủy cân bằng sinh thái tự nhiên, hậu quả của nó sẽ mang lại một số tổn thất không bù đắp được. Thí dụ hậu quả của ô nhiễm đất có thể gây nên tình trạng hoang hóa đất, thay đổi hệ sinh thái đất, thay đổi hệ sinh thái đồng ruộng, thậm chí có thể

3

dẫn đến sự diệt vong của một số sinh vật trong vùng, gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người và gia súc.

Bởi vậy những năm gần đây, thổ nhưỡng học đã trở thành một bộ phận quan trọng của khoa học môi trường. Việc sử dụng đất không những chỉ căn cứ vào yêu cầu của nền kinh tế quốc dân và sự phát triển nông nghiệp, mà còn phải xuất phát từ góc độ khoa học môi trường.

6. Sơ lược về lịch sử phát triển khoa học thổ nhưỡng trên thế giới và ở Việt Nam

6.1. Lịch sử khoa học thổ nhưỡng thế giới

Đôcutraiep (người Nga 1846-1903) là nguời địa lý, địa chất, đã đặt cơ sở và nền móng cho ngành khoa học thổ nhưỡng, Ông đã đưa ra định nghĩa về đất tương đối hoàn chỉnh đầu tiên đó là: “ Đất là một vật thể thiên nhiên được hình thành do tổng hơp của 5 yếu tố: sinh vật, đá mẹ, địa hình, khí hậu và tuổi địa phương”. Ông cho rằng nghiên cứu đất phải nghiên cứu nó trong mối quan hệ phức tạp với môi trường xung quanh và phải gắn lý luận và thực tiễn. Từ khi có học thuyết của Đôcutraiep ra đời, sự nghiên cứu về đất mới được chú ý và ngành khoa học thổ nhưỡng mới bắt đầu phát triển mạnh mẽ.

6.1. Lịch sử khoa học thổ nhưỡng ở Việt Nam

Năm 1956 Học viện Nông Lâm (Trường Đại học Nông nghiệp I Hà Nội) ra đời.

Năm 1957 Bộ môn Nông hóa Thổ nhưỡng của Học viện Nông Lâm được thành lập, do KS. Lê Văn Căn phụ trách.

- Trước năm 1975, khoa học thổ nhưỡng Việt Nam phát triển theo hai trường phái: miền Bắc theo trường phái Liên Xô (cũ) và miền Nam theo trường phái Mỹ.

Bộ môn Nông hóa Thổ nhưỡng Học Viện Nông Lâm, kết hợp với chuyên gia Liên Xô V.M.Fridland xây dựng được sơ đồ thổ nhưỡng miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1/1 triệu, kèm theo bản chú giải (1960); Vỏ phong hóa và đất nhiệt đới ẩm (lấy ví dụ miền Bắc Việt Nam) (1964).

Năm 1964 Viện Khoa học Nông nghiệp được tách ra từ Học viện Nông Lâm, Bộ môn Thổ nhưỡng Nông hóa của Viện là một cơ sở nghiên cứu chuyên ngành về đất.

Năm 1969 Viện Nông hóa Thổ nhưỡng được thành lập, giữ chức năng thường trực chỉ đạo nghiên cứu phân loại đất, xây dựng bản đồ đất và nhiều hoạt động nghiên cứu về đất và phân bón.

- Sau 1975 khoa học thổ nhưỡng hai miền hòa nhập cùng phát triển. Năm 1978 đã hoàn thành bản đồ đất tỷ lệ 1/1 triệu với bản phân loại đất toàn quốc.

Ngày 08/6/1991, Hội Khoa học Đất Việt Nam đã ra đời. Năm 1996, Hội Khoa học Đất Việt Nam đã được hoàn thành Bản đồ đất toàn quốc tỷ lệ 1/1 triệu, theo phương pháp phân loại đất của FAO-UNESCO.

4

Như vậy, khoa học thổ nhưỡng Việt Nam tuy mới ra đời, nhưng đã có những bước phát triển nhanh, vững chắc, hiện nay đã có thể hòa nhập được với sự phát triển như vũ bão của khoa học thổ nhưỡng trên thế giới.

7. Đối tượng và nhiệm vụ của Thổ nhưỡng học

Thổ nhưỡng học là môn học nghiên cứu đất trồng. Đây là môn khoa học cơ sở nhằm bồi dưỡng cho sinh viên kiến thức về nguồn gốc hình thành đất, quy luật phân bố các loại trên địa cầu, những đặc tính về hình thái, lý học, hóa học và sinh học của đất, cùng với phương hướng sử dụng, cải tạo và bảo vệ đất, để nâng cao độ phì đất, nhằm đạt năng suất cây trồng cao và ổn định.

Để học tốt Thổ nhưỡng học, cần có những kiến thức nhất định về địa chất, thực vật, vi sinh vật, sinh lý thực vật, toán, lý và hóa học. Mặt khác, nếu nắm chắc kiến thức Thổ nhưỡng học, sẽ có điều kiện học các môn chuyên môn có liên quan như: nông hóa học, thủy nông, đánh giá đất, quy hoạch đất, cây công nghiệp, cây lương thực, rau quả, bảo vệ thực vật...

CHƯƠNG 1 CÁC KHOÁNG VẬT VÀ ĐÁ HÌNH THÀNH ĐẤT

1.1. KHOÁNG VẬT 1.1.1. KHÁI NIỆM Khoáng vật là những hợp chất hóa học tự nhiên, được hình thành do các quá

trình lý học, hóa học, địa chất học phức tạp xảy ra trong vỏ Trái Đất. Phần lớn khoáng vật gồm 2 nguyên tố trở lên, chỉ một số rất ít khoáng vật ở dạng

đơn nguyên tố. Phần lớn khoáng vật ở trạng thái rắn, chỉ một số rất ít khoáng vật ở thể lỏng.

Khoáng vật có thể có dạng tinh thể, hoặc ở dạng vô định hình. Kích thước và trọng lượng của khoáng vật có thể lớn, bé, nặng, nhẹ rất khác nhau.

Người ta thường dùng những đặc trưng để giám định khoáng như: màu sắc, độ ánh kim, vết vỡ, tỷ trọng, độ cứng, tính dòn, tính dẻo, tính đàn hồi, từ tính hay một vài phản ứng hóa học,...

1.1.2. PHÂN LOẠI KHOÁNG VẬT Trên quan điểm thổ nhưỡng học, khoáng vật được chia làm 2 loại: 1.1.2.1. KHOÁNG VẬT NGUYÊN SINH Khoáng vật nguyên sinh là khoáng vật được hình thành đồng thời với đá và hầu

như chưa bị biến đổi về thành phần và trạng thái; là khoáng vật có trong các loại đá, là thành phần tạo nên đá.

Khoáng vật nguyên sinh đưọc chia ra làm 8 lớp như sau: 1.1.2.1.1. Lớp silicát Silicát là muối của axit silic. Silicát là lớp khoáng vật phổ biến nhất trong thiên

nhiên, chúng chiếm 75% trọng lượng vỏ Trái Đất.

5

Các loại khoáng vật điển hình trong lớp silicat là:

Ôlivin: (Mg,Fe)2SiO4: Có màu xanh hơi vàng. Ogit: (Ca, Na)(Mg,Fe,Al)(Si,Al)2O6: Có màu xanh, xanh đen. Hocnơblen: (Ca,Na)2(Mg,Fe,Al,Ti) (Si4O11)2(OH)2: Có màu xanh hoặc xanh

đen, nhưng nhạt hơn ogit.

Mica: Có cấu tạo dạng lá bóc được dễ dàng; Có 2 loại là: - Mica trắng (Muscovit): KAl2(AlSi3O10) (OH.F)2: Màu sắc hầu hết có màu

trắng, có khi vàng đục. - Mica đen (Biotit): K(Fe,Mg)3(AlSi3O10)(OH.F)2 có màu đen. Tỷ lệ mica đen

ít hơn mica trắng. Phenpat: là những khoáng vật phổ biến nhất, chiếm tới 50% trọng lượng vỏ

Trái Đất. Phenpat có màu trắng xám. Có các loại chính là: - Phenpat kali (Octoclaz): (K2O.Al2O3.6SiO2) - Phenpat natri (anbit): NaAlSi3O8 - Phenpat canxi (anoctit): CaAl2Si2O8

Hỗn hợp phenpat natri và canxi thì gọi là Plagioclaz. 1.1.2.1.2. Lớp cacbonat: là những muối của axit cacbonic, có đặc điểm là sủi

bọt khi nhỏ HCl vào. Lớp này có các khoáng vật điển hình là:

Canxit - CaCO3: Có màu trắng đục; khi vỡ tạo ra hình bình hành. Đôlômit - Ca,Mg(CO3)2: Màu trắng xám. Siđêrit -FeCO3: Có màu phớt vàng, đôi khi nâu. 1.1.2.1.3. Lớp Oxit: Là hợp chất của oxi. Có các khoáng vật điển hình là: Thạch anh - SiO2: là thành phần chính trong các loại đá macma axit, trong cát,

cuội, sỏi,... ánh thủy tinh, màu sắc trong suốt. Hêmatit - Fe2O3: Có màu nâu đỏ, Hêmatit là nguyên liệu chế tạo sắt, bột

hêmatit dùng làm bút chì đỏ. Manhêtit - Fe3O4: Có màu đen, có từ tính, là nguyên liệu để chế tạo sắt. Coridon - Al2O3: Có màu lam, xám, đỏ, hồng, có khi vàng, lục hay không màu; 1.1.2.1.4. Lớp Sunphua: Là hợp chất của lưu huỳnh. Có các khoáng vật điển

hình là: Galêrit - PbS (Sunfua chì): Có màu chì xám, khi vỡ thành những khối lập

phương nhỏ có những mặt bậc thang. Pirit (FeS2): Có màu vàng (còn gọi là Vàng sống); khi đánh vào tóe lửa và mùi

khét lưu huỳnh bay lên. 1.1.2.1.5. Lớp sunphat: là những muối của axit sunphuric. Các khoáng vật điển

hình là:

6

Anhydrit (hay thạch cao khan) - CaSO4: Có màu trắng, xám, hơi đỏ; Thường gặp dạng tập hợp đông đặc, dạng hạt nhỏ. Anhydrit thường được dùng để sản xuất xi măng.

Thạch cao - CasO4.2H2O: Có màu trắng, mềm, hơi trong, tinh thể dài như bó sợi. Khi nung thì nước bốc hơi còn lại dạng bột trắng như vôi. Thạch cao dùng để nặn tượng, làm phấn,... và làm nguyên liệu cải tạo đất mặn.

1.1.2.1.6. Lớp photphat: là những muối của axit photphoric. Các khoáng vật điển hình là:

Apatit - Ca5(PO4)3 (F,Cl): Có màu vàng lục, trắng, lam, đôi khi không màu; Photphorit [Ca3(PO4)2]: Có màu vàng hoặc nâu trắng xen kẽ; thường được tạo

thành trong các hang đá vôi, nên còn được gọi là phân lèn. Vivianit [Fe3(PO4)2.8H2O]: có màu xanh lơ; mềm, có dạng bột vẽ được hình

thành dưới các lớp than bùn. 1.1.2.1.7. Lớp Haloit: là những muối của các axit haloit (HF, HCl, HBr). Có các

khoáng vật điển hình là: Muối mỏ - NaCl: Có màu trong suốt hoặc trắng; có vị mặn. Được thành tạo

trong các vũng biển khô cạn từ lâu. Muối mỏ dùng để ăn và trong công nghiệp hóa học.

Kacnalit - KCl, MgCl2.6H2O: Kacnalit là trầm tích hóa học biển, được hình thành ở vùng khô lạnh. Có màu hồng hay nâu đỏ; Thường gặp dạng khối đông đặc; dễ chảy nước, vị chát. Dùng kacnalit làm phân manhê, phân kali.

1.1.2.1.8. Lớp nguyên tố tự nhiên (Khoáng vật đơn nguyên tố) Lưu huỳnh (S): Có màu vàng, nâu; Có thể do hoạt động núi lửa phun ra hoặc

bằng con đường sinh hóa trong trầm tích. Than đá, than chì (graphit), kim cương (C) là những dạng của C và các kim loại

quý như vàng (Au), đồng (Cu), bạch kim,... 1.1.2.2. KHOÁNG VẬT THỨ SINH Khoáng vật thứ sinh là do khoáng vật nguyên sinh phá hủy, bị biến đổi về thành

phần và trạng thái mà tạo nên. Chúng được hình thành trong quá trình phong hóa đá và quá trình biến đổi của đất.

So với khoáng vật nguyên sinh thì số lượng khoáng vật thứ sinh ít hơn nhiều và có kích thước bé. Sự phân biệt khoáng vật thứ sinh với khoáng vật nguyên sinh nhiều khi chỉ là tương đối. Ví dụ: Thạch anh trong đá là nguyên sinh và thạch anh trong đất là thứ sinh.

Ngưòi ta chia khoáng vật thứ sinh ra 3 lớp: 1.1.2.2.1. Lớp aluminosilicat Lớp aluminosilicat do các khoáng vật lớp silicat nguyên sinh bị biến đổi và phá

hủy mà hình thành. Lớp này thường gặp các khoáng vật sau đây: Hydromica: Do các loại mica ngậm thêm nước; + Vemiculit: Dạng tấm mỏng, màu nâu, nâu phớt vàng, đôi khi có phớt lục. + Hydromuscovit (còn gọi là Ilit): KAl2[(Si.Al)4O10](OH)2.nH2O: màu trắng vảy

hoặc tấm mỏng, thường gặp trong đất sét.

7

Secpentin - Mg6(SiO4)(OH)8: Là sản phẩm của khoáng Olivin biến đổi, màu xanh lá cây đến xanh đen, còn gọi là khoáng "da rắn" (vì thường nằm lẫn với amiăng tạo thành những khoang trắng đen như da rắn cạp nong). Clorit - Mg4Al2(Si2Al2O10)(OH)8: Là sản phẩm phá hủy của khoáng Ogit; màu

xanh lá cây, mềm. Các khoáng vật sét: Là nhóm khoáng vật có tinh thể rất nhỏ, cấu tạo dẹt, khi

thấm nước thì trương lên, dẻo, dính, có khả năng hấp phụ. Hai khoáng vật điển hình của nhóm này là: Kaolinit (Al2O3.2SiO2.2H2O) và Monmorilonit (Al2O3.4SiO2.nH2O)

1.1.2.2.2. Lớp Oxit và hydroxit Oxit và hydroxit nhôm: Những khoáng vật điển hình là: + Điaspo - (HAlO2) + Gipxit - Al(OH)3 Hai loại này hỗn hợp với nhau sẽ tạo thành Bôxit (Al2O3.nH2O) Oxit và hydroxit sắt: Thường gặp trong đá ong và đất đỏ; có màu nâu, nâu đỏ,

vàng hay đen. Có 2 dạng: + Gơtit - HFeO2 + Limônit - Fe2O3.nH2O Oxit và hydroxit mangan: Màu đen, mềm, thường kết tủa thành những hạt tròn

nhỏ trong đất phù sa và đất đá vôi. Như: + Manganit: Mn2O3.H2O + Psilômêlan: mMnO.nMnO2.pH2O Hydroxit silic: Điển hình là Ôpan, SiO2.nH2O thường có màu trắng, xám, được

tạo thành khi các loại silicat bị phá hủy, oxit silic được tách ra. 1.1.2.2.3. Lớp Cacbonat, sunfat và clorua Các kim loại kiềm và kiềm thổ bị tách ra từ khoáng, đá hay xác sinh vật chúng sẽ

kết hợp với CO32-, SO4

2-, Cl- trong môi trường tạo thành các muối cacbonat, sunfat và clorua, như: Canxit: CaCO3 ; Manhêzit: MgCO3; Nalit: NaCl; Thạch cao: CaSO4.2H2O.

1.2. CÁC LOẠI ĐÁ HÌNH THÀNH ĐẤT (ĐÁ MẸ) 1.2.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ ĐÁ Đá là một tập hợp các khoáng vật và là thành phần chủ yếu tạo nên vỏ Trái Đất. Phần lớn đá là do nhiều loại khoáng vật tạo thành, tuy nhiên vẫn có một số ít đá

chỉ do một loại khoáng tạo nên (Ví dụ: đá vôi chỉ do khoáng vật canxit, CaCO3; đá apatit chỉ do một khoáng vật apatit).

Các loại đá bị phong hóa tạo ra mẫu chất, làm nguyên liệu để hình thành đất thì gọi là đá mẹ.

1.2.2. PHÂN LOẠI ĐÁ Căn cứ vào nguồn gốc hình thành, người ta chia đá ra 3 nhóm: Đá macma, đá

trầm tích và đá biến chất. 1.2.2.1. Đá macma (còn gọi là đá núi lửa) 1.2.2.1.1. Nguồn gốc và phân loại

8

Đá macma là đá được hình thành do khối Aluminosilicat nóng chảy nửa lỏng, nửa đặc (gọi là macma) trong lòng Trái Đất phun ra ngoài, do nhiệt độ hạ thấp đột ngột bị ngưng kết lại tạo thành đá.

Tùy theo vị trí ngưng kết mà người ta chia đá macma ra 2 loại là: Đá macma xâm nhập và đá macma phún xuất.

Dựa vào tỷ lệ SiO2 (%) có trong đá mà người ta chia đá macma ra các loại sau đây:

- Macma siêu axit SiO2 > 75 % - Macma axit 65 - 75 % - Macma trung tính 52 - 65 % - Macma bazơ 40 - 52 % - Macma siêu bazơ < 40 %

1.2.2.1.2. Mô tả một số đại diện của đá macma Đá macma siêu axit và axit: - Đá pecmatit: Là đá macma xâm nhập, có màu hồng; xám sáng; khoáng vật có

Octoclaz, thạch anh và mica. - Đá Granit (còn gọi là đá Hoa cương): Là đá macma xâm nhập, màu xám sáng,

khoáng vật gồm Octoclaz, thạch anh, mica, đôi khi có hocnơblen hoặc ôgit. - Đá Liparit (hay Riolit): Là đá macma phún xuất, thành phần khoáng vật giống

granit, màu xám sáng. Đá macma trung tính: - Sienit: Là đá macma xâm nhập; thành phần khoáng vật có octoklaz,

hocnơblen,... màu xám. - Trakit: Là đá macma phún xuất, thành phần khoáng vật có octoklaz,

hocnơblen,... màu xám. - Đá Diorit: Là đá macma xâm nhập; khoáng vật có plagioklaz, hocnơblen; có

màu xám xanh nhạt. - Andezit: Là đá macma phún xuất; màu xám xanh, thành phần khoáng vật có

plagioklaz, hocnơblen và ogit,... Đá macma bazơ: - Đá gabro: Là đá macma xâm nhập; khoáng vật có ogit, plagioklazơ; màu đen

hoặc xám lục. - Đá Bazan (còn gọi là đá Huyền vũ): Là đá macma phún xuất; khoáng vật có

ogit, plagioklazơ, màu đen hoặc xanh đen. - Điaba: Là đá macma phún xuất; khoáng vật có ogit, plagioklazơ, có màu đen

hoặc xanh đen. Đá macma siêu bazơ: Có các đá Đunit, Périđôtit và Pirôxênit: Là đá macma

xâm nhập; khoáng vật các đá này đều có Ôlivin, Ôgit. 1.2.2.2. Đá trầm tích 1.2.2.2.1. Nguồn gốc Đá trầm tích được hình thành từ sản phẩm phá huỷ của các đá khác, có thể là sản

phẩm vỡ vụn cơ học, hoặc các chất hoà tan trong nước hoặc từ xác sinh vật chết đi,

9

chúng được nước mang đi và tích đọng ở sông, biển, hồ,...lúc đầu thường rời rạc, sau đó do những chất hoá học tự nhiên, hoặc bị sức ép chúng gắn chặt lại với nhau tạo thành đá cứng rắn, gọi là đá trầm tích.

Do sự vận động địa chất, sự hoạt động “tạo sơn” mà đá trầm tích nằm ở đáy biển, đáy hồ được nhô lên tạo thành các dãy núi đá. Hiện nay đá trầm tích chiếm khoảng 75% diện tích mặt đất.

1.2.2.2.2. Đặc điểm chung - Đa số các loại đá trầm tích đều có cấu tạo phân lớp, mỗi một lớp là kết quả lắng

đọng của cùng một loại sản phẩm trong một thời gian nhất định. - Thành phần hoá học và khoáng vật đơn giản hơn đá macma (ví dụ: Đá vôi chỉ

có CaCO3, đá sét chỉ có sét,...). - Có thể có di tích hữu cơ. 1.2.2.2.3. Phân loại trầm tích Căn cứ sản phẩm gắn kết tạo nên đá mà người ta chia đá trầm tích ra làm 4

nhóm: Đá trầm tích cơ học (còn gọi là đá vụn): Là đá mà sản phẩm tạo nên đá là do

sự phá huỷ cơ học của các đá khác. Người ta thường dựa vào kích thước của các sản phẩm vỡ vụn để chia ra: đá vụn

không gắn kết và đá vụn gắn kết. - Đá vụn không gắn kết: Sản phẩm vỡ vụn ở trạng thái rời rạc. Dựa vào kích

thước của các hạt vụn. Người ta chia ra: + Đá tảng: Có kích thước > 200 mm. + Dăm, cuội: có kích thước 10 - 200 mm. Dăm là những đá vụn sắc cạnh, còn

cuội là những đá vụn mà cạnh bị bào mòn. + Sạn, sỏi: có kích thước từ 2 - 10 mm. + Cát: có kích thước từ 0,1 - 2 mm. Có thể chia ra:

Cát thô 1 - 2 mm Cát hạt lớn 0,5 - 1 mm Cát hạt trung bình 0,25 - 0,5 mm Cát nhỏ 0,1 - 0,25 mm

+ Bột (alơrit): có kích thước từ 0,01 - 0,1 mm. + Sét: có kích thước < 0,01 mm. - Đá vụn gắn kết: Là những loại đá được tạo thành do các hạt vụn được gắn lại

với nhau bởi một ”chất kết gắn” hoặc một tác nhân nào đó. Tuỳ theo loại hạt vụn khác nhau mà sẽ có tên đá tương ứng:

+ Dăm, cuội, sạn, sỏi, gắn kết lại với nhau tạo nên đá dăm kết. + Hạt cát gắn kết lại với nhau tạo nên đá cát kết hay sa thạch. + Hạt bột gắn kết lại với nhau tạo nên đá bột kết (alơrôlit) hay đá phấn sa. + Sét bị ép cứng lại với nhau tạo nên đá sét (acgilit); khi bị ép mạnh và bị phân

thành lớp rõ thì gọi là đá phiến sét. Đá trầm tích hoá học

10

Đá trầm tích hoá học được hình thành do các loại đá khác bị phá huỷ bằng các phản ứng hoá học giải phóng ra một chất nào đó, chất ấy kết hợp với một chất khác có trong môi trường, tạo nên một đá mới có thành phần hoá học khác với đá ban đầu.

Có các loại sau đây: + Túp vôi: Đá xốp trắng, hơi xám hoặc hơi vàng; sủi bọt mạnh với HCl

loãng. Túp vôi được tạo thành là do vôi kết tủa bởi các dung dịch nước quá bão hoà vôi trong khu vực giàu đá vôi, do CaCO3 hoà tan đọng lại.

+ Túp silic (gâyđêrit - cửa suối nước nóng): Tạo thành do sự lắng đọng silic ở cửa suối nước nóng chứa silic hoà tan. Đá gồm một khoáng chất SiO2.nH2O (opan), bề ngoài giống túp vôi nhưng không sủi bọt với HCl loãng và có độ rắn lớn hơn. Đá trầm tích hữu cơ Đá trầm tích hữu cơ là đá trầm tích mà sản phẩm tạo nên đá có nguồn gốc từ xác

sinh vật. Có một số đá sau đây: - Đá vôi: Đá vôi được tạo thành ở biển, do nhiều loài sinh vật biển trong cơ thể

chứa nhiều canxi khi chết đi để lại, ví dụ: san hô, trai, ốc, nhuyễn thể, tảo biển,... - Đá silic: Là sản phẩm của các loại Khuê tảo, Hải miên,... Đá rất cứng thường

có dạng phiến nên gọi là phiến silic. - Đá phôtphat: Là sản phẩm của động vật có xương sống và vác động vât khác,

cơ thể của chúng có nhiều Ca và P2O5. Ở Việt Nam gặp 2 loại sau đây: + Phôtphorit: Ca3(PO4)2: Thường được tạo thành trong các khe núi hoặc hang

đá vôi do di tích sinh vật chết từ lâu, nên còn gọi là phân lèn. Có màu vàng nâu hoặc trắng đen xen kẽ, có cấu tạo đồng tâm như mã não.

+ Đá phiến Apatit Ca5(PO4)3(F.Cl): Được hình thành do xác sinh vật biển chết đi, canxiphôtphat trong cơ thể bị hòa tan rồi kết tủa lại tạo nên. Có dạng đá phiến, hạt nhỏ, màu xanh xám hoặc nâu xanh.

- Đá than: Do xác thực phân hủy trong điều kiện yếm khí tạo nên. + Than bùn: Là do xác thực vật phân hủy không hoàn toàn trong điều kiện

yếm khí, tạo nên một thứ than xốp, màu nâu, nâu vàng hoặc nâu đen; còn nhiều di tích của rễ, cành, lá cây.

+ Than đá: Thực vật bị chôn vùi dưới sâu, bị phân hủy yếm khí đầu tiên tạo thành than bùn, sau đó lâu ngày thì bị ép cứng biến thành than nâu. Than nâu lâu dần thành than khói và thành than không khói. Dựa vào tỷ lệ C và chất bốc cháy mà người ta chia ra: than gỗ, than nâu, than mỡ, than gầy, than không khói,... Đá trầm tích hỗn hợp Là những đá cấu tạo từ sản phẩm hỗn hợp: vật liệu vỡ vụn, vật liệu hóa học, vật

liệu hữu cơ,... Có các loại như: đá sét vôi, đá vôi lẫn sét, đá vôi lẫn cát,... 1.2.2.3. Đá biến chất Đá macma hoặc trầm tích chịu tác động của nhiệt độ cao hoặc áp suất lớn thì bị

biến đổi về thành phần khoáng vật, thành phần hóa học và cả về kiến trúc tạo nên đá biến chất.

11

Đá biến đổi do nhiệt độ cao gọi là đá biến chất nhiệt; Đá biến đổi do áp suất lớn gọi là đá biến chất động lực.

Một số đá biến chất phổ biến như: - Đá phiến mica: Do các vảy mica xếp thành lớp nên gọi là phiến mica. - Đá Gơnai: Có thành phần khoáng vật giống đá granit (thạch anh, phenpat,

mica, hoocnơblen). Nếu từ macma thì gọi là octogơnai, nếu từ đá trầm tích thì gọi là paragơnai.

- Đá hoa (cẩm thạch): Là sản phẩm kết tinh của đá vôi hay những đá trầm tích giàu canxi khác; có màu trắng, hơi lục, hồng, vàng hoặc đỏ; sủi bọt với HCl loãng nhưng yếu hơn đá vôi.

- Đá quăczit: Do cát và cát kết biến đổi tạo thành. Đá có màu trắng, khi bị lẫn thì hơi đỏ, đỏ thẫm, còn gọi là đá “óc chó”.

12

CHƯƠNG 2

SỰ PHONG HÓA ĐÁ VÀ SỰ HÌNH THÀNH ĐẤT

2.1. SỰ PHONG HÓA ĐÁ 2.1.1. Khái niệm Các đá và khoáng vật ở lớp ngoài của vỏ trái đất dưới tác động của các yếu tố

ngoại cảnh sẽ bị phá hủy bởi các tác nhân khác nhau, dưới các hình thức khác nhau, được gọi chung một cụm từ là quá trình phong hóa đá. Sản phẩm của quá trình này gọi là mẫu chất, đó là các chất vô cơ, là nguyên liệu để hình thành đất.

2.1.2. Phân loại Dựa vào tính chất và tác nhân gây ra quá trình phong hóa, người ta phân biệt ra

ba loại phong hóa đá là: Phong hóa lý học; phong hóa hóa học và phong hóa sinh học. Thực tế trong tự nhiên các loại phong hóa này cùng đồng thời xảy ra, nhưng tùy vào từng khu vực, từng điều kiện cụ thể mà loại phong hóa này xảy ra mạnh hơn các loại phong hóa khác hoặc ngược lại.

2.1.2.1. Phong hóa lý học Là sự vỡ vụn của các loại đá thành những hạt nhỏ hơn, chưa có sự thay đổi về

thành phần và tính chất hóa học. Tác nhân gây ra là do các yếu tố vật lý, chủ yếu là nhiệt độ, nước và gió.

+ Tác nhân nhiệt độ: Đá được cấu tạo từ nhiều khoáng vật khác nhau, các khoáng vật khác nhau lại có hệ số giãn nở khác nhau. Khi nhiệt độ thay đổi thì các khoáng vật co giãn không đồng thời, nên đá sẽ bị nứt vỡ ra. Biên độ nhiệt càng lớn thì sự nứt vỡ càng mãnh liệt.

+ Tác nhân của nước: Nước chảy cuốn trôi đá, làm cho đá va đập vào nhau bị sứt vỡ ra; hoặc “nước chảy đá mòn”, nước chảy sẽ bào mòn đá, làm cho các phần tử trên bề mặt đá bị bứt ra khỏi đá; Nước xâm nhập vào kẽ nứt của đá, khi nhiệt độ xuống dưới 0OC sẽ bị đóng băng, thể tích tăng lên ép vào thành kẽ nứt làm cho đá nứt to hơn, bị vỡ vụn thêm.

+ Tác nhân của gió: Gió thổi mạnh cuốn bay đá, cuốn các hạt bụi nhỏ va đập vào đá cũng có tác dụng

mài mòn dần khối đá lớn đứng đầu ngọn gió. 2.1.2.2. Phong hoá hoá học Là sự phá huỷ đá bằng các phản ứng hoá học. Tác nhân chủ yếu là H2O, O2, CO2. Dạng phong hoá này làm cho đá bị biến đổi sâu sắc về thành phần và tính chất

hoá học. Có thể chia ra 4 loại: + Quá trình ôxy hoá: Do tác dụng của oxi và nước đá sẽ bị phá hủy theo quá

trình oxi hóa tạo thành chất dễ tan hơn. Ví dụ: FeS2 + n H2O + n O2 Fe2O3.n H2O + Fe(OH)3 + H2SO4

Pyrit Limonit + Quá trình hoà tan:

13

Do tác dụng của nước và CO2 đá sẽ bị phá hủy theo phản ứng hòa tan tạo thành chất dễ tan hơn.

Ví dụ: CaCO3 + H2O + CO2 Ca(HCO3)2 Đá vôi Bicacbonat canxi (dễ tan) + Quá trình hydrat hoá (thủyhợp): Là quá trình nước tham gia vào cấu tạo tinh

thể của khoáng vật. Ví dụ: CaSO4 + 2H2O CaSO4.2H2O Anhydryt Thạch cao + Quá trình sét hoá (thuỷ phân): Dưới tác dụng của nước và CO2 các ion kiềm và

kiềm thổ trong khoáng vật Aluminosilicat và Silicat sẽ bị ion H+ của nước chiếm chỗ trong mạng lưới tinh thể, để tạo ra các khoáng vật thứ sinh, trở nên dạng dễ hoà tan hơn.

Ví dụ: K2O.Al2O3.6SiO2 + nH2O + CO2 Al2O3.2SiO2.2H2O + K2CO3 + 4SiO2.nH2O Phenpat kali Kaolinit Opan

Các khoáng vật thứ sinh đó là gọi là khoáng sét của đất, chúng là những tinh thể nhỏ bé, thuộc kích thước keo đất, nên được gọi là keo sét của đất.

2.1.2.3. Phong hoá sinh học Là sự phá huỷ đá bởi các nhân tố sinh vật, bao gồm: vi sinh vật, thực và động vật

(kể cả con người). Ví dụ: Địa y và rêu bám rễ vào kẽ nứt, hoà tan và hút chất dinh dưỡng từ đá. Rễ

cây lớn cũng có thể đâm vào kẽ nứt của đá rồi lớn dần lên làm đá vỡ to ra. Các hợp chất hữu cơ do xác sinh vật phân hủy mang tính axit cũng có tác dụng phá hủy đá;...

2.1.3. SẢN PHẨM PHONG HOÁ Các sản phẩm do sự phong hoá đá và khoáng vật tạo ra được gọi chung là mẫu

chất. Mẫu chất là nguyên liệu chính của đất (95 - 98% trọng lượng đất), là cơ sở để hình thành đất; Mẫu chất chịu tác động sâu sắc của hoạt động sinh học dần dần được bổ sung thêm chất hữu cơ và trở thành đất. Căn cứ vào khả năng di chuyển của mẫu chất, người ta chia mẫu chất ra 3 loại

là: + Tàn tích (eluvi): là sản phẩm phong hoá được giữ lại tại chỗ. + Sườn tích (deluvi): là sản phẩm phong hoá bị cuốn trôi từ trên cao xuống và

tích tụ ở sườn và chân núi giống như sản phẩm dốc tụ. + Phù sa (aluvi): là loại mẫu chất hạt mịn do nước lôi cuốn và vận chuyển đi xa

rồi bồi tụ lại dọc đường đi của chúng. Căn cứ vào nguồn gốc hình thành người ta phân biệt làm 2 loại: + Mẫu chất tại chỗ: Là mẫu chất sau khi phong hoá ra thì được giữ lại tại chỗ. + Mẫu chất bồi tụ: Là mẫu chất do nơi khác đưa tới. 2.1.4. VỎ PHONG HOÁ Là lớp ngoài cùng của vỏ Trái đất chứa các sản phẩm của các quá trình phong

hoá đá và khoáng. Đất là phần trên cùng của vỏ phong hóa.

14

Do nguồn gốc của các loại mẫu chất khác nhau nên đã hình thành nên 2 loại vỏ phong hoá khác nhau, đó là: vỏ phong hoá tại chỗ (chứa mẫu chất tàn tích) và vỏ phong hoá trầm tích (chứa mẫu chất sườn tích và phù sa).

Ở Việt Nam có các loại vỏ phong hoá sau đây: - Vỏ phong hóa alit: gặp ở vùng núi cao >1.700m (ở miền Bắc) và >1.800m (ở miền

Nam). - Vỏ phong hóa feralit: Có ở độ cao từ 25-1.700m (ở miền Bắc) và từ 50-1.800m

(ở miền Nam). - Vỏ phong hóa macgalit-feralit: gặp ở vùng đá bọt bazan và đá vôi. - Vỏ phong hóa trầm tích sialit: là các vùng phù sa. Có các vỏ phong hóa như:

trầm tích sialit không mặn, trầm tích sialit mặn, trầm tích sialit chua mặn,... 2.2. QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH ĐẤT 2.2.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH ĐẤT Sự hình thành đất là một quá trình biến đổi vật chất rất phức tạp diễn ra ở lớp

ngoài cùng của vỏ Trái đất, dưới tác động của nhiều yếu tố khác nhau. Khi Trái đất chưa có sự sống, bấy giờ chỉ diễn ra sự phá huỷ đá mẹ (phong hóa)

tạo ra sản phẩm là các chất vô cơ có kích thước khác nhau, gọi chung là mẫu chất. Mẫu chất bị nước cuốn trôi, trầm tích lại một nơi nào đó, dần dần hình thành nên đá trầm tích. Có thể gọi đó là vòng Đại tuần hoàn địa chất. Thực chất của vòng đại tuần hoàn địa chất là quá trình phong hóa đá để tạo thành mẫu chất.

Khi Trái đất có sinh vật, đã bổ sung thêm một phần mới đó là các hợp chất hữu cơ. Mặc dù chất hữu cơ chỉ là một phần nhỏ của trọng lượng đất, nhưng đã làm cho mẫu chất trở thành đất, có thuộc tính sinh học của nó là độ phì và có khả năng sản xuất ra sản phẩm cây trồng, gọi đó là vòng Tiểu tuần hoàn sinh vật. Đây là vòng tuần hoàn không khép kín, mà theo kiểu xoáy trôn ốc. Nghĩa là sau một chu kì sống, sinh vật trả lại cho đất một lượng chất hữu cơ nhiều hơn, làm cho đất ngày càng phì nhiêu, màu mỡ hơn.

Như vậy, quá trình hình thành đất chỉ bắt đầu từ khi có sự sống xuất hiện. Bởi vậy bản chất của quá trình hình thành đất là sự thống nhất mâu thuẫn giữa vòng đại tuần hoàn địa chất và vòng tiểu tuần hoàn sinh học. Cơ sở của quá trình hình thành đất la vòng đại tuần hoàn địa chất, còn bản chất của quá trình hình thành đất là vòng tiểu tuần hoàn sinh vật.

2.2.2. CÁC YẾU TỐ HÌNH THÀNH ĐẤT Theo Đô-cu-trai-ep thì có 5 yếu tố hình thành đất là: Sinh vật, khí hậu, đá mẹ, địa

hình và thời gian (tuổi). Đối với đất trồng còn chịu tác động của yếu tố con người. 2.2.2.1. Sinh vật: Đây là yếu tố chủ đạo, vì nhờ nó mà mẫu chất trở thành đất.

Sinh vật có thể phân thành 3 nhóm chính là: Vi sinh vật, thực vật và động vật. Vi sinh vật

Vi sinh vật giữ vai trò rất quan trọng trong quá trình hình thành đất với hai chức năng chính:

- Phân giải và tổng hợp chất hữu cơ: Đó là quá trình khoáng hóa và quá trình mùn hóa chất hữu cơ. Quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ chứa cacbon và chứa

15

đạm, đã duy trì và ổn định vòng tuần hoàn cacbon và vòng tuần hòa đạm trong tự nhiên, đảm bảo cho cây xanh phát triển, từ đó duy trì sự sống các sinh vật khác trên Trái đất.

- Tạo nên đạm cho đất: Trong đá và khoáng không có đạm, mà đạm trong đất đầu tiên là nhờ các sinh vật cố định đạm từ nitơ khí trời. Đây là một khả năng đặc biệt chỉ có ở một số vi sinh vật, chúng được gọi là vi sinh vật cố định đạm. Nhờ vậy mà đất được bổ sung đạm và ngày càng màu mỡ hơn. Vai trò của thực vật

Thực vật là nguồn cung cấp chất hữu cơ chủ yếu cho đất (chiếm 4/5 tổng số chất hữu cơ của đất). Thực vật xúc tiến quá trình phong hóa đá tạo ra mẫu chất. Rễ cây làm tăng độ tơi xốp và tăng độ phì nhiêu cho lớp đất mặt. Thực vật còn có tác dụng giữ ẩm cho đất, hạn chế sự xói mòn rửa trôi các chất trong đất. Thảm thực vật khác nhau đã hình thành nên các loại đất có tính chất khác nhau. Vai trò của động vật

Động vật cung cấp chất hữu cơ cho đất bằng các chất thải của chúng và bằng xác cơ thể chúng khi chết đi. Mặt khác, động vật đào bới đất hoặc phân giun thải ra đã góp phần cải thiện tính chất vật lý của đất, tăng tính thoáng khí, tạo kết cấu tốt,....

2.2.2.2. Khí hậu Các yếu tố khí hậu có ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp tới quá trình hình thành

đất. * Ảnh hưởng trực tiếp: mưa, nhiệt độ, gió,... đẩy mạnh quá trình phong hóa đá

tạo ra mẫu chất. Mưa tạo ra độ ẩm cho đất, tạo ra sự xói mòn và rửa trôi các chất của đất; Nắng kéo dài, đất mất nước trở nên khô hạn; Nước còn ảnh hưởng tới màu sắc của đất.

* Ảnh hưởng gián tiếp: các điều kiện của khí hậu có tác dụng đẩy mạnh hay kìm hãm sự phát triển của sinh vật. Vì vậy, ở mỗi đới khí hậu khác nhau sẽ có những loại đất đặc thù ở đó.

2.2.2.3. Địa hình Địa hình bằng phẳng, dốc hay thấp trũng,... sẽ có tác dụng xói mòn hay tích lũy

mẫu chất và chất hữu cơ, làm cho sự hình thành và các quá trình biến đổi của đất sẽ theo các chiều hướng khác nhau.

Độ cao tuyệt đối khác nhau thì sự phân phối chế độ mưa, ẩm, nhiệt độ,... cũng khác nhau, từ đó sẽ ảnh hưởng tới quá trình phong hóa đá, sự phát triển, phân bố chủng loại sinh vật và tích lũy các chất trong đất. Vì thế độ cao khác nhau đã tạo ra các vành đai đất hoàn toàn khác nhau.

2.2.2.4. Đá mẹ Đá mẹ bị phong hóa cho ra mẫu chất, mẫu chất là nguyên liệu chính của đất. Vì

thế có thể nói đá giàu nguyên tố nào thì cho ra đất giàu nguyên tố đó. Ví dụ: đất đỏ phát triển từ đá bazan - một loại đá kiềm cho ra đất có tầng dày, có tổng hàm lượng dinh dưỡng cao, ngược lại đất được hình thành từ đá granit thì có tầng đất mỏng, nghèo dinh dưỡng, dễ bị khô hạn.

2.2.2.5. Thời gian (tuổi của đất)

16

Sự hình thành đất phải trải qua một thời gian dài. Người ta có các khái niệm sau: - Tuổi tuyệt đối của đất đồi núi được tính từ khi mẫu chất bắt đầu có tích lũy chất

hữu cơ cho đến hiện tại (người ta thường dùng phương pháp cacbon phóng xạ để định tuổi của mùn rồi suy ra tuổi tuyệt đối của đất). Tuổi tuyệt đối của đất đồng bằng được tính từ khi vùng đất đó thoát khỏi ảnh hưởng của thủy triều sông hoặc biển. Tuổi tuyệt đối được tình bằng năm.

- Tuổi tương đối của đất là sự chênh lệch về giai đoạn phát triển của các loại đất trên cùng một lãnh thổ có tuổi tuyệt đối như nhau. Nó được đánh gía bằng mức độ phát triển của đất trong những điều kiện ngoại cảnh nào đó.

2.2.2.6. Yếu tố con người Trong quá trình sử dụng đất để trồng trọt con người đã có tác động đến đất rất

sâu sắc, làm cho đất thay đổi rất nhanh chóng, có thể làm cho đất ngày càng màu mỡ hoặc thoái hóa đi.

Con người có thể xúc tiến sự hình thành đất trồng trọt sớm hơn và làm cho đất ngày càng màu mỡ; nhưng nếu du canh du cư, phát rừng làm rẫy, thì sau vài vụ gieo trồng đất sẽ bị kiệt quệ, mất sức sản xuất.

Sử dụng đất hợp lý là cách tác động tích cực vào đất để “bắt” đất cung cấp nhiều sản phẩm nhất, khai thác đất lâu dài và độ phì đất ngày càng được nâng cao.

2.3. HÌNH THÁI ĐẤT Hình thái đất là những đặc trưng của đất mà có thể quan sát được, đó là kết quả

của quá trình hình thành và phát triển của đất. Người ta quan sát hình thái của đất qua phẫu diện đất (profile). Phẫu diện đất

(profile) là mặt phẳng cắt thẳng đứng từ mặt đất xuống các tầng sâu của đất. Các đặc trưng hình thái của đất mà có thể quan sát được đó là: 2.3.1. Các tầng đất Trong quá trình hình thành đất, các vật chất được tạo ra vì những lý do khác nhau

chúng sẽ được di chuyển theo không gian và được tích lũy lại ở các vị trí khác nhau. Kết quả đã tạo ra các tầng đất khác nhau mà ta có thể quan sát được dễ dàng. Người ta gọi các tầng đất trong phẫu diện đất là tầng phát sinh. Các tầng đất khác nhau được phân biệt nhờ một số dấu hiệu như: màu sắc, kích thước cấp hạt (thành phần cơ giới), độ chặt, kết cấu,.... Một phẫu diện đất rừng tự nhiên (đất địa thành) thường có 4 tầng là: O, A, B

và C theo thứ tự từ mặt đất xuống sâu như sau: Tầng O: là tầng hữu cơ (còn gọi là tầng thảo mục). Tầng này chứa xác thực vật

và động vật chưa được phân giải hoặc mới ở trạng thái bán phân giải. Cần lưu ý rằng tầng O chỉ có ở đất rừng chưa khai thác, còn đất đã được khai

thác để trồng trọt mất thảm thức vật rừng, thì tầng này xem như không có. Tầng A: gọi là tầng rửa trôi (eluvial). Là tầng đất chứa nhiều mùn. Trong thực tế

tầng này có nhiều chất bị rửa trôi xuống các tầng sâu ngay cả sét, chính vì thế người ta gọi là tầng rửa trôi. Thường nhóm này người ta chia ra các tầng phụ A1, A2, A3.

17

Tầng B: gọi là tầng tích tụ (illuvial). Là tầng chứa các hợp chất như oxyt sắt, nhôm, khoáng sét bị rửa trôi từ trên xuống. Cũng có trường hợp các chất này được hình thành tại chỗ hoặc từ những tầng phía dưới đi lên. Tầng B trong nhiều vùng đất có thể tách ra các tầng phụ B1, B2, B3.

Tầng C: Tầng mẫu chất; chứa các sản phẩm phong hóa từ đá.

Tầng D: Tầng đá mẹ. Là tầng đá gốc. Đối với đất đồng bằng (đất thủy thành): Phẫu diện đất không tuân theo đúng quy luật trên, các

tầng đất trong phẫu diện của các loại đất khác nhau hoặc ở những vị trí khác nhau sẽ rất khác nhau, phụ thuộc vào chế độ nước và phương thức canh tác cây trồng cạn hay cây trồng nước.

Ví dụ: đặc trưng một phẫu diện đất lúa nước ở vùng đồng bằng có các tầng như sau:

Tầng Ac - tầng canh tác. Tầng P - tầng đế cày. Tầng B - tầng tích tụ, loang lổ đỏ vàng. Tầng G - tầng glây.

Hình 1 - Sơ đồ cấu tạo phẫu diện đất

2.3.2. Màu sắc đất Màu sắc đất thể hiện thành phần hóa học của đất, thành phần các chất chứa trong

đất. Màu sắc đất rất phong phú, nhưng đều được tạo nên bởi 3 màu cơ bản là: trắng, đen và đỏ.

Màu đen chủ yếu là do mùn tạo nên, mùn càng nhiều thì đất càng đen. Đôi khi màu đen còn do oxit mangan (MnO2) tạo nên.

Màu đỏ của đất chủ yếu do oxyt sắt (Fe2O3) tạo nên. Nếu oxyt sắt ngậm nước chúng có màu vàng.

Màu trắng chủ yếu là do thạch anh (SiO2), khoáng sét (kaolinit) hay canxi cacbonat (CaCO3) tạo nên. Đất càng trắng chứng tỏ mùn càng ít, càng nghèo dinh dưỡng.

Ngoài ra đất bị glây thì có màu xanh xám, chủ yếu là do hợp chất Fe hóa trị 2 (FeO.nH2O) tạo ra.

Trong thực tế đất có nhiều màu sắc khác nhau, không có một loại đất nào đồng nhất một màu, mà luôn có sự pha trộn giữa các màu, trong đó có một màu là chủ đạo. Người ta có thể dựa vào màu sắc của đất để đặt tên cho đất.

2.3.3. Chất xâm nhập và chất mới sinh

Tầng O Tầng A Tầng B Tầng C Tầng D

18

Trong quá trình nghiên cứu phẫu diện đất người ta gặp những vật liệu khác nhau, người ta phân biệt ra 2 loại:

- Các chất (hoặc vật liệu) mà không có nguồn gốc từ quá trình hình thành và phát triển của đất thì gọi là chất xâm nhập (còn gọi là chất lẫn vào), như: mảnh sành, gạch vụn,...

- Các chất (hoặc vật liệu) được sinh ra có nguồn gốc (hay là kết quả) của quá trình hình thành đất thì gọi là chất mới sinh. Dựa vào nguồn gốc hình thành có thể chia ra:

+ Chất mới sinh có nguồn gốc hóa học như: kết von, đá ong,... + Chất mới sinh có nguồn gốc sinh học như phân giun, tổ mối,... Trên cơ sở chất mới sinh ta có thể nhận định được tính chất đất và một số quá

trình xảy ra trong đất, ví dụ: gặp kết von hay đá ong ta biết được đất đã có qúa trình tích lũy sắt.

2.4. MỘT SỐ QUÁ TRÌNH THƯỜNG XẢY RA TRONG ĐẤT Dưới tác động của các điều kiện tự nhiên khác nhau, mỗi loại đất không chỉ

chịu ảnh hưởng của một quá trình nhất định, mà chịu ảnh hưởng của nhiều quá trình khác nhau, trong đó có một hoặc vài quá trình chiếm ưu thế, quyết định tính chất đất.

Sau đây là một số quá trình thường xuất hiện trong sự hình thành đất Việt nam.

2.4.1. Quá trình hóa sét Trong quá trình phong hóa hình thành đất, các khoáng thứ sinh alumin silicat

phức tạp được hình thành từ các khoáng vật nguyên sinh silicat như fenspat, mica, amphibolit,...

Ví dụ: Sự phá hủy của fenspat kali: K2O.Al2O3.6SiO2 + nH2O + CO2 Al2O3.2SiO2.2H2O + K2CO3 +

4SiO2.nH2O fenspat kali kaolinit Các khoáng vật thứ sinh đó gọi là khoáng sét của đất, chúng là những tinh

thể nhỏ bé, thuộc kích thước keo đất, nên được gọi là keo sét của đất. Như vậy: Hóa sét là quá trình biến đổi khoáng vật nguyên sinh (chủ yếu là

silicat và alumin silicat) tạo thành các khoáng sét. Quá trình hóa sét thường kèm theo sự rửa trôi các chất kiềm dưới dạng muối

cacbonat. Điều kiện khí hậu, địa hình, đá mẹ,... ảnh hưởng đến thành phần và số lượng

sét trong đất. Ở vùng khí hậu nóng ẩm quá trình hóa sét diễn ra mạnh và hình thành chủ yếu là kaolinit. Ở vùng khí hậu lạnh thì hình thành chủ yếu là sét monmorilonit. Địa hình cao bị rửa trôi mạnh, đất chua thì hình thành chủ yếu là kaolinit. Địa hình thấp trũng, tích lũy nhiều canxi thì hình thành chủ yếu là sét monmorilonit.

Ở nước ta, khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, sinh vật phát triển mạnh, quá trình hóa sét diễn ra mạnh, hầu hết vùng đồi núi có thành phần sét chủ yếu là kaolinit, chỉ có

19

một ít đất đen ở thung lũng đá vôi, đá secpentin thì thành phần sét monmorilonit khá cao.

2.4.2. Quá trình hình thành đá ong và kết von (còn gọi là quá trình tích lũy tuyệt đối Fe, Al)

2.4.2.1. Quá trình hình thành đá ong Về mùa mưa các chất Fe bị hòa tan trong nước dưới dạng oxyt và hydroxyt Fe

hóa trị 2, Al thì tồn tại trong các keo sét, chúng được di chuyển theo nước. Sự di chuyển bằng 2 đường chính là từ nước chảy tràn trên mặt đất và từ nước ngầm. Tất cả được trôi xuống nước ngầm tích đọng lại ở chân đồi núi. Đến mùa khô, khi lớp đất trên mặt bị khô hạn, nước ngầm theo khe mao quản bốc lên tầng mặt đất, rồi bị oxy hóa thành oxyt và hydroxyt Fe hóa trị 3 kết tủa lại thành vệt sắt dưới dạng HFeO2 (gơtit) hoặc Fe(OH)3, Fe2O3nH2O (limonit). Các vệt sắt này được tích lũy rồi lớn dần lên và nhiều ra nối liền lại với nhau làm thành một mạng lưới sắt dày đặc, bao bọc ở giữa nhiều ổ keo kaolinit (Al2O3.2SiO2.2H2O), tạo nên đá ong.

Khi ở dưới đất, đá ong còn mềm, khi lộ ra ngoài mặt đất các vệt oxyt Fe bị oxy hóa thêm và bị khử nước, nên tiếp tục kết tinh cứng rắn lại, các ổ kaolinit mềm nên bị ăn mòn đi để lại những lỗ như tổ ong, nên gọi là đá ong. Thành phần chủ yếu của đá ong là oxyt và hydroxyt sắt.

Đá ong có 3 loại: Tổ ong, hạt đậu và phiến. Đá ong tổ ong thường gặp ở các vùng đồi thấp tiếp giáp với đồng bằng. Đồi

càng trọc, càng trơ trụi thì đá ong càng nhiều và sự xuất hiện càng nông, thậm chí tạo thành các bãi đá ong lộ thiên.

Ở những vùng núi đá vôi, Fe gặp môi trường trung tính hay kiềm sẽ kết tủa lại các hạt sắt tròn, lâu ngày các hạt sắt tròn nối liền với nhau kết gắn lại tạo nên đá ong hạt đậu.

Trong trường hợp nhiều lớp sắt chồng chất lên nhau thì tạo ra đá ong dạng phiến. Loại này ít gặp và nguyên nhân chưa rõ.

Như vậy đá ong hình thành là do nước ngầm và sự bốc hơi của nước ngầm quyết định. Vì thế ở những nơi nước ngầm không tích lũy được (ở đỉnh núi đồi hoặc sườn núi đồi) hoặc ở vùng đồng bằng thường xuyên có nước trên mặt (hạn chế được sự bốc hơi của nước ngầm) thì không hình thành đá ong.

Sự xuất hiện đá ong là dấu hiệu của sự thoái hóa đất. Những đất có đá ong thì chua, nghèo dinh dưỡng ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng phát triển của nhiều loại cây trồng. Đá ong sẽ làm cho tầng đất mặt mỏng dần, thậm chí không thể canh tác được nữa.

2.4.2.2. Quá trình hình thành kết von Về cơ chế hình thành cũng do Fe2+ bị oxy hóa thành Fe3+ tích lũy trong đất ở

dạng Fe(OH)3 hoặc Fe2O3nH2O, tạo nên những giáp sắt bao quanh vật thể nào đó hoặc kết tủa sắt ở dạng viên, gọi là những hạt kết von.

Như vậy về nguồn gốc hình thành không phải chỉ từ nước ngầm, mà có thể ngay từ dung dịch đất, vì bản thân trong đất nhiệt đới ẩm vốn dĩ chứa nhiều sắt.

20

Dựa vào hình dạng và nguyên nhân tạo kết von mà chia ra: Kết von tròn, kết von hình ống, kết von gạc nai hoặc củ gừng và kết von giả. Kết von tròn có một nhân ở giữa và sắt tạo thành những vòng cầu đồng tâm xung quanh nhân, thường được kết tủa từ dung dịch thật, có màu nâu đen, nếu màu đen và mềm là kết von MnO2, kết von hình ống thường rỗng ở giữa, kết von giả là các mảnh đá hay khoáng vật được sắt bao bọc xung quanh. Quy luật phân bố: Ở những đồi thấp chỗ nào cũng có kết von, nhưng nhiều nhất là ở chân đồi (vì nơi ấy tụ đọng được nhiều sắt); Ở vùng núi ít có kết von (hoặc chỉ có kết von giả mà thôi); Những nơi tiếp giáp với đá vôi hoặc đất có nhiều vỏ sò, hến thì hàm lượng kết von tăng vọt (chứng tỏ cation kiềm có ảnh hưởng lớn đến việc kết tủa sắt); Những vùng đất thấp bằng thì ít có kết von hoặc chỉ gặp kết von tròn mà thôi; Đất ngập nước quanh năm thì không có kết von. Nếu kết von còn ít từ 10-15% và ở sâu thì chưa ảnh hưởng lớn, thậm chí một số cây lại mọc tốt trên loại đất này (như cây dứa). 2.4.3. Quá trình Feralit (còn gọi là quá trình tích lũy tương đối Fe, Al )

Đây là quá trình diễn ra rất điển hình ở Việt Nam và là một quá trình hình thành đất phổ biến ở vùng nhiệt đới ẩm, hình thành nên đất Feralit (đất đồi núi) có màu vàng đỏ hay đỏ vàng.

Ở vùng nhiệt đới nóng ẩm, các khoáng vật bị phá hủy mạnh mẽ tạo ra các oxit: SiO2, Al2O3, Fe2O3 và oxit của các kim loại kiềm và kiềm thổ.

Trong điều kiện ẩm độ cao, nên: - Các oxit Fe, Al kết tinh thành các oxit (R2O3) ngậm nước kết tủa:

Fe2O3.nH2O (limonit), Al2O3.nH2O (boxit), khó rửa trôi, nên bị rửa trôi ít. - SiO2 bị thủy phân thành H2SiO3 hòa tan, nên bị rửa trôi nhiều. - Oxit của các kim loại kiềm và kiềm thổ bị thủy phân thành các hydroxyt hòa

tan, nên bị rửa trôi nhiều. Do R2O3 bị rửa trôi ít hơn nên tồn tại trong đất nhiều hơn, làm cho tỷ lệ % Fe

và Al trong đất tăng lên so với các nguyên tố khác, gọi đó là sự tích lũy tương đối. Sự rửa trôi càng mạnh thì sự tích lũy tương đối Fe và Al càng thuận lợi.

Quá trình tích lũy Fe, Al tương đối và tuyệt đối có liên quan chặt chẽ với nhau. Quá trình tích lũy Fe, Al tương đối giải phóng ra Fe, Al tạo điều kiện cho việc hình thành kết von và đá ong. Cả hai quá trình đều gọi là tích lũy, nhưng hoàn toàn khác nhau về bản chất, nên không thể coi hai quá trình là một. Trong một số trường hợp nhất định, kết quả của quá trình feralit sẽ dẫn đến sự hình thành kết von và đá ong. Tuy nhiên không thể coi sự hình thành kết von và đá ong là kết quả tất yếu của quá trình tích lũy Fe, Al tương đối.

- Các nhà khoa học đất thường dựa vào tỷ lệ SiO2/Al2O3, SiO2/Fe2O3, SiO2/R2O3 để đánh giá quá trình Feralit, tỷ lệ trên càng thấp thì quá trình Feralit diễn ra càng mạnh:

Tỷ lệ SiO2R2O3

< 2 thì quá trình feralit mạnh;

21

= 2 thì quá trình feralit điển hình; > 2 thì quá trình feralit yếu. Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ quá trình feralit: - Độ cao tuyệt đối: Càng lên cao nhiệt độ càng giảm dần, khí hậu càng lạnh, ẩm

độ càng tăng, quá trình feralit yếu dần, quá trình tích lũy mùn lại tăng lên. Ở nước ta quá trình feralit xảy ra ở vành đai độ cao là: ở miền Bắc từ 25 - 900m, ở miền Nam từ 50 - 1000m.

- Đá mẹ và địa hình: Điều kiện địa hình càng dốc, càng dễ thoát nước thì quá trình feralit xảy ra càng mạnh. Đá mẹ càng cứng rắn thì quá trình feralit càng mạnh (do phong hóa ít, đá mẹ lại nghèo Ca, Mg mà rửa trôi nhiều thì tỷ lệ Fe, Al sẽ tăng nhanh).

- Thảm thực vật thưa thớt thì quá trình feralit xảy ra càng mạnh (vì làm tăng sự rửa trôi).

2.4.4. Quá trình glây Quá trình glây là hiện tượng đặc trưng xảy ra trong đất yếm khí, đất ngập nước

dài ngày (đất thừa ẩm), phổ biến ở vùng đất đồng bằng và một số đất ngập nước vùng đồi núi như: đất lầy thụt, đất thung lũng dốc tụ trồng lúa nước,...

Bản chất của quá trình glây là quá trình khử sinh vật rất phức tạp trong điều kiện yếm khí, với sự tham gia của vi sinh vật yếm khí.

Một đặc điểm quan trọng của quá trình glây là sự tích lũy các sản phẩm khử: Fe3+ thành Fe2+ do kết quả hoạt động của vi sinh vật yếm khí (nhóm vi sinh vật khử Fe và vi khuẩn Clostridium), cùng với sự khử Mn4+ thành Mn2+ và các sản phẩm phân giải chất hữu cơ trong điều kiện yếm khí (CH4, H2, H2S,...). Fe2+ sau khi được hình thành, nếu đất tiếp tục bị yếm khí thì nó cùng với silicat và khoáng sét tái tổng hợp ra silicat thứ sinh, trong đó Fe ở dạng hóa trị 2 làm cho các khoáng này có màu xanh, xanh lơ, hay xanh thẫm. Tầng đất chứa nhiều khoáng thứ sinh này sẽ có màu xanh đặc trưng và có mùi tanh hôi, gọi là tầng glây (sét gan trâu).

Nếu tình trạng ẩm của đất không kéo dài thì tầng glây không hình thành mà chỉ hình thành những vệt glây, tầng đất có rải rác những vệt glây gọi là tầng bị glây hóa.

Sản phẩm xuất hiện đầu tiên trong quá trình khử sắt là Fe(HCO3)2. Hợp chất sắt Fe(HCO3)2 rất dễ di động và háo khí, khi gặp oxy nó bị oxyhóa thành Fe3+.

4Fe(HCO3)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3 + 8CO2

Quá trình này nó tạo nên lớp váng có màu đỏ trên mặt ruộng ngập nước lâu ngày và những vệt đỏ vàng loang lổ xen kẽ với các vệt xám xanh trong đất có điều kiện khô và ẩm xen kẽ. Nếu điều kiện khô hạn kéo dài thì tạo thành kết von rải rác với các vệt glây.

Trong quá trình glây còn sinh ra Mn2+ là ion dễ bị rửa trôi như sắt. Đó là hiện tượng tầng canh tác của đất phù sa bị nhạt dần từ màu nâu sang màu nâu nhạt, là do Fe2+ và Mn2+ bị rửa trôi nhiều, tạo ra đất gọi là đất "bạc điền" hay đất "gan gà".

Trong quá trình glây còn tạo ra H2S và FeS. H2S tạo ra nhiều trong điều kiện đất có nhiều chất hữu cơ, lúc đó sẽ gây độc cho cây. Đó là hiện tượng xảy ra ở đất

22

bạc màu nếu vùi nhiều cây phân xanh mà cấy ngay thì sẽ làm cho rễ lúa bị thối đen. FeS sinh ra nhiều hay ít phụ thuộc vào lượng Fe trong đất, nhưng FeS không hại cho cây trồng nhiều vì nó rất khó tan.

Trong quá trình glây còn hình thành một số khoáng rất khó bị oxyhóa như FeCO3 (xiđêrit), Fe3(PO4)2.8H2O (vivianit), gây ra hiện tượng đất giàu lân tổng số nhưng nghèo lân dễ tiêu.

Trong quá trình glây, đạm cũng bị biến đổi nhiều: NO3- bị khử thành N2 gây ra

hiện tượng mất đạm của đất. Còn đối với lân thì phôtphat sắt 3 bị khử thành phôtphat sắt 2 dễ tan hơn lại có lợi cho cây. Vì vậy bón dạng lân khó tan (như apatit, phôtphorit) một lượng lớn sẽ có tác dụng lâu dài cho nhiều vụ sau.

Như vậy: Quá trình glây xảy ra mạnh ở những đất ngập nước lâu ngày, như đất lầy, đất phù sa úng nước, đất phèn,... Ở những đất như đất cát, đất bạc màu, đất đỏ vàng trồng lúa nước, đất trồng một vụ lúa và một vụ màu thì trong phẫu diện đất có thể xuất hiện tầng bị glây hóa mà thôi.

Tùy theo thời gian ngập nước, mức độ yếm khí trong đất và độ sâu của mực nước ngầm mà tầng glây dày hay mỏng và ở nông hay sâu.

Đặc điểm chung của tầng đất glây là có thành phần cơ giới nặng, dẻo, dính, bí chặt, không có kết cấu, đất chua, nhiều chất độc cho cây trồng như CH4, H2S,...

Đất bị glây mạnh, tầng glây ở nông thì ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng và phát triển của cây, kể cả những cây ưa nước như lúa. Vì vậy ở những đất bị glây mạnh ta phải thay đổi môi trường đất từ trạng thái khử sang trạng thái oxyhóa.

*

* *

23

CHƯƠNG 3 CHẤT HỮU CƠ CỦA ĐẤT

3.1. KHÁI NIỆM, NGUỒN GỐC VÀ THÀNH PHẦN CHẤT HỮU CƠ TRONG ĐẤT

3.1.1. Khái niệm Chất hữu cơ là một bộ phận cấu thành đất, là nguyên liệu để tạo nên độ phì nhiêu

của đất; là phần quý giá nhất của đất, là kho dự trữ dinh dưỡng cho cây trồng. Số lượng, thành phần và tính chất của chất hữu cơ có ảnh hưởng lớn đến quá

trình hình thành đất và các tính chất lý, hóa, sinh học xảy ra trong đất. 3.1.2. Nguồn gốc chất hữu cơ trong đất Chất hữu cơ trong đất có nguồn gốc từ tàn tích sinh vật, bao gồm xác thực vật,

động vật và vi sinh vật đất (trong đó xác thực vật chiếm tới 4/5 tổng số chất hữu cơ của đất) và từ các sản phẩm phân giải và tổng hợp được của vi sinh vật.

Đối với đất trồng trọt thì chất hữu cơ trong đất còn do con người bổ sung vào đất các nguồn hữu cơ khác như phân chuồng, phân bắc, phân xanh, phân rác, bùn ao,...

3.1.3. Thành phần của chất hữu cơ trong đất Chất hữu cơ trong đất có thể chia ra 2 bộ phận: - Chất hữu cơ chưa bị phân giải (còn nguyên hình thể ban đầu) như: rễ cây, thân

lá cây, xác động vật,... đây không phải là phần chính của chất hữu cơ trong đất. - Các chất hữu cơ đã bị phân giải: đây là phần chính của chất hữu cơ trong đất.

Bộ phận này được chia làm 2 phần: + Nhóm chất hữu cơ ngoài mùn (không phải là mùn): đó là sản phẩm phân giải

của chất hữu cơ, gồm các hợp chất hữu cơ đơn giản chứa C và N như: gluxit, protit, lipit, các axit hữu cơ, các andehyt, lignin, tanin, nhựa, sáp... (chiếm 10-15%).

+ Nhóm hợp chất hữu cơ phức tạp gọi là mùn, (chiếm 85-90%). 3.2. QUÁ TRÌNH BIẾN HÓA CHẤT HỮU CƠ TRONG ĐẤT Sự biến hóa chất hữu cơ trong đất là một quá trình sinh hóa rất phức tạp, bằng

các phản ứng hóa học có sự tham gia tích cực của hệ vi sinh vật đất. Có thể tóm tắt quá trình biến hóa chất hữu cơ theo sơ đồ sau đây:

Muối khoáng: R+ (NO3

-, NO2- CO3

2-, SO4

2-, PO43-...), NH3,

CO2, H2O, H2S, CH4, PH3,..

CHẤT HỮU CƠ

Chất mùn

VSV cố định đạm

Khoáng hóa từ từ

N2

R: có thể là: Ca2+, Mg2+, K+, Na+, Fe3+, Al3+, NH4+,...

24

3.2.1. QUÁ TRÌNH KHOÁNG HÓA CHẤT HỮU CƠ 3.2.1.1. Khái niệm: Quá trình khoáng hóa chất hữu cơ là quá trính phân giải

hoàn toàn chất hữu cơ trong đất dưới tác dụng của quần thể vi sinh vật để tạo ra các sản phẩm như muối khoáng, NH4

+, CO2, H2O, các chất khí H2S, CH4, PH3,... Sự khoáng hóa chất hữu cơ được tiến hành bằng các phản ứng sinh hóa học với

sự tham gia của nhiều loại vi sinh vật đất, có thể tóm tắt qua 3 bước: Thủy phân peptit, axit amin, cácloại đường (hexoza, pentoza, sacaroza,

glucoza,...), polyphenol, glyxerin, axit béo. Thực hiện các phản ứng khử amin, oxyhóa-khử, khử cacboxyl,... Các rượu,

các andehyt, các axit hữu cơ mạnh vòng, mạch thẳng, các axit hữu cơ no và không no, các hợp chất phenon và quynon, các hợp chất cacbon đơn giản và các axit vô cơ. Khoáng hóa hoàn toàn: Theo 2 con đường: - Háo khí R2SO4, R3PO4, R2(SO4)3, R2(PO4)3, R2SO3, RNO3, RNO2, NH3,

CO2, H2O,... (R có thể là: Ca2+, Mg2 +, K+, Na+, Fe3+, Al3+, NH4+,...)

- Yếm khí CH4, H2, N2, H2S, PH3, NH3, CO2, H2O 3.2.1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình khoáng hóa - Khí hậu: để tạo môi trường khoáng hóa thích hợp, các vi sinh vật phân giải chất

hữu cơ đòi hỏi nhiệt độ từ 25 - 300C và ẩm độ khoảng 70%, đặc trưng cho khí hậu nhiệt đới nóng ẩm của Việt Nam.

- Tính chất đất: Đất có thành phần cơ giới nhẹ (đất cát, đất bạc màu, thịt nhẹ) tơi xốp, thoát nước, pH trung tính là môi trường thích hợp cho hệ vi sinh vật háo khí hoạt động phân giải chất hữu cơ, nên quá trình khoáng hóa sẽ chiếm ưu thế.

- Đặc điểm chất hữu cơ: Các loại cây thân thảo, cây non, cây lá to giàu đường, C/N thấp,... thường phân giải dễ hơn, nên quá trình khoáng hóa sẽ nhanh và mạnh hơn.

3.2.2. QUÁ TRÌNH MÙN HÓA CHẤT HỮU CƠ TRONG ĐẤT 3.2.2.1. Khái niệm Mùn là sản phẩm tổng hợp được hình thành nhờ sự hoạt động của nhiều loại vi

sinh vật trong đất. Quá trình mùn hóa là quá trình kết hợp các phản ứng phân giải và các phản ứng tổng hợp chất hữu cơ do vi sinh vật đảm nhiệm, để tạo ra một hợp chất hữu cơ phức tạp, cao phân tử, có chứa các hợp chất cấu tạo mạch vòng (hợp chất thơm) gọi là mùn.

3.2.2.2. Các bước mùn hóa trong đất Các nhà khoa học đất trên thế giới đã chấp nhận rằng: hợp chất mùn được hình

thành theo 3 bước chính, có thể tóm tắt như sau: * Bước 1: Từ các hợp chất hữu cơ như protit, lipit, lignin, tanin,... (của xác sinh

vật hoặc sản phẩm tổng hợp của vi sinh vật), chúng được các vi sinh vật phân giải thành các sản phẩm hữu cơ trung gian.

* Bước 2: Dưới tác động của các vi sinh vật tổng hợp, các hợp chất hữu cơ trung gian tạo thành các liên kết hợp chất, đó là các hợp chất phức tạp như: các chất tạo

25

nhân vòng, các chất tạo mạch nhánh và các chất tạo nhóm định chức cho hợp chất mùn.

* Bước 3: Trùng hợp các liên kết hợp chất phức tạp đó thành hợp chất mùn. 3.2.2.3. Cấu tạo chung của một phân tử mùn Một phân tử mùn có 4 phần: - Nhân vòng: có nguồn gốc từ các hợp chất hữu cơ chứa gốc phenon, quinon như:

benzen, naftalin, antraxen, furan, pirol, indol, piridin, quinolin,...

O

Benzen Naftalin Antraxen Fural N N N N H H

Pirol Indol Piridin Quinolin - Mạch nhánh: có thể là các hợp chất hydratcacbon hay hợp chất chứa nitơ. - Các nhóm định chức: như cacboxyl (-COOH), hydroxyl (-OH), cacbonyl

(=CO), metoxyl (-O-CH3),... - Cầu nối: có thể là một nguyên tử (-O-; =N-), hoặc một nhóm nguyên tử (=NH;

=CH2), ... 3.2.2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình mùn hóa Khí hậu - Chế độ nhiệt: nhiệt độ thích hợp cho các vi sinh vật tham gia vào quá trình mùn

hóa chất hữu cơ là 25 - 300C và ẩm độ > 70%. - Chế độ ẩm: Trong điều kiện khô hanh quanh năm thì tốc độ mùn hóa chậm,

nhưng nếu thường xuyên ngập nước thì quá trình mùn hóa xảy ra trong điều kiện yếm khí sinh ra nhiều chất độc, ảnh hưởng đến hoạt động của vi sinh vật, làm giảm tốc độ mùn hóa. Trong điều kiện mùa ẩm và mùa khô xen kẽ thì mùn được tích lũy nhiều nhất. Ở mùa nóng ẩm thuận lợi cho quá trình phân giải, đến mùa khô các sản phẩm phân giải đó được vi sinh vật chuyển hóa, trùng hợp lại, tạo thành mùn. Tính chất đất: Đất có thành phần cơ giới nặng quá trình tích lũy mùn thuận lợi

hơn đất có thành phần cơ giới nhẹ. Đất cát, đất bạc màu quá trình phân giải nhanh và khả năng giữ mùn kém. pH trung tính là môi trường thích hợp cho hệ vi sinh vật mùn hóa hoạt động tốt. Đất giàu Ca2+, Mg2+ thì mùn được tích lũy nhiều hơn, vì Ca2+, Mg2+ vừa tạo pH trung tính, vừa cung cấp dinh dưỡng cho vi sinh vật hoạt động, vừa tạo liên hết với các axit mùn tạo thành hợp chất bền, ít bị rửa trôi.

26

Đặc điểm xác hữu cơ: Các loại cây thân thảo, cây non, cây lá to giàu đường, tinh bột, protit, lipit, tỷ lệ C/N thấp (< 25), quá trình hình thành mùn nhanh hơn và cho ra mùn nhuyễn. Ngược lại các loại cây thân gỗ lâu năm, cây lá kim, cây bụi gai chứa nhiều xenlulo, sáp nhựa, tanin,... tỷ lệ C/N lớn, thì thường cho ra mùn thô.

3.2.2.5. Thành phần mùn và đặc điểm của chúng Người ta dùng biện pháp hòa tan mùn trong các dung môi khác nhau để tách mùn

ra các thành phần khác nhau. Kết quả cho thấy chất mùn gồm 3 tổ hợp chính là: axit humic, axit fulvic và humin.

Axit humic Là một tổ hợp của mùn, có màu nâu sẫm hoặc nâu đen, đó là một axit hữu cơ cao

phân tử chứa nitơ, có chứa các hợp chất cấu tạo mạch vòng, được hình thành trong môi trường trung tính, không tan trong nước và axit vô cơ, nhưng tan trong dung dịch kiềm loãng,....

- Thành phần nguyên tố hóa học chủ yếu của axit humic là: C: 50 - 62%; H: 2,8 - 6%; O: 31 - 41%; N: 2,0 - 6%; các nguyên tố tro như: P, S, Al, Fe, Si,...(1 - 10%).

Phân tử lượng của axit humic rất lớn, hiện nay còn có nhiều ý kiến khác nhau, như: 3.000-1.000.000 (Russel, 1983); 1.300 (Oden, 1912-1919); 30-50.000 (Flaig, 1929),...

Axit humic có cấu trúc phân tử rất phức tạp: - Các hợp chất cấu tạo mạch vòng chiếm 50 - 60% trọng lượng phân tử mùn. - Các hợp chất mạch nhánh chiếm 25 - 40% trọng lượng phân tử mùn. - Các nhóm định chức chiếm 10 - 25% trọng lượng phân tử mùn. * Những tính chất cơ bản của axit humic: + Tính axit thấp (pH = 3 - 3,6) do nhiều nhân vòng và nhiều nhóm định chức

OH. + Ít di động, mức độ ngưng tụ cao do trọng lượng phân tử lớn, nên ít bị rửa trôi. + Khả năng hấp thu của keo mùn axit humic rất cao: 300 - 600 lđl/100g keo. + Tính đệm của axit humic cao do mạch nhánh có nhiều hợp chất chứa nitơ. Axit Fulvic Là một tổ hợp của mùn, có màu vàng rơm, đó là một axit hữu cơ cao phân tử

chứa nitơ, có chứa các hợp chất cấu tạo mạch vòng, hình thành trong môi trường chua, dễ tan trong nước, axit, bazơ và nhiều dung môi hữu cơ khác.

Thành phần các nguyên tố hóa học: C: 40 - 52%; H: 3,5 - 5% ; O: 40 - 48%; N: 2,4%, hàm lượng các nguyên tố tro từ 7-10%

- Cấu trúc phân tử axit fulvic tương tự như axit humic, nhưng nhân vòng ít hơn, mạch nhánh nhiều hơn, nên axit fulvic có tính ưa nước, khả năng ngưng tụ keo kém, độ phân tán cao, khả năng di động lớn, nhiều nhóm định chức COOH nên chua hơn (pH = 2,6 - 2,8).

- Axit fulvic cũng có khả năng hấp phụ trao đổi cao (T: 120-150 lđl/100g keo). Trạng thái tồn tại của các axit mùn

27

Trong đất các axit mùn rất ít ở trạng thái tự do, mà chủ yếu kết hợp với các cation tạo thành các phức chất và các muối humat (H) và muối fulvat (F). Các muối và phức chất được chia thành 3 nhóm:

- Nhóm H1 và F1: các axit mùn kết hợp với các cation kim loại kiềm hóa trị 1 (K+, Na+ và NH4

+) tạo thành các muối có màu nâu, phân tử nhỏ, không bền, dễ bị hòa tan trong nước nên dễ bị rửa trôi.

- Nhóm H2 và F2: các axit mùn kết hợp với cation kim loại hóa trị 2 (Ca2+, Mg2+) tạo thành các muối có màu xám, có phân tử lớn hơn, không tan trong nước, là keo phức bền nên ít bị rửa trôi.

- Nhóm H3 và F3: các axit mùn kết hợp với cation hóa trị 3 (Al3+, Fe3+) tạo thành các phức chất nội là những chelat khá bền; có thể có liên kết với keo sét của đất qua cầu Fe, Al tạo nên những liên kết bền vững rất khó bị phân hủy. So sánh axit humic với axit fulvic - So sánh H1, H2, H3 với F1, F2, F3 thì các muối F1, F2, F3 dễ tan hơn và di động

hơn nhiều, nên dễ dàng rửa trôi ra khỏi đất, vừa làm mất mùn, vừa làm mất chất khoáng của đất.

- Axit humic là một tổ hợp mùn tốt nhất của hợp chất mùn, có những đặc tính tốt như: ít chua, ít bị rửa trôi, hàm lượng nitơ cao, khả năng hấp phụ lớn, các liên kết với cation và khoáng sét khá bền.

- Axit fulvic là một tổ hợp mùn xấu hơn axit humic. Đất giàu axit fulvic thường bị chua, dễ bị nghèo mùn, các nguyên tố trong đất dễ bị rửa trôi đi dưới dạng các muối fulvat dễ hòa tan.

Humin Là tổ hợp của các chất mùn không hoạt động, nên còn được gọi là mùn trơ, được

cấu tạo bởi các liên kết giữa các axit humic, axit fulvic và các khoáng sét trong đất. Humin có màu đen, không tan trong nước, trong axit và kiềm, có phân tử lượng rất lớn, rất bền vững trong đất, khó phân hủy để cây trồng sử dụng. 3.3. VAI TRÒ CỦA CHẤT HỮU CƠ VÀ MÙN TRONG ĐẤT

3.3.1. Đối với tính chất của đất Mùn cải thiện tính chất vật lý đất: + Mùn là nhân tố chủ yếu để cải thiện và tạo kết cấu đất làm cho đất tơi xốp. + Mùn cải thiện thành phần cơ giới của đất. + Mùn ảnh hưởng đến tỷ trọng, dung trong, tính liên kết, tính dính, dẻo và sức cản

của đất. + Mùn là nhân tố điều hòa nhiệt độ, tránh được sự thay đổi đột ngột về nhiệt độ

của đất ảnh hưởng cho cây. + Mùn làm tăng khả năng giữ nước, đồng thời tăng tính thấm nước của đất, hạn

chế nước chảy trên bề mặt, làm giảm quá trình rửa trôi xói mòn đất. Mùn quyết định những tính chất hóa học quan trọng của đất: + Số lượng mùn ảnh hưởng đến số lượng keo đất (vì mùn là một keo hữu cơ). + Số lượng và thành phần mùn ảnh hưởng đến phản ứng (pH) của dung dịch đất.

28

+ Đất càng giàu mùn thì khả năng hấp phụ càng cao, làm tăng khả năng chịu nước, chịu phân cho đất .

+ Đất giàu mùn có tính đệm cao, đảm bảo các phản ứng hóa học và oxyhóa-khử xảy ra bình thường, không gây hại cho cây trồng.

3.3.2. Đối với sinh vật - Mùn là kho dự trữ thức ăn cung cấp từ từ và thường xuyên cho cây trồng và vi

sinh vật đất. - Mùn chứa một lượng khá lớn các nguyên tố đa lượng cũng như vi lượng cần

thiết cho đời sống của cây và vi sinh vật, đặc biệt là nguyên tố đạm. - Axit humic của mùn là chất kích thích sinh trưởng và là chất kháng sinh chống

chịu bệnh đối với cây (tác dụng chủ yếu là ở nhân Polyphenol của mùn). 3.4. CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ SỐ LƯỢNG VÀ CHẤT LƯỢNG CHẤT HỮU

CƠ VÀ MÙN TRONG ĐẤT 3.4.1. Đánh giá số lượng - Đánh giá số lượng mùn bằng mùn tổng số (% trọng lượng lớp đất mặt) hoặc

bằng chỉ tiêu tấn/ha ở mỗi tầng dày nào đó. 3.4.2. Đánh giá chất lượng * Dựa vào dạng mùn: - Mùn thô: Là mùn có tỷ lệ C/N > 15. - Mùn nhuyễn: Là mùn có tỷ lệ C/N 15, càng thấp thì càng nhuyễn; xác hữu cơ

đã được phân giải và tổng hợp thành chất mùn màu đen, trộn đều với lớp đất.

* Dựa vào tỷ lệ axit humicaxit fulvic : tỷ lệ này 1 là tốt, càng cao thì chất lượng mùn

càng tốt. 3.5. BIỆN PHÁP BẢO VỆ VÀ NÂNG CAO CHẤT HỮU CƠ VÀ MÙN TRONG

ĐẤT 3.5.1. Các biện pháp bảo vệ - Đối với đất đồi núi: cần áp dụng các biện pháp bảo vệ thảm thực vật và che phủ

đất, hạn chế tập quán đốt nương rẫy. - Đối với đất trồng trọt: tuyệt đối không cày ủi mất lớp đất mặt. - Đất có địa hình dốc thì phải có biện pháp ngăn chặn dòng chảy, hạn chế sự rửa

trôi, xói mòn làm mất mùn của đất. - Bón vôi để trung hòa độ chua của đất để tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật

mùn hóa hoạt động tốt, đồng thời tạo liên kết bền với axit mùn hạn chế mùn bị rửa trôi.

- Làm đất hợp lý, tưới tiêu nước khoa học, sẽ tạo ra chế độ nước, nhiệt độ và không khí thích hợp cho quá trình phân giải và tổng hợp chất hữu cơ.

3.5.2. Các biện pháp nâng cao - Bón phân hữu cơ thường xuyên để nâng cao hàm lượng mùn cho đất. - Tăng cường trồng xen các loại cây phân xanh, nuôi bèo hoa dâu làm nguồn

phân hữu cơ bổ sung cho đất.

29

- Cần áp dụng các biện pháp luân canh, xen canh hợp lí, vừa tạo ra nhiều sản phẩm, vừa tạo ra lượng chất hữu cơ lớn trong các sản phẩm phụ như: rơm, rạ, thân lá cây để vùi trả lại chất hữu cơ cho đất.

- Bón vào đất các loại phân vi sinh vật để tăng số lượng và chủng loại vi sinh vật, thúc đẩy quá trình mùn hóa thuận lợi.

- Giảm tỷ lệ C/N trong chất hữu cơ, tạo môi trường thích hợp để tăng tỷ lệ axit humicaxit fulvic của mùn đất.

*

* *

30

CHƯƠNG 4 THÀNH PHẦN HÓA HỌC ĐẤT

VÀ CHẤT DINH DƯỠNG ĐỐI VỚI CÂY Trong đất có chứa tất cả các nguyên tố hóa học tự nhiên, nhưng phương tiện

kỹ thuật phân tích cho đến nay người ta mới chỉ định lượng được khoảng 45 nguyên tố hóa học trong đất. Các nguyên tố có hàm lượng cao trong đất như sau:

Nguyên tố % Nguyên tố %

1. O 49,0 8. Mg 0,63 2. Si 33,0 9. C 2,00 3. Al 7,13 10. N 0,10 4. Fe 3,80 11. S 0,08 5. Ca 1,37 12. P 0,08 6. K 1,36 13. Mn 0,08 7. Na 0,63 14. Cl 0,01

(: 99,27%)

Thực tế trong cây cũng có chứa tất cả các nguyên tố hóa học tự nhiên, nhưng cây chỉ cần 16 nguyên tố để tăng trưởng tốt, gọi là các nguyên tố dinh dưỡng (nutriments or nutritives element), Có 3 nguyên tố C, H và O có nguồn gốc từ không khí và nước (người ta gọi là nguyên tố vũ trụ), còn lại 13 nguyên tố do đất cung cấp, cho nên gọi là các chất dinh dưỡng của đất và được chia ra:

- Những nguyên tố dinh dưỡng đa lượng là những nguyên tố có hàm lượng trong cây từ 2-30g/kg chất khô, gồm 6 nguyên tố là:

+ Các nguyên tố dinh dưỡng chính là: N, P, K. + Các nguyên tố dinh dưỡng thứ yếu là: Ca, Mg, S.

- Những nguyên tố dinh dưỡng vi lượng là những nguyên tố có hàm lượng trong cây từ 0,3-50mg/kg chất khô, gồm 7 nguyên tố là: Fe, Zn, Mn, Cu, B, Mo, Cl.

Một số nguyên tố như: Na, Si, Co, Al, Va, Pb,... chỉ có lợi cho một số cây (ví dụ: Na cần đối với cây lấy củ, Si cần đối với cây lúa, Al cần đối với cây chè, Co cần cho cây họ đậu,....), hàm lượng của chúng trong cây ít đến mức độ khó phát hiện, nên còn được gọi là nguyên tố siêu vi lượng. Cây hấp thu các nguyên tố trên ở các dạng sau đây:

31

TT Nguyên tố Cây hút ở dạng TT Nguyên tố

Cây hút ở dạng

1 H H2O 10 Fe Fe2+

2 C CO2 11 Mo MoO42-

3 O O2, CO2, H2O 12 Cl Cl-

4 N NO3- và NH4

+ 13 B BO33-, B4O7

2-

5 P H2PO4- và HPO42- 14 Mn Mn2+

6 K K+ 15 Zn Zn2+

7 S SO42- 16 Cu Cu2+

8 Ca Ca2+ 17 Na Na+

9 Mg Mg2+

32

CHƯƠNG 5 KEO ĐẤT VÀ KHẢ NĂNG HẤP PHỤ CỦA ĐẤT

5.1. KEO ĐẤT

5.1.1. Khái niệm Đất bao gồm các hạt có kích thước khác nhau; dựa vào kích thước người ta chia

thành các cấp hạt đất. Cấp hạt có kích thước từ 1-100m có những đặc tính của hạt keo, khác hẳn các

cấp hạt có kích thước lớn hơn và khi hòa tan chúng trong nước thì tạo ra dung dịch có đặc tính của một dung dịch keo. Những hạt đất trong phạm vi kích thước như vậy được gọi là keo đất.

1m (milimicron mét) = 10-3 (micron mét) = 10-6mm = 10-9m) (Về kích thước của hạt keo đất, các nước quy định còn có sự khác nhau chưa

thống nhất). Như vậy, keo đất là hạt đất có kích thước rất nhỏ, có thể chui qua được giấy lọc

thông thường, không lắng đọng trong nước mà ở trạng thái huyền phù (lơ lửng và chuyển động Brao), muốn quan sát cấu trúc và hình dạng của chúng phải dùng kính hiển vi điện tử.

5.1.2. Cấu tạo của hạt keo đất - Nhân keo: Là một tập hợp phân tử không mang điện. Có thể là chất vô cơ, chất

hữu cơ, hoặc phức chất hữu-vô cơ; Có thể ở trạng thái vô định hình hay tinh thể. - Tầng ion quyết định điện thế: Nằm sát nhân keo. Tầng ion này quyết định điện

thế của hạt keo: Nếu là cation thì cho keo dương, ngược lại nếu là anion thì cho keo âm.

- Tầng ion bù: Là tầng ion bao bọc tầng ion quyết định điện thế, có điện lượng bằng điện lượng của tầng ion quyết định điện thế nhưng ngược dấu. Tầng ion bù này chia làm 2 lớp:

* Lớp ion không di chuyển: Nằm sát tầng ion quyết định điện thế. * Lớp ion khuyếch tán (còn gọi là lớp ion trao đổi): Do xa tầng ion quyết định

điện thế, nên linh động hơn, sự trao đổi ion của hạt keo với môi trường xảy ra ở lớp ion này.

Tầng ion quyết định điện thế Lớp ion không di chuyển Lớp ion khuyếch tán

Nhân keo

33

Hình 2 - Sơ đồ cấu tạo của mixen keo

5.1.3. Tính chất cơ bản của keo đất 5.1.3.1. Keo đất có tỷ diện lớn: Tỷ diện là tổng diện tích tiếp xúc của một đơn vị

thể tích. Cùng một đơn vị thể tích nếu hạt càng nhỏ thì tổng diện tích tiếp xúc càng lớn.

5.1.3.2. Keo đât có năng lượng bề mặt lớn: Trên bề mặt keo đất các phân tử và ion luôn luôn ở trạng thái tiếp xúc với thể lỏng và thể khí bao quanh, nên chúng chịu lực tác động trong và ngoài khác nhau, sinh ra một năng lượng tự do gọi là năng lượng bề mặt. Do keo đất có tỷ diện lớn nên tạo ra năng lượng bề mặt rất lớn.

5.1.3.3. Keo đất có mang điện: Có 3 loại keo đất: Keo âm, keo dương và keo lưỡng tính. Phần lớn keo đất mang điện âm, chỉ có một ít mang điện dương hoặc lưỡng tính.

5.1.3.4. Tính ưa nước và ghét nước của keo đất: Nước là phân tử lưỡng cực, hạt keo đất luôn mang điện, nên thường tạo được một màng nước bao quanh, gọi là màng nước thủy hóa (hay hydrat hóa). Nếu hạt keo chỉ tạo quanh nó được một màng nước mỏng thì gọi là keo ghét nước và nếu màng nước dày thì gọi là keo ưa nước.

5.1.3.5. Keo đất có tính ngưng tụ và phân tán: Keo đất có thể tồn tại ở 2 trạng thái:

- Nếu các hạt keo đứng riêng rẽ không liên kết với nhau thì gọi là sự phân tán keo (trạng thái sol hay hydrosol). Quá trình keo đất từ trạng thái liên kết thành trạng thái đứng riêng rẽ thì gọi là quá trình tán keo. Quá trình này do 2 nguyên nhân chính đó là: các hạt keo mang điện trái dấu đẩy nhau hoặc do màng nước thủy hóa bao quanh các hạt keo dày lên (ví dụ: đất khô bị ngập nước).

- Nếu các hạt keo riêng rẽ liên kết với nhau để tạo thành hạt có kích thước lớn hơn thì gọi là sự ngưng tụ keo (trạng thái gel) và quá trình này gọi là quá trình tụ keo. Hiện tượng này do 3 nguyên nhân chính sau đây:

+ Do các hạt keo mang điện trái dấu hút nhau: + Do bị mất màng nước thủy hóa bao quanh các hạt keo, nên các hạt keo tiến lại

gần nhau để liên kết với nhau (ví dụ : đất ngập nước bị khô nước). + Do tác dụng của các ion chất điện giải trong môi trường. Đây là nguyên nhân

chủ yếu của sự ngưng tụ keo. Vì đa số keo đất mang điện âm, nên nói chung chúng bị ngưng tụ chủ yếu do các cation trong dung dịch đất. Tác dụng ngưng tụ của chất điện giải phụ thuộc vào hóa trị của cation trong chất điện giải: cation hóa trị 1 < cation 2 < cation 3. Sức ngưng tụ của cation hóa trị 2 lớn gấp 25 lần cation hóa trị 1, cation hóa trị 3 lớn gấp 10 lần cation hóa trị 2. Nếu cùng hóa trị thì khả năng gây tụ keo của các cation phụ thuộc vào bán kính ion và độ dày của màng thủy hóa. Nếu bán kính ion bé thì độ dày màng thủy hóa lớn, khả năng gây tụ keo giảm đi và ngược lại.

Li+ < Na+ < NH4+ < K+ < Mg2+ < Ca2+ < H+ < Al3+ < Fe3+

34

Khi các chất điện giải trong dung dịch đất bị rửa trôi hoặc bị thiếu hụt thì keo đất khó ở trạng thái ngưng tụ mà dễ bị phân tán.

Sự ngưng tụ keo là có lợi vì sẽ tạo cho đất có kết cấu tốt hơn. 5.1.4. Phân loại keo đất 5.1.4.1. Phân loại keo đất theo tính mang điện Do khả năng tích điện của các keo đất khác nhau nên chúng mang điện khác

nhau, đó là những keo âm, keo dương hoặc keo lưỡng tính. + Keo âm (asidoit) mang ký hiệu chung là X - H. Các keomang điện âm do tầng ion quyết định thế hiệu của keo là các anion, như:

keo axit silisic, axit mùn và các loại keo sét, Fe(OH)3, Al(OH)3. + Keo dương (basidoit) ký hiệu chung là X - OH: là các keo đất có tầng quyết

định thế hiệu là các cation. Trong đất lượng keo dương rất ít, chủ yếu là Fe(OH)3, Al(OH)3 và khoáng sét Kaolinit bị ion hóa:Al2O3.SiO2.H2O [Al2O3.HSiO2]+ + OH-

+ Keo lưỡng tính (amphôliôit) ký hiệu chung X - O - H. Là keo mang điện âm hay dương phụ thuộc vào pH dung dịch đất bao quanh.

Các keo lưỡng tính thường gặp trong đất là Fe(OH)3, Al(OH)3, CaCO3 và keo protit. Trị số pH mà tại đó keo đất đổi dấu điện thì gọi là điểm đẳng điện (Điểm đẳng điện của Fe(OH)3 là pH =7,1 và của Al(OH)3 là pH =8,1)

Keo Fe(OH)3: Nếu pH < 7,1 là keo dương; Nếu pH > 7,1 là keo âm. Keo Al(OH)3:Nếu pH < 8,1 là keo dương; Nếu pH > 8,1 là keo âm. Keo protit: Điểm đẳng điện thường nhỏ hơn 7.

5.1.4.2. Phân loại keo đất theo thành phần hóa học Có 3 loại là: Keo vô cơ, keo hữu cơ, keo hữu cơ -vô cơ. + Keo vô cơ (keo khoáng): Nhân keo là hợp chất vô cơ. Trong đất keo vô cơ chủ yếu thuộc nhóm khoáng vật thứ sinh Alumin silicat

(khoáng sét) và oxyt, hydroxyt (axit silicsic, oxyt, hydoxyt sắt và nhôm). + Keo hữu cơ: Nhân keo là chất hữu cơ. Keo hữu cơ được tạo thành do sự biến hóa của xác động, thực vật. Chủ yếu là

keo mùn, lignin, protit, xenlulôz, các hợp chất khác. Keo hữu cơ chiếm tỷ lệ ít hơn nhiều so với keo vô cơ (<10%).

+ Keo hữu cơ-vô cơ: Trong đất tự nhiên các keo hữu cơ ít tồn tại ở trạng thái tự do. Chúng thường liên

kết với các keo vô cơ (khoáng sét) để tạo ra những phức hợp keo gọi là keo hữu cơ-vô cơ.

Những keo hữu cơ-vô cơ đóng vai trò quan trọng trong việc tạo kết cấu bền cho đất, đồng thời chúng làm tăng khả năng giữ mùn cho đất cũng như tăng khả năng hấp phụ của đất.

5.1.4.3. Phân loại keo đất theo khoáng sét Nguồn gốc hình thành các loại khoáng sét:

35

Trong quá trình phong hóa hình thành đất, các khoáng thứ sinh Aluminsilicat phức tạp được hình thành từ các khoáng vật nguyên sinh silicat như Fenspat, mica, Amphibolit,...

Các khoáng vật thứ sinh đó là gọi là khoáng sét của đất, chúng là những tinh thể nhỏ bé, thuộc kích thước keo đất, nên được gọi là keo sét của đất.

Tính chất và đặc điểm chung của khoáng sét: Khoáng sét thường là những tinh thể có cấu tạo từ các phiến (lớp), các phiến

(lớp) được gọi là các tinh tầng. Các loại khoáng sét khác nhau thì có số phiến khác nhau, nhưng chúng đều được cấu tạo từ 2 loại phiến cơ bản là: phiến tứ diện oxyt silic (SiO4

4-) và phiến bát diện gipxit (Al2O3.nH2O). Mỗi khoáng sét được tạo bởi một số loại phiến khác nhau, các phiến đó liên kết với nhau tạo nên lưới (bó-packet) tinh thể, oxy là các cầu nối liên kết giữa các phiến tứ diện và phiến bát diện.

Người ta chia kkoáng sét trong đất ra làm 3 nhóm sau đây: Nhóm keo Kaolinit:

Gồm các loại keo chính: Kaolinit: Al2Si2O5(OH)4; Metahaluzit: Al2Si2O5(OH)4.4H2O; Haluzit: Al2Si2O5(OH)4.2H2O

Công thức chung là Al4Si4O10(OH)8 hoặc có thể viết: Al2O3.2SiO2.2H2O

Tỷ số SiO2Al2O3

= 2

Cấu tạo với loại hình 1:1 (cấu tạo từ 1 phiến oxit silic và 1 phiến gipxit, nên được gọi là khoáng 2 lớp).

Nhóm keo Kaolinit được hình thành trong điều kiện môi trường đất chua, vì thế sét hóa trong điều kiện môi trường chua thì sẽ hình thành nhiều loại keo sét Kaolinit (điển hình nhiều trong đất nhiệt đới)

Nhóm keo Kaolinit có những đặc tính sau: - Bề dày của lưới (bó-packet) tinh thể của keo khoảng 7,1A0 ; khe hở giữa các

tinh tầng là 0,2A0 . - Không có hiện tượng thay thế “đồng hình khác chất” xảy ra trong tinh thể. - Khe hở giữa các tinh tầng bé, nên sự liên kết giữa các tinh tầng trong Kaolinit

rất chặt, vì thế tính trương co (giãn nở) của keo kém, khó hút thêm cation hoặc nước. Do đó dung tích hấp phụ của nhóm keo này rất thấp: 5 - 15lđl/100g keo.

- Có nhóm OH lộ trần của phiến gipxit nên có khả năng hấp phụ lân mạnh khi pH < 6, vì vậy đất giàu Kaolinit có khả năng giữ chặt lân nhiều.

Tóm lại: Đất giàu Kaolinit thì đất chua, dung tích hấp phụ thấp, khả năng giữ nước, giữ phân kém. Tuy nhiên, do sức hút ẩm kém nên độ ẩm cây héo thấp, cây chịu được điều kiện hạn nhất định, tính trương co của đất thấp, đất ít bị nứt nẻ, cùng với keo vô cơ của oxyt sắt, keo sét Kaolinit tạo nên kết cấu viên bền cho đất. Nhóm keo sét Monmorilonit Công thức chung là: Al4Si8O20(OH)4.nH2O, hoặc có thể viết: Al2O3. 4SiO2.nH2O

Tỷ số SiO2Al2O3

= 4

36

Cấu tạo với loại hình 2:1 (cấu tạo từ 2 phiến oxit silic kẹp ở giữa 1 phiến gipxit, nên được gọi là khoáng 3 lớp).

Nhóm keo sét Monmorilonit bao gồm các loại keo chính là: Monmorilonit: Al2Si4O10(OH)2.nH2O; Baydenlit: Al3Si3O3(OH)3.nH2O; Nontronit: Fe2Si4O10(OH)2.nH2O

Chúng được hình thành trong điều kiện môi trường đất trung tính- kiềm. Vì vậy nếu sét hóa trong môi trường trung tính đến kiềm thì sẽ hình thành nhiều loại keo sét nhóm Monmorilonit.

Keo Monmorilonit có những đặc tính sau: - Bề dày của lưới (bó-packet) tinh thể của keo thay đổi từ 9,4 - 21,4A0 (trung

bình là 14A0); khe hở giữa các tinh tầng khá lớn (4A0).

- Có hiện tượng “thay thế đồng hình khác chất” xảy ra rất phổ biến trong mạng lưới tinh thể ở cả 2 loại phiến, Al3+ thế Si4+ trong khối tứ diện của phiến oxyt silic; Fe3+ hoặc Mg2+ thay thế Al3+ trong khối bát diện của phiến gipxit, nhờ đó mà sẽ dư ra các hóa trị tự do, kết quả làm cho keo tích điện âm; là nguyên nhân làm cho keo có khả năng trao đổi và hấp phụ trao đổi cation mạnh.

- Khe hở giữa các tinh tầng lớn, nên sự liên kết giữa các tinh tầng không chặt, vì thế tính trương co (giãn nở) của keo lớn.

- Dung tích hấp phụ khá lớn: 80-150lđl/100g keo. Như vậy, đất giàu sét Monmorilonit thì có đặc tính tốt như phản ứng trung tính,

khả năng giữ nước, giữ phân tốt, đất màu mỡ. Tuy vậy do tính trương và co của keo lớn nên đất thường bị nứt nẻ và do giữ chặt nước nên tạo cho đất có độ ẩm cây héo cao. Nhóm keo sét Illit (Hydromica) Công thức chung là: (Mg2+.Fe2+)(SiAl)4O10(OH)2.4H2O,

hoặc có thể viết: (Mg2+.Fe2+)Al2O3. (3-3.5)SiO2.nH2O

Tỷ số SiO2Al2O3

= 3 - 3,5

Cấu tạo giống với loại hình 2:1.

Gồm các keo: Illit (Hydromica trắng), Vecmiculit. Đặc điểm: - Cấu trúc tinh thể giống keo Monmorilonit. - Bề dày của lưới (bó-packet) tinh thể của keo Illit khoảng 10A0, khoảng cách

giữa các tinh tầng nhỏ hơn (2,5 - 3A0) nên lực liên kết khá chặt, nước khó thấm vào trong, tính trương co kém hơn Monmorilonit.

- Có hiện tượng “thay thế đồng hình khác chất” xảy ra trong mạng lưới tinh thể, Al3+ thay thế cho Si4+ trong phiến oxyt silic, kết quả làm cho nó mang điện âm, vì vậy dung tích hấp phụ khá cao 30 - 40lđl/100g keo.

37

Đặc biệt keo này giàu kali, nhưng đa phần K+ nằm sâu trong mạng lưới tinh thể keo, nên sự trao đổi kali của keo với dung dịch bên ngoài kém, kali trao đổi chỉ xuất hiện khi lưới tinh thể keo bị phá vỡ và khi đó là nguồn cung cấp kali cho đất.

Nhóm keo này phân bố nhiều ở các vùng đất khô hạn hoặc bán khô hạn. 5.2. KHẢ NĂNG HẤP PHỤ CỦA ĐẤT 5.2.1. Khái niệm - Hấp phụ là đặc tính của đất có thể thu giữ các chất (rắn, lỏng, khí) làm thay

đổi nồng độ hoặc số lượng của các chất ấy trên bề mặt đất. - Trong đất có chứa nhiều hạt đất kích thước càng nhỏ, sẽ có tỷ diện lớn, năng

lượng bề mặt lớn thì khả năng hấp phụ cao. Như vậy keo đất là cơ sở tạo ra sự hấp phụ của đất, đất càng nhiều hạt keo thì khả năng hấp phụ càng cao. Khả năng hấp phụ của đất sét bao giờ cũng > đất thịt > đất cát

- Khả năng hấp phụ của đất cao hay thấp phụ thuộc vào hàng loạt các tính chất lý, hóa học, sinh học của mỗi loại đất, phụ thuộc vào hàm lượng và bản chất keo đất, phụ thuộc vào thành phần cơ giới và nồng độ ion trong dung dịch bao quanh keo,.v.v...

5.2.2. Các dạng hấp phụ của đất Theo Ghedroiz có 5 dạng hấp phụ sau đây: 5.2.2.1. Hấp phụ sinh học

Dạng hấp phụ này do sinh vật đảm nhiệm. - Vi sinh vật cố định đạm sống trong đất đã lấy đạm khí trời làm giàu đạm cho

đất. - Sự thu hút các cation và anion trong đất vào trong cơ thể sinh vật đất (vi sinh

vật, thực vật và động vật sống trong đất) để biến thành chất hữu cơ trong cơ thể chúng, sau khi chúng chết đi xác của chúng làm cho chất hữu cơ của đất tăng lên và sau khi được vi sinh vật phân giải thì các cation, anion đó được trả lại cho đất, tạo ra một vòng tuần hoàn sinh học: Ion trong đất sinh vật trả lại cho đất.

Đặc tính của hấp phụ sinh học là hấp phụ có tính chọn lọc. 5.2.2.2. Hấp phụ cơ học Là khả năng của đất có thể giữ lại các hạt vật chất nhờ các khe hở giữa các hạt

đất. Đây là hiện tượng thu giữ các chất hoàn toàn cơ học. Điều kiện của sự hấp phụ này là: Khe hở của đất có kích thước nhỏ hơn kích thước hạt vật chất bị hấp phụ. Khe hở của đất có kích có thể lớn, nhưng bờ khe hở gồ ghề hay ngoằn ngoèo,

đã cản trở sự di chuyển của các hạt vật chất và các hạt nhỏ được giữ lại ở những chỗ gồ ghề hay những chỗ cong của bờ khe hở đó.

Các hạt sét có điện tích trái dấu với ion điện tích nằm trên bề mặt hạt đất nên bị hút giữ lại.

Tác dụng của sự hấp phụ này là: - Nhờ hấp phụ cơ học mà đã tạo ra các tầng khác nhau trong phẫu diện đất. - Khi trời mưa, nhờ đất có khả năng hấp phụ cơ học nên các phần tử thô được giữ

lại trên mặt, các phần tử nhỏ được đưa xuống dưới, tạo ra một tầng đất rắn chắc,

38

nhờ đó mà hạn chế được sự rửa trôi các chất dinh dưỡng và hạn chế được sự thấm nước xuống tầng sâu của đất.

- Nhờ có hấp phụ cơ học mà người ta có thể dùng biện pháp lọc nước biển để làm muối, hoặc lọc nước đục qua một thùng cát để lấy nước trong.

Nhưng mặt trái của quá trình này là: nếu sự hấp phụ này quá nhiều sẽ làm cho đất bí, chặt, lý tính đất trở nên xấu đi, đồng thời gây ra lầy lội cho đất.

5.2.2.3. Hấp phụ lý học (hấp phụ phân tử) Là sự hấp phụ xảy ra khi có sự chênh lệch nồng độ vật chất trên bề mặt keo đất

và nồng độ của chất ấy trong dung dịch đất, làm tăng hoặc giảm nồng độ phân tử vật chất trên bề mặt hạt đất.

Nguyên nhân của sự hấp phụ này là do hạt keo đất có năng lượng bề mặt. Tỷ diện hạt đất càng lớn thì năng lượng bề mặt càng lớn, sự hấp phụ lý học càng mạnh.

Hấp phụ lý học chỉ hấp phụ được các chất khí, hơi nước và một số ion, nhưng khả năng hấp phụ không giống nhau: Hơi nước > NH3 > CO2 > O2 > N2

Có 2 dạng hấp phụ lý học: hấp phụ dương và hấp phụ âm. + Hấp phụ mà làm tăng nồng độ các chất ấy trên bề mặt hạt đất gọi là hấp phụ

dương. Ví dụ: Để làm giảm sự mất đạm trong quá trình ủ phân chuồng, thì người ta trộn đất bột với phân chuồng để ủ.

+ Hấp phụ mà làm giảm nồng độ các chất ấy trên bề mặt hạt đất gọi là hấp phụ âm (ví dụ: các chất điện li như Cl-, NO3

-). Sự hấp phụ lý học phụ thuộc vào: - Bản chất keo đất, kích thước hạt đất và tính chất các chất khí. Các hạt đất càng

nhỏ thì hấp phụ càng cao. - Đất càng khô thì sự hấp phụ càng lớn. - Nhiệt độ càng cao thì hấp phụ càng yếu. 5.2.2.4. Hấp phụ hóa học Là sự tạo thành các chất khó tan (kết tủa) từ những chất dễ tan trong dung dịch

đất thông qua các phản ứng hóa học, nhờ đó mà các chất kết tủa được giữ lại trong đất.

Ví dụ: Na2SO4 + CaCl2 CaSO4 + 2NaCl

Sự hấp phụ hóa học trong đất còn xảy ra giữa các ion hấp phụ trên bề mặt keo đất và các chất điện giải trong dung dịch đất:

[KĐ]2Al3+ + Ca(H2PO4)2 [KĐ]Ca2+ + 4H+

+ 2AlPO4

Đây là hiện tượng lân dễ tan trong đất bị kết tủa (đặc biệt là ở những đất giàu Fe3+, Al3+) làm nghèo lân dễ tiêu cho cây (hoặc làm giảm hiệu lực của phân lân). Người ta gọi hiện tượng này là sự “giữ chặt lân” của đất.

+ Tác dụng: Nhờ có hấp phụ hóa học mà các chất dễ tan được giữ lại trong đất không bị rửa trôi khỏi đất. Đây cũng là nguyên nhân tích lũy các chất trong đất như: Al, Fe, P, S, Ca...trong đó có những nguyên tố có lợi cho cây trồng như P, Ca, S hoặc giảm được sự gây độc của một số nguyên tố như Al chẳng hạn.

39

+ Tác hại: Hiện tượng hấp phụ hóa học của đất gây nên một số bất lợi, như làm tăng khả năng giữ chặt một số chất dinh dưỡng, gây nên hiện tượng: hàm lượng chất tổng số trong đất cao nhưng chất dễ tiêu vẫn nghèo, cây trồng vẫn bị thiếu dinh dưỡng. Ví dụ: hiện tượng giữ chặt lân trong một số loại đất.

5.2.2.5. Hấp phụ lý hóa học (hấp phụ trao đổi ion) Là đặc tính của đất có thể trao đổi các cation và anion trên bề mặt hạt keo đất với

các cation hoặc anion trong dung dịch đất làm thay đổi thành phần và nồng độ ion của dung dịch đất.

Hiện tượng hấp phụ trao đổi ion này chỉ xảy ra ở keo đất khi có sự chênh lệch nồng độ ion giữa bề mặt hạt keo và dung dịch đất bao quanh. Ví dụ: như khi bón phân vào đất, hoặc khi có sự thay đổi độ ẩm của đất.

[KĐ]Ca2+ + 2NH4Cl [KĐ]2NH4

+ + CaCl2

Sự trao đổi ion xảy ra ở lớp ion khuếch tán của hạt keo đất. Cation trên lớp ion khuếch tán sẽ được thay thế bởi cation trong dung dịch, anion trên lớp ion khuếch tán sẽ được thay thế bởi anion trong dung dịch.

+ Keo âm thì ở lớp ion khuếch tán sẽ là các cation, như vậy sự trao đổi cation (hấp phụ cation) là do keo âm đảm nhiệm.

+ Keo dương thì ở lớp ion khuếch tán sẽ là các anion, như vậy sự trao đổi anion (hấp phụ anion) là do keo dương đảm nhiệm.

Trong đất do lượng keo âm chiếm tỷ lệ lớn nên hiện tượng hấp phụ trao đổi cation là chủ yếu.

5.2.2.5.1. Sự hấp phụ trao đổi cation Là hiện tượng hấp phụ xảy ra ở keo âm. Các cation ở tầng ion khuếch tán của các

keo âm sẽ trao đổi với các cation trong dung dịch đất khi tiếp xúc.

Ví dụ: [KĐ]Ca2+ + 2H+ [KĐ]2H+

+ Ca2+

Sự trao đổi cation trong đất tuân theo những quy luật nhất định: + Sự hấp phụ trao đổi cation tuân theo đương lượng: Tức là một đương lượng gam của cation này trao đổi với một đương lượng gam

của một cation khác. Tổng lượng cation hấp phụ bằng tổng lượng cation bị đẩy ra, làm cho tổng lượng cation trong dung dịch không thay đổi.

Ví dụ: [KĐ]Ca2+ + 2Na+ + 2Cl- [Kđ]2Na+

+ CaCl2

Nguyên tử lượng của Na=23, hóa trị Na là 1 đương lượng gam Na = 23g Nguyên tử lượng của Ca = 40 hóa trị Ca là 2 đương lượng gam Ca = 20g Như vậy: 23g Na của dung dịch đất sẽ trao đổi với 20g Ca của keo đất; + Sự hấp phụ trao đổi cation tiến hành theo 2 chiều thuận nghịch. Chiều của phản ứng thuận hay nghịch phụ thuộc vào nồng độ và đặc tính của

cation trong dung dịch đất. Phản ứng sẽ dừng lại khi keo đất và dung dịch đất hình thành sự cân bằng về nồng độ cation, song trong thực tế không bao giờ có sự cân bằng này, vì thành phần và nồng độ cation trong dung dịch đất luôn luôn bị thay đổi (do dinh dưỡng cây, vi sinh vật, bón phân, tưới tiêu,...).

+ Sự hấp phụ cation phụ thuộc vào nồng độ cation trong dung dịch đất.

40

Nồng độ cation trong dung dịch đất càng cao thì trao đổi của keo đất càng mạnh, ngược lại nồng đô nồng độ ion của dung dịch đất càng nhỏ thì các cation bị đẩy từ keo đất vào dung dịch đất càng dễ.

+ Sự hấp phụ trao đổi cation xảy ra rất nhanh. Các phản ứng trao đổi thường xảy ra rất nhanh, chỉ sau một thời gian rất ngắn sự

cân bằng động các ion giữa keo đất và dung dịch đất đã được hình thành. Tốc độ của phản ứng phụ thuộc vào đặc tính cation, phụ thuộc vào tỷ lệ keo đất và dung dịch đất, vào nồng độ dung dịch đất và cả nhiệt độ của đất.

+ Sự hấp phụ cation phụ thuộc vào hóa trị, bán kính cation và độ dày màng thủy hóa của các cation:

Hóa trị cation càng cao thì trao đổi xảy ra càng mạnh, hóa trị 3 > hóa trị 2 từ 4-5 lần, hóa trị 2 > hóa trị 1 đến 4 lần. Riêng ion H+ là ion đặc biệt, tuy có hóa trị nhỏ nhưng có màng thủy hóa rất mỏng (1,35AO) (rất ít bị hydrat hóa) nên khả năng trao đổi không những vượt các cation hóa trị 1, mà còn vượt cả các cation hóa trị 2.

Các cation cùng hóa trị thì cation nào có bán kính lớn, tức là độ dày màng thủy hóa mỏng sẽ trao đổi mạnh hơn. Sự hấp phụ cation có thể xếp theo thứ tự như sau:

Li+ < Na+ < NH4+ < K+ < Mg2+ < Ca2+ < H+ < Al3+ < Fe3+

Các cation bị keo đất hấp phụ càng dễ thì chúng bị đẩy ra khỏi keo đất càng khó. Dung tích hấp phu - CEC (T) Dung tích hấp phụ của đất là tổng số cation được keo đất hấp phụ, tính bằng

lđl/100g đất. Ký hiệu: CEC hoặc T Công thức tính: CEC = S + H

Trong đó: * CEC là dung tích hấp phụ (lđl/100g đất). * S là tổng số các cation kiềm hấp phụ, phần lớn là các cation kiềm

trao đổi Ca2+, Mg2+, K+, Na+, NH4+.

* H là tổng số các cation không kiềm hấp phụ, chủ yếu là H+ và Al3+ (còn gọi là độ chua thủy phân của đất).

CEC của đất phụ thuộc chủ yếu vào các yếu tố sau: - CEC phụ thuộc vào bản chất của keo đất:

Loại keo CEC (lđl/ 100g keo) Fe(OH)3 và Al(OH)3 Rất bé Kaolinit 5 - 15 Monmorilonit 80 - 150 Illit 30 - 40 Axit mùn 350 - 500

- CEC phụ thuộc tỷ số SiO2/R2O3: tỷ lệ càng cao thì CEC càng lớn. - CEC phụ thuộc vào thành phần cơ giới đất: Đất có thành phần cơ giới nặng, giàu

sét thì thường có CEC lớn. Chính vì vậy những chân đất sét thì có khả năng chịu nước, chịu phân hơn những chân đất cát.

- CEC còn phụ thuộc vào pH môi trường: pH đất tăng thì CEC thường cũng tăng lên. Độ no kiềm (V%)

41

Tỷ lệ phần trăm các cation kiềm có trong dung tích hấp phụ được gọi là độ no kiềm (no bazơ), công thức tính:

V(%) = SCEC 100 = S

S + H 100

Như vậy V(%) càng lớn thì tỷ lệ cation kiềm trong đất càng nhiều. Người ta dựa vào trị số V(%) để đánh giá mức độ bão hòa kiềm của đất và nhu cầu cần thiết bón vôi cho đất.

V 70%: đất no kiềm, không cần bón vôi. V = 50 - 70%: đất có độ kiềm trung bình, chỉ cần một ít vôi. V < 50%: đất đói kiềm cần thiết phải bón vôi cho đất. Trị số V(%) liên quan chặt chẽ đến trị số pH đất. V(%) càng lớn thì pH càng cao (càng

kiềm). Đất Việt Nam nói chung có V(%) thấp (trừ đất phù sa ngoài đê sông Hồng có pH

trung tính - hơi kiềm nên V(%) > 70%). Vì vậy hầu hết các loại đất Việt Nam việc bón vôi là rất cần thiết.

5.2.2.5.2. Sự hấp phụ anion của keo đất Việc nghiên cứu sự hấp phụ anion trong đất còn ít và còn nhiều hạn chế. Tuy

vậy, những nghiên cứu về tính chất mang điện của keo đất đã chứng minh rằng một số anion cũng bị hấp phụ trao đổi ion bởi các keo đất dương.

Các anion trong đất được chia thành 3 nhóm theo khả năng hấp phụ khác nhau: Nhóm 1: Là nhóm anion không bị đất hấp phụ, gồm những anion NO3

-, NO2-

và Cl-. Chỉ trong trường hợp rất đặc biệt khi trong đất hàm lượng keo secquyoxyt cao và có pH rất chua, nồng độ Cl- và NO3

- trong dung dịch đất cao mới có sự hấp phụ anion này, nhưng trong thực tế không có trường hợp này. Nhóm 2: Là nhóm anion bị hấp phụ với mức trung bình, đó là các anion: SO4

2-

, CO32-, HCO3

-. Nhóm 3: Là nhóm anion bị hấp phụ mạnh, gồm các anion của gốc phosphat

(H2PO4-, HPO4

2- và PO43-) và OH-.

- Trong đất chua thì Fe(OH)3 và Al(OH)3 là những keo dương nên có khả năng hấp phụ trao đổi ion PO4

3- . - Keo sét cũng có khả năng hấp phụ trao đổi anion với phosphat, do vị trí tích

điện dương của keo sét đảm nhiệm, hiện tượng này xảy ra phổ biến ở Kaolinit do phiến gipxit của keo có các nhóm OH lộ trần có khả năng trao đổi ion phosphat.

Các quá trình hấp phụ lân nói trên đã gây nên sự giữ chặt lân trong đất, làm cho cây bị thiếu lân và làm giảm hiệu lực của các dạng phân lân bón vào đất.

5.2.3. Khả năng hấp phụ của đất đối với độ phì nhiêu của đất và chế độ bón phân

Đối với độ phì đất: - Nhờ có khả năng hấp phụ mà các chất được giữ lại trong đất, làm tăng độ phì

nhiêu cho đất. Vì thế cho nên đất có khả năng hấp phụ cao bao giờ cũng phì nhiêu hơn, có khả năng giữ nước, giữ phân tốt hơn, có tính đệm cao hơn. Khả năng hấp

42

phụ thấp là một trong những nguyên nhân làm cho đất chóng bị thoái hóa, nghèo dinh dưỡng vì các chất không được hấp phụ sẽ dễ bị rửa trôi.

- Thành phần cation hấp phụ khác nhau có ảnh hưởng rất lớn đến trạng thái kết cấu của đất bền hay không bền, phân tán hay ngưng tụ.

- Sự hấp phụ anion phosphat sẽ ảnh hưởng đến chế độ lân trong đất và hiệu lực của phân lân.

Đối với chế độ bón phân bồi dưỡng cải tạo đất. - Thông qua khả năng hấp phụ của đất, người ta dùng biện pháp bón phân để tăng

các chất dự trữ cho keo đất, đồng thời cải tạo thành phần ion của keo đất (khử chua, khử mặn,...) đây là nguyên lý của biện pháp hóa học cải tạo đất.

- Căn cứ vào khả năng hấp phụ của đất cao hay thấp mà người ta đề ra quy trình bón phân cho thích hợp, cụ thể là: Đất có dung tích hấp phụ cao thì có thể dùng biện pháp bón phân dự trữ (nghĩa là tăng lượng phân trong một lần bón, mà có thể giảm số lần bón trong một vụ để khỏi tốn công); Ngược lại, đối với đất có dung tích hấp phụ thấp thì phải giảm lượng phân trong một lần bón, nhưng tăng số lần bón trong một vụ.

CHƯƠNG 6 DUNG DỊCH ĐẤT

6.1. KHÁI NIỆM Dung dịch đất gồm nước trong đất và chất hòa tan là các chất vô cơ, hữu cơ và

hữu cơ-vô cơ có trong đất. Nước xâm nhập vào đất gồm: Nước mưa, nước sông, nước biển, nước tưới,...

mang theo O2, CO2, NH3, NO3-, NO2

-, các chất khí, các muối và cát bụi, bản thân nó đã là một dung dịch, khi vào đất nó hòa tan thêm các chất của đất, tạo nên dung dịch đất.

Chất hòa tan trong dung dịch đất gồm có: - Chất vô cơ: ở dạng hòa tan hay dạng keo như: NO3

-, NO2-, HCO3

-, CO32-, PO4

3-, SO4

2-, Cl-,... keo sét, keo silic, keo sắt, nhôm,... - Chất hữu cơ: các axit mùn, các chất sinh ra trong quá trình phân giải chất hữu

cơ như: axit hữu cơ, axit amin, aldehyt, rượu,... - Các chất hữu cơ-vô cơ: các muối của axit mùn, các liên kết mùn-sét, mùn

khoáng,... - Các chất khí: CO2, O2, N2, NH3, H2S,... Thành phần, số lượng và nồng độ các chất hòa tan trong dung dịch đất luôn thay

đổi, vì hàm lượng nước trong đất luôn luôn thay đổi và các chất hòa tan thì luôn luôn được bổ sung vào đất bởi các nguồn sau đây:

+ Do đá mẹ phong hóa, do nước mang nơi khác tới, do các chất được phân giải từ chất hữu cơ, do các chất hòa tan có sẵn trong nước mưa,...

+ Do hàng năm con người bón phân vào đất. + Do các ion hấp phụ trên keo đất chuyển vào dung dịch đất. + Do các chất mà thực vật và vi sinh vật trong quá trình sống đã thải vào đất.

43

Như vậy: Dung dịch đất là một bộ phận linh hoạt của đất. Nó tham gia trực tiếp vào quá trình hình thành đất, vào các phản ứng lý học, hóa học, sinh học xảy ra trong đất; tham gia vào sự trao đổi chất dinh dưỡng giữa đất với cây và với vi sinh vật đất.

6.2. VAI TRÒ CỦA DUNG DỊCH ĐẤT - Thành phần và số lượng chất hòa tan trong dung dịch đất nói lên khả năng cung

cấp chất dinh dưỡng cho thực vật và vi sinh vật. - Nồng độ dung dịch đất ảnh hưởng đến sự hút nước của cây. Nếu nồng độ chất

tan quá cao (ví dụ: đất bị mặn) thì áp suất thẩm thấu của dung dịch đất tăng lên sẽ cản trở sự hút nước của cây, nên dù trong đất có nhiều nước nhưng cây vẫn bị héo (gọi là hạn sinh lý).

- Phản ứng của dung dịch đất (chua, kiềm hay trung tính) ảnh hưởng lớn đến hoạt động của vi sinh vật; ảnh hưởng đến tính chất lý học, hóa học, sinh học của đất; ảnh hưởng đến độ hòa tan các chất dinh dưỡng có trong đất.

- Một số loại muối, các anion, cation, chất hòa tan trong dung dịch đất làm cho đất có tính đệm, có thể giữ độ pH đất ít bị thay đổi.

- Dung dịch đất chứa một số chất hòa tan có thể tăng cường quá trình phá hủy đá để hình thành đất.

6.3. ĐẶC TÍNH CỦA DUNG DỊCH ĐẤT Dung dịch đất có các đặc tính đó là: Phản ứng của dung dịch đất, tính đệm và

tính oxy hóa-khử. 6.3.1. PHẢN ỨNG CỦA DUNG DỊCH ĐẤT Phản ứng của dung dịch đất là tính chua, tính kiềm hay tính trung hòa của dung

dịch đất. Người ta biểu thị phản ứng dung dịch đất bằng pH: pH = - lg[H+] Như vậy: pH = 7 tức là [H+] = [OH-]: đất có phản ứng trung tính. pH < 7 tức là [H+] > [OH-]: đất có phản ứng chua. pH > 7 tức là [H+] < [OH-]: đất có phản ứng kiềm. 6.3.1.1. PHẢN ỨNG CHUA CỦA ĐẤT (TÍNH CHUA CỦA ĐẤT) 6.3.1.1.1. Nguyên nhân gây ra tính chua của đất Đất bị chua do 5 nguyên nhân sau đây: Do bản thân đất được hình thành từ các loại đá nghèo các cation kiềm và kiềm

thổ, giàu SiO2 (như đá macma axit). Do các cation kiềm trong đất bị rửa trôi ra khỏi đất, làm giảm chất kiềm trong

đất. Nói chung lượng mưa càng lớn thì sự rửa trôi vật chất càng nhiều và đất càng dễ trở nên chua hóa nhanh.

Hàng năm cây hút đi nhiều chất kiềm của các muối khoáng trong đất như: NH4

+, K+, Ca++, Mg++,... Mặt khác, trong quá trình sống của mình rễ cây và hoạt động của vi sinh vật đất đã không ngừng thải ra khí CO2, khí này hòa tan trong nước thành H2CO3, tuy độ phân ly không lớn nhưng nó là nguồn gốc H+ chủ yếu trong đất.

Chất hữu cơ trong đất được vi sinh vật phân giải và chuyển hóa tạo ra nhiều loại axit hữu cơ và axit vô cơ đã làm cho đất bị chua.

44

Đặc biệt trong các vùng đất chua mặn thường có xác cây sú, vẹt, đước,... xác các loại cây này có chứa nhiều lưu huỳnh, trong điều kiện yếm khí sẽ sinh ra H2S, sau đó oxy hóa tạo thành H2SO4 làm cho đất rất chua.

Do con người bón phân hữu cơ và phân vô cơ vào đất: - Phân hữu cơ: Vi sinh vật phân giải và chuyển hóa tạo ra nhiều loại axit hữu cơ

và axit vô cơ đã làm cho đất bị chua. - Phân vô cơ:

+ Loại phân chua tự do, như superphotphat có lượng axit dư gây chua cho đất.

+ Loại phân chua sinh lý, như: KCl, K2SO4, (NH4)2SO4, NH4Cl,... cây hút gốc dinh dưỡng, còn lại các anion kết hợp với nước để tạo ra axit vô cơ gây chua cho đất.

6.3.1.1.2. Các loại độ chua của đất Người ta phân biệt ra 2 loại độ chua là: độ chua hoạt tính và độ chua tiềm tàng. 6.3.1.1.2.1. Độ chua hoạt tính Độ chua hoạt tính là độ chua tạo nên bởi ion H+ tự do trong dung dịch đất. Có

thể rút những ion H+ này ra bằng nước cất, nên độ chua hoạt tính được biểu thị bằng pHH2O. Thường pHH2O của đất biến thiên từ 3 - 9 và người ta chia làm 6 cấp như sau:

pHH2O < 4,5 Đất rất chua 4,6 - 5,5 Đất chua vừa 5,6 - 6,5 Đất chua ít 6,6 - 7,5 Đất trung tính 7,6 - 8,5 Đất hơi kiềm

> 8,5 Đất kiềm nhiều Độ chua hoạt tính chịu ảnh hưởng của các yếu tố sau: - Mức độ phân ly thành ion của các chất axit và bazơ có trong đất. Cùng một

lượng axit nhưng axit vô cơ phân ly thành ion nhiều hơn axit hữu cơ, nên pHH2O của dung dịch đất chứa nhiều axit vô cơ thấp hơn. Đối với bazơ cũng vậy, bazơ nào phân ly mạnh sẽ cho nhiều ion OH- thì làm giảm độ chua hoạt tính tức là tăng pHH2O.

- Nếu đã có một độ chua tiềm tàng mà bón nhiều phân vô cơ thì sẽ xảy ra sự trao đổi cation làm đẩy H+ và Al3+ vào dung dịch, làm cho độ chua hoạt tính tăng lên.

Ý nghĩa của việc xác định pHH2O: Vì độ chua này gây ảnh hưởng trực tiếp cho cây và vi sinh vật, nên mỗi loại cây

và vi sinh vật chỉ thích hợp sống ở một khoảng pHH2O nhất định. Vì thế người ta căn cứ vào pHH2O để bố trí cây trồng cho phù hợp với từng loại đất cụ thể.

6.3.1.1.2.2. Độ chua tiềm tàng Độ chua tiềm tàng là độ chua biểu hiện nồng độ ion H+ và nồng độ ion Al3+ bị

hấp phụ trên bề mặt keo đất, bình thường thì chưa gây chua, nhưng vì một lý do nào đó chúng bị đẩy ra khỏi keo đất đi vào dung dịch, lúc đó gây ra một độ chua.

45

Người ta dùng các loại muối khác nhau tác động vào đất thì sẽ đẩy được các ion H+ và Al3+ ra khỏi keo đất một lượng khác nhau. Cùng một muối mà thời gian tác động khác nhau cũng đẩy được một lượng khác nhau.

Dựa vào các loại muối tác động mà người ta chia độ chua tiềm tàng ra 2 loại là: Độ chua trao đổi và độ chua thủy phân.

Độ chua trao đổi Khi tác động vào đất một dung dịch muối trung tính như KCl, NaCl, CaCl2,

BaCl2,... thì ngoài độ chua "hoạt tính" của dung dịch đất do ion H+ gây ra như đã nói ở trên, còn có một số ion H+ và Al3+ trên keo đất bị tống ra do sự trao đổi nữa, đã tạo ra một độ chua, người ta gọi là độ chua trao đổi. Như vậy độ chua trao đổi sinh ra là do nồng độ H+ tự do (gây ra pHH2O) cộng với nồng độ H+ và Al3+ được trao đổi từ keo đất.

Nếu chỉ tác động dung dịch muối trung tính với đất trong thời gian 10 phút, thì chỉ đẩy được một ít các ion H+ và Al3+ vào dung dịch. Lúc đó người ta ký hiệu là pHKCl

Trị số pHKCl dùng để đánh giá chung chung độ chua của đất trên các bản đồ nông hóa thổ nhưỡng và dùng để đánh giá mức độ cấp thiết phải bón vôi cho đất:

Nếu pHKCl < 4,5 cấp thiết phải bón vôi. pHKCl : 4,6 - 5,5 cần vừa. pHKCl > 5,5 cần ít hoặc chưa cần. Người ta còn có thể căn cứ vào trị số pHKCl để tính liều lượng vôi bón cho đất

một cách tương đối. Ví dụ: Theo Lê văn Căn, lượng vôi bón dựa vào trị số pHKCl như sau:

Bảng 1: Lượng vôi cần bón dựa vào trị số pHKCl (tạ CaO/ha) Thành phần cơ giới đất pHKCl Mức độ chua

của đất Nhẹ Trung bình Nặng < 3,5 Đặc biệt chua 10 - 20 20 - 30 30 - 40

3,6 - 4,5 Rất chua 7 - 10 10 - 15 15 - 20 4,6 - 5,5 Chua 5 - 7 7 - 8 8 - 10 5,6 - 6,5 Ít chua 2 - 3 3 - 4 4 - 5

Nếu tác động dung dịch muối trung tính với đất trong thời gian 1 giờ (60 phút), thì đẩy được khá nhiều các ion H+ và Al3+ vào dung dịch. Lúc đó người ta dùng đơn vị đo là lđl/100g đất khô.

Xác định độ chua này để xem xét đất đã cần bón vôi hay chưa, đồng thời có thể xác định được lượng nhôm di động trong đất.

Độ chua thủy phân Khi tác động đất với dung dịch muối trung tính thì chỉ đẩy được những ion H+ và

Al3+ hút bám ở ngoài cùng của keo đất, do chúng bị hấp phụ không chặt, bị hút giữ bởi một lực không lớn. Nhưng nếu tác động vào đất bằng một dung dịch muối thủy phân (là muối của một axit yếu và bazơ mạnh) như CH3COOK, CH3COONa hoặc (CH3COO)2Ca trong thời gian 60 phút, thì sẽ đẩy được hầu hết H+ và Al3+ vào dung

46

2H+ Al3+

H+ Al3+

dịch. Độ chua phát hiện bằng cách này lớn hơn độ chua trao đổi nhiều, gọi là độ chua thủy phân.

Trong dung dịch, CH3COONa bị thủy phân: CH3COONa + H2O CH3COOH + NaOH CH3COOH rất ít phân ly thành ion, còn NaOH thì phân ly hoàn toàn thành Na+

và OH-làm cho dung dịch có phản ứng hơi kiềm (pH = 8,2), đồng thời OH- đã tạo ra một ái lực có tác dụng hút các cation hấp phụ chặt ở trên keo đất. Đó là những điều kiện để Na+ đẩy hết H+ và Al3+ ra dung dịch. Bởi vậy khi dùng loại muối này sẽ đẩy được hầu hết H+ và Al3 + vào dung dịch.

NaOH Na+ + OH- [KĐ] + 5Na+ + 5OH- [KĐ]5Na+

+ Al(OH)3 + 2H2O Hoặc có thể viết như sau:

[KĐ] + 4 CH3COONa + 3 H2O [KĐ]4Na+ + Al(OH)3 + 4CH3COOH

Ta thấy, số phân tử CH3COONa bị thủy phân là số Na+ cần dùng để đẩy H+ và Al3+ ra khỏi keo đất. Số phân tử CH3COOH sinh ra sẽ bằng số CH3COONa bị thủy phân, tức là bằng số H+ và Al3+ đã bị đẩy ra từ keo đất. Người ta dùng dung dịch tiêu chuẩn NaOH 0,1N để chuẩn độ lượng CH3COOH thì sẽ tính được độ chua thủy phân. Đơn vị tính là lđl/100g đất khô và được Ký hiệu bằng chữ H. Như vậy độ chua thủy phân là độ chua lớn nhất, vì nó bao gồm cả độ chua hoạt tính, độ chua trao đổi và toàn bộ những ion H+ và Al3+ hút bám chặt trên bề mặt keo đất.

Người ta dùng độ chua thủy phân để tính lượng vôi bón trung hòa độ chua của đất.

6.3.1.1.3. Ảnh hưởng của độ chua đến các tính chất của đất và vi sinh vật đất Ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống của cây và vi sinh vật đất: Nói chung, phần lớn các loại cây trồng và vi sinh vật đất đều ưa sống trong môi

trường có pH trong phạm vi trung tính. Nhưng cũng có một số cây chỉ thích nghi ở đất chua, nên được coi là những “cây chỉ thị đất chua”. Ví dụ: sim, mua, chè, dứa,... Riêng các loài nấm có thể hoạt động được ở cả môi trường chua và kiềm.

Ảnh hưởng đến tính di động của Fe2+, Al3+ và Mn2+ trong đất: Fe2+, Al3+ và Mn2+ là các ion gây độc cho cây và vi sinh vật đất; pH càng thấp thì

Fe2+, Al3+ và Mn2+ di động càng nhiều. Ví dụ: pH = 6,8 thì hàm lượng Al3+ là 2ppm, nhưng pH = 4 thì hàm lượng Al3+ là 27ppm (Longnecker và Merkle-1952). Theo Tanaka và Naxarero-IRRI: Fe2+ gây độc ở 300 - 500 ppm và xuất hiện ở pH = 5,8; Theo L.J. Pons, 1965 và N. Van. Bremeen, 1973-1976 ở đất phèn ĐBSCL khi pH = 4,5 thì Al3+ có thể gây độc ngay ở nồng độ 1 - 2 ppm.

Ảnh hưởng tới độ hòa tan của các dạng lân trong đất: Môi trường trung tính thì lân dễ tiêu được giải phóng với lượng cao nhất. Nếu pH

thấp thì Al3+ + PO43- AlPO4 gây ra hiện tượng “giữ chặt” lân trong đất, làm

47

cho cây trồng thiếu lân, mặc dù lân tổng số trong đất có thể có nhiều. Vì vậy ở đất chua muốn nâng cao hiệu lực của phân lân thì trước khi bón lân phải bón vôi.

Ảnh hưởng tới độ hòa tan của các nguyên tố vi lượng trong đất: Đất chua thì các nguyên tố vi lượng hòa tan tốt hơn (như Fe, Mn, Cu, B, Co,...),

Zn hòa tan tốt khi đất quá chua hoặc quá kiềm; Vì thế bón vôi thường phải bổ sung nguyên tố vi lượng cho đất.

Trong các nguyên tố vi lượng thì duy nhất chỉ có nguyên tố Mo hòa tan tốt hơn trong môi trường kiềm, trong điều kiện đất chua thì MoO4

2- bị kết tủa. Ảnh hưởng tới sự ngưng tụ keo trong đất: Đất chua thì keo ngưng tụ nhanh

nhưng không bền. 6.3.1.1.4. Bón vôi cải tạo đất chua Tác dụng của việc bón vôi: - Khử chua nhanh chóng, kết tủa Al di động nên giảm độc cho cây. Tác dụng khử

chua của vôi theo các phản ứng sau: Nếu dạng vôi CaO: CaO + H2O Ca(OH)2 [KĐ]2Al3+ + 3Ca(OH)2 [KĐ]3Ca2+ + 2Al(OH)3 Nếu dạng CaCO3: CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 [KĐ]2H+ + Ca(HCO3)2 [KĐ]Ca2+ + 2CO2 + 2H2O

[KĐ]2Al3+ + 3 Ca(HCO3)2 [KĐ]3 Ca2+ + 2Al(HCO3)3 Al(HCO3)3 + 3H2O Al(OH)3 + 3H2CO3 - Có thể điều chỉnh độ pH đất phù hợp với yêu cầu của từng loại cây trồng. - Tăng cường hoạt động của vi sinh vật trong đất, đặc biệt là các loại vi sinh vật

cố định đạm. - Huy động thức ăn cho cây bằng cách trao đổi các cation là chất dinh dưỡng trên

keo đất ra dung dịch đất để cho cây sử dụng. Vì thế người ta nói “Bón vôi làm giàu đời cha mà nghèo đời con”, nếu không thường xuyên bón phân hữu cơ và vô cơ bổ sung cho đất.

Ví dụ: [KĐ]2NH4+ + Ca(OH)2 [KĐ]Ca2+ + 2NH4OH

- Tăng hiệu lực một số phân bón như: superlân, đạm, các nguyên tố vi lượng,... - Xúc tiến hình thành kết cấu đất, làm cho đất tơi xốp hơn, đồng thời làm ngưng

tụ keo mùn ở dạng humat canxi, làm tăng độ bền kết cấu đất và giảm được sự rửa trôi mất mùn của đất.

Nguyên tắc của việc bón vôi và cách tính lượng vôi bón. - Trước hết, xem xét pH của đất đã phù hợp với yêu cầu của cây trồng chưa. - Dựa vào độ pHKCl hoặc độ no kiềm đất (V%) để xem nhu cầu bón vôi đã cấp thiết

chưa.

48

pHKCl V(%) Mức độ cần thiết bón vôi < 4,5 < 50% Rất cần

4,6 - 5,5 50 - 70 Cần vừa 5,6 - 6,5 Cần ít

> 6,5 70% Chưa cần - Tính lượng vôi bón phải dựa vào độ chua thủy phân:

Nếu dùng CaO thì cần bón: 0,84H (tấn/ha). Nếu dùng CaCO3 thì cần bón: 1,5H (tấn/ha).

- Dựa vào tính đệm của đất để điều chỉnh lượng vôi đã tính cho phù hợp, chỉ cần bón 1/2 hoặc 2/3 hoặc 3/4 lượng vôi đã tính được; Đất càng nhẹ tính đệm thấp thì giảm lượng bón và ngược lại đất càng nặng, tính đệm cao thì phải tăng lượng bón. Ngoài ra, đối với đất lúa nước thì có thể giảm đi một ít lượng vôi so với đã tính, vì cùng với thời gian ngập nước thì pH được tăng dần từ đầu vụ đến cuối vụ.

6.3.1.2. PHẢN ỨNG KIỀM (TÍNH KIỀM) CỦA ĐẤT Đất có phản ứng kiềm là do nồng độ anion OH- trong dung dịch lớn hơn nồng độ

cation H+. Độ pH càng cao thì tính kiềm càng mạnh. Nguyên nhân gây ra tính kiềm của đất: Các Aluminosilicat bị phong hóa hóa học đã tạo ra các chất kiềm. Ví dụ: Quá trình sét hóa:

K2O.Al2O3.6SiO2 + H2O + CO2 Al2O3.2SiO2.2H2O + K2CO3 + 4SiO2.nH2O Phenpat kali Kaolinit Opan

K2CO3 + H2O KHCO3 + KOH KOH K+ + OH-

Đất có chứa CaCO3: CaCO3 + H2O + CO2 Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2 + 2H2O 2H2CO3 + Ca(OH)2 Đất mặn chứa Na2CO3 (sô đa):

Na2CO3 + 2H2O H2CO3 + NaOH Đất mặn chứa Na2+ hấp phụ trên keo đất, khi thủy phân sẽ sinh ra NaOH:

[KĐ]Na+ + H2O [KĐ]H+

+ NaOH Do quá trình khử sinh học gây nên: Trong điều kiện ngập nước, do tác dụng của vi sinh vật yếm khí, các muối dạng

sunfat tác dụng với chất hữu cơ tạo thành sunfua rồi chuyển ra dạng cacbonat, sau đó thủy phân tạo ra OH-:

Na2SO4 + 4R-CHO Na2S + 4R-COOH Na2S + 2H2CO3 2NaHCO3 + H2S 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O Na2CO3 + 2H2O NaOH + H2CO3 Nhược điểm của đất kiềm: Đất có phản ứng kiềm thì không phù hợp với sinh trưởng phát triển cây trồng.

Đặc biệt khi tích lũy nhiều Na2CO3 không những độc cho cây (khi có nồng độ trên

49

0,01% là độc cho lúa) mà còn làm xấu lý tính đất (dẻo, dính quánh khi ẩm, rắn cứng khi khô), làm cho mùn dễ bị mất đi và cho chế độ nước, khí trong dất không điều hòa,...

Ở nước ta, diện tích đất kiềm rất bé. Một số vùng đất mặn ven biển như đất mặn ở Hải Hậu (Nam Định), Gò Công (Tiền Giang),...có độ pH khoảng 7,8 - 8 không gây ảnh hưởng xấu đối với cây trồng vì thế chúng được xếp vào “nhóm đất mặn trung tính”.

Thực tế ở nước ta chỉ có một ít đất kiềm ở tỉnh Thuận Hải, nhân dân địa phương còn gọi là đất “cà giang”. Theo Thái Công Tụng (1973) có 2 loại cà giang:

- “Đất cà giang muối” làm thành những đốm trắng xóa nổi lên trên mặt đất, khi trời nắng khô làm thành những váng trắng. Cà giang muối có chứa nhiều Na2CO3 nên đã có lần trong những năm 1939 - 1945 người ta lấy về chế xà phòng.

- “Đất cà giang dầu” có màu đen hơn vì chứa nhiều chất hữu cơ. Số liệu phân tích một mẫu đất cà giang ở Phan Rang như sau; pH = 9,5; NaCl =

0,62%; Na2CO3 = 9,8%; Na2SO4 = 0,22%. 6.3.2. TÍNH ĐỆM (PHẢN ỨNG ĐỆM) CỦA ĐẤT 6.3.2.1. Khái niệm: Tính đệm là khả năng của đất có thể chống lại sự thay đổi

pH khi có một lượng axit hay bazơ tác động vào đất. Sức đệm (hay độ hoãn xung) được biểu thị là số ml axit hoặc kiềm nồng độ 0,1N

thêm vào 100 ml dung dịch đất cho đến khi pH bắt đầu thay đổi. 6.3.2.2. Nguyên nhân tạo nên tính đệm của đất Do tác dụng của sự trao đổi cation trong đất: Những cation trên bề mặt các keo đất có thể trao đổi với những cation của axit

hay bazơ khi tác động vào đất, kết quả làm cho độ pH dung dịch đất ít bị thay đổi. - Ở đất kiềm: [KĐ]Ca+

+ 2HCl [KĐ]2H+ + CaCl2

Trong dung dịch đất bấy giờ chỉ có các muối trung tính, chứ không có H+, nên dung dịch không bị hóa chua.

- Ở đất chua: [KĐ]H+ + NaOH [KĐ]Na+

+ H2O [KĐ]Al3+

+ 3NaOH [KĐ]3Na+ + Al(OH)3

Al(OH)3 không tan trong nước nên không ảnh hưởng đến pH của dung dịch đất. Như vậy, số lượng keo đất càng nhiều thì tác dụng trao đổi cation càng mạnh, nói

cách khác: hàm lượng mùn càng cao và thành phần cơ giới càng nặng thì tính đệm càng lớn.

Do trong đất tồn tại một số axit hữu cơ (như axit humic hoặc axit amin): Những axit này có cả gốc axit và bazơ cho nên có thể đệm được cả axit hoặc

bazơ (đệm 2 chiều): - Axit amin: NH2 NH3Cl R- CH + HCl R- CH COOH COOH

50

NH2 NH2 R-CH + NaOH R-CH + H2O COOH COONa

- Axit humic: OH Cl R + HCl R + H2O COOH COOH OH OH R + NaOH R + H2O COOH COONa Như vậy, hàm lượng chất hữu cơ trong đất càng nhiều thì tính đệm càng cao. Do trong đất có một số chất có khả năng trung hòa: Ví dụ: trong đất có CaCO3

có thể trung hòa khi có axit xuất hiện do đó pH không thay đổi. CaCO3 + 2HNO3 Ca(NO3)2 + CO2 + H2O Do tác dụng của Al3+ di động trong đất: Theo R.K.Scofin nếu pH đất dưới 4,5 thì ion Al3+ ở trạng thái di động, chung

quanh có 6 phân tử nước bao bọc, các phân tử nước sẽ phân ly ra H+ và OH-, H+ có tác dụng trung hòa chất kiềm. Như vậy, nhôm chỉ có khả năng đệm với bazơ (đệm một chiều) mà không có tác dụng đệm với axit.

Khi pH đất > 5,5 thì ion Al3+ di động bị kết tủa thành Al(OH)3 lúc đó sẽ mất khả năng đệm.

Như vậy: Tính đệm của đất phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng mùn và thành phần cơ giới đất: Đất giàu mùn > đất sét > đất thịt > đất cát

Theo Schffer - Schachtschabel: - Ở đất cát, muốn nâng pH từ 4,0 lên 6,5 chỉ cần bón 13 tạ/ha. - Ở đất thịt, muốn nâng pH từ 4,4 lên 6,5 cần bón 24 tạ/ha. - Ở đất sét, muốn nâng pH từ 4,7 lên 6,5 cần bón 66 tạ/ha. - Ở đất đen giàu mùn, muốn nâng pH từ 5,0 lên 7,0 phải bón 90 tạ/ha. 6.3.2.3. Ý nghĩa của tính đệm trong thực tiễn - Nhờ có tính đệm mà độ pH của đất ít bị biến đổi tạo điều kiện ổn định môi

trường có lợi cho sinh trưởng phát triển của cây và vi sinh vật đất. - Khi xét liều lượng vôi và lượng phân cần bón cho một lần bón, cần phải tham

khảo tính đệm của đất. 6.3.3. PHẢN ỨNG OXYHÓA-KHỬ CỦA ĐẤT 6.3.3.1. Khái niệm Các chất trong đất có thể tồn tại ở trạng thái oxihóa hoặc trạng thái khử, gọi là

chất oxyhóa và chất khử, Ví dụ: Chất oxi hóa O2 CO2 NO2, NO3 SO4

2- PO43- Fe3+ Mn3+, Mn4+ Cu2+

Chất khử H2 CH4, CO NH3, N2 H2S PH3 Fe2+ Mn2+ Cu+

51

Chất oxy hóa ký hiệu là ox, chất khử ký hiệu là Red, tạo thành từng cặp oxyhóa-khử. Các cặp oxyhóa khử tạo ra các phản ứng oxyhóa-khử.

Ví dụ: Fe3+ + 1e Fe2+ Mn4+ + 2e Mn2+ Mn3+ + 1e Mn2+

Vì trong đất luôn luôn có các chất oxyhóa và chất khử, nên quá trình oxyhóa-khử là quá trình xảy ra phổ biến trong đất. Tuy nhiên, tất cả các phản ứng oxyhóa khử ở trong đất đều có sự tham gia của vi sinh vật.

Cường độ oxy hóa khử thường được xác định bằng điện thế oxy hóa-khử, ký hiệu Eh, đơn vị tính là milivôn (mV) (1mV = 10-3 V). Công thức tính:

Eh(m V) = E0 + 59n lg [ox]

[Red]

n: là số electron trao đổi trong phương trình oxy hoá-khử. [ox] và [Red] là nồng độ đương lượng gam của chất oxy hóa và chất khử. E0 là điện thế tiêu chuẩn của cặp oxy hóa-khử:

Fe3+/Fe2+ thì E0 = 770 mV Cu2+/Cu+ thì E0 = 334 mV Mn3+/Mn2+ thì E0 = 1510mV Mn4+/Mn2+thì E0 = 1244mV

Ví dụ: 1 dung dịch sắt, trong đó nồng độ Fe2+ là 0,1N và Fe3+ là 0,001N thì điện thế oxy hóa-khử của nó là:

Eh = 770 + 591 lg 0.001

0.1 = 770 + 59lg 10-2 = 770 - (59 2) = 652 mV

Việc phân tích nồng độ ox và Red có khó khăn và kém chính xác. Hiện nay người ta đã dùng máy để đo Eh, gọi là máy “Eh meter”.

6.3.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình oxy hóa -khử Nếu dung dịch chứa nhiều hệ thống oxy hóa-khử, thì trị số Eh của toàn dung

dịch sẽ tương đương với Eh của hệ thống oxy hóa-khử nào có nồng độ cao nhất. Lượng nước trong đất tăng thì Eh giảm, khi đất khô thì Eh tăng. Phản ứng của dung dịch đất (pH đất): Trung bình khi thay đổi 1 đơn vị pH làm

cho Eh thay đổi từ 57 - 59mV. Mối tương quan giữa pH và Eh được thể hiện theo công thức Cơlắc sau đây:

rH2 = Eh30 + 2pH

Eh tính bằng mV. rH2 là số logarit âm của áp lực khí H2 trong đất (là một trị số, ví dụ: dung dịch

nước bão hòa H2 có rH2 = 0; bão hòa O2 thì rH2 = 41). Eh càng gần rễ cây thì càng giảm, vì rễ cây tiết ra chất khử. Riêng cây lúa nước

thì càng gần rễ Eh càng tăng vì rễ lúa nước tiết ra oxy. Các biện pháp canh tác cũng có ảnh hưỏng đến Eh: - Cày bừa, làm đất, xới xáo, phá váng, sục bùn,... sẽ làm tăng Eh.

52

- Bón nhiều phân hữu cơ sẽ làm giảm Eh vì trong quá trình phân giải sẽ sinh ra nhiều chất khử.

- Rút nước phơi ruộng (tiêu nước) thì Eh tăng. - Mật độ gieo trồng: Với cây lúa nước nếu mật độ cấy tăng lên thì Eh tăng lên;

đối với các cây trồng cạn thì ngược lại, trồng càng dày thì Eh càng giảm. 6.3.3.3. Ý nghĩa thực tiễn của tính oxy hóa-khử - Điện thế oxy hóa-khử là chỉ tiêu đánh giá tính thông khí của đất: Eh càng cao

thì độ xốp và độ thoáng khí càng cao. - Khi Eh thay đổi sẽ dẫn đến sự thay đổi một loạt trạng thái các nguyên tố dinh

dưỡng trong đất. Ví dụ: Eh từ cao chuyển xuống thấp: Eh giảm xuống tới 410 mV thì NO3

- bị khử thành NO2

- cây không hút được, nếu giảm tới 250 mV thì bị khử thành N2 (phản nitrat) làm mất đạm của đất. Nhưng Eh từ cao thấp thì NH4

+ tăng lên và hàm lượng lân dễ tiêu (dưới dạng Fe3(PO4)2) tăng lên, có lợi cho dinh dưỡng của cây.

Eh từ thấp chuyển lên cao: thì Fe2+ bị oxyhóa thành Fe3+, lân bị kết tủa dưới dạng FePO4 cây trồng không dùng được.

- Mỗi loại cây trồng cũng như các loại vi sinh vật đất chỉ sống thích hợp trong một phạm vi Eh nhất định; Ví dụ: phần lớn cây trồng cạn cần Eh từ 500 - 700mV, cây lúa nước thích hợp Eh từ 200 - 300mV.

- Eh ảnh hưởng đến độ pH đất: * Đối với đất chua: khi Eh giảm thì pH tăng lên (giảm bớt tính chua), vì trong đất

lúc đó sinh ra một số chất khử có tính kiềm (như Fe(OH)2, NH4OH), chúng đã trung hòa bớt độ chua của đất.

* Đối với đất kiềm thì ngược lại, Eh giảm thì pH giảm, nguyên nhân chưa rõ. - Nếu Eh quá thấp (< 200mV) thì quá trình khử rất mạnh, đất thiếu không khí,

trong đất sinh ra rất nhiều chất khử gây độc cho sinh vật như H2S, CH4, PH3,...; nhưng nếu Eh quá cao (>700 mV) thì chứng tỏ đất quá háo khí, một số chất sẽchuyển thành khó tan cây không hút được (như Fe3(PO4)2 FePO4 cây thiếu lân và thiếu sắt), đồng thời lúc đó đất bị thiếu nước nghiêm trọng.

Như vậy, Eh thích hợp mới điều hòa được chất dinh dưõng, chế độ nước, chế độ không khí, chế độ nhiệt cho cây và vi sinh vật. Nhìn chung Eh từ 400 - 500 mV là vừa phải, vì lúc đó các yếu tố cần thiết cho cây và vi sinh vật sẽ được điều hòa.

6.3.3.4. Điều tiết oxy hóa-khử Có thể điều chỉnh Eh bằng các biện pháp sau đây: a. Rút nước phơi ruộng, xới đất phá váng sau lúc trời mưa hoặc sau lúc tưới.

Làm cỏ sục bùn để oxy hóa những chất khử có tính độc, chuyển chúng ra dạng không độc và tạo ra bước nhảy vọt Eh để sau đó Eh giảm xuống sẽ có tác dụng giải phóng dinh dưỡng giảm chua, tăng NH4

+, tăng lân dễ tiêu, ...(cho nên người ta thường nói: “Công cấy là công bỏ, công làm cỏ là công ăn”.

b. Cải thiện kết cấu đất bằng cách bón phân hữu cơ và bón vôi để cho đất tơi xốp, thích hợp với cây trồng cạn.

53

c. Tháo nước phơi ruộng, tiêu thủy, cày ải (đặc biệt là đất trũng) nếu chủ động được tưới tiêu nước. Làm ải là một biện pháp canh tác tốt đã được ông cha đúc kết trong câu “hòn đất nỏ bằng một giỏ phân”.

Thực vậy trong quá trình phơi ải, quá trình oxy hóa sẽ được tăng cường, có thể khử các chất độc như H2S, CH4, PH3,... xúc tiến phân giải chất hữu cơ, tăng nhiệt độ đất, trừ cỏ dại... Lúc cho nước vào bừa (đổ ải) thì Eh giảm xuống có thể giải phóng nhiều NH4

+ và lân dễ tiêu, giảm chua. Mặt khác, nếu đất được phơi ải triệt để thì lúc đó bừa rất dễ nên chất lượng làm đất sẽ tốt hơn. Ngoài ra phơi ải là quá trính oxy hóa hút nhiệt, nên lúc đổ ải sẽ tỏa nhiệt làm cho ôn độ đất tạm thời tăng lên, cũng có tác dụng nhất định trong quá trình sinh trưởng của lúa mới cấy trong vụ đông xuân trời lạnh.

Nhưng cần lưu ý rằng: Nếu không chủ động được tưới tiêu (khó tiêu nước) thì không nên làm ải, mà nên làm dầm sớm, bừa kỹ cho ngấu đất (“ải thâm không bằng dầm ngấu”).

* * *

54

CHƯƠNG 7 THÀNH PHẦN CƠ GIỚI ĐẤT

7.1. Khái niệm Quá trình phong hóa đá đã tạo ra những hạt có kích thước lớn nhỏ khác nhau, gọi

là các phần tử cơ giới đất. Các phần tử cơ giới đất là những hạt độc lập riêng rẽ. Trong đất các phần tử cơ giới chủ yếu là các hạt vô cơ.

Những phần tử cơ giới có kích thước gần nhau thì được gộp thành một nhóm và gọi là cấp hạt cơ giới. Người ta thường chia ra 3 cấp hạt cơ giới đất là: cấp hạt cát, cấp hạt limon (thịt hay bụi) và cấp hạt sét. Hàm lượng các cấp hạt cơ giới được biểu thị theo phần trăm trọng lượng đất.

Tỷ lệ các cấp hạt cơ giới có trong đất được gọi là thành phần cơ giới đất. 7.2. Phân chia cấp hạt Tiêu chuẩn phân chia cấp hạt của các nước trên thế giới có khác nhau. Ta có thể

so sánh sự phân chia khác nhau đó qua bảng sau đây. Bảng 2. Phân chia cấp hạt cơ giới của Liên Xô (cũ), của Mỹ và của Liên Hiệp

Quốc Liên Xô (cũ) (1957) Mỹ LHQ (UN) (1927)

Đá vụn > 3 (mm) Cuội > 2 (mm) Đá vụn > 2 (mm) Cuội 3 - 1 Sỏi 2 - 1 Cá t thô 1 - 0,5 Cá t thô 1 - 0,5 Cá t thô 2 - 0,2 Cá t trung bình 0,5 - 0,25 Cá t trung bình 0,5 - 0,25 Cá t m ịn 0,2 - 0,02 Cá t m ịn 0,25 - 0,05 Cá t m ịn 0,25 - 0,1 Limon 0,02 - 0,002 Limon thô 0,05 - 0,01 Cá t rấ t mịn 0,1 - 0,05 Sé t 0,002- 0,0002 Limon trung bình 0,01 - 0,005 Limon 0,05 - 0,002 Keo < 0,0002 Limon m ịn 0,005 - 0,001 Sé t < 0,002 Sé t thô 0.001 - 0.0005 Sé t m ịn 0,0005 - 0,0001 Keo < 0,0001

Để thuận tiện khi phân loại đất theo thành phần cơ giới, các nhà Thổ nhưỡng Liên Xô (cũ) đề nghị chia cấp hạt cơ giới thành 2 nhóm: Cát vật lý (> 0,01mm) và Sét vật lý (<0,01mm).

Cho đến nay, Việt Nam thường áp dụng bảng phân cấp hạt của Liên Xô (cũ). Tuy nhiên xu thế gần đây các nhà nghiên cứu dùng bảng của LHQ ngày càng phổ biến vì 2 lẽ: Thứ nhất là trong thực tế phân tích cấp hạt người ta được phép đơn giản hóa số cấp hạt còn 3 cấp; thứ hai là phương pháp phân loại đất của FAO-UNESCO đang dần được ứng dụng rộng rãi.

7.3. Thành phần và đặc tính của các cấp hạt Các cấp hạt khác nhau có thành phần hóa học khác nhau, nhất là tỷ lệ của 3

nguyên tố: silic, sắt và nhôm. Nhìn chung cấp hạt càng mịn thì tỷ lệ silic càng ít và các nguyên tố dinh dưỡng càng cao, độ ẩm phân tử cực đại tăng lên, khả năng thấm

55

nước giảm dần, cột nước mao dẫn dâng cao dần, tính trương tăng, tính dẻo tăng dần, sức chống nén và sức dính tăng,.....

7.4. Phân loại đất theo thành phần cơ giới Người ta dựa vào tỷ lệ của các cấp hạt cơ giới trong đất mà đặt tên cho đất là: đất

cát, đất thịt hoặc đất sét,... gọi là phân loại đất theo thành phần cơ giới. Hiện nay trên thế giới có nhiều bảng phân loại đất theo thành phần cơ giới khác

nhau, nhưng có 2 bảng phân loại phổ biến nhất đó là của Liên Xô (cũ) và của LHQ (UN). Ngoài ra còn có bảng phân loại của Mỹ được trình bày trên một sơ đồ hình tam giác đều.

7.4.1. Phân loại đất theo thành phần cơ giới của LHQ (UN) Bảng 3. Phân loại đất theo thành phần cơ giới của LHQ (UN) Loại đất Tỷ lệ các cấp hạt Cá t

(2 - 0,02mm) Limon

(0,02 - 0,002) Sé t

(< 0,002) 1. Đấ t cát 85-100 0-5 0-15

2. Đấ t cát pha 55-85 0-45 0-15

3. Đấ t thịt pha cá t 40-45 30-45 0-15

4. Đấ t thịt nhẹ 0-55 45-100 0-15

5. Đấ t thịt trung bình 55-85 0-30 15-25

6. Đấ t thịt nặng 30-55 20-45 15-25

7. Đấ t sé t nhẹ 0-40 45-75 15-25

8. Đấ t sé t pha cá t 55-75 0-20 25-45

9. Đấ t sé t pha thịt 0-30 45-75 25-45

10. Đấ t sé t trung bình 10-55 0-45 25-45

11. Đấ t sé t 0-55 0-55 45-65

12. Đấ t sé t nặng 0-35 0-35 65-100

Bảng phân loại của LHQ được áp dụng cho tất cả các loại đất. Chính sự đơn giản này nên nhiều nước có thể dễ dàng ứng dụng.

Ví dụ: Một loại đất chứa 55% cát, 40% limon và 5% sét. Tra bảng ta có tên là đất cát pha (số 2).

7.4.2. Phân loại đất theo thành phần cơ giới của Liên Xô (cũ) Dựa vào tỷ lệ 2 cấp hạt sét vật lý và cát vật lý và áp dụng khác nhau cho 3 nhóm

đất ở Liên Xô là: đất podzôn, đất thảo nguyên đỏ vàng và đất mặn.

56

Bảng 4. Bảng phân loại đất theo thành phần cơ giới của Liên Xô (cũ) % Sé t vậ t lý (< 0,01mm)

% Cá t vậ t lý ( 0,01mm)

Tên đất Đất

potzon

Đất thảo nguyên đỏ

vàng

Đất mặn Đất potzon

Đất thảo nguyên đỏ

vàng

Đất mặn

Đất cá t rờ i 0 - 5 0 - 5 0 - 5 10 0 - 9 5 100 - 95 100 - 95

Đất cá t dính 5 - 1 0 5 - 10 5 - 10 95 - 90 95 - 90 95 - 90

Đất cá t pha 10 - 20 10 - 20 10 - 15 90 - 80 90 - 80 90 - 85

Đát thịt nhẹ 20 - 30 20 - 30 15 - 20 80 - 70 80 - 70 85 - 80

Đất thịt trung bình 30 - 40 30 - 45 20 - 30 70 - 60 70 - 55 80 - 70

Đất thịt nặng 40 - 50 45 - 60 30 - 40 60 - 50 55 - 40 70 - 60

Đất sé t nhẹ 50 - 65 60 - 75 40 - 50 50 - 35 40 - 25 60 - 50

Đất sé t trung bình 65 - 80 75 - 85 50 - 65 35 - 20 25 - 15 50 - 35

Đất sé t nặng > 8 0 > 85 > 65 < 2 0 < 25 < 35

Ở Việt Nam từ trước đến nay vẫn dùng bảng phân loại đất theo thành phần cơ giới của Liên Xô với loại đất potzon, vì dễ sử dụng và cũng tương đối phù hợp với đất Việt Nam.

Ví dụ: đất có 68% cát vật lý, 32% sét vật lý, tra bảng ta gọi là đất thịt trung bình. 7.4.3. Phân loại đất theo thành phần cơ giới của Mỹ: Để cho tiện sử dụng

người ta lập một sơ đồ hình tam giác đều, trên đó các phần diện tích tương ứng với những tên đất đã được tính toán theo bảng phân loại.

Muốn xác định tên gọi của đất ta làm như sau: Trên các cạnh theo chiều tăng dần của sét, limon, cát, lấy 3 điểm ứng với tỷ lệ % sét, bụi và cát. Từ 3 điểm kẻ lần lượt 3 đường thẳng song song với các cạnh cát, cạnh sét và cạnh limon. Điểm gặp nhau của 3 đường đó ở miền nào ta có tên gọi của đất ở đó.

Ví dụ: đất A có 15% sét + 25% limon + 60% cát; lần lượt kẻ 3 đường song song; 3 đường này gặp nhau tại điểm ở miền số 7. Ta có tên đất là đất thị pha cát.

57

Chú thích: 1. Cát (Sand); 2. Cát pha thịt (Loamy - Sand); 3. Thịt pha cát (Sandy - Loam); 4. Thịt (Loam); 5. Thịt pha limon (Silty - Loam); 6. Limon (Silt); 7. Thịt pha sét và pha cát (Sandy Clay Loam); 8. Thịt pha sét và pha limon (Silty Clay Loam); 9. Thịt pha sét (Clay Loam); 10. Sét pha limon (Silty Clay); 11. Sét pha cát (Sandy Clay); 12. Sét (Clay).

Để xác định nhanh thành phần cơ giới đất ngoài đồng ruộng, người ta thường áp dụng cách đơn giản sau đây (gọi là phương pháp "vê giun"):

Lấy một ít đất (nhặt sạch rễ cây) bỏ vào lòng bàn tay trái. Thêm nước từ từ vào, trộn đều bóp vụn đến mức độ có thể nặn hình được. Chú ý sao cho lượng nước vừa phải đất không khô rời nhưng cũng không dính bết vào lòng bàn tay). Vê thành hình con giun có đường kính khoảng 3 mm, rồi khoanh thành vòng tròn đường kính 3 cm. Nếu:

- Đất cát: không vê thành giun được và không nặn thành hình được, đất rời rạc. - Đất pha cát: không vê thành giun được nhưng nặn thành hình nón được. - Đất thịt nhẹ: vê thành hình giun được nhưng để vài phút sau thì bị rạn nứt thành từng

đoạn. - Đất thịt trung bình: vê thành hình giun được, nhưng nếu cuộn thành vòng tròn

(đường kính 3cm) thì bị đứt gãy.

100% limon

100% sét

90

10

40

50

30

20

60

Sét (%)

70

80

Limon(%)

100% cát

Cát (%)

10

20

90

80

70

60

50

40

30

12

11

1 2

3

7

4 5

6

8 9

10

10 20 30 40 60 50 70 80 90

58

- Đất thịt nặng: vê thành hình giun được và cuộn thành vòng tròn đường kính 3cm không bị gãy, nhưng bị nứt rạn.

- Đất sét: vòng tròn vẫn mịn đẹp không hề nứt rạn gì. 7.5. Ý nghĩa của việc xác định thành phần cơ giới đất Người ta ví 3 cấp hạt cơ giới: cát, limon và sét đã tạo nên “bộ xương” của đất. Vì

thành phần cơ giới đất có ý nghĩa rất quan trọng đối với tính chất của đất. Cụ thể là: - Tính chất vật lý của đất phụ thuộc phần lớn vào thành phần cơ giới của đất.

Thành phần cơ giới quyết định tỷ trọng, dung trọng, độ xốp, tính liên kết, tính dính, tính dẻo, tính đàn hồi, sức cản,...của đất. Anh hưởng đến tính thông khí, tính thấm nước và nhiệt dung của đất.

- Thành phần cơ giới ảnh hưởng đến hóa tính của đất như: sự tích lũy và phân giải mùn, khả năng hấp phụ, tính đệm, tính oxyhóa-khử và chế độ cung cấp chất dinh dưỡng cho cây của đất.

- Thành phần cơ giới ảnh hưởng đến sự hoạt động của vi sinh vật đất, nên ảnh hưởng đến hoạt tính sinh học của đất.

Việc xác định thành phần cơ giới đất nhằm: bố trí cây trồng phù hợp với từng loại đất và áp dụng các biện pháp kỹ thuật thích hợp trên từng chân đất cụ thể.

7.6. Tính chất các loại đất có thành phần cơ giới khác nhau và biện pháp cải tạo

7.6.1. Đất cát Là loại đất trong đó tỷ lệ cấp hạt cát cao (cát vật lý > 80%, có thể đạt tới 100%;

sét vật lý < 20%). Đất cát có những nhược điểm và ưu điểm như sau: - Do các hạt đất có kích thước lớn nên tổng diện tích khe hở lớn, đặc biệt là thể

tích khe hở phi mao quản, nên nước dễ thấm xuống sâu và bốc hơi mạnh, đất dễ bị khô hạn.

- Trong đất cát điều kiện oxy hóa tốt, Eh quá cao ( > 700mV), nên chất hữu cơ bị khoáng hóa mạnh dẫn tới đất nghèo mùn.

- Đất cát dễ bị đốt nóng và cũng dễ mất nhiệt (nóng lên và nguội đi nhanh, tạo ra biên độ nhiệt trong đất lớn), bất lợi cho sự phát triển của cây trồng và vi sinh vật đất.

- Đất cát rời rạc, dễ cày bừa, đỡ tốn công làm đất, nhưng nếu mưa to hay ngập nước thì đất dễ lắng, bí chặt.

- Đất cát chứa ít keo, nhiều SiO2, nên nghèo dinh dưỡng, khả năng hấp phụ thấp, giữ nước và giữ phân kém, tính đệm thấp. Vì vậy nếu bón nhiều phân tập trung vào một lúc thì cây không kịp sử dụng hết, một phần lớn bị rửa trôi, bị lãng phí phân bón.

- Đất cát thích hợp với nhiều loại cây có củ như khoai lang, khoai tây, lạc,... Trong đất, rễ và củ dễ dàng vươn xa, vươn sâu mà không bị đất chèn ép. Các cây họ đậu cũng có thể thích ứng ở đất cát. Một số vùng đất cát người ta còn trồng các loại dưa hấu, dưa lê hoặc các cây đặc chủng như thuốc lá,...

Biện pháp cải tạo: Thực tế sản xuất trên đất cát, muốn đạt năng suất cao chỉ có thể chọn cơ cấu cây trồng phù hợp với đất cát, đồng thời áp dụng những biện pháp

59

kỹ thuật canh tác hợp lý như: không bón phân vô cơ tập trung một lần mà chia ra nhiều lần để bón; dùng biện pháp cày sâu dần để lật sét lên tầng mặt; bón nhiền phân hữu cơ, nhưng khi bón phân hữu cơ phải vùi sâu để giảm sự ”đốt cháy”, nâng cao lượng sét và keo mùn, bằng các cách như: Tưới nước phù sa, bón bùn ao, bón phù sa, đất đỏ,...

7.6.2. Đất sét Đất sét là loại đất trong đó cấp hạt sét chiếm tỷ lệ cao, ngược lại tỷ tệ cát thấp

(cát vật lý < 40%; sét vật lý > 60%). Nếu đất sét không có kết cấu hay kết cấu kém thì những ưu nhược điểm của nó

hoàn toàn ngược lại với đất cát, cụ thể là: - Kích thước hạt nhỏ nên khe hở giữa các hạt bé, dẫn tới thoát nước kém, dễ bị

úng, gây tác hại cho cây trồng cạn. - Độ thoáng khí kém nên dễ bị glây hóa, rễ cây dễ bị thiếu không khí, tuy nhiên

xác hữu cơ bị phân giải chậm, nên lượng chất hữu cơ được tích lũy nhiều hơn. - Đất giữ nhiều nước hơn nên chậm bị đốt nóng, nhưng cũng chậm bị nguội, điều

hòa nhiệt tốt. - Đất chứa nhiều sét nên sức cản lớn, tính dính cao, gây cho việc làm đất khó

khăn. - Do nhiều hạt sét nên đất có khả năng hấp phụ lớn, tính đệm cao, các chất ít bị

rửa trôi, tuy nhiên cây trồng khó lấy chất dinh dưỡng, vì đã bị đất giữ chặt. - Độ ẩm cây héo cao, nên trong đất còn nhiều nước mà cây vẫn bị thiếu nước. - Đất chứa nhiều hạt nhỏ nên lắng bùn chậm, nếu làm đất xong mà cấy ngay thì

rễ lúa dễ bị “bó gốc” dẫn tới khả năng đẻ kém. - Vì tỷ lệ cấp hạt sét cao nên đất sét chứa nhiều chất dinh dưỡng, khả năng cung

cấp được nhiều chất dinh dưỡng cho cây trồng. Biện pháp cải tạo: Cần nâng cao độ thoáng khí cho đất bằng cách: áp dụng biện

pháp cày ải, bón thêm đất cát, bón phân xanh, rơm, rạ, trấu, bón phân hữu cơ để tạo kết cấu tốt cho đất.

7.6.3. Đất thịt Đất thịt là loại đất có tỷ lệ các cấp hạt cũng như các tính chất lý hóa học nằm ở

mức trung gian giữa hai loại đất cát và đất sét. Nếu là đất thịt nhẹ thì tỷ lệ cát lớn, ngược lại đất thịt nặng tỷ lệ cát giảm, mà tỷ lệ sét tăng.

Nói chung đất thịt trung bình là tốt, vì có tỷ lệ của 3 cấp hạt cát, limon và sét tương đương nhau, vừa có những đặc tính lý học, hóa học và sinh học phù hợp cho nhiều loại cây trồng, vừa dễ dàng trong việc làm đất và chăm bón.

* * *

60

CHƯƠNG 8 KẾT CẤU ĐẤT

8.1. Khái niệm

Các hạt đơn lẻ của đất (các phần tử cơ giới đất) dính lại với nhau nhờ một lý do nào đó để thành hạt đất có kích thước lớn hơn, ta gọi đó là các hạt kết đất (còn gọi là đoàn lạp). Như vậy, hạt kết đất là do 2 hay nhiều hạt đơn dính lại với nhau. Ta gọi trạng thái đất có chứa các hạt kết là đất có kết cấu.

Tuy nhiên, nếu ở trạng thái hạt đơn rời rạc hoặc hạt kết có kích thước quá nhỏ hoặc tạo thành từng tảng lớn thì đều ít có ý nghĩa về mặt nông học. Đối với cây trồng, những hạt kết có kích thước từ 0,25 - 10mm và bền trong nước mới là hạt kết tốt, trong đó những hạt có kích thước từ 1 - 3mm là nhóm bền trong nước nhất và có nhiều mùn, đạm, lân hơn cả.

Đất chứa nhiều các hạt kết có ý nghĩa về mặt nông học là đất có kết cấu tốt và đất chứa nhiều hạt kết ít có ý nghĩa về mặt nông học là đất có kết cấu xấu.

Kết cấu đất được coi như là một yếu tố của độ màu mỡ đất. 8.2. Các loại hạt kết đất Căn cứ vào hình dạng, kích thước để phân biệt các hạt kết đất và có tên gọi khác

nhau. Theo Đakharop có thể gộp thành 3 nhóm: 8.2.1. Nhóm hạt kết hình khối - Hạt kết tảng: đường kính 20mm; hạt kết thể hiện kém. - Hạt kết cục: đường kính 10 - 20mm; hạt kết thể hiện hơi kém. - Hạt kết hạt: đường kính 5 - 10mm; hạt kết thể hiện rõ. - Hạt kết viên: đường kính 0,5 - 5mm; hạt kết thể hiện rất rõ. 8.2.2. Nhóm hạt kết hình trụ - Trụ lớn: đường kính 30mm; hạt kết thể hiện kém. - Trụ trung bình: đường kính 10 - 30mm; hạt kết thể hiện ở mức trung bình. - Trụ nhỏ: đường kính < 10mm; hạt kết thể hiện rõ. 8.2.3. Nhóm hạt kết hình tấm - Tấm dày: có bề dày 5 mm - Tấm vừa: có bề dày 3 - 5mm - Tấm trung bình (vỉa): có bề dày 1 - 3mm - Tấm mỏng (phiến): có bề dày < 1mm. Trong các loại kết cấu đất thì đất có kết cấu viên là tốt hơn cả. Mỗi một loại đất thường có một hình thái kết cấu đặc trưng. Ngay trong cùng

một loại đất thì ở các tầng đất khác nhau trong phẫu diện cũng có kết cấu khác nhau. Ví dụ: Đất phèn (chua mặn) thường có kết cấu hình trụ; Đất mặn thường có kết cấu hình tấm; Đất sét thường có kết cấu hình tảng; Đất có thành phần cơ giới thịt nặng thường có kết cấu cục; Đất đỏ bazan, đất đỏ đá vôi, đất đồi núi nói chung thường có kết cấu viên, kết cấu hạt;...

8.3. Sự hình thành hạt kết đất 8.3.1. Cơ chế hình thành hạt kết

61

Hạt kết đất được hình thành do một trong 3 cơ chế sau: - Do sự ngưng tụ của keo đất. Hai hạt keo đất mang điện trái dấu hút nhau để tạo

nên hạt kết cấp 1. Những hạt kết cấp 1 chưa trung hòa về điện, chúng lại cặp đôi với nhau tạo ra hạt kết cấp 2, cứ như vậy đến khi trung hòa về điện thì sự tạo hạt kết ngừng ở đó.

Những hạt kết được hình thành theo kiểu ngưng tụ này không bền trong nước. - Do tác dụng “kết gắn” các hạt nhỏ thành hạt lớn hơn nhờ một số yếu tố nào đó

trong đất, như: Mùn, Ca, Fe, Al,... - Do tác dụng của các biện pháp canh tác của con người. 8.3.2. Những yếu tạo kết cấu đất - Hợp chất mùn: Hợp chất mùn là những keo hữu cơ đặc trưng trong đất, có khả

năng tạo thành màng bao bọc quanh các hạt đất, chúng có thể gắn các hạt đất vô cơ lại với nhau; Mùn tạo liên kết với các nguyên tố khoáng trong đất như: các humat, các fulvat, mùn - sét,...

- Keo sét: Theo cơ chế trung hòa về điện, bản thân các hạt sét có thể tạo ra được kết cấu và khi mất nước chúng cũng có khả năng tạo ra kết cấu tảng do nứt nẻ. Khi trong đất có nhiều mùn thì sét sẽ tạo ra hạt kết viên rất tốt.

- Sắt và nhôm: Khi sắt 3 (Fe3+) và nhôm ở trạng thái kết hợp với sét và mùn sẽ tạo ra phức hệ bền vững ngay cả trong môi trường chua. Bản thân sắt hòa tan (Fe2+) di chuyển đến khe hở giữa các hạt kết, khi nước bị mất đã gắn các hạt đất lại giống như “xi măng”. Đất đỏ vàng có nhiều sắt nhôm nên tạo cho đất có kết cấu tốt và bền.

- Canxi: Canxi đóng vai trò là cầu nối giữa các keo vô cơ và hữu cơ tạo ra kết cấu. Ngoài ra canxi còn kết hợp với mùn tạo ra màng bao bọc xung quanh các hạt đất kiểu “xi măng”.

- Sinh vật đất: Hoạt động sinh vật tiết ra các chất có thể gắn các hạt đất với nhau. “Phân” giun là những hạt kết đất tốt, chứa nhiều chất dinh dưỡng cho cây trồng (mùn trong phân giun khoảng 2%, Ca2+ có thể tới 16 - 72 lđl/100g). Chính vì thế người ta đã ví giun đất là “anh thợ cày cần mẫn”. Ngoài ra một số sinh vật khác sống trong đất như chuột, dế, mối,... đào bới làm đất tơi xốp, có kết cấu.

- Chế độ nước: Đất nặng bị ướt khi khô thường tạo ra nứt nẻ; chính những đường nứt nẻ này đã tạo ra đất có kết cấu tảng. Lớp mùn phù sa mới được bồi khi khô cũng tạo ra kết cấu dạng tấm.

- Canh tác: Làm đất, cày bừa, xới xáo, chăm sóc, phân bón,... nói chung để đất trở nên tơi xốp, tái tạo kết cấu.

8.4. Những nguyên nhân làm đất mất kết cấu Hạt kết có thể bị phá hủy làm cho đất mất kết cấu, do những nguyên nhân sau

đây: 8.4.1. Nguyên nhân cơ giới: Trong quá trình canh tác, trâu bò, máy móc, dụng cụ thường xuyên tác động lên

lớp đất mặt, có thể làm đất mất kết cấu ở tầng canh tác dày tới 15 - 18cm. Làm đất quá kỹ hoặc làm đất trong điều kiện ngập nước sẽ phá vỡ các hạt kết.

62

Những trận mưa đá hay mưa rào cũng có tác động phá vỡ các hạt đất nằm trên cùng, hoặc làm tan màng keo mùn làm cho các hạt đất rời nhau ra.

8.4.2. Nguyên nhân lý hóa học: Chủ yếu là sự phá vỡ mối liên kết giữa mùn và sét qua cầu nối canxi. Sự phá vỡ

này là do ion hóa trị một đã thay thế canxi, Ví dụ: [Mùn]Ca2+

+ (NH4)2SO4 [Mùn]2NH4+ + CaSO4

[Mùn]Ca2+ + 2NH4Cl [Mùn]2NH4

+ + CaCl2

Liên kết [Mùn]2NH4+ là liên kết kém bền vững do đó màng hữu cơ quanh hạt đất

dễ bị mất đi, nên kết cấu sẽ bị phá vỡ. Đó là nguyên nhân giải thích tại sao bón nhiều phân vô cơ thì lại làm cho đất “chai” xấu đi. Đốt rừng (nương) làm rẫy để lại tro chứa K2CO3 hay K2O cũng có tác dụng phá hủy kết cấu tương tự.

8.4.3. Nguyên nhân sinh học: Vi sinh vật trong đất tiến hành phá hủy mùn sẽ làm cho đất trở nên nghèo mùn,

giảm chất keo mùn nên làm cho kết cấu đất bị phá hủy. 8.5. Vai trò của kết cấu đối với đất và cây 8.5.1. Kết cấu đất với chế độ nước trong đất: - Nếu đất có kết cấu, đặc biệt kết cấu viên, kết cấu hạt thì sẽ có nhiều ống mao

quản, nước mưa hay nước tưới đưa vào đất sẽ được giữ lại trong các khe hở mao quản. Vì thế nước thấm nhanh mà vẫn giữ được nhiều nước nhiều hơn và lâu hơn, cây không bị hạn nếu không có mưa hoặc không có tưới một thời gian dài.

- Nếu đất không có kết cấu: rời rạc như đất cát thì khi mưa hay khi tưới không giữ được nước, do đó cây dễ bị hạn; đất sét không có kết cấu, bí chặt thì khi mưa hoặc khi tưới nước dễ chảy tràn lan trên bề mặt làm cho đất bị xói mòn và mất chất dinh dưỡng.

8.5.2. Kết cấu đất với chế độ không khí và chế độ thức ăn cho cây: Tổng số thể tích khe hở đạt được lớn nhất ở những đất có kết cấu, đặc biệt là có

kết cấu viên. Đất thoáng khí, đầy đủ oxi cho cây và vi sinh vật hoạt động. Đất có kết cấu thì hầu như lúc nào chế độ không khí và nước cũng điều hòa, nước không chiếm chỗ không khí trong đất, nên hai loại vi khuẩn yếm khí và háo khí cùng tồn tại và hoạt động, hai quá trình phân giải và tích lũy chất hữu cơ cùng xảy ra cân đối, do đó cây có đủ thức ăn và mùn vẫn hình thành và tích lũy.

Đất cát có kết cấu rời rạc, khả năng giữ nước kém, nên hầu như luôn ở tình trạng thiếu nước, không khí quá nhiều, vi sinh vật háo khí hoạt động mạnh, vì thế chất hữu cơ bị phân giải mạnh, mùn không tích lũy được; Ngược lại ở đất sét thì quá bí chặt, đất thiếu không khí, vi sinh vật yếm khí hoạt động mạnh chất hữu cơ được tích lũy nhưng ít được phân giải, nên cây trồng thiếu thức ăn.

Hơn nữa, đất có kết cấu tốt thì lượng nước trong đất nhiều nên chế độ nhiệt cũng được điều hòa hơn, mùa đông đất ấm và mùa hè đất lại mát, thuận lợi cho cây trồng phát triển.

8.5.3. Kết cấu đất với điều kiện canh tác:

63

Đất có kết cấu thì tơi xốp, làm đất dễ dàng, ít tốn công làm đất, xới xáo, hạt dễ mọc, rễ cây dễ phát triển.

8.6. Biện pháp duy trì và cải thiện kết cấu đất Cho đến nay người ta thường vẫn dùng các biện pháp canh tác cơ bản để duy trì

và cải thiện kết cấu đất. Cụ thể là: 8.6.1. Làm đất: Làm đất hợp lý là một biện pháp vừa duy trì kết cấu sẵn có, vừa có thể tạo ra cho

đất có kết cấu tốt hơn. Cày bừa khi đất “vừa chín”, độ ẩm thích hợp nhất (khoảng 60-80% độ ẩm đồng ruộng) thì đất dễ tơi thành những hạt kết cỡ 5 - 10mm. Nếu đất đang quá ẩm hoặc đã quá khô thì sẽ tạo ra cục hay tảng đất lớn, khó làm và tốn công làm nhỏ đất.

Áp dụng phương pháp “làm đất tối thiểu” phù hợp với từng loại cây trồng, để giảm số lần máy móc, nông cụ đi lại trên ruộng, hạn chế đè nén đất và làm cho kết cấu đất bị phá hủy.

Ở đất trồng màu, việc chăm bón, xới xáo “phá váng” sau những cơn mưa cũng góp phần làm cho đất có kết cấu tốt.

8.6.2. Tăng cường hàm lượng mùn cho đất bằng cách bón nhiều phân hữu cơ nhất là phân chuồng; trồng cây họ đậu làm cho đất giàu đạm thêm; nuôi thả bèo hoa dâu ở ruộng lúa nước,...

8.6.3. Cải thiện thành phần cơ giới: Đối với đất quá nặng thì có thể bón cát, bón phân xanh, vùi gốc rạ, làm ải đất,... Còn đối với đất quá nhẹ thì có thể bón thêm đất phù sa, bùn ao, đất đỏ,... hoặc cày sâu dần.

8.6.4. Thực hiện chế độ luân canh, xen canh, gối vụ các loại cây trồng một cách hợp lý để phục hồi kết cấu cho đất.

Theo Viện lúa quốc tế (IRRI) thì việc thay đổi một vụ màu - một vụ lúa, đã làm cho năng suất lúa tăng lên 12%, nhờ sau vụ trồng màu kết cấu được phục hồi.

Người ta có thể nuôi giun đất để bón vào ruộng, vừa để tăng lượng phân, vừa để nâng cao số lượng hạt kết viên cho đất.

Ngoài ra ở các nước tiên tiến người ta còn dùng các hóa chất là những hợp chất “cao phân tử” phun vào đất để gắn các hạt đất tạo thành hạt kết bền cho đất.

64

CHƯƠNG 9 MỘT SỐ TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ CƠ LÝ CỦA ĐẤT

9.1. TỶ TRỌNG ĐẤT Tỷ trọng của đất là trọng lượng đất các hạt đất sít vào nhau không có khe hở

(không có khoảng hổng không khí) ở trạng thái khô kiệt trong một đơn vị thể tích. Ký hiệu là d; đơn vị tính: g/cm3 hoặc kg/dm3 hoặc tấn/m3. Tỷ trọng của đất phụ thuộc vào 3 yếu tố sau đây: - Thành phần khoáng vật: Những loại đất phát triển trên đá có chứa khoáng vật

nặng thì có tỷ trọng lớn và ngược lại. - Thành phần cơ giới đất: Hạt đất càng nhỏ thì tỷ trọng càng lớn; Đất có thành

phần cơ giới nặng thì tỷ trọng lớn và ngược lại. Ví dụ: Đất cát tỷ trọng: 2,65 0,01; Đất thịt: 2,7 0,02; Đất sét: 2,74 0,027.

- Hàm lượng chất hữu cơ trong đất: Trên cùng một loại đất, nếu đất giàu chất hữu cơ thì thì tỷ trọng giảm đi và ngược lại.

- Ý nghĩa: Thông qua tỷ trọng đất có thể nhận xét sơ bộ hàm lượng chất hữu cơ, thành phần

khoáng vật, thành phần cơ giới của một loại đất nào đó. Ngoài ra, tỷ trọng đất được ứng dụng trong công thức tính độ xốp.

9.2. DUNG TRỌNG ĐẤT Dung trọng là trọng lượng khô kiệt của một đơn vị thể tích đất ở trạng thái tự

nhiên (kể cả khe hở). Ký hiệu là D; đơn vị tính; g/cm3 hoặc kg/dm3 hoặc tấn/m3.

Công thức tính: D = PV

D: là dung trọng P: là trọng lượng đất ở trạng thái tự nhiên khô tuyệt đối. V: Thể tích chứa đất. - Dung trọng của đất phụ thuộc vào 3 yếu tố như tỷ trọng, ngoài ra còn phụ thuộc

vào kết cấu và độ xốp của đất. Các loại đất tơi xốp thường có dung trọng nhỏ và ngược lại những đất bí chặt, kém tơi xốp thì dung trọng lớn. Các tầng đất càng xuống sâu thì dung trọng tăng dần.

Bảng 5. Đánh giá dung trọng của một số loại đất có thành phần cơ giới từ thịt và sét (theoKatrinski)

Dung trọng (g/cm 3) Đánh giá Dung trọng (g/cm 3)

Đánh giá

< 1,0 Đất giàu chấ t hữu cơ 1,3 - 1,4 Đất bị nén chặ t mạnh 1,0 - 1,1 Đất trồng trọt điển hình 1,4 - 1,6 Những tầng đấ t dưới tầng canh tác 1,1 - 1,3 Đất hơi bị nén 1,6 - 1,8 Tầng tích tụ bị nén

- Ý nghĩa: + Dung trọng được sử dụng trong việc tính trọng lượng đất trên một diện tích nào

đó: Trọng lượng đất = S h D (trong đó: S là diện tích, h là lớp đất cần tính, D là dung trọng đất).

65

+ Dung trọng được sử dụng trong việc tính độ xốp của đất, tính trữ lượng các chất dinh dưỡng hay trữ lượng nước trong đất,... Dung trọng còn dùng để kiểm tra chất lượng công trình thủy lợi, đê mương máng cần có D > 1,5.

9.3. ĐỘ XỐP CỦA ĐẤT Độ xốp của đất là tỷ lệ % các khe hở chiếm trong đất so với thể tích chung của

đất. Ký hiệu: P; đơn vị tính: %

Công thức độ xốp của đất: P (%) = d - Dd 100 = (1 - Dd ) 100

Trong đó: P: Độ xốp của đất d: Tỷ trọng đất D: Dung trọng đất - Độ xốp của đất phụ thuộc vào các yếu tố như tỷ trọng, dung trọng và kết cấu của đất.

Ngoài ra độ xốp đất còn phụ thuộc rất lớn vào các biện pháp canh tác như: cày, bừa, xới xáo,...

- Độ xốp của đất có thể biến động từ 30-70% tùy thuộc vào loại đất và kết cấu đất.

- Độ xốp của đất thường được phân cấp như sau: P(%) Mức độ 60 - 70 50 - 60 40 - 50 30 - 40 20 - 30 < 20

Rất xốp Xốp Xốp vừa Kém xốp Đất bị dí chặt Đất bị bí

Theo một số tài liệu: Độ xốp đất trồng trọt tốt nhất là 50%, khi đó chế độ nước và không khí trong đất được điều hòa và chế độ cung cấp thức ăn cho cây cũng được điều hòa tốt.

- Ý nghĩa thực tiễn Độ xốp rất có ý nghĩa trong thực tế sản xuất nông nghiệp, vì độ phì đất phụ thuộc

đáng kể vào độ xốp của đất. Nếu đất tơi xốp thì rễ cây phát triển được dễ dàng, khả năng thấm nước và không khí cũng hết sức thuận lợi và nhanh chóng.

9.4. TÍNH LIÊN KẾT CỦA ĐẤT Tính liên kết là sự dính kết giữa các phần tử đất với nhau. Khi đất khô, những loại đất có tính liên kết lớn thường tạo thành kết cấu tảng. Đơn vị đo tính liên kết của đất: xác định bằng lực ấn vào đất g/cm2 hoặc kg/cm2. - Nguyên nhân gây ra tính liên kết: + Do năng lượng bề mặt của hạt đất. Tỷ diện tăng thì tính liên kết tăng. Hạt đất

càng nhỏ thì tỷ diện càng lớn. + Do những chất kết gắn trong đất. + Do sức nén cơ giới. - Những yếu tố ảnh hưởng đến tính liên kết của đất là:

66

+ Thành phần cơ giới: Đất có thành phần cơ giới nặng nhiều sét có tính liên kết càng lớn và ngược lại. Tính liên kết của đất sét đất thịt đất cát

+ Độ ẩm đất: Đất càng khô tính liên kết càng mạnh (điển hình là đất sét khô), khi độ ẩm tăng thì tính liên kết giảm đi, cày bừa dễ hơn.

+ Bón phân hữu cơ sẽ có tác dụng tăng kết cấu đất, giảm tính liên kết. Đất có thành phần cơ giới nặng nếu bón phân hữu cơ sẽ giảm tính liên kết, đất bở ra, cày bừa dễ dàng hơn.

+ Đất có kết cấu viên lực liên kết nhỏ dễ cày bừa, ngược lại ở những đất có kết cấu tảng lớn tốn nhiều công làm vụn đất.

+ Thành phần cation hấp phụ: Nhiều cation hóa trị 1 (như Na+, K+) thì sức liên kết lớn khi khô làm các loại đất này thường chai cứng.

- Về mặt ý nghĩa thực tiễn: Tính liên kết của đất ảnh hưởng rất lớn đến bộ rễ của cây (nếu tính liên kết lớn thì rễ cây khó ăn sâu). Tính liên kết của đất còn ảnh hưởng tới viêc làm đất dễ dàng hay khó khăn.

Người ta phân cấp như sau: 15 kg/cm2 Lực liên kết mạnh 5 - 15 kg/cm2 Lực liên kết hơi mạnh 2 - 5 kg/cm2 Lực liên kết trung bình 0,5 - 2 kg/cm2 Lực liên kết yếu < 0,5 kg/cm2 Đất tơi Đất sét nặng: lực liên kết 27,5 kg/cm2; Đất thịt: lực liên kết 1,5 kg/cm2 Đất cát: lực liên kết 0,9 kg/cm2

9.5. TÍNH DÍNH CỦA ĐẤT Tính dính của đất là đặc tính của đất có thể bám vào các vật bên ngoài khi tiếp

xúc với đất, như cày bừa, máy móc, nông cụ,... - Nguyên nhân gây ra là do sức căng mặt ngoài của các hạt đất tạo ra sức hút

giữa các hạt đất với vật bên ngoài. Độ dính được đo bằng lực (g/cm2) - Tính dính phụ thuộc vào các yếu tố sau: + Thành phần cơ giới đất: Đất càng nặng thì tính dính càng lớn. + Kết cấu đất: đất có kết cấu tốt thì tính dính giảm. + Độ ẩm: Độ ẩm đất tăng thì tính dính tăng, nhưng tăng đến một giới hạn nào đó

khi đất bị nhão ra thì tính dính giảm dần và mất tính dính. Hầu hết đất bắt đầu dính khi độ ẩm trong đất đạt 60-80% độ ẩm bão hòa.

+ Hóa trị của các ion trên bề mặt hạt keo đất: Hóa trị 1 > hóa trị 2 > hóa trị 3. Ví dụ: Đất có nhiều Na+ thì tính dính lớn hơn 3-4 lần đất có nhiều Ca2+. * Chỉ tiêu đánh giá:

+ Đất rất dính: A > 5 g/cm 2 + Đất hơi dính: A: 0,5 - 2 g/cm2 + Đất dính nhiều: A: 3 - 5 g/cm 2 + Đất ít dính (đấ t

cát): A: 0,1 - 0,5 g/cm2

+ Đất dính trung bình: A: 2 - 3 g/cm 2 Tính dính của đất lớn thì việc làm đất phải hao tốn thêm năng lượng. 9.6. TÍNH DẺO CỦA ĐẤT

67

Khi đất ẩm, nếu tác động vào một lực nào đó mà hình dáng của nó có thể thay đổi mà không bị vỡ nát ra, đó là tính dẻo của đất.

Tính dẻo thể hiện ở khả năng nặn tạo được những hình dạng nhất định, nên còn gọi là tính tạo hình hay tính nặn.

Nguyên nhân gây ra là do lực liên kết của các hạt đất. - Tính dẻo của đất phụ thuộc vào các yếu tố sau đây: + Thành phần cơ giới đất: Đất có thành phần cơ giới càng nặng, càng giàu sét thì

càng dẻo. + Độ ẩm: Đất quá khô hay quá ẩm đều không có tính dẻo, tính dẻo chỉ xuất hiện

trong độ ẩm nhất định. Nếu ít nước quá thì hòn đất có thể vỡ ra, còn quá ẩm thì đất bị nhão ra không có tính dẻo nữa.

Độ ẩm đất đạt được khi đất bắt đầu có tính dẻo gọi là giới hạn dưới của tính dẻo và độ ẩm đất khi bắt đầu chảy nước ra, mất tính dẻo thì gọi là giới hạn trên của tính dẻo. Hiệu số của 2 giới hạn này gọi là trị số dẻo hay trị số tạo hình của đất. Trị số này càng lớn thì đất càng dẻo.

+ Lượng chất hữu cơ trong đất: Đất sét nếu lượng chất hữu cơ tăng lên thì tính dẻo giảm dần và ngược lại ở đất cát khi lượng chất hữu cơ tăng lên thì tính dẻo tăng.

+ Thành phần cation hấp phụ trên bề mặt keo đất: Các cation hóa trị càng cao thì thì tính dẻo của đất càng tăng.

- Ý nghĩa thực tiễn: Tính dẻo của đất có tác dụng tốt trong việc sản xuất gốm, sứ và tạo hình. Tuy nhiên tính dẻo gây khó khăn cho việc làm đất. Nếu đất có tính dẻo lớn, gặp trạng thái ướt sẽ tạo thành thỏi, kết cấu tảng, không tơi vỡ còn ở trạng thái khô thì ngược lại rất cứng rắn, tăng lực cản đối với nông cụ, làm đất và khó vỡ vụn.

9.7. TÍNH TRƯƠNG VÀ TÍNH CO CỦA ĐẤT Tính trương và tính co của đất là đặc tính của đất có thể thay đổi thể tích khi độ

ẩm thay đổi. Cụ thể là: khi ẩm thì thể tích của đất gia tăng gọi là tính trương; khi khô thì thể tích đất giảm đi gọi là tính co.

- Tính trương co của đất phụ thuộc vào các yếu tố sau đây: * Thành phần cơ giới: Đất càng nặng thì tính trương và co càng tăng. * Thành phần và hàm lượng keo sét: Đất có nhiều khoáng sét Monmorilonit thì

trương co lớn hơn đất chứa nhiều khoáng sét Kaolinit; Hàm lượng keo sét tăng thì tính trương co tăng.

* Thành phần các cation hấp phụ trong đất: Nhiều cation hóa trị 1 (như Na+, K+) thì tính tương co mạnh hơn cation hóa trị 2 và 3.

- Về mặt ý nghĩa thực tiễn: Tính trương và tính co đều bất lợi. Trên những đất thịt nặng và đất sét khi bão hòa nước sẽ trương phình lấp hết các khe hở tạo nên dòng chảy bề mặt gây xói mòn rửa trôi. Đất có tính trương co mạnh, khi làm ruộng mạ nếu bị khô cạn mặt đất sẽ nứt nẻ làm đứt rễ cây và càng làm tăng quá trình bốc hơi nước làm đất mất ẩm.

68

9.8. SỨC CẢN CỦA ĐẤT Sức cản của đất là khả năng chống lại các vật tác động vào đất (chủ yếu là nông

cụ làm đất), gọi là lực cản riêng của đất. Nguyên nhân gây ra là do tổng hợp của lực liên kết, lực dính, lực dẻo, lực ma sát của

đất. Đơn vị đo là: kg/cm2, thường được do bằng lực kế nước gắn sau máy kéo. Việc nghiên cứu sức cản để giảm chi phí và nâng cao chất lương làm đất. Sức

cản (P) có thể tính bằng công thức: P = k.ab

k là hệ số chỉ sức cản riêng của từng loại đất, cụ thể: đất cát 0,2-0,3 kg/cm2; đất thịt 0,6 kg/cm2; đất sét 0,9 kg/cm2.

a: Chiều sâu cày (cm) b: Chiều rộng hoạt động lưỡi cày (cm) - Các yếu tố ảnh hưởng đến lực cản riêng của đất: * Thành phần cơ giới đất: Đất có thành phần cơ giới càng nặng thì sức cản của

đất càng tăng: đất sét đất thịt đất cát * Độ ẩm đất: Đất khô có lực cản lớn hơn đất ướt (riêng đất cát khi ngập nước thì

cày bừa nặng hơn). Tuy nhiên đất khô quá (< 15%) hoặc đất ướt (35-40% độ ẩm toàn phần) thì sức cản riêng đều rất cao, cày bừa tốn công và chất lượng làm đất sẽ kém; độ ẩm đất 60-70% độ ẩm toàn phần sẽ có sức cản riêng thấp nhất, làm đất đỡ tốn công.

* Kết cấu đất: Đất có kết cấu dạng viên thì làm giảm sức cản. * Bón phân hữu cơ sẽ làm giảm lực cản một cách rõ rệt. Việc nghiên cứu lực cản có ý nghĩa rất lớn trong sản xuất nông nghiệp, vì có thể

nhận định được thành phần cấp hạt đất, mức độ phát triển của bộ rễ cây trồng, mức độ làm đất dễ hay khó và đặc biệt là dùng công cụ làm đất cho thích hợp.

69

CHƯƠNG 10 NƯỚC TRONG ĐẤT

10.1. VAI TRÒ CỦA NƯỚC TRONG ĐẤT G.H.Vuxôki đã ví “nước trong đất như máu trong cơ thể động vật”. Bởi vì nước

có vai trò đặc biệt quan trọng, là yếu tố không thể thay thế được, quyết định sự sống của tất cả sinh vật trên Trái đất.

10.1.1. Đối với đất - Nước tham gia vào sự phong hóa đá hình thành đất và di chuyển các chất trong

đất tạo ra các tầng trong phẫu diện đất. - Nước tham gia vào tất cả các phản ứng hóa học xảy ra trong đất. - Hàm lượng nước trong đất ảnh hưởng đến nồng độ, thành phần chất tan trong

dung dịch đất, từ đó ảnh hưởng đến các tính chất của dung dịch đất như: pH, tính đệm, Eh.

- Nước ảnh hưởng đến trạng thái keo của đất và khả năng trao đổi của nó. - Nước là nhân tố điều hòa nhiệt và khí trong đất; chi phối các tính chất cơ lý đất

như: tính liên kết,tính dính, tính dẻo, tính trương co, độ chặt,... - Hàm lượng nước chi phối chiều hướng chuyển hóa vật chất trong đất (ngập

nước thì yếm khí, khô hạn thì háo khí), từ đó ảnh hưởng đến khả năng cung cấp thức ăn cho cây và việc tích lũy các chất hữu cơ trong đất.

- Nước liên quan chặt chẽ tới sự hình thành các chất mới sinh trong đất như: kết von, đá ong, glây,..

- Nước còn gây ra sự rửa trôi chất dinh dưỡng, phá vỡ kết cấu và gây xói mòn đất.

10.1.2. Đối với sinh vật đất - Mọi sinh vật muốn sống, sinh trưởng phát triển được cần phải có nước; không

có nước thì mọi sinh vật đều chết. Thực vật muốn tạo được 1g chất khô cần phải hút 200-1000g nước.

- Nhờ có nước hòa tan các chất dinh dưỡng trong đất thì cây mới hút được. - Nước ảnh hưởng đến sự phân bố các quần thể vi sinh vật trong đất: thừa nước

thì vi sinh vật yếm khí phát triển mạnh, khô hạn thì vi sinh vật háo khí chiếm ưu thế.

10.2. CÁC DẠNG NƯỚC TRONG ĐẤT Nước trong đất có 7 dạng: 10.2.1. Nước liên kết hóa học Nước liên kết hóa học là nước tham gia vào thành phần cấu tạo của các hợp chất

hóa học hoặc các khoáng vật trong đất. Nó bị giữ bởi một lực rất lớn (> 10.000 atm); nước liên kết hóa học có 2 loại là: nước cấu tạo và nước kết tinh.

* Nước cấu tạo (còn gọi là nước hóa hợp): là nước tham gia vào thành phần cấu tạo mạng lưới tinh thể của những khoáng vật, làm thành một liên kết rất bền vững, nước này chỉ mất đi ở nhiệt độ cao 400 - 8000C, khi nước cấu tạo mất đi thì khoáng vật cũng bị phá hủy. Ví dụ: Nước trong Kaolinit (Al2O3.2SiO2.2H2O);...

70

* Nước kết tinh: cả phân tử nước tham gia vào sự hình thành tinh thể khoáng vật (Ví dụ: thạch cao: CaSO4.2H2O; gipxit: Al2O3.3H2O; limonit: Fe2O3.3H2O;...). Nước kết tinh bị mất đi ở nhiệt độ100-2000C, Ví dụ: nung CaSO4.2H2O ở 1700C thì phân tử nước tách ra, nhưng thạch cao không bị phá hủy mà chỉ thay đổi lý tính.

Nước liên kết hóa học thực vật hoàn toàn không thể sử dụng được. 10.2.2. Nước hấp phụ: Là dạng nước được các hạt đất hút và giữ lại trên bề mặt của nó nhờ lực hấp phụ.

Hạt đất càng nhỏ thì năng lượng bề mặt càng lớn, lực hấp phụ càng cao vì thế nước hấp phụ càng nhiều. Thành phần cơ giới đất càng nặng, thì lực hấp phụ càng lớn, do đó nước hấp phụ càng nhiều.

Người ta chia nước hấp phụ ra làm 2 loại: 10.2.2.1. Nước hấp phụ chặt: Là nước được các hạt đất hấp phụ từ hơi nước trong

không khí, lực giữ nước rất lớn từ 50-10.000 atm. Dạng nước này có thể tồn tại ở 2 trạng thái:

* Nước hấp phụ bé (ký hiệu là Hy - hydroscopic): Trong điều kiện độ ẩm không khí bình thường, lớp nước hấp phụ bị đứt đoạn, chưa vây kín hạt đất. Trường hợp này xảy ra khi đất ở trạng thái khô không khí. Độ ẩm không khí càng cao thì lượng nước hấp phụ bé càng lớn.

* Nước hấp phụ lớn nhất (ký hiệu là Hymax): Khi không khí bão hòa hơi nước (độ ẩm không khí > 96%), lúc đó lớp nước hấp phụ sẽ bao kín hạt đất.

Nước hấp phụ chặt bị mất đi khi sấy đất ở nhiệt độ 105-1100C. 10.2.2.2. Nước hấp phụ hờ (nước màng) Khi hạt đất đã đạt trạng thái Hymax nếu được tiếp xúc với nước thì hạt đất sẽ hút

thêm một lớp nước bên ngoài nước hấp phụ chặt, lớp nước đó được gọi là nước màng hay nước hấp phụ hờ. Lực giữ nước trong trường hợp này yếu hơn (6,25 - 50 atm), trong đó một phần được giữ khá chặt (15 - 50 atm), cây hoàn toàn không sử dụng được, phần còn lại được giữ bởi một lực yếu hơn (6,25 - 15 atm) nên cây có thể sử dụng được, mặc dù rất khó lấy vì tính linh động của nước màng kém. Áp lực hút nước của bộ rễ đa số cây trồng là 15,2 bar (khoảng 15atm) (1atm = 1,013bar)

10.2.3. Nước mao quản Nước mao quản là nước được giữ và di chuyển trong đất do tác dụng của lực mao

quản. Lực mao quản bắt đầu xuất hiện trong những lỗ hổng có đường kính < 8mm; nhưng lực đáng kể là những lỗ hổng có đường kính 0,1 - 0,001mm, nên nước mao quản di chuyển tốt nhất trong những ống có đường kính 0,1 - 0,001mm, nếu 0,001mm thì lực mao quản trở thành lực hấp phụ phân tử. Trong phạm vi đường kính ống từ 0,1 - 0,001mm thì đường kính càng nhỏ, lực mao quản càng lớn và và độ dâng nước mao quản càng cao.

Lực giữ nước mao quản của đất rất bé (từ 0,08 - 6,25 atm), nên dạng nước này cây sử dụng dễ dàng. Vì thế nước mao quản là nguồn cung cấp nước chủ yếu cho cây trồng và là nguồn nước dự trữ chính có ích trong đất.

Nước mao quản chia làm 2 loại:

71

10.2.3.1. Nước mao quản treo: Là nước trong các ống mao quản không liên hệ với mạch nước ngầm, mà do tưới hoặc do mưa. Đây là dạng nước giữ ẩm chủ yếu cho tầng đất mặt. Lực giữ nước mao quản của đất từ 0,3 - 6,25 atm.

10.2.3.2. Nước mao quản leo (còn gọi là nước mao quản dâng): Là nước trong các ống mao quản nối với mạch nước ngầm và do nước ngầm dâng lên. Chiều cao cột nước dâng lên trong mao quản tỷ lệ nghịch với đường kính mao quản:

h = 15r Trong đó: h: là độ dâng nước trong ống mao quản.

r: là đường kính ống mao quản.

Nếu r = 0,001mm thì h = 150.001 = 15000 mm = 15 m

Trong thực tế độ dâng nước mao quản thấp hơn nhiều, lý do là các ống mao quản không phẳng, trong ống có bọt khí, nước màng của các hạt đất ngăn cách,... Theo Katrinski thì nước dâng mao quản cao nhất ở đất sét là 6 - 7 m; ở đất thịt là 3 - 4 m; ở đất cát là 0,3 - 0,6 m. Tầng đất có chứa nước mao quản leo gọi là viền mao quản.

10.2.4. Nước trọng lực Nước trọng lực là nước chứa trong những lỗ hổng phi mao quản của đất và di

chuyển do ảnh hưởng của trọng lực xuống các tầng sâu của đất, là nguồn cung cấp cho dạng nước ngầm trong đất. Nước trọng lực chỉ tồn tại ở các tầng trên trong một thời gian ngắn sau khi mưa hoặc sau khi tưới. Sự tồn tại lâu hay mau của dạng nước này ở tầng trên phụ thuộc vào khả năng thấm nước của từng loại đất.

Mặc dù lực giữ nước của đất rất nhỏ (10-4 atm) nhưng cây sử dụng được rất ít dạng nước này (vì thời gian tiếp xúc ngắn, nó di chuyển quá nhanh).

10.2.5. Nước ngầm Nước ngầm là nước trọng lực được giữ lại phía trên tầng đất hoặc tầng đá không

thấm nước trong đất. Do thấm từ tầng trên xuống nên nó đã hòa tan và kéo xuống nhiều muối khoáng trong đất, vì thế nước ngầm là dạng nước giàu muối khoáng.

Độ sâu từ mặt đất cho đến mặt nước ngầm gọi là độ sâu xuất hiện mạch nước ngầm. Độ sâu này có liên quan đến khả năng cung cấp nước cho cây và độ sâu tầng glây trong đất.

Nước ngầm được chia ra 2 loại: - Nước ngầm tạm thời : Là nước ngầm xuất hiện ở độ sâu nhất định phụ thuộc

vào thời tiết, nếu hạn hán thì nước này được di chuyển xuống sâu hơn. - Nước ngầm vĩnh cửu: Nước kẹp giữa 2 tầng đất không thấm nước. Nước này

được đưa từ các vùng núi cao xuống. Nếu tầng không thấm nước phía trên bị nứt thì nó phun lên, nên còn gọi là nước phun.

10.2.6. Hơi nước: Là nước ở thể hơi, chứa trong những lỗ hổng tự do không chứa nước trong đất. Hơi nước trong đất rất linh động và có thể khuyếch tán từ nơi có áp suất hơi nước

cao đến nơi có áp suất hơi nước thấp hoặc di chuyển theo gió một cách thụ động. Thực ra hàm lượng nước thể hơi trong đất không đáng kể. 10.2.7. Nước ở thể rắn:

72

Là nước trong đất ở trạng thái rắn (đóng băng). Dạng nước này trong đất chỉ có ở vùng ôn đới hoặc ở các vùng núi cao ở Việt Nam khi nhiệt độ xuống quá thấp. Cây hoàn toàn không sử dụng được dạng nước này.

10.3. CÁC HẰNG SỐ NƯỚC CỦA ĐẤT Trong một loại đất nhất định mỗi loại độ ẩm sau đây sẽ có trị số không đổi hoặc

rất ít thay đổi, cho nên người ta gọi đó là các hằng số nước của đất (hay còn gọi là các giới hạn ẩm đặc trưng trong đất).

10.3.1. Độ ẩm cây héo: Là lượng nước còn lại trong đất khi cây héo (tính theo % trọng lượng đất). Đây là giới hạn dưới của lượng nước hữu hiệu. Có thể chia làm 2 loại:

- Độ ẩm cây héo tạm thời: Là độ ẩm đất mà ở đó cây bị héo tạm thời, nếu cung cấp thêm nước thì có thể sống lại bình thường.

- Độ ẩm cây héo vĩnh viễn: Là độ ẩm đất mà ở đó cây bị héo và chết hẳn. Cùng một loại đất thì độ ẩm cây héo tạm thời bao giờ cũng lớn hơn độ ẩm cây

héo vĩnh viễn. Có thể xác định độ ẩm cây héo bằng phương pháp trồng cây hoặc có thể tính gián

tiếp như sau: + Độ ẩm cây héo tạm thời: Wch = 1,5 Hymax + Độ ẩm cây héo vĩnh viễn: Wch (%) = 0,6 - 0,9 độ ẩm phân tử cực đại. Độ ẩm cây héo phụ thuộc loại cây trồng, thời kỳ sinh trưởng của cây và thành

phần cơ giới đất (đất có thành phần cơ giới nặng thì độ ẩm cây héo cao; cây chịu hạn tốt thì độ ẩm cây héo thấp). Trong thực tế thì sự chênh lệch về độ ẩm cây héo nhiều nhất là do thành phần cơ giới đất, còn sự chênh lệch giữa các loại cây trồng không lớn.

10.3.2. Độ hút ẩm tối đa (còn gọi là nước hút ẩm cao nhất): Là lượng nước lớn nhất mà đất khô hút được từ không khí bão hòa hơi nước (> 96%), ký hiệu là Hymax.

10.3.3. Độ ẩm hấp phụ tối đa (còn gọi là độ ẩm phân tử cực đại): Là lượng nước lớn nhất mà đất giữ lại được bởi lực hấp phụ của đất.

Độ ẩm hấp phụ tối đa = Hymax + Nước màng. 10.3.4. Độ ẩm mao quản: Là lượng nước đất giữ được trong các ống mao quản

bởi những lực mao quản (kể cả nước mao quản treo và nước mao quản leo). Độ ẩm mao quản = Độ ẩm đồng ruộng lớn nhất - Độ ẩm cây héo.

10.3.5. Độ chứa ẩm đồng ruộng (hoặc sức chứa ẩm đồng ruộng): Là độ ẩm biểu thị lượng nước lớn nhất mà đất có thể giữ lại được sau khi đã loại trừ nước trọng lực (tính bằng %). Người ta có thể phân biệt độ ẩm đồng ruộng làm 2 loại:

* Độ ẩm đồng ruộng bé nhất: Là độ ẩm đồng ruộng mà lúc đó chỉ có nước mao quản treo, lúc này nước ngầm ở sâu nên không có nước mao quản leo.

* Độ ẩm đồng ruộng lớn nhất (còn gọi là độ ẩm tối đa đồng ruộng): Là độ ẩm đồng ruộng mà lúc đó có cả nước mao quản treo và nước mao quản leo (do mực nước ngầm dâng cao).

Từ độ ẩm đồng ruộng và độ ẩm cây héo ta có thể tính được độ ẩm hữu hiệu: Độ ẩm hữu hiệu (%) = Độ chứa ẩm đồng ruộng bé nhất (%) - Độ ẩm cây héo (%)

73

Có thể xác định liều lượng nước tưới cho tầng đất mặt ở một độ dày nào đó, theo công thức: M(m3) = WĐR - W

Trong đó: M: là lượng nước cần tưới; WĐR là lượng nước tương ứng với độ chứa ẩm đồng ruộng; W là lượng nước đã có trong lớp đất cần tưới).

10.3.6. Độ ẩm bão hòa (hay độ ẩm toàn phần): Là lượng nước lớn nhất đất chứa được khi tất cả các lỗ hổng trong đất đều chứa đầy nước (thực ra còn 5-8% chứa không khí).

Độ ẩm bão hòa = Độ ẩm đồng ruộng + nước trọng lực. Trạng thái này chỉ tồn tại trong một thời gian ngắn, vì nước trọng lực sẽ bị di chuyển xuống các tầng đất sâu hơn.

Thông thường người ta thường tính độ ẩm toàn phần bằng độ xốp (nếu tính theo % thể tích), nếu theo % trọng lượng đất thì độ ẩm toàn phần được tính theo công thức sau:

Wb (%) = PD (trong đó: Wb là độ ẩm toàn phần; P là độ xốp; D là dung trọng

đất) Lượng nước trọng lực: WT = Wb - Độ ẩm đồng ruộng bé nhất. 10.4. SỰ BỐC HƠI NƯỚC CỦA ĐẤT Là một trong các hiện tượng làm mất nước của đất. Sự bốc hơi nước của đất có 2

dạng: 10.4.1. Sự bốc hơi nước vật lý của đất (còn gọi là bốc hơi nước bề mặt): Sự bốc hơi nước vật lý phụ thuộc những yếu tố sau: - Tốc độ bốc hơi nước tăng khi độ ẩm đất tăng. - Nhiệt độ lớp đất mặt càng cao thì nước bốc hơi càng mạnh. - Cường độ gió càng lớn và thời gian gió thổi càng lâu thì sự bốc hơi càng nhiều. - Mặt đất lượn sóng, sẫm màu bốc hơi mạnh hơn mặt đất bằng phẳng và nhạt

màu. - Độ ẩm không khí càng thấp sự bốc hơi nước càng mạnh. - Mặt đất không được che phủ thì bốc hơi nước nhiều hơn mặt đất được che phủ. 10.4.2. Sự bốc hơi nước sinh học của đất (còn gọi là sự thoát hơi nước của

thực vật): Là sự bốc hơi nước từ bề mặt lá do nhu cầu sinh lý của cây. Đây cũng là một chi

phí nước rất lớn của đất, vì cây cần rất nhiều nước để sinh trưởng phát triển (thực vật muốn tạo được 1gam chất khô cần phải hút 200 - 1000g nước, có tới 98% lượng nước cây lấy là dùng để thoát hơi nước, chỉ có 2% lượng nước là dùng để cấu thành năng suất.

Sự đòi hỏi nước của thực vật thường được xác định nhờ hệ số thoát hơi nước (TK):

TK = Lượng nước thoát hơi bởi thực vật trong thời gian nhất địnhLượng gia tăng chất khô trong thời gian ấy

Hệ số TK phụ thuộc vào từng loại thực vật, vào độ ẩm của đất và phụ thuộc vào điều kiện khí hậu.

74

Trong điều kiện ở đồng ruộng, hệ số tiêu hao nước (TH) của đất trên một đơn vị diện tích được tính theo công thức sau:

TH = Lượng nước bốc hơi vật lý + Lượng nước bốc hơi sinh họcLượng chất khô thu được từ thực vật

10.5. SỰ THẤM NƯỚC CỦA ĐẤT Sự thấm nước của đất là khả năng tiếp thu nước và để cho nước di chuyển trong

đất. Nếu đất thấm nước quá kém, khi địa hình dốc thì sẽ tạo ra dòng chảy gây xói

mòn rửa trôi, khi địa hình bằng phẳng thì gây ra tụ nước làm cho đất yếm khí, lầy lội.

Sự thấm nước của đất chia làm hại giai đoạn: + Giai đoạn hút: Nước đi vào rất nhanh khi các khe hở của đất chưa choán nước

nhờ lực thẩm thấu. + Giai đọan thấm: Là giai đoạn các khe hở trong đất đã chứa đầy nước, nên nước

bắt đầu chảy ngang, chảy dọc do trọng lực. Tốc độ thấm nước của đất được tính bằng lượng nước thấm qua trong một đơn vị

thời gian trên một đơn vị diện tích đất:

V = QS t

Trong đó: V là tốc độ thấm nước (mm/giây, cm/phút, dm/phút, m/giờ) Q là lượng nước thấm (mm3, cm3, dm3, m3) S là diện tích thấm (mm2, cm2, dm2, m2) t là thời gian thấm (giây, phút, giờ) Người ta phân cấp như sau: V > 1000 mm/phút: Đất thấm nước quá nhanh 1000-500 mm/phút: Đất thấm nước mạnh 500-100 mm/phút: Đất thấm nước tốt 100-70 mm/phút: Đất thấm nước khá 70-30 mm/phút: Đất thấm nước trung bình < 30 mm/phút: Đất thấm nước kém Sự thấm nước của đất phụ thuộc vào thành phần cơ giới, độ xốp, độ chặt của lớp

đất,...và thời gian thấm (ví dụ đất cát thấm nước tốt hơn đất sét; thời gian thấm càng dài thì tốc độ thấm giảm dần).

10.6. CÂN BẰNG NƯỚC TRONG ĐẤT Cân bằng nước trong đất là chỉ sự ”thu, chi” nước trong một thể tích đất nhất

định (thường tính ở tầng đất thuộc khu rễ cây). Cân bằng nước có thể biẻu thị như sau: N1 + N2 + N3 + N4 + N5 + N6 = N7 + N8 + N9 + N10 + N11 + N12 Trong đó vế trái là lượng nước thu vào (input) bao gồm:

N1: Nước có trong đất lúc bắt đầu quan sát N2: Lượng nước mưa trong thời gian quan sát

75

N3: Nước ngầm N4: Nước ngưng tụ từ khí quyển N5: Nước xâm nhập từ mặt đất N6: Nước xâm nhập theo mạch ngang (từ nơi cao đến nơi thấp).

Vế phải là nước mất đi (output) bao gồm: N7: Nước bốc hơi bề mặt trong thời gian quan sát N8: Nước bốc hơi do phát tán (bốc hơi nước sinh học) N9: Nước thấm sâu xuống tâng dưới N10: Nước chảy tràn trên mặt N11: Nước mất đi theo mạch ngang (đến nơi có địa hình thấp hơn) N12: Nước còn lại cuối kỳ quan sát

Trong thực tế nông nghiệp, nước thu vào trong đất chủ yếu là nước mưa và nước mất đi chủ yếu là do nước bốc hơi vật lý và nước phát tán.

Gọi Y là hệ số độ ẩm đất, ta có:

Y = Nước thu vàoNước mất đi = Nước mưa

Nước bốc hơi vật lý + Nước phát tán

Nếu Y > 1: Đất đang thừa nước. Nếu Y = 1: Đất đang đủ nước. Nếu Y < 1: Đất đang thiếu nước.

Căn cứ vào hệ số độ ẩm đất để có chế độ điều hòa nước cho đất. 10.7. CÁCH TÍNH TRỮ LƯỢNG NƯỚC TRONG ĐẤT Trữ lượng nước trong đất là tổng số nước có trong một tầng đất ở độ sâu nào đó. Trữ lượng nước (lượng nước tổng số) trong mỗi tầng phát sinh riêng biệt được

tính theo công thức: N (tấn/ha) = W1 D h 104 Trong đó: N là lượng nước tổng số có trong tầng đất (tấn/ha) W1 là độ ẩm truyệt đối tính theo % khối lượng đất khô kiệt. D là dung trọng đất (tấn/m3) h là chiều dày tầng đất (m) 104 để đổi m2 ra ha. Lượng nước chết (nước cây không sử dụng được) tính như sau: Nc (tấn/ha) = Wch D h 104 Trong đó: Wch là độ ẩm cây héo của lớp đất thuộc khu rễ cây (%).

D là dung trọng đất của lớp đất thuộc khu rễ cây (g/cm3). h là độ dày lớp đất thuộc khu rễ cây (cm).

Lượng nước hữu hiệu là lượng nước trong lớp đất thuộc khu rễ cây có thể xâm nhập vào cây:

Lượng nước hữu hiệu = Lượng nước tổng số - Lượng nước chết.

* * *

76

CHƯƠNG 11 ĐỘ PHÌ NHIÊU CỦA ĐẤT

11.1. KHÁI NIỆM VỀ ĐỘ PHÌ ĐẤT Khái niệm về độ phì nhiêu đất đã được biết từ lâu, nhưng trước đây người ta

đánh giá đất chủ yếu dựa vào kinh nghiệm khi quan sát màu sắc đất, khả năng tạo ra sản phẩm, năng suất cây trồng,.... Sau khi ngành khoa học đất ra đời thì khái niệm về độ phì mới được nhìn nhận một cách đúng đắn, có khoa học.

Theo Viliam: Độ phì nhiêu của đất là khả năng của đất có thể cung cấp cho cây nước, thức ăn khoáng và các yếu tố cần thiết khác (không khí, nhiệt độ,...) để cho cây sinh trưởng và phát triển bình thường.

Khái niệm về độ phì là một khái niệm hết sức phức tạp và mang tính chất tương đối, cho nên hiểu một cách máy móc thì dễ mắc sai lầm. Độ phì chỉ mới là khả năng của đất, khả năng này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Loại cây trồng, khả năng sử dụng đất của con người và điều kiện ngoại cảnh,...Ngoài ra, độ phì nhiêu của đất nông nghiệp còn phụ thuộc vào trình độ khoa học, kỹ thuật và chế độ chính trị xã hội.

Nói tóm lại, độ phì nhiêu là tính chất rất phức tạp của đất, nó chịu tác động của các yếu tố tự nhiên và nhân tạo.

11.2. PHÂN LOẠI ĐỘ PHÌ NHIÊU CỦA ĐẤT Khi nghiên cứu địa tô trong nông nghiệp Các Mác đã phân tích sâu sắc và toàn

diện độ phì nhiêu của đất. Mác chia độ phì nhiêu của đất ra làm các loại sau: 11.2.1. Độ phì tự nhiên: Là độ phì được tạo ra trong quá trình hình thành đất do

tác động của các yếu tố tự nhiên, hoàn toàn không có sự tham gia của con người. Độ phì nhiêu này phụ thuộc vào thành phần, tính chất của đá mẹ và các yếu tố tham gia vào quá trình hình thành đất; ngoài ra còn phụ thuộc vào những quá trình lý hóa học, sinh học xẩy ra trong đất. Độ phì tự nhiên là tính chất đặc trưng tự nhiên của bất kỳ một loại đất nào.

Độ phì tự nhiên gồm 2 phần: Độ phì tiềm tàng: Là một phần của độ phì tự nhiên mà cây trồng tạm thời

chưa sử dụng được để sinh trưởng phát triển và tạo ra năng suất. Độ phì hiệu lực (hữu hiệu): Là một phần của độ phì tự nhiên đã biến thành

hiện thực cung cấp nước, thức ăn và những điều kiện sống khác cho cây trồng tạo ra năng suất và được đánh giá bằng năng suất cây trồng. Độ phì hiệu lực cao hay thấp phụ thuộc vào hàm lượng các chất dinh dưỡng dễ tiêu của đất đối với cây.

Ở đất trồng trọt, độ phì nhiêu hiệu lực phụ thuộc rất lớn vào kỹ thuật canh tác, trình độ phát triển khoa học kỹ thuật và chế độ xã hội,... là tổng biểu hiện của độ phì tự nhiên và độ phì nhân tạo.

11.2.2. Độ phì nhân tạo: Là độ phì được hình thành do canh tác, bón phân, cải tạo đất, áp dụng kỹ thuật nông nghiệp, luân canh, xen canh,... của con người.

Độ phì nhân tạo cao hay thấp còn phụ thuộc vào lực lượng sản xuất, quan hệ sản xuất, trình độ khoa học kỹ thuật và chế độ chính trị xã hội.

77

Trong thực tế trên cùng một mảnh đất khó có thể phân biệt đâu là độ phì tự nhiên và đâu là độ phì nhân tạo, mà có thể nói thời gian canh tác đất càng lâu, kỹ thuật canh tác càng hoàn thiện thì tính chất ban đầu của độ phì tự nhiên càng giảm và tính chất độ phì nhân tạo tăng lên.

11.2.3. Độ phì kinh tế: Nếu độ phì tự nhiên và độ phì nhân tạo được đánh giá bằng năng suất cây trồng, thì độ phì kinh tế được đánh giá bằng năng suất lao động, bằng hiệu quả kinh tế cao hay thấp khi canh tác trên mảnh đất ấy.

Độ phì kinh tế phụ thuộc vào điều kiên tự nhiên và xã hội nhất định, phụ thuộc vào trình độ quản lý kinh tế, mức độ phát triển của lực lượng sản xuất, của khoa học kỹ thuật và quan hệ sản xuất xã hội.

11.3. CÁC CƠ SỞ ĐÁNH GIÁ ĐỘ PHÌ ĐẤT Độ phì nhiêu của đất có thể còn gọi là khả năng sản xuất của đất, là tổng hợp các

điều kiện, các yếu tố đảm bảo cho cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt. Bởi vậy muốn đánh giá độ phì cần phải đánh giá một cách toàn diện, phối hợp nhiều yếu tố. Cụ thể là phải dựa vào 3 cơ sở sau đây:

11.3.1. Quan sát tình hình sinh trưởng phát triển và năng suất cây trồng Đây là cơ sở quan trọng, vì cây trồng phản ảnh trung thực nhất độ phì của đất. Số liệu theo dõi về tình hình sinh trưởng phát triển và thống kê năng suất tiến

hành trong nhiều năm thì độ tin cậy càng cao và ít nhất là thống kê trong 3 năm liền. 11.3.2. Dựa vào tính chất thực tế của đất 11.3.2.1. Quan sát hình thái phẫu diện đất: Khi quan sát hình thái phẫu diện đất cần chú ý tới những chỉ tiêu sau đây: Độ dày

của đất, tầng mùn dày hay mỏng, màu sắc đất, đặc điểm các tầng trong phẫu diện đất, địa hình và độ dốc của đất, mực nước ngầm, kết von đá ong nhiều hay ít, mức độ glây, các vết tích hoạt động của sinh vật đất,...

11.3.2.2. Xác định các chỉ tiêu lý tính đất: Các chỉ tiêu lý tính cần xác định như: Thành phần cơ giới, kết cấu đất, độ xốp, độ

ẩm, tính thấm nước, thính thông khí, chế độ nhiệt,.... 11.3.2.3. Xác định các chỉ tiêu lý tính đất hóa tính và sinh tính đất: Hóa tính đất là một trong những yếu tố hàng đầu quyết định đến khả năng sinh

trưởng phát triển của cây trồng. Bởi vì muốn cho cây trồng sinh trưởng phát triển tốt thì cần phải đảm bảo các yếu tố sau: Trong đất phải có đủ các chất dinh dưỡng cần thiết ở dạng dễ tiêu cũng như tổng số; có phản ứng môi trường thích hợp, độ ẩm thích hợp; không có chất độc hoặc có chứa thì hàm lượng rất thấp chưa tới ngưỡng gây độc;...

Các chỉ tiêu hóa tính cần xác định là: hàm lượng chất hữu cơ, mùn, đạm, lân, kali cả tổng số lẫn dễ tiêu, dung tích hấp phụ, độ no kiềm, pH, Eh,... Xác định càng nhiều chỉ tiêu thì sự đánh giá độ phì càng chính xác.

Muốn vậy phải lấy mẫu đất, đem về phân tích trong phòng thí nghiệm, phân cấp mức độ, cho điểm từng chỉ tiêu, rồi tổng hợp điểm để đánh giá độ phì nhiêu của đất.

Ở nước ta hiện nay người ta phân cấp một số chỉ tiêu như sau: Bảng 6. Phân cấp mức độ một số chỉ tiêu hóa học của đất

78

Chất tổng số (%) Chất dễ tiêu (mg/100g đất) Mức độ Mùn N P2O5 K2O N P2O5 K2O

Rấ t nghèo < 0,5 < 0,05 < 0,03 < 0,2 < 4 < 3 < 5 Nghèo 0,5 - 1,0 0,05 - 0,10 0,03 - 0,06 0,2 - 0,5 4 - 8 3 - 5 5 - 10

Trung bình 1,0 - 1,5 0,10 - 0,15 0,06 - 0,10 0,5 - 1,0 > 8 5 - 10 10 - 15 Khá 1,5 - 2,0 0,15 - 0,20 0,10 - 0,15 1,0 - 1,5 - 10 - 15 15 - 20 Giàu > 2,0 > 0,2 > 0,15 > 1,5 - > 15 > 20

+ Đất có dung tích hấp phụ < 10 ldl/100g đất là thấp. + Đất có dung tích hấp phụ 10 - 20 ldl/100g đất là trung bình. + Đất có dung tích hấp phụ > 20 ldl/100g đất là cao.

pHKCl < 3,5 Đặc biệt chua 3,6 - 4,5 Rất chua 4,6 - 5,5 Chua 5,6 - 6,5 Ít chua

11.3.3. Bố trí các thí nghiệm để theo dõi Những biện pháp trên đã sơ bộ đánh giá được độ phì của đất và hướng bồi

dưỡng, cải tạo nâng cao độ phì đất. Tuy nhiên cần phải bố trí các thí nghiệm trong chậu hoặc thí nghiệm đồng ruộng để kiểm tra lại các chỉ tiêu đã xác định được ở trên và để theo dõi diễn biến và năng suất cây trồng, từ đó để có kết luận một cách chính xác.

11.4. BIỆN PHÁP NÂNG CAO ĐỘ PHÌ ĐẤT Có nhiều biện pháp nâng cao độ phì nhiêu đất, tuy nhiên có thể sử dụng một số

biện pháp cơ bản sau: Thủy lợi: ngoài mục đích cung cấp nước và tiêu úng cho cây trồng còn có tác

dụng cải tạo đất rất lớn. Ví dụ như thau chua rửa mặn, rút nước phơi ruộng để làm ải đất,... Bón phân vừa có tác dụng cung cấp dinh dưỡng cho cây đồng thời làm tăng độ

phì cho đất, khắc phục tình trạng thiếu hụt một số chất dinh dưỡng trong đất, điều hòa mối quan hệ giữa: đất, phân bón và cây trồng. Kỹ thuật làm đất mặc dầu không bổ sung thêm các chất dinh dưỡng vào đất

nhưng có thể giúp cho cây trồng sinh trưởng phát triển tốt hơn nhờ khả năng sử dụng các chất dinh dưỡng trong đất, cải thiện chế độ nước, chế độ nhiệt trong đất. Vì thế làm đất cần phải đúng độ ẩm, đúng nông cụ, đúng phương pháp tùy theo từng loại đất. Phải lựa chọn một cơ cấu cây trồng thích hợp, một hệ thống luân canh hợp lý

để đạt mục tiêu: vừa tăng được tổng sản lượng, vừa tăng hoặc tối thiểu giữ vững độ phì đất Muốn đảm bảo cho cây trồng sinh trưởng phát triển tốt, cần có những biện

pháp kỹ thuật cải tạo thích hợp đối với từng loại đất, từng điều kiện cụ thể nhằm mang lại hiệu quả tốt nhất.

*

79

* * CH NG 12

XÓI MÒN ĐẤT 12.1. KHÁI NIỆM VÀ TÁC HẠI CỦA XÓI MÒN ĐẤT 12.1.1. Khái niệm Từ xói mòn (erosion) có nguồn gốc từ tiếng latinh “erosio” nghĩa là cào mòn (to

gnaw away). Hiểu với nghĩa chung thì xói mòn là sự chuyển dời vật lý lớp đất mặt từ cao xuống thấp hoặc từ nơi này đến nơi khác do các tác nhân khác nhau như nước chảy, gió, sức kéo trọng lực. Xói mòn được định nghĩa như là sự mang đi lớp đất mặt do nước chảy, gió, tuyết hoặc các tác nhân địa chất khác, bao gồm các quá trình sạt lở do trọng lực (Rattan Lai,1990). Quá trình di chuyển lớp đất do nước đều kéo theo các vật liệu tan và không tan.

Xói mòn đã làm cho đất bị mất mùn và các chất dinh dưỡng khoáng. Việt Nam là một là một nước vùng nhiệt đới ẩm có chế độ gió mùa, lượng mưa

trung bình năm khoảng 1500mm, có nơi lên tới 3000mm và tập trung chủ yếu vào mùa mưa. Ở miền Bắc lượng mưa tập trung vào tháng 5-10; ở miền Trung từ tháng 7-10 và cường độ mưa lớn rất lớn. Những trận mưa trên 100mm chiếm tới 50% nên đã tạo ra tốc độ dòng chảy mạnh. Bên cạnh đó, vùng đồi nước ta lại có độ dốc lớn: độ dốc từ 10-25% chiếm hơn 65% diện tích, độ dốc > 25% (tới 40-450) chiếm 20%. Vì thế sự xói mòn ở vùng đồi xảy ra rất mạnh và gây thiệt hại lớn.

Để tính lượng đất xói mòn, người ta sử dụng phương trình của Wischmeier W.H và D.D. Smith (1976):

A = R.K.L.S.C.P Trong đó:

- A: Lượng đất bị mất do xói mòn (tấn/ha/năm). - R: Động năng gây xói mòn (động năng của hạt mưa). - K: Hệ số xói mòn đất (tính ứng chịu xói mòn của đất) (phụ thuộc vào tính chất

đất) - L: Chiều dài sườn dốc. - S: Độ dốc của mặt đất. - C: Hệ số mật độ che phủ. - P: Hệ số các biện pháp chống xói mòn.

Dựa vào lượng đất mất hằng năm trên 1 ha, người ta đánh giá mức độ xói mòn theo các cấp và quy mô như sau:

Bảng 7. Đánh giá mức độ xói mòn theo các cấp và quy mô Cấp xói mòn Mức độ xói mòn Lượng đất mất

(tấn/ha/năm) 1 Yếu 0 - 20 2 Trung bình yếu 20 - 50 3 Trung bình khá 50 - 100 4 Mạnh 100 - 150

80

5 Rất mạnh 150 - 200 6 Nguy hiểm > 200

12.1.2. Tác hại của xói mòn Xói mòn đất còn có nghĩa là sự đảo lộn cân bằng đất - thảm thực vật - khí hậu.

Những xáo trộn này đã gây ảnh hưởng tới các mặt cụ thể sau: 12.1.2.1. Về mặt sản xuất nông nghiệp - Tầng đất mặt bị bào mòn, đất trở nên nghèo dinh dưỡng, trơ sỏi đá, một số tính

chất đất bị thay đổi do chế độ nhiệt, ẩm đất bị thay đổi. Ở những vùng đất có độ dốc 20O, lúc mới khai hoang tầng đất trên cùng giàu chất

hữu cơ và có tầng dày khoảng 20cm, sau 2 năm bị bào mòn mất 5cm, sau 3 năm chỉ còn lại 13cm, có màu xám tro.

Ví dụ: Nghiên cứu nhiều năm ở Tây Bắc cho thấy: bình quân hàng năm đất bị bào mòn 1,5cm; có nghĩa là trên 1 km2, nước mưa đã cuốn đi 20 - 30 ngàn tấn đất cùng với 30 - 40 tấn N, 10 - 15 tấn P2O5 và 12 - 18 tấn K2O.

- Năng suất cây trồng giảm nhanh chóng, có khi không cho thu hoạch. Đây là vấn đề cần thiết phải quan tâm khi khai hoang vùng đất mới, vì đa số diện tích chỉ trồng được một số vụ là người dân bỏ đi, đã tạo nên hiện tượng du canh du cư, không ổn định đời sống cho đồng bào miền núi.

12.1.2.2. Về mặt lâm nghiệp Do xói mòn đất, nương rẫy chỉ gieo trồng được vài ba vụ là phải bỏ hóa. Chế độ

canh tác bừa bãi theo kiểu đốt nương làm rẫy chặt phá, khai thác gỗ, củi đã làm cho đất chỉ còn trơ đồi núi trọc.

Rừng cây bị phá, khai thác bừa bãi sẽ kèm theo nạn lũ lụt, hạn hán và tiểu khí hậu thay đổi do chế độ nước, nhiệt và các hoạt động sống sinh vật bị đảo lộn.

12.1.2.3. Về mặt thủy lợi Mức độ xói mòn ở nước ta thuộc loại cao, phù sa các con sông đều bắt nguồn từ

đồi núi đổ về (đó là những sản phẩm do xói mòn gây ra) bồi đắp các lòng sông ở hạ lưu, nâng mức nước sông lên đã tạo áp lực lớn cho các con sông, gây lũ lụt vào mùa mưa cho các vùng đồng bằng, quá trình tiêu thủy khó khăn hơn.

Phù sa còn làm cho các hồ, đập chứa nước, kênh mương bị lấp đầy và thu hẹp nên đã gây khó khăn cho việc tưới tiêu, nếu không được nạo vét hàng năm.

Ngoài ra xói mòn còn gây ra nhiều thiệt hại khác như làm cho đất đá sụt lở, đất trượt phá hoại cầu đường, tàn phá nhà cửa, ruộng đồng, có khi ảnh hưởng đến đời sống và tính mạng con người.

12.2. CÁC LOẠI XÓI MÒN ĐẤT Xói mòn có thể gây nên bới các yếu tố như gió, nước, trọng lực. Ở nước ta do

nằm trong điều kiện khí hậu gió mùa, lượng mưa tập trung nên hiện tượng xói mòn do nước xảy ra là chủ yếu, còn xói mòn do gió và trọng lực ít hơn.

12.2.1. Xói mòn do nước Trong những vùng khí hậu nhiệt đới ẩm hàng năm có tổng lượng mưa lớn, tập

trung theo mùa với cường độ cao và điều này đã tạo ra những dòng chảy tràn rất lớn

81

trên bề mặt đất. Ở những vùng đất dốc hiện tượng nước chảy tràn trên mặt không những làm mất đi một lượng lớn nước mưa (khoảng 50 - 60%) hàng năm, mà kèm theo đó là việc đất bị xói mòn mạnh, đó là sự thiệt hại nghiêm trọng rất đáng quan tâm.

Thông thường những thành phần hạt mịn thì lại dễ bị nước đẩy đi, mà ở chúng lại chứa nhiều chất dinh dưỡng nhất. Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong đất bị mất đi do xói mòn rất cao. Thí nghiệm của Batic (1983) về xói mòn ở vùng Missouri (Mỹ) cho thấy lượng dinh dưỡng bình quân hàng năm bị mất đi do xói mòn như sau:

Bảng 8. Hàm lượng dinh dưỡng bị rửa trôi/năm (kg/ha) Điều kiện trồng trọt N P K Ca Mg S

Trồng ngô liên tục 74 20 678 247 93 19 Luân canh: ngô - lúa mì 29 9 240 95 33 7

Anh hưởng của mưa đối với đất có 3 tác động chính: Làm tách rời các hạt đất. Va đập và phá hủy các hạt đất. Vận chuyển các hạt đất bị phá hủy theo các dòng chảy trên mặt đất. Về nguyên lý, Ellison (1994) đã xác định tác nhân gây xói mòn mạnh mẽ nhất là

xung lực hạt mưa đập vào đất làm tách rời các hạt đất. Ông chia quá trình này thành 3 pha như sau:

- Pha 1: Tách các hạt đất ra khỏi khối đất. - Pha 2: Di chuyển các phần tử bị tách ra đi nơi khác. - Pha 3: Lắng đọng chúng ở một nơi khác. Nếu hạn chế được pha 1 thì sẽ không xảy ra pha 2 và pha 3. Do đó các biện pháp

tăng cường che phủ mặt đất sẽ trở nên quan trọng nhất. Hiện tượng xói mòn do nước có các loại sau: 12.2.1.1. Xói mòn bề mặt (Sheet erosion) Đây là sự di chuyển cả lớp đất mỏng trên một diện rộng. Loại xói mòn này làm

cho tầng mùn bị bào mòn dần, các phần tử sét mịn của đất bị cuốn trôi làm cho đất nhẹ đi về thành phần cơ giới, ở những vùng có độ dốc lớn xói mòn này có thể bóc hẳn đi cả tầng đất và vỏ phong hóa, làm trồi ra cả lớp đá mẹ lộ thiên.

12.2.1.2. Xói mòn khe, rãnh lớn (gully ersion) (còn gọi là xói mòn tuyến tính) Xói mòn này do nước tập trung dòng chảy đã đào mòn thành các mương rãnh có

độ sâu và rộng khác nhau. Nguyên nhân là do lúc đầu địa hình mặt đất không bằng phẳng, có những chỗ trũng và nước đã tập trung lại và tạo ra dòng chảy mạnh khoét sâu xuống đất tạo thành rãnh nhỏ, từ đó cứ bào mòn dần thành rãnh lớn hơn sau những trận mưa.

12.2.2. Xói mòn do gió Xói mòn do gió là hiện tượng đất bị gió cuốn đi nơi khác.

82

Tương tự như trường hợp xói mòn do nước gây ra, hiện tượng mất đất do gió cũng liên quan tới hai quá trình, đó là sự tách rời các hạt đất và vận chuyển mang chúng đi theo gió. Đầu tiên bằng những hoạt động va đập, gió làm tách rời những phần tử nhỏ từ các hạt hoặc cục đất, sau đó chúng lôi cuốn các hạt này theo gió và tạo ra sức va đập mài mòn lớn hơn. Sau đó tùy thuộc vào sức gió mà các hạt đã bị tách rời sẽ bị lôi cuốn đi khỏi vị trí ban đầu của chúng, những hạt lớn thì bị lôi cuốn đi một khoảng cách ngắn hơn, còn các hạt mịn (bụi) thì bị cuốn đi xa hơn.

Quá trình xói mòn do gió xảy ra mạnh ở vùng khô và bán khô hạn, còn ở vùng nhiệt đới gió mùa thì ít hơn. Ở miền Trung có một số diện tích đất cát biển thường xuyên bị gió cuốn đi, phủ lên các cánh đồng, làng mạc gọi là hiện tượng “cát bay”, “cát nhảy”. Tác hại của xói mòn này cũng rất lớn, đã làm thu hẹp diện tích đất canh tác, lấp các công trình giao thông, một số nhà cửa.

Những nhân tố ảnh hưởng đến xói mòn do gió là: độ ẩm đất, tốc độ gió, mức độ gồ ghề bề mặt, các đặc tính của đất (tính liên kết của hạt đất lúc khô, tính bền vững của lớp đất mặt, tỷ trọng, kích cỡ hạt,...), lớp thảm thực vật và cây trồng che phủ,....

Xói mòn do gió xảy ra mạnh khi có các điều kiện sau: - Đất bị mất nước khô và nứt nhỏ vụn ra. - Mặt đất trơ trụi, ít cây cối. - Cánh đồng đủ rộng và có gió đủ lớn để tạo các luồng gió mạnh. 12.2.3. Xói mòn do trọng lực Là hiện tượng cả khối đất bị sạt lở hay trượt từ cao xuống thấp do trọng lực.

Nguyên nhân là do những vận động địa chất hoặc trong quá trình hình thành đất đã tạo ra các lớp đất khác nhau, có những khe nứt nhất định và trọng lực lớn nên đất đã bị trượt theo độ dốc. Xói mòn này thường gây ra nguy hiểm đối với các công trình giao thông, đe dọa đời sống con người và động thực vật.

12.3. NHỮNG YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN XÓI MÒN ĐẤT 12.3.1. Yếu tố tự nhiên 12.3.1.1. Mưa Ở nước ta thì yếu tố mưa đã ảnh hưởng rất lớn và trực tiếp đến xói mòn đất.

Lượng mưa ở nước ta rất lớn, ở vùng núi có nơi tới 300mm/năm. Đặc biệt 85% lượng mưa này lại tập trung trong 6 tháng mùa mưa, từ tháng 5-10. Nhìn chung, lượng mưa càng lớn và cường độ mưa (lượng mưa trong một đơn vị thời gian) càng mạnh thì lượng đất bị xói mòn càng nhiều.

Công thức tính lượng nước dòng chảy: d = R - (P1 + P2) Trong đó: d: là lượng nước dòng chảy

R: là lượng nước mưa P1: là lượng nước bốc hơi P2: là lượng nước thấm

83

Khi P1 không đáng kể thì d sẽ tỷ lệ nghịch với P2, lượng nươc thấm càng ít thì nước chảy càng nhiều và xói mòn càng mạnh. Thời gian mưa càng dài thì P2 càng nhỏ dần và xói mòn càng tăng lên. Sức công phá của giọt mưa là giai đoạn đầu tiên của xói mòn do nước. Giọt mưa càng lớn thì sức công phá càng mạnh và dẫn đến sự xói mòn càng tăng.

Bảng 9. Kết quả quan trắc về lượng đất bị xói mòn trên đất trồng chè, độ dốc 80 ở các địa điểm khác nhau:

Địa điểm Lượng mưa (mm)

Lượng đất xói mòn (tấn/ha/năm)

Phú hộ Khải Xuân (Phú Thọ) Di Linh

Plâyku

1500 1769

2041 2447

52 58

150 189

Như vậy, lượng đất bị xói mòn tương quan thuận với lượng mưa. 12.3.1.2. Địa hình

Đây là yếu tố chủ yếu quan hệ tới việc gây ra xói mòn. Địa hình ảnh hưởng tới sự xói mòn đất do yếu tố độ dốc (slope) gây nên. Độ dốc

có tác động tới mọi kiểu xói mòn; sự phân chia và cường độ của dòng chảy đều bị chi phối bởi độ dốc. Những đặc trưng dốc có liên quan tới xói mòn là độ sâu của dốc (steepness), chiều dài dốc và hình dạng dốc (shape).

- Cường độ xói mòn tỷ lệ thuận với độ dốc. Nhìn chung xói mòn có thể xảy ra ở 3O, nếu độ dốc tăng lên 2 lần thì cường độ xói mòn sẽ tăng lên 4 lần, nếu độ dốc tăng 4 lần thì dòng chảy tăng 2 lần và khối lượng vật chất bị cuốn trôi tăng lên 64 lần (theo định luật Ery).

Bảng 10. Phân cấp mức độ xói mòn trong sản xuất nông nghiệp:

+ Đất bằng phẳng: khi có độ dốc < 1O

+ Đất thoải: khi có độ dốc 1 - 3O (xói mòn yếu)

+ Đất hơi dốc: khi có độ dốc 3 - 5O (xói mòn trung bình)

+ Đất dốc: khi có độ dốc 5 - 10O (xói mòn mạnh)

+ Đất rất dốc: khi có độ dốc 10 - 20O (xói mòn rất mạnh)

84

Bảng 11. Ảnh hưởng của độ dốc đến xói mòn đất:

Loại đất Cây trồng Độ dốc (O) Đất bị mất

(tấn/ha/năm)

Tác giả

và năm nghiên cứu

3 96

8 211

Đất bazan Chè 1 tuổi

15 305

Nguyễn Quang Mỹ (Tây Nguyên, 1978-1982)

3 4

5 12

Đất nâu vàng trên phù sa cổ

Chè lâu năm

22 167

Phú Thọ (1980-1987)

4 15

8 47

16 124

Đất đỏ vàng trên đá sét và đá biến chất

Rừng thưa

30 147

Nguyễn Danh Mô (Nông trường sông Cầu (1966-1967)

- Cường độ xói mòn phụ thuộc vào chiều dài dốc: Dốc càng dài thì khối lượng nước chảy, tốc độ dòng chảy, lực quán tính càng tăng và cường độ xói mòn càng mạnh. Nếu chiều dài sườn dốc tăng lên 2 lần thì lượng đất bị mất sẽ tăng lên 7 - 8 lần.

Bảng 12. Ảnh hưởng của chiều dài sườn dốc đến xói mòn đất

Cây trồng

Độ dốc (O)

Chiều dài sườn dốc (m)

Đất bị mất (tấn/ha)

3 6

20 27

Cà phê

8

40 204

- Các hình dạng dốc khác nhau cũng gây ra xói mòn khác nhau:

+ Dốc thẳng: gây ra xói mòn mặt phẳng.

+ Dốc lồi: gây ra xói mòn phía trên nhỏ, phía dưới mạnh.

+ Dốc lõm: gây ra xói mòn phía dưới nhỏ, phía trên mạnh.

+ Dốc gồ ghề: gây ra xói mòn phức tạp. 12.3.1.3. Mức độ che phủ đất

Lượng đất bị xói mòn phụ thuộc chặt chẽ vào mức độ che phủ của cây, vì nó ngăn cản dòng chảy, phân tán xung lực của giọt mưa và phân tán dòng chảy bề mặt.

85

Vì thế đất được che phủ càng dày thì xói mòn càng yếu và mỗi loại cây khác nhau có ảnh hưởng tới mức độ xói mòn khác nhau.

Theo tài liệu của nhiều tác giả ở Việt Nam, đất được hình thành trên đá phiến mica và đá gơnai, ở độ dốc 18-200 cho thấy:

- Đất không trồng trọt mỗi năm bị cuốn trôi đi 173 tấn đất/ha.

- Đất trồng sắn mỗi năm bị cuốn trôi đi 147 tấn đất/ha.

- Đất có rừng mỗi năm bị cuốn trôi đi gần 1 tấn đất/ha.

Bảng 13. Phân tích về thành phần dinh dưỡng mỗi năm đất đã bị rửa trôi.

Lượng dinh dưỡng bị rửa trôi hàng năm (kg/ha) Loại đất

N P2O5 K2O

Đất không trồng trọt

Đất trồng sắn

Đất có rừng

422

321

3

123

81

1

2088

1276

9

12.3.1.4. Đất

Tính chất đất đặc tưng cho tính chất ứng chịu xói mòn của đất (erodibility). Xói mòn đất là biểu hiện của 2 lực đối lập: lực di chuyển của tác nhân xói mòn và lực chống đỡ của đất.

Tính ứng chịu của đất phụ thuộc vào độ thấm nước của đất. Độ thấm nước của đất càng lớn thì càng hạn chế được sự xói mòn. Độ thấm nước của đất phụ thuộc vào: thành phần cơ giới đất, độ dày tầng đất, kết cấu đất, hàm lượng hữu cơ,... Nếu đất tơi xốp, có kết cấu thì nước mưa sẽ thấm vào đất nhiều, lượng dòng chảy bề mặt ít và đất ít bị xói mòn.

12.3.2. Yếu tố con người

Ngoài các yếu tố thiên nhiên thì yếu tố con người cũng đã gây ảnh hưởng rất lớn đến sự xói mòn đất bởi các hoạt động sau:

- Khai phá đất bừa bãi, khai hoang vô ý thức, không bảo vệ rừng đầu nguồn, khai phá chặt cây cả ở những nơi độ dốc lớn, đốt cháy rừng làm rẫy, để trống đất dốc không có cây che phủ,...

- Các biện pháp canh tác trên đất dốc không hợp lý, cày, bừa, làm đất không đúng kỹ thuật, không trồng cây theo đường đồng mức, không chú ý có cây che phủ đất vào mùa mưa,...

12.4. CÁC BIỆN PHÁP CHỐNG XÓI MÒN ĐẤT 12.4.1. Các biện pháp công trình

86

Trong các vùng nhiệt đới thì biện pháp công trình là rất cần thiết. Chức năng chủ yếu của công trình là dẫn dòng, ngăn dòng, làm cho nước chảy chậm lại, lưu chứa nước tạm thời hay bố trí dòng chảy làm xói mòn ít nhất,...

Các biện pháp công trình bao gồm: - Đào mương, đắp bờ trên mặt đất dốc là chia sướn dốc thành nhiều mảnh nhỏ, để

phân tán ngăn chặn dòng chảy. - Đào hố vảy cá: có thể tiến hành ở những nương rẫy đã trồng cây lâu năm, hố

tròn, hoặc nửa tròn, đường kính hố và độ sâu hố tùy thuộc vào loại cây trồng (thông thường người ta đào hố có đường kính 1 - 1,2 m, sâu 40 - 60 cm). Mỗi vành đai hố cách nhau khoảng 10m, hố trong vành đai này xen kẽ với hố ở vành đai khác.

- Băng chắn nước: có thể xếp đá hoặc cây gỗ thành băng đồng mức để chắn nước hoặc trồng băng rừng, băng cây phân xanh hoặc để băng cỏ. Tốt nhất là canh tác theo băng, nghĩa là cứ một băng trồng cây thì một băng chừa lại cây rừng (rộng 30 - 50 cm) hoặc để trồng cây phân xanh.

- Xây dựng bờ vùng bờ thửa. San bằng độ dốc làm thành ruộng bậc thang để có thể làm ruộng, cấy lúa nước, trên ruộng bậc thang có thể đắp thành các bờ vùng, bờ thửa và tùy thuộc vào độ dốc mà các loại bờ có độ cao, độ rộng khác nhau.

12.4.2. Biện pháp lâm nghiệp Là biện pháp có tác dụng rất lớn đến phòng và chống xói mòn. Có thể thực hiện

các biện pháp như sau: - Triệt để bảo vệ rừng, nhất là rừng đầu nguồn, rừng hành lang để hạn chế nước

lũ, phòng hạn, liên quan trực tiếp đến xói mòn. - Xác định diện tích khai phá, vị trí khai phá cụ thể, hợp lý, chừa rừng đỉnh đồi,

băng rừng, tránh khai phá liền khu ở nơi có độ dốc cao. - Trồng rừng trên đất trọc, trồng rừng bảo vệ sườn đồi dốc, trồng rừng xen với

các cây phân xanh. - Áp dụng biện pháp Nông - Lâm kết hợp một cách nghiêm ngặt. 12.4.3. Biện pháp nông nghiệp - Làm đất gieo trồng theo đường đồng mức: Là biện pháp chủ yếu khi sử dụng

đất đồi núi để trồng trọt. - Che phủ mặt đất: Trồng cây che phủ bằng cách trồng xen, trồng gối, phủ đất

bằng các loại cỏ rác vào mùa mưa. Trồng các cây họ đậu để bổ sung thêm nguồn chất hữu cơ cho đất.

- Làm mương và ruộng bậc thang: Canh tác trên vùng đồi núi bằng cách làm ruộng bậc thang là biện pháp chống xói mòn tốt nhất.

Ruộng bậc thang là một dải đất nằm ngang hay gần nằm ngang cùng một mức độ cao chạy cắt ngang sườn dốc, khoảng cách giữa các dải đất này tuỳ thuộc vào độ dốc, càng dốc thì các dải đất càng hẹp và càng gần nhau. Các dải đất nằm ngang được dùng để canh tác, chúng được giữ bằng các bờ dốc hay mái dốc bằng đất hoặc bằng đá.

- Bồi dưỡng đất: Cần thường xuyên bón phân đầy đủ cho đất nhằm tạo điều kiện cho cây trồng sinh trưởng phát triển tốt che kín đất nhanh, bộ rễ phát triển mạnh có

87

tác dụng chống xói mòn. Bón phân hữu cơ, bón vôi, tăng lượng mùn cho đất đồng thời duy trì và cải thiện kết cấu đất, hạn chế xói mòn.

Tăng cường xới xáo làm tơi xốp đất, tăng độ thấm nước của đất, giữ ẩm cho đất,...

* * *

88

CHƯƠNG 13 CÁC LOẠI ĐẤT CHÍNH CỦA VIỆT NAM

Theo bảng phân loại đất Việt Nam năm 1996, nước ta có tổng diện tích đất tự nhiên là: 33.104.200 ha, trong đó:

- Đất: 31.339.211 ha

- Núi đá: 1.026.229 ha - Sông suối 738.760 ha

13.1. CÁC LOẠI ĐẤT CHÍNH VÙNG ĐỒI NÚI VIỆT NAM Đất vùng đồi núi nước ta có diện tích khoảng 24 triệu ha (chiếm khoảng 4/5

diện tích tự nhiên của cả nước), phân bố rất phức tạp suốt từ Bắc vào Nam. Các yếu tố hình thành đất thay đổi theo từng vùng, thể hiện rõ nhất là đá mẹ, địa hình, khí hậu và thảm thực vật. Mặt khác vùng đồi núi nước ta còn chịu những tác động sâu sắc của con người. Những tác động tiêu cực như khai thác rừng bừa bãi, đốt phá rừng làm nương rẫy, không thực hiện tốt các biện pháp chống xói mòn đất,... đã làm cho nhiều diện tích đất vùng đồi núi bị thoái hóa nghiêm trọng. Theo tính toán của một số nhà khoa học đất Việt Nam, vùng đồi núi nước ta hiện nay có trên 13 triệu ha đất “có vấn đề” (xói mòn trơ sỏi đá, thoái hóa sản xuất không có hiệu quả, đất trống đồi núi trọc).

Tuy nhiên vẫn có nhiều loại đất quý có thể trồng được nhiều loại cây công nghiệp, cây ăn quả và một số cây đặc sản,... cho năng suất cao và phẩm chất tốt. Để khai thác đất đồi núi và sử dụng có hiệu quả, đòi hỏi phải nắm vững đặc tính, tính chất đất để có biện pháp kỹ thuật tác động hợp lý nhằm thu được hiệu quả kinh tế cao, lại vừa bồi dưỡng và không gây thoái hóa đất.

13.1.1. NHÓM ĐẤT ĐỎ (F) - Ferralsols (Fr) Phân bố ở độ cao tuyệt đối từ 25 - 1.800m nên khá phổ biến ở vùng đồi núi

nước ta; tập trung nhiều nhất ở Tây Nguyên và Đông Nam bộ. Đất đỏ nằm ở địa hình cao, dốc hoặc lượn sóng, chia cắt mạnh, phong hóa

nhanh, đá mẹ điển hình là bazan, ngoài ra còn có các đá khác như phiến sét, đá biến chất và đá vôi. Quá trình tích lũy tương đối Fe, Al diễn ra rất điển hình.

Nhóm đất này có 4 loại chính: - Đất nâu đỏ (Fd) - Rhodic Ferralsols (FRr). - Đất nâu vàng (Fx) - Xanthic Ferralsols (FRx). - Đất mùn vàng đỏ trên núi (Fh) - Humic Ferralsols (FRu).

- Đất đỏ vàng có tầng sét loang lổ (Fl) - Plinthic Ferralsols - FRp Trên bản đồ đất tỷ lệ 1/1.000.000 nhóm đất này chỉ có 3 loại đầu mà thôi. 13.1.1.1. Đất nâu đỏ (Fd) - Rhodic Ferralsols (FRr). Diện tích: 2.425.288 ha, chiếm 7,33% diện tích đất tự nhiên. Phân bố: Các tỉnh Tây Nguyên, Đông Nam bộ, Quảng Trị, Nghệ An, Thanh

Hóa, Cao Bằng, Lạng Sơn, Hà Giang, Sơn La... Loại đất này có tầng phong hoá dày, màu đỏ thẫm, cấu trúc tốt, độ xốp cao,

dung trọng thấp, tỷ lệ khoáng đang phong hoá và chưa phong hoá thấp. Đất có

89

thành phần cơ giới nặng, hàm lượng sét cao. Độ ẩm cây héo khá cao (27-30%); sức chứa ẩm đồng ruộng cao (50-60%); nước hữu hiệu cao (28-32%); phản ứng của đất chua; độ no bazơ thấp; dung tích hấp phụ thấp ( 16 lđl/100g đất).

Đá mẹ: Chủ yếu là đá bazan (trong phân loại đất theo phát sinh là đất nâu đỏ trên đá bazan). Ngoài ra trong đơn vị đất này còn có đất đỏ nâu phát triển trên đá vôi.

Đất nâu đỏ trên đá bazan. + Cấu tạo phẫu diện. Đất có đủ 3 tầng A, B, C, tầng đất rất dày, màu đặc trưng đỏ nâu, nâu đỏ. Đại diện cho đơn vị đất này là phẫu diện Đ29 đào tại buôn Chung, xã Eapô,

huyện Cưfut, tỉnh Đắc Lắc. Độ cao tuyệt đối 350m, độ dốc 3O, địa hình lượn sóng, đất trồng hoa màu, đậu xanh. Trong khu vực còn trông nhiều cây khác như cao su, cà phê...

Cấu tạo phẫu diện Đ29 như sau: 0 - 25cm: Màu nâu đỏ (10R 2,5/2 M), sét, tơi xốp, kết cấu hạt và viên, nhiều

rễ cây, chuyển lớp từ từ theo màu sắc nhưng rõ về độ chặt. 25 - 60cm: Màu nâu đỏ (10R 3/4 M), ẩm, sét, xốp, chặt hơn tầng trên, kết cấu

viên, chuyển lớp từ từ về màu sắc. 60 - 120cm: Màu nâu đỏ (10R 3/6 M), ẩm, sét, kết cấu viên, chặt hơn tầng

trên. + Tính chất đất. Thành phần cơ giới nặng, kết cấu hạt và viên, độ xốp cao, dung trọng bé. Đất có tầng dày và rất dày, độ dốc nhỏ.

Phản ứng của đất chua và rất chua, pHKCl biến động từ 3,5 - 4,5. Độ no bazơ thấp, phần lớn < 50%, cation trao đổi thấp (Ca2+ + Mg2+ < 2 lđl/100g đất), CEC ≤ 16 lđl/100g đất).

Hàm lượng mùn% trong đất trung bình và khá P2O5 cao nhưng P2O5 dễ tiêu nghèo, K2O% và trao đổi trung bình và nghèo.

Bảng 14 - Kết quả phân tích lý hóa học phẫu diện Đ29 Độ sâu tầng đất (cm) Chỉ tiêu 0 - 25 25 - 60 60 - 120

pHKCl 5,0 4,3 4,4 Tổng số (%)

C N P2O5 K2O

1,29 0,15 0,42 0,67

0,83 0,11 0,47 0,07

0,58 0,07 0,38 0,07

CEC (lđl/100g)

- Trong đất - Trong keo sét

12 24

8,6 15

8,5 14

Cation trao đổi (lđl/100g đất)

Ca2+ Mg2+

5,0 1,8

2,0 1,0

2,6 1,2

V% 63 42 49 Thành phần cơ > 0,05mm 20,6 30,0 18,0

90

giới (%) 0,05 - 0,002 < 0,002mm

25,8 57,7

6,9 63,0

11,2 70,5

Đất nâu đỏ bazan được đánh giá là đơn vị đất vào loại tốt nhất so với các đơn vị đất khác ở vùng đồi núi Việt Nam. Những ưu điểm nổi bật của đất là độ dốc nhỏ, tầng đất dày, tơi xốp, chứa khá nhiều các chất dinh dưỡng. Nhược điểm chính của đất này là thường bị hạn, đặc biệt trong mùa khô.

Đơn vị đất này hiện đang được trồng nhiều loại cây trồng có giá trị kinh tế cao như cao su, cà phê, chè, cam, hồ tiêu, mía... Khi sử dụng loại đất này vào sản xuất nông lâm nghiệp cần thực hiện tốt biện pháp chống xói mòn, che phủ giữ ẩm cho đất trong mùa khô, áp dụng phương pháp làm đất tối thiểu để bảo vệ kết cấu đất. Cần bón thêm các loại phân khoáng N, P, K đặc biệt là phân lân.

Đất đỏ nâu trên đá vôi: Gặp ở các tỉnh có đá vôi như Sơn La, Lai Châu, Hòa Bình, Cao Bằng, Bắc

Cạn, Lạng Sơn, Ninh Bình, Thanh Hóa...). + Cấu tạo phẫu diện. Đại diện cho đơn vị đất này là phẫu diện C.142, đào ở sườn núi đá vôi cách

đường đi Chí Viễn, huyện Trùng Khánh, tỉnh Cao Bằng khoảng 100m, dốc 10O, trồng ngô, xói mòn trung bình.

0 - 18cm: Màu đỏ sẫm (5YR 4/3 M), khô, thịt nặng, kết cấu viên, nhiều rễ ngô và cỏ, hơi chặt, có lẫn mảnh đá nhỏ, chuyển lớp từ từ về màu sắc.

18 - 44cm: Màu đỏ sẫm (5YR 4/6 M), sét, kết cấu viên, ẩm. 44 - 80cm: Màu đỏ nâu sẫm (5YR 4/3 M), sét, kết cấu viên, ẩm. + Tính chất đất. Thành phần cơ giới nặng, kết cấu tơi xốp. Đất có phản ứng chua cho thấy quá

trình rửa trôi chất kiềm trong đất diễn ra rất mạnh trong điều kiện nhiệt đới ẩm, pHKCl 4,5-6,0. Hàm lượng mùn trong đất khá. Đất thường xuyên khô hạn và nhiều đá lộ đầu, đá ngầm...

Bảng 15 - Kết quả phân tích lý hóa học phẫu diện C.142 Độ sâu tầng đất (cm) Chỉ tiêu 0 - 18 18 - 44 44 - 80 80 - 120

pHKCl 4,2 4,8 5,0 5,0 C (%) 1,94 0,69 0,50 0,30 CEC (lđl/100g đất)

- Trong đất - Trong keo sét

9,2 15

6,8 11

6,2 10

6,9 13

Cation trao đổi (lđl/100g đất)

Ca2+ Mg2+

3,7 0,3

2,7 0,5

1,3 0,4

1,5 0,8

V% 50 45 48 50 Thành phần cơ giới (%)

> 0,05mm 0,05 - 0,002 < 0,002

37 28 35

22 36 42

37 18 45

30 22 48

91

Đất chủ yếu trồng ngô, đậu tương, khoai lang, sắn, lúa nương, mía, bông, gai. Chú ý chống xói mòn và bón phân bổ sung cho đất.

13.1.1.2. Đất nâu vàng (Fx) - Xanthic Ferralsols (FRx)

Diện tích: 421.159 ha, chiếm 1,27% diện tích đất tự nhiên. Phân bố tập trung ở Tây Nguyên, Đông Nam Bộ, Lạng Sơn, Cao Bằng, Sơn La, Nghệ An,...

Đất phát triển trên sản phẩm phong hóa của đá macma bazơ, macma trung tính và đá vôi.

+ Cấu tạo phẫu diện. Đại diện cho đơn vị đất này là phẫu diện TN. 226 đào tại xã Trảng Bom 1,

huyện Thống Nhất, tỉnh Đồng Nai. Đá mẹ bazan, thực vật tự nhiên có cỏ heo, cỏ sậy, cỏ tạp, cây trồng nông nghiệp là điều, sắn.

0 - 15cm: Màu nâu vàng sẫm (7,5 YR 3,5/4 M), thịt pha sét, kết cấu viên, xốp tơi, chuyển lớp rõ về màu sắc.

15 - 35cm: Màu nâu vàng (7,5YR 4/6 M), thịt pha sét, kết cấu von tròn khá nhiều (30 - 40% thể tích), kết cấu viên, ẩm hơi xốp, còn ít rễ cây.

35 - 80cm: Màu nâu vàng sẫm (7YR 4,5/6 M), thịt pha sét, lẫn nhiều hạt kết cấu von tròn (60 - 70% thể tích), kết cấu viên và cục nhỏ, ẩm, chặt, ít xốp, ít rễ cây, chuyển lớp từ từ về màu sắc và độ chặt.

80 - 150cm: Màu nâu vàng sẫm (5YR 4/6 M), sét, kết von như tầng trên, kết cấu viên và cục nhỏ, ẩm, chặt, ít xốp.

+ Tính chất đất. Bảng 16 - Kết quả phân tích lý hóa học phẫu diện TN226

Độ sâu tầng đất (cm) Chỉ tiêu 0 - 15 15 - 35 35 - 80 80 - 150 pHKCl 4,1 4,2 4,2 4,3 Tổng số (%)

C N P2O5 K2O

2,34 0,15 0,15 0,64

1,67 0,10

- 0,60

1,38 0,08 0,11 0,58

0,69 0,05 0,14 0,45

CEC (lđl/100g sét)

13,4 10,5 9,3 14,1

Cation trao đổi (lđl/100g đất)

Ca2+ Mg2+

1,00 1,52

1,10 2,14

1,28 1,20

1,45 1,27

Dễ tiêu (lđl/100g đất)

P2O5 K2O

2,12 4,60

2,12 2,40

2,37 4,80

2,62 2,40

V% 36 48 43 45 Thành phần cơ giới (%)

> 0,05mm 0,05 - 0,002 < 0,002

20,2 17,6 62,2

18,4 14,5 67,2

19,1 14,5 66,6

26,9 28,3 45,8

92

Loại đất này có màu phổ biến là nâu vàng, thành phần cơ giới nặng, tầng đất trung bình và dày, thoát nước tốt, hình thái phẫu diện tương đối đồng nhất, kết cấu viên khá tơi xốp. Phản ứng đất chua, độ no bazơ thấp. Hàm lượng mùn % trung bình, P2O5 khá nhưng dễ tiêu thấp, K2O % và trao đổi thấp.

Một số nơi đất đã bị rửa trôi xói mòn, thoái hoá do không sử dụng hợp lý, trong phẫu diện đất xuất hiện lớp đá ong hoặc loang lổ đỏ vàng, đất trở nên khô, rắn, nghèo dinh dưỡng. Nhìn chung các loại đất này có phản ứng chua, độ no bazơ và dung tích hấp phụ thấp. Đặc trưng tầng tích tụ đáp ứng yêu cầu của tầng B. feralit.

+ Về tính thích nghi và hướng sử dụng: Đất nâu vàng thích hợp với nhiều loại cây trồng cạn, như ngô, các loại đỗ, khoai

lang, sắn, lúa nương, các loại cây ăn quả, cây công nghiệp. Tuy nhiên cần quan tâm chống xói mòn, bảo vệ đất, giữ ẩm, giữ màu, bón cân

đối các loại phân khoáng kết hợp với phân hữu cơ phù hợp với môi trường sinh thái và yêu cầu của những cây trồng cụ thể.

13.1.1.3. Đất mùn vàng đỏ trên núi (Fh) - Humic Ferralsols (FRu) Diện tích: 168.247 ha. Phân bố: Nằm ở vùng núi, trong độ cao tuyệt đối từ 700 - 900m đến 2000m.

Khí hậu lạnh và ẩm, nhiệt độ bình quân trong năm từ 15 - 200C. Thảm rừng xanh tốt. Do ở địa hình cao, dốc, hiểm trở nên đất thường bị xói mòn mạnh, mặt khác do quá trình phong hoá yếu nên đa số đất có phẫu diện không dày.

Đây là loại đất feralit phát triển trên đá macma bazơ, trung tính hoặc đá vôi có tầng A tích lũy nhiều mùn (>5%), xám đen tơi xốp, không có kết von, đá ong.

+ Cấu tạo phẫu diện. Đại diện cho đơn vị đất này là phẫu diện KT19 đào tại lâm trường Mang

Kành 1. Rừng cây lá rộng, địa hình lượn sóng, độ dốc 4O, đá mẹ bazan, độ cao tuyệt đối trên 800m.

0 - 25cm: Màu đỏ hơi vàng (7,5YR 3/4 M), xốp, nhiều rễ cây, khối tảng có kích thước 6 - 20mm góc cạnh rõ, chuyển lớp từ từ.

25 - 45cm: Màu đỏ vàng (7,5YR 3/4 M), tảng vừa có góc cạnh, sét, hơi xốp, chuyển lớp từ từ, còn ít rễ cây.

45 - 80cm: Màu nâu đỏ sẫm (2,5YR 3/4 M), sét, tảng có góc cạnh, chặt, chuyển lớp từ từ.

80 - 110cm: Màu nâu đỏ sẫm (2,5YR 3/4 M), sét, tảng sắc cạnh, thô, chặt. + Tính chất đất. Đất có thành phần cơ giới nặng, đất khá tơi xốp ở tầng mặt. Phản ứng của đất

chua vừa đến ít chua; hàm lượng mùn cao; lân tổng số và lân dễ tiêu từ nghèo đến trung bình; kali tổng số từ nghèo đến trung bình; kali trao đổi thấp; dung tích hấp phụ thấp (<16 lđl/100g sét); nghèo các cation kiềm và độ no bazơ thấp.

93

Bảng 17 - Kết quả phân tích lý hóa học phẫu diện KT19 Độ sâu tầng đất (cm) Chỉ tiêu

0 - 25 25 - 45 pHKCl 4,2 4,3 Tổng số (%)

C N P2O5 K2O

5,17 0,21 0,10 0,47

4,65 0,19 0,07 0,40

CEC (lđl/100g đất) 6,5 6,0 Cation trao đổi (lđl/100g đất)

Ca2+ Mg2+ H+

1,1 0,1 0,4

1,0 0,4 0,1

Dễ tiêu (lđl/100g đất)

P2O5 K2O

5,2 1,6

4,7 1,6

C/N 14 14

+ Về tính thích nghi và hướng sử dụng: Đất mùn vàng đỏ trên núi thích hợp cho việc sử dụng theo phương thức nông

lâm kết hợp. Để sử dụng có hiệu quả và bền vững loại đất này, cần đặc biệt quan tâm bảo vệ đất, chống xói mòn.

Đất này nên để trồng rừng hoặc rừng tự nhiên phát triển.

13.1.2. NHÓM ĐẤT XÁM (X) - Acrisols (AC) Diện tích: 19.970.642 ha. Phân bố: ở tất cả các vùng đồi núi Việt Nam và một phần ở vùng rìa đồng bằng. Trên bản đồ đất tỷ lệ 1/1.000.000, nhóm đất xám có 5 đơn vị là: - Đất xám bạc màu (X) - Haplic Acrisols (ACh).

- Đất xám có tầng loang lổ (Xl) - Plinthic Acrisols (Acp) - Đất xám glây (Xg) - Gleyic Acrisols (ACg).

- Đất xám Feralit (Xf) - Ferralic Acrisols (ACf) - Đất xám mùn trên núi (Xh) - Humic Acrisols (ACu). 13.1.2.1. Đất xám bạc màu (X) - Haplic Acrisols (ACh). Diện tích: 1.791.021 ha. Phân bố: Gặp ở Đông Nam bộ, Tây Nguyên, trung du và vùng núi Bắc bộ.

Đá mẹ là macma axit (granit), đá cát và mẫu chất phù sa cổ. + Cấu tạo phẫu diện Có thể lấy phẫu diện BL4 đại diện cho đơn vị đất này. Phẫu diện đào tại xã

Chơn Thành, huyện Bình Long, tỉnh Sông Bé. Địa hình đồi lượn sóng, đất trồng cây điều.

0 - 19cm: Màu xám trắng (10YR 6-7/2M), cát pha, khô, chặt, kết cấu hạt nhỏ, nhiều rễ cây điều, lẫn ít than củi nhỏ, chuyển lớp rõ về màu sắc.

19 - 68cm: Màu xám vàng (10YR 6-7/3M), khô, cát pha, chặt, nếu bóp thì tơi, ít rễ cây, kết cấu hạt to, cục hoặc tảng, có hang kiến mối.

94

68 - 150cm: Màu nâu xám vàng (10YR 6-8/6M), ẩm, thịt nhẹ, hơi chặt, kết cấu tảng đến hạt.

+ Tính chất lý hóa học: Nhìn chung, tầng đất mặt có thành phần cơ giới nhẹ, kết cấu kém, dễ bị chặt,

bí, thường bị khô hạn. Đất có thành phần cơ giới nhẹ; dung trọng 1,3 - 1,5 g/cm3, tỷ trọng 2,65 - 2,7

g/cm3, độ xốp 43-45%; sức chứa ẩm đồng ruộng 27-31%; độ ẩm cây héo 5-7%; nước hữu hiệu 22-24%; độ thấm nước lớp đất mặt 68 mm/giờ, lớp đất sâu 25 mm/giờ.

Đất có phản ứng chua ít đến rất chua, pHKCl biến động từ 3,0 - 4,5, chủ yếu từ 4,0 - 4,5, hàm lượng Ca2+, Mg2 + trao đổi rất thấp (Ca2+ + Mg2+ < 2 lđl/100 g đất); độ no bazơ và dung tích hấp phụ thấp; hàm lượng mùn tầng đất mặt từ nghèo đến rất nghèo (0,50-1,50%); mức độ khoáng hóa diễn ra mạnh (tỷ lệ C/N < 10). Các chất dinh dưỡng tổng số và dễ tiêu đều nghèo.

Bảng 18 - Kết quả phân tích lý hóa học phẫu diện BL4 Độ sâu tầng đất (cm) Chỉ tiêu

0 - 19 19 - 68 68 - 100 100 - 150 pH H2O

KCl 4,40 3,79

4,44 3,80

4,38 3,77

4,40 3,70

Tổng số (%)

C N P2O5 K2O

1,34 0,11 0,01 0,03

0,91 0,09 0,01 0,03

0,34 0,04 0,01 0,30

0,38 0,04 0,01 0,03

Dễ tiêu (mg/100g đất)

P2O5 K2O

1,35 6,1

1,00 4,5

1,05 5,6

1,00 4,5

CEC (lđl/100g đất)

- Trong đất - Trong keo sét

4,5 9

4,4 8

4,3 8

4,0 8

Cation trao đổi (lđl/100g đất)

Ca2+ Mg2+ H+

1,1 0,5 0,7

0,7 0,4 1,5

0,8 0,6 1,8

0,9 0,3 1,8

H thủy phân (lđl/100g)

2,8 3,1 2,7 2,7

V% 36 25 34 31 Thành phần cơ giới (%)

> 0,05mm 0,05 - 0,002 < 0,002

67,4 15,0 17,6

55,0 16,6 28,4

50,6 18,8 30,6

49,0 21,4 29,6

Nhược điểm chính của đất xám bạc màu là chua, nghèo chất dinh dưỡng, thường xuyên khô hạn. Tuy nhiên do ở địa hình bằng, thoải, thoáng khí, thoát nước, đất nhẹ dễ canh tác nên loại đất này thích hợp với nhu cầu sinh trưởng, phát triển của nhiều loại cây trồng cạn như: khoai lang, sắn, đậu đỗ, rau quả, lúa cạn, cây ăn quả, cao su, điều,...

95

13.1.2.2. Đất xám có tầng loang lổ (XL) - Plinthic Acrisols (ACp). Diện tích: 221.360 ha. Phân bố: Chủ yếu tập trung ở Trung du Bắc bộ. Đa số diện tích đất xám có

tầng loang lổ nằm ở địa hình bằng, thoải hoặc lượn sóng với độ dốc < 15O, đất phát triển trên mẫu chất phù sa cổ.

+ Cấu tạo phẫu diện. Phẫu diện ĐA6 đào tại thôn Thụy Hà, xã Bắc Hồng, huyện Đông Anh, thành

phố Hà Nội. Địa hình cao, độ cao tuyệt đối 10m. Đất trồng lúa, khoai tây, khoai lang.

0 - 10cm: Màu xám sáng (5YR 8/1 M), thịt pha limon, nhẹ, viên nhỏ không rõ góc cạnh, nhiều lúa, cỏ dại, ẩm, chuyển lớp từ từ.

10 - 17cm: Màu xám hơi nâu nhạt (5YR 7/1 M), thịt pha limon trung bình, kết cục bé hơi rõ góc cạnh, còn ít rễ lúa, ẩm, chặt, chuyển lớp từ từ.

17 - 30cm: Màu xám xanh nhạt hơi nâu (5YR 7/2 M), thịt pha limon trung bình, cục vừa rõ góc cạnh, chặt, glây trung bình, chuyển lớp rõ.

30 - 38cm: Màu xám xanh nhạt (7,5YR 5/1 M), thịa pha limon nặng, cục to chặt, glây mạnh, chuyển lớp rõ.

38 - 100cm: Màu đỏ vàng loang lổ (5YR 8/1 M), sét, tảng, kết von sắt 5 - 10%.

100 - 125cm: Màu xám nhạt (7.5YR 8/1 M), gỉ sắt (7.5YR 8/6 M), sét, tảng, dẻo, ẩm, kết von sắt 5%.

+ Tính chất lý hóa học.

Thành phần khoáng của đất phổ biến là thạch anh, kaolinit, halozit, gơtit. Thành phần tổng số chủ yếu là SiO2 và các secquyoxit.

Đơn vị đất này có thành phần cơ giới nhẹ ở lớp đất mặt và nặng dần theo chiều sâu, lớp đất mặt có kết cấu kém hoặc không có kết cấu (cát rời); dung trọng 1,4 - 1,6 g/cm3, tỷ trọng 2,6 - 2,7 g/cm3, độ xốp trung bình < 40%; sức chứa ẩm cực đại 28-31%; độ ẩm cây héo 11-13%; Phẫu diện đất thường có tầng kết von đá ong ở độ sâu hơn 50cm.

Đất có phản ứng chua, pHKCl thay đổi từ 3,5 - 5,5, nghèo mùn (<1,0%); độ no bazơ và dung tích hấp phụ thấp; các chất tổng số và dễ tiêu đều nghèo.

Trong tầng loang lổ đỏ vàng thường gặp kết von sắt tròn.

Đất hiện đang được sử dụng gieo trồng nhiều loại cây khác nhau như lúa, ngô, khoai, các loại rau, thuốc lá, cây đậu đỗ... Nhân dân thường trồng 1 vụ lúa - 1 vụ màu hoặc trồng 2 vụ màu. Hiện nay nhờ có hệ thồng tưới, tiêu khá hoàn chỉnh tập trung ở vùng đồng bằng

96

Bảng 19 - Số liệu phân tích lý hóa học phẫu diện ĐA6

Độ sâu tầng đất (cm) Chỉ tiêu

0 -10 10 -17 17 - 30 30 - 38 38 - 100 100 - 125

Tổng số (%) C N P2O5 K2O

0,90 0,08 0,04 0,17

0,80 0,05 0,04 0,18

0,23 0,02 0,02 0,13

0,23 0,01 0,03 0,60

0,42 0,01 0,04 0,63

0,19 0,01 0,02 0,94

CEC (lđl/100g đất)

17 16 16 24 17 19

Al3+ (lđl/100g đất)

0,09 0,08 0,06 0,09 1,52 1,65

Fe3+ (lđl/100g đất) 4,2 2,6 1,6 4,2 4,8 5,2 Thành phần cơ giới (%)

> 0,05mm 0,05 - 0,002

< 0,002

38 42

20

37 43

20

44 39

19

35 36

29

31 25

44

28 30

42

sông Hồng nên có đủ nước tưới, có nơi đã cấy 2 vụ lúa - 1 vụ màu. Cần lưu ý ngăn chặn nước chảy tràn bờ vì dễ dẫn đến thoái hoá, bạc màu.

Để cải tạo các tính chất xấu cần bón đủ các loại phân theo yêu cầu của cây trồng và cung cấp đủ nước, tốt nhất là được tưới bằng phù sa, bón phù sa, bùn ao, cày sâu.

13.1.2.3. Đất xám glây (Xg) - Gleyic Acrisols (ACg) Diện tích: 101.471 ha. Phân bố: Phân bố chủ yếu ở trung du Bắc bộ, Tây Nguyên và Đông Nam bộ,

ở địa hình bậc thang, bằng, thấp, ít thoát nước. + Cấu tạo phẫu diện Tầng đất mặt có màu xám trắng khi khô, rời rạc phía dưới gặp các tầng đất

có đặc tính Plinthic và Gleyic. Đại diện cho đơn vị đất này là phẫu diện HN3 đào tại xã Hiền Minh, huyện

Sóc Sơn, thành phố Hà Nội. Độ cao tuyệt đối > 10m. Địa hình bậc thang (vùng bán sơn địa), thoát nước tốt. Đất trồng 1 vụ lúa, 2 vụ màu, cấu tạo phẫu diện HN3 như sau:

0 - 25cm: Màu xám (10YR 7/1 M), có ít đốm vàng nâu (7,5YR 6/78 M), ẩm, nhiều rễ lúa, chuyển lớp rõ về màu sắc.

25 - 33cm: Màu xám vàng (10YR 3/2 M), có đốm vàng (7,5YR 6/78 M), còn ít rễ lúa, hơi ẩm, glây trung bình, cục to, chuyển lớp từ từ.

97

33 - 70cm: Màu đỏ vàng loang lổ (10YR 6/8 M), xám hơi xanh (10YR 7/1 M), sét, glây trung bình, dẻo, chặt, kiến trúc tảng.

70 - 110cm: Màu loang lổ đỏ vàng xen xám xanh, ướt, sét, glây trung bình, có mạch nước ngầm.

+ Tính chất lý hóa học. Về mặt lý tính, đất có thành phần cơ giới từ nhẹ đến trung bình, không có kết

cấu hoặc kết cấu rất kém. Các tầng đất dưới có thành phần cơ giới nặng, kết cấu to hoặc tảng. Phẫu diện đất có tầng đế cày và tầng glây rõ.

Bảng 20 - Số liệu phân tích lý hóa học của phẫu diện đất HN3 (Hà Nội)

Độ sâu tầng đất (cm) Chỉ tiêu 0 - 25 25 - 33 33 - 70 70 - 110

pHKCl 4,0 4,4 3,7 3,4 Tổng số (%)

C N P2O5 K2O

1,09 0,09 0,06 0,05

0,15 0,06 0,02 0,07

0,33 0,08 0,01 0,31

0,32 0,08 0,01 0,60

Dễ tiêu (mg/100g đất)

P2O5 K2O

- -

0 0

- -

- -

CEC (lđl/100g đất)

- Trong đất - Trong keo sét

4,8 13

3,7 10

9,8 25

14,6 37

Cation trao đổi (lđl/100g đất)

Ca2+ Mg2+ H+

1,05 0,48 0,54

1,15 0,77 0,22

1,44 1,15 2,22

1,06 0,76 2,28

V% 39 59 44 25 Thành phần cơ giới (%)

> 0,05mm 0,05 - 0,002 < 0,002

40,2 51,6 8,2

33,8 55,4 10,8

30,2 41,0 28,8

26,4 35,8 37,8

Các tính chất hóa học thay đổi tùy từng vùng. Phản ứng đất thay đổi từ chua đến rất chua, pHKCl từ 4,0 - 5,5; nghèo mùn; độ no bazơ và dung tích hấp phụ thấp; nghèo các chất dinh dưỡng tổng số và dễ tiêu. Đây cũng là một đơn vị đất xấu ở nước ta.

Đất xám glây ở các vùng khác nhau có khác nhau về tính chất, nhưng đều ở địa hình thấp, hứng nước ở các khu vực lân cận và thường được trồng lúa nước. Hiện tại được sử dụng gieo trồng một số cây ngắn ngày như lúa, ngô, khoai, sắn... Năng suất các loại cây trồng thấp. Hiệu lực các loại phân bón trên đơn vị này đất này rất cao.

Cần lưu ý bố trí mùa vụ để tránh ngập úng trong mùa mưa. Một số nơi người ta dùng biện pháp vượt đất để trồng cây ăn quả và đã thu hiệu quả cao như ở Lái Thiêu, Sông Bé.

98

13.1.2.4. Đất xám Feralit (Xf) - Ferralie Acrisols (Acf) Diện tích: 14.789.505 ha. Phân bố: Gặp ở hầu hết các tỉnh trung du và miền núi trong toàn quốc (là

nhóm đất đỏ vàng theo phân loại phát sinh học). Đất xám feralit chia ra 5 đơn vị phụ là:

- Đất feralit trên phiến thạch sét (Xfs): 6.876.430 ha

- Đất feralit trên đá macma axit (Xfa) 4.646.474 ha

- Đất feralit trên đá cát (Xfq) 2.651.337 ha

- Đất feralit trên phù sa cổ (Xfp) 455.402 ha - Đất feralit biến đổi do trồng lúa (Xfl) 159.882 ha

Mô tả các đơn vị phụ của đất xám feralit: Đất xám Feralit phát triển trên đá phiến thạch sét (Xfs)

Diện tích: 6.876.430 ha. Đây là đơn vị phụ có diện tích lớn nhất trong đất xám feralit.

Phân bố: Việt Bắc, Tây Bắc, Trường Sơn, Tây Nguyên... Đá mẹ: Đá sét, đá phiến biến chất, gnai, phiến mica... + Cấu tạo phẫu diện Phẫu diện TQ9 đào tại xã Yên Nguyên, huyện Hàm Yên, tỉnh Tuyên Quang, đá

mẹ phiến sét, độ dốc chung 20 – 25O, đất trồng chè, thoát nước tốt. Phẫu diện có đủ 3 tầng A, B, C.

0 - 25cm: Màu đỏ vàng (5YR 5-4/2M), thịt pha sét, ẩm, không chặt, cục bé, xốp, nhiều rễ cây, chuyển lớp rõ về độ chặt.

25 - 65cm: Màu đỏ vàng (2.5YR 5/6M), thịt nặng, ẩm hơi chặt, còn nhiều rễ cây, cục lớn, chuyển lớp không rõ.

65 - 125cm: Màu đỏ (2.5YR 5/8M), thịt nặng pha sét, ẩm, rắn chắc, cấu trúc tảng lớn, còn ít rễ cây.

+ Tính chất đất. Đất này có thành phần cơ giới trung bình và nặng, thường có kết cấu cục,

lớp đất mặt khá tơi xốp. Độ dốc thay đổi từ 15 - 300, tầng dày trên dưới 1m. Dung trọng đất thấp (0,96-1,26 g/cm3); tỷ trọng đất cao (2,73-2,80 g/cm3); độ xốp 55-64%; độ ẩm cây héo 19-23%; nước hữu hiệu 12-17%; khoáng sét phổ biến là kaolinit, halozit và gơtit.

Hàm lượng mùn khá nhưng các chất dinh dưỡng khác như lân và kali tổng số và dễ tiêu ở mức nghèo, riêng đất trên phiến thạch mica có hàm lượng kali tổng số và dễ tiêu ở mức khá. Phản ứng của đất chua và rất chua (pHKCl phổ biến từ 3,6-4,8); độ no bazơ < 50%.

99

Bảng 21 - Số liệu phân tích lý hóa học phẫu diện TQ9 Độ sâu tầng đất (cm) Chỉ tiêu

0 - 25 25 - 65 65 - 125 pHKCl 4,45 4,48 4,72 Tổng số (%)

C N P2O5 K2O

2,80 0,27 0,09 0,38

0,99 0,13 0,05 0,50

0,56 0,09 0,05 0,62

CEC (lđl/100g)

- Trong đất - Trong keo sét

11,2 21,3

7,9 15,1

5,3 9,0

Cation trao đổi (lđl/100g)

Ca2+ Mg2+ Al3+ Fe3+

1,8 0,2

9,00 24,6

1,4 0,1

10,98 14,2

1,6 0,3

6,48 22,4

V% 19,5 20,4 39,3 Thành phần cơ giới (%)

> 0,05mm 0,05 - 0,002 < 0,002mm

38,88 28,60 32,52

28,84 25,94 45,22

37,62 9,78 52,60

Đơn vị này có diện tích khá lớn hiện đang được sử dụng rất có hiệu quả trong sản xuất nông lâm nghiệp. Các cây công nghiệp có chè, trẩu, sở, sơn; các cây ăn quả có dứa, cam, quít... đều phát triển rất tốt. Cần thực hiện tốt các biện pháp chống xói mòn, các mô hình nông lâm kết hợp để hạn chế sự thoái hóa đất.

Đất xám Feralit đá macmaaxit (Xfa) - Ferralic Acrisols Diện tích: 4.646.474 ha. Phân bố: Gặp ở nhiều tỉnh như Lào Cai, Lạng Sơn, Vĩnh Phúc, Nghệ An,

Quảng Trị, Quảng Nam, Tây Nguyên... Đá mẹ: Chủ yếu là granit, riolit, phoocphia thạch anh. + Cấu tạo phẫu diện. Phẫu diện điển hình có đủ 3 tầng A, B, C. Phẫu diện QT14 đào gần cầu Dakrong, huyện Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị.

Độ cao nơi đào phẫu diện 400m, sườn dốc 25O. Thảm thực vật gồm cỏ tranh, sim mua, lau lách. Đá mẹ là granit.

0 - 20cm: Màu nâu vàng (10YR 4/6 M), cát pha, hơi chặt, nhiều rễ cỏ tranh, rời rạc, chuyển lớp rõ về màu sắc.

20 - 50cm: Màu nâu vàng (7,5YR 5/4 M), cát pha, ẩm, chặt, hạt thạch anh nhỏ (khoảng 20%), còn ít rễ cây, chuyển lớp từ từ về màu sắc.

50 - 110cm: Màu nâu vàng tươi (7,5YR 5/6 M), cát pha limon, ẩm, chặt, hạt thạch anh nhỏ 30 - 50%, cấu trúc rời rạc, còn ít rễ cây.

+ Tính chất đất.

100

Đất này có thành phần cơ giới nhẹ, thường có kết cấu kém hoặc không có kết cấu, tầng đất mỏng do dễ bị rửa trôi.

Hàm lượng mùn % thấp, P2O5% và dễ tiêu thấp, K2O% và trao đổi thấp, đất có phản ứng chua và rất chua, đơn vị đất này kém hẳn đơn vị Xfs.

Bảng 22 - Kết quả phân tích lý hóa học phẫu diện QT14

Độ sâu tầng đất (cm) Chỉ tiêu 0 - 20 20 - 50 50 - 100 pHKCl 3,5 4,4 Tổng số (%)

C N P2O5 K2O

0,98 0,07 0,08 0,48

0,89 0,05 0,09 0,37

0,41 0,05 0,08 0,30

CEC (lđl/100g)

- Trong đất - Trong keo sét

6 19

8 20

6 19

Cation trao đổi (lđl/100g)

Ca2+ Mg2+ H+

3,04 1,12 0,44

2,40 1,64 0,52

2,32 1,84 0,60

V% 50 45 40 Thành phần cơ giới (%)

> 0,05mm 0,05 - 0,002 < 0,002mm

82,9 14,0 3,2

85,4 12,2 2,4

80,6 17,4 2,0

Đơn vị đất này đã được sử dụng trồng nhiều loại cây như chè, sở, hồi, quế, ngô, khoai, sắn, lúa nương... và trồng rừng. Đặc biệt cần thực hiện tốt các biện pháp chống xói mòn và các mô hình nông lâm kết hợp.

Đất xám Feralit phát triển trên đá cát (Xfq) - Feralit Acrisols (ACf) Diện tích: 2.651.337 ha. Phân bố: Bắc Giang, Bắc Ninh, Vĩnh Phúc, Nghệ An, Quảng Bình, các tỉnh Tây

Nguyên...

Đá mẹ: Cát kết các loại, quăczit, phiến silic. Đơn vị đất này có một số tính chất chung như sau: Thành phần cơ giới nhẹ,

tỷ lệ cát trong đất cao, đất không có kết cấu hoặc kết cấu rất kém. Tầng đất mỏng, độ dày thường dưới 1m.

Phẫu diện đất điển hình cũng có đủ 3 tầng A, B, C trong tầng B và tầng C chứa nhiều tinh thể thạch anh còn sắc cạnh.

Hàm lượng mùn % thấp, xung quanh 1% ở lớp đất mặt, P2O5% và dễ tiêu rất thấp (0,02 - 0,06% và 0,5 - 8,4mg/100g đất), K2O% và trao đổi thấp và trung bình. Đất có phản ứng rất chua, pHKCl từ 3,8 - 4,3.

Tóm lại đất xám feralit phát triển trên đá cát có nhiều tính chất khá giống đất xám feralit phát triển trên đá macma axit.

101

Những nơi có độ dốc nhỏ có thể dùng vào sản xuất nông nghiệp, còn lại nên trồng rừng. Cần thực hiện các biện pháp bảo vệ và chống thoái hóa đất như chống xói mòn đất, bón đủ phân và giữ ẩm cho đất.

Đất xám Feralit phát triển trên phù sa cổ (Xfp) - Feralit Acrisols (ACf)

Diện tích: 455.402 ha. Phân bố: Nơi tiếp giáp giữa đồng bằng với trung du và miền núi. Phía Bắc

gặp ở các tỉnh Vĩnh Phúc, Hà Tây... Phía Nam gặp ở Đông Nam bộ như tỉnh Đồng Nai, Tây Nguyên gặp ở Đắc Lắc.

+ Cấu tạo phẫu diện. Đại diện cho đơn vị đất là phẫu diện D.54 đào tại xã Tân Tiến, huyện

Krong Pắc, tỉnh Đắc Lắc. Đất trồng lạc, ngô, điều. Địa hình lượn sóng, thoát nước tốt, độ dốc 8O.

0 - 30cm: Màu nâu xám (7,5YR 3/2 M), ẩm, thịt pha cát, khá xốp, bở tơi, hạt rời, ranh giới tầng đất rõ ràng. Chuyển lớp rõ về màu sắc, từ từ về độ chặt và độ xốp.

30 - 50cm: Màu nâu vàng (7,5YR 5/4 M), ẩm, chặt, thịt pha limon, xốp, rất bở, kết cấu hạt nhỏ.

50 - 80cm: Màu nâu vàng (7,5YR 5/4 M), thịt pha limon, ẩm, xốp, bở, kết cấu hạt rời, chuyển lớp từ từ.

80 - 120cm: Màu nâu vàng (7,5YR 6/6 M), thịt pha limon, ẩm, xốp, bở, kết cấu hạt rời.

Ở những vùng khác nhau, cấu tạo phẫu diện có những nét khác nhau khá rõ. Ví dụ: ở phía Bắc, trong tầng B thường có kết von sắt, thậm chí gặp đá ong, điều này chứng tỏ trong đất đã diễn ra cả quá trình tích lũy tuyệt đối Fe. Những bằng chứng về nguồn gốc phù sa cổ, lũ tích cổ còn để lại trong đất thường là tầng cuội sỏi tròn nhẵn có kích thước khác nhau và có thành phần không giống đá gốc.

+ Tính chất đất. Đất này có thành phân cơ giới nhẹ, kết cấu kém hoặc không có kết cấu, tầng đất

mặt dễ bị rửa trôi hay xói mòn, nên hàm lượng cấp hạt sét ở tầng dưới cao hơn tầng đất mặt.

Đất có phản ứng chua, độ no bazơ thường < 50%. Hàm lượng mùn % thấp xung quanh 1%. P2O5% và dễ tiêu rất thấp, K2O% và trao đổi cũng rất thấp.

Trên đất này hiện đã được sử dụng vào sản xuất nông lâm nghiệp với hàng loạt các loại cây trồng khác nhau như chè, ngô, khoai, lúa nương, cà phê,... và trồng rừng. Chú ý chống xói mòn và bón bổ sung các loại phân bón cho cây trồng nông nghiệp.

102

Bảng 23 - Kết quả phân tích lý hóa học phẫu diện D.54 Độ sâu tầng đất (cm) Chỉ tiêu

0 - 30 30 - 50 50 - 80 80 - 125 pHKCl 4,16 4,12 4,08 4,08 Tổng số (%)

C N P2O5 K2O

0,64 0,08 0,02 0,15

0,47 0,08 0,02 0,19

0,19 0,06 0,02 0,23

0,12 0,06 0,02 0,20

CEC (lđl/100g đất)

- Trong đất -Trong keo sét

6,18 17

3,21 17

6,17 16

6,60 17

Cation trao đổi (lđl/100g đất)

Ca2+ Mg2+

1,6 0,2

1,8 0,2

1,8 0,2

2,0 0,8

V% 33,01 35,46 35,82 45,45 Thành phần cơ giới (%)

> 0,05mm 0,05 - 0,002 < 0,002

73,64 17,14 9,22

70,36 15,00 14,64

68,40 15,24 16,36

66,96 13,48 19,56

13.1.2.5. Đất xám mùn trên núi (Xh) - Humic Acrisols (ACu) Diện tích: 3.139.285 ha.

Phân bố: Gặp ở độ cao > 700m - 2000m so với mặt biển ở địa hình chia cắt, dốc nhiều, tầng đất thường không dày.

Đá mẹ: Chủ yếu là macmaaxit, đá phiến các loại và cát kết... + Hình thành và phân loại: Ở độ cao > 700m, cường độ quá trình feralit giảm dần theo độ cao, tuy nhiên ở

tầng B vẫn diễn ra quá trình tích lũy sét khá điển hình. Mặt khác, khi độ cao tăng thì nhiệt độ giảm và độ ẩm tăng, tạo điều kiện thuật lợi cho sự tích lũy mùn. Kết quả hình thành nên đất xám mùn trên núi. Đơn vị đất này ứng với nhóm đất mùn vàng đỏ trên núi cao trong bảng phân loại đất theo phát sinh học của Việt Nam.

Trên bản đồ đất tỷ lệ 1/1.000.000 đơn vị đất này được chia thành: - Đất xám mùn trên núi phát triển trên đá phiến sét (Xhs) - Humic Acrisols

(ACu). - Đất xám mùn trên núi phát triển trên đá philit (Xhp) - Humic Acrisols

(ACu). - Đất xám mùn trên núi phát triển trên đá macma axit (Xha) - Humic Acrisols

(ACu). Trong 3 đơn vị đất phụ trên đây, đất xám mùn trên núi trên sản phẩm phong hoá

của đá macma bazơ và trung tính, đá sét và biến chất có độ phì và khả năng sản xuất cao hơn cả.

+ Tính chất đất: Lấy đơn vị đất xám mùn trên núi phát triển trên macma axit đại diện cho đất

xám mùn trên núi. - Cấu tạo phẫu diện đất:

103

Đại diện cho đơn vị đất này là phẫu diện LC25 đào tại đỉnh đèo Fanxipan, huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai, rừng tự nhiên, độ dốc 20O.

0 - 25cm: Màu xám đỏ thẫm (7,5YR 4/1 M), thịt pha limon, kết cấu hạt có đường kính 1 - 2mm, khá xốp, chuyển lớp từ từ.

25 - 42cm: Màu xám đỏ thẫm, thịt pha limon, kết cấu viên đường kính 1 - 2mm, không chặt, khá xốp, 15 - 40%, chuyển lớp từ từ theo màu sắc.

42 - 60cm: Màu đỏ xám, thịt pha limon, kết cấu hạt đường kính 1 - 2mm, bở, khá xốp.

> 60cm: Gặp đá gốc tươi. - Tính chất đất: Thay đổi tùy thuộc vào đá gốc và vị trí khác nhau. Nếu đá mẹ là phiến sét thì đất

có thành phần cơ giới nặng, nếu là đá macma axit đất có thành phần cơ giới trung bình và nhẹ.

Hàm lượng mùn % trong đất cao, lân tổng số cao, lân dễ tiêu giàu, kali tổng số và trao đổi thay đổi tùy thuộc vào đá mẹ. Đất phát triển trên đá phiến philit có hàm lượng kali tổng số và dễ tiêu rất cao, phản ứng chua và chua ít.

Bảng 24 - Kết quả phân tích lý hóa học phẫu diện LC.25 Độ sâu tầng đất (cm) Chỉ tiêu 0 - 25 25 - 42 42 - 60

pHKCl 5,02 4,45 4,82 Tổng số (%)

C N P2O5 K2O

8,73 0,40 0,24 0,09

7,76 0,43 0,25 0,08

6,96 0,32 0,21 0,07

Dễ tiêu (lđl/100g )

17,0 5,5

16,0 4,2

12,6 3,0

CEC (lđl/100g)

- Trong đất - Trong keo sét

12 23

10 20

8 15

Cation trao đổi (lđl/100g)

Ca2+ Mg2+ H+

3,7 1,8 -

2,8 1,1 -

1,6 1,6 -

V% 50 44 35 Thành phần cơ giới

(%) > 0,05mm 0,05 - 0,002 < 0,002mm

53,36 19,26 22,38

57,84 18,62 23,54

64,08 14,48 21,44

+ Về tính thích nghi và hướng sử dụng: Đất xám mùn trên núi hiện được sử dụng trồng rừng là chủ yếu, ngoài việc phát triển cây rừng với nhiều loại đặc sản như pơmu, quế,... có thể trồng một số cây trồng nông nghiệp như lúa nương, ngô, các loại cây ăn quả hoặc trồng cỏ để chăn nuôi. Chú ý chống xói mòn, bảo vệ đất.

104

13.2. CÁC LOẠI ĐẤT CHÍNH VÙNG ĐỒNG BẰNG VIỆT NAM 13.2.1. NHÓM ĐẤT PHÙ SA (P) - Fluvisols (FL) Diện tích 3.400.059 ha (chiếm 10,27% diện tích tự nhiên cả nước).

Theo phương pháp định lượng của FAO-UNESCO đất phù sa được chia làm 5 loại là:

- Đất phù sa trung tính ít chua (P)-Eutric Fluvisols (FLe), có diện tích 225.987 ha (0,68%) - Đất phù sa chua (Pe) -Dystric Fluvisols (FLd), có diện tích 1.665.892 ha (5,03%) - Đất phù sa glây (Pg) - Gleyic Fluvisols (FLg), diện tích nhỏ, không thống kê. - Đất phù sa mùn (Pu) - Umbrie Fluvisols (FLu), diện tích nhỏ, không thống kê. - Đất phù sa có tầng đốm gỉ (Pb) - Cambie Fluvisols (FLb), diện tích nhỏ, không thống kê.

Trên bản đồ đất tỷ lệ 1/1.000.000 chỉ thể hiện được 2 loại là: Đất phù sa trung tính ít chua và đất phù sa chua.

13.2.1.1. Đất phù sa trung tính ít chua (P) - Eutric Fluvisols (FLe): Diện tích 225.987 ha (0,68% diện tích đất tự nhiên) Phân bố chủ yếu ở các hệ thống sông như sau: Trung tâm tam giác châu sông

Hồng và trung tâm tam giác châu sông Cửu Long. Đây là loại đất phù sa màu mỡ, dung tích hấp phụ và độ no bazơ cao, do đặc

điểm mẫu chất của các hệ thống sông, điều kiện địa hình và chế độ nước chủ động tưới tiêu.

Hình thái phẫu diện điển hình như sau: * Phẫu diện đất số 1: ở Vùng III thôn Tứ Đình, xã Long Biên, huyện Gia

Lâm, thành phố Hà Nội: (Độ cao 8 m, bậc thềm phù sa ven sông, đất chuyên màu, thường luân canh đậu đỗ, đay, ngô; cây trồng phát triển tốt).

0 - 18 cm Màu nâu tươi, ẩm, limon pha thịt, cấu trúc phiến mỏng, nhiều rễ cây, có các ổ cát xen trong tầng đất, tơi xốp, chuyển lớp từ từ.

18 - 53 cm Màu nâu tươi, ẩm, limon pha sét và thịt, tơi xốp vừa, nhiều lỗ hổng nhỏ, có vết vàng nhỏ chạy dọc thành phẫu diện, cấu trúc phiến mỏng, xen lớp cát mỏng, chuyển lớp từ từ.

53 - 85 cm Màu nâu tươi, ẩm, limon pha thịt, xốp vừa, cấu trúc phiến mỏng có vảy mi ca óng ánh, chuyển lớp từ từ.

85 - 110 cm

Màu nâu tươi, limon pha thịt, tơi xốp vừa, cấu trúc phiến, có nhiều vảy mi ca.

* Phẫu diện đất số 2: ở Ấp Vĩnh Lạc, xã Vĩnh Hòa, huyện Châu Phú, tỉnh An Giang: (đất chuyên cây trồng cạn: mía, chuối và hoa màu).

0 - 16 cm Màu nâu tươi, ẩm, sét cấu trúc hạt và cục nhỏ, hơi chặt, chuyển lớp từ từ.

105

16 - 54 cm Màu nâu tươi hơi thẫm hơn tầng trên, ẩm, sét, hơi xốp, có hang giun, chuyển lớp từ từ.

54 - 140 cm

Màu nâu thẫm hơn tầng trên, ẩm lẫn ít vệt trắng vàng, sét pha thịt, cấu trúc cục nhỏ, xốp vừa.

Đây là đơn vị đất khá non trẻ, chưa phân hoá rõ, còn giữ bản chất màu nâu tươi.

Đất có phản ứng trung tính hoặc ít chua, dung tích hấp phụ cao, đặc biệt là tỷ lệ Ca2+ cao, hữu cơ và các chất dinh dưỡng thuộc loại khá.

Bảng 25 - Một số chỉ tiêu nông hoá đất phù sa trung tính - ít chua. - Phẫu diện đất số 1:

Tầng đất (cm) Chỉ tiêu

0 - 18 18 - 53 53 - 85 85 - 115 pHKCl 7,10 7,67 7,80 7,85 - Mùn (%) 1,25 0,65 0,46 0,40 - CEC (lđl/100g đất) 23,0 19,0 26,0 23,0

+ N 0,12 0,09 0,06 0,05 + P2O5 0,11 0,10 0,10 0,08

- Chất tổng số (%)

+ K2O 1,9 1,9 2,1 1,9 + P2O5 29 25 23 23 - Chất dễ tiêu

(mg/100g đất) + K2O 35 14 19 18 Ca2+ 14 13,8 18,5 18,4 Mg2+ 8,4 4,3 4,3 2,9

- Cation trao đổi (lđl/100g đất) H+ 0,05 0,10 0,10 0,10

< 0.002 14,8 29,0 21,0 15,0 0.002-0.05 66,8 59,0 78,6 64,8

- Thành phần cơ giới (%) 0.05 - 2 18,4 12,0 0,4 20,2 V (%) 99 100 100 100

- Phẫu diện đất số 2:

Tầng đất (cm) Chỉ tiêu 0 - 16 16 - 54 54 - 140

pHKCl 5,6 5,5 5,8 - Mùn (%) 1,77 0,83 0,57 - CEC (lđl/100g đất) - - -

+ N 0,11 0,08 0,04 + P2O5 0,12 0,09 0,09 - Chất tổng số

(%) + K2O - - -

- Chất dễ tiêu + P2O5 - - -

106

(mg/100g đất) + K2O - - - Ca2+ 8,6 10,8 10,5 Mg2+ 2,8 2,3 3,6

- Cation trao đổi (lđl/100g đất) H+ - - -

< 0,002 44,5 42,5 38,5 0,002-0,05 32,0 34,0 36,0

- Thành phần cơ giới (%)

0,05 - 2 23,5 23,5 25,5 - Đất phù sa trung tính ít chua đang được sử dụng rất đa dạng: Lúa 2 vụ;

lúa-màu 2 - 3 vụ; hoa màu, cây công nghiệp ngắn ngày, rau đậu, đặc biệt là những vùng ngô tập trung, vùng cây ăn quả các loại; đất cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao, tiềm lực sử dụng cao và đa dạng.

Điều cần lưu ý là nên tăng cường chất lượng làm đất để phát huy độ phì tiềm tàng của đất; hết sức tiết kiệm đất canh tác, hạn chế đến tối đa hiện tượng sử dụng đất vào mục đích phi nông nghiệp. Đồng thời chú ý chống thoái hóa và ô nhiễm đất nhất là những vùng quanh các đô thị và khu công nghiệp.

13.2.1.2. Đất phù sa chua (Pe) - Dystric Fluvisols (FLd): Diện tích 1.665.892 ha (5,03% diện tích đất tự nhiên) Đất phù sa chua là đơn vị đất phổ biến nhất ở Việt nam trong nhóm đất phù sa

suốt từ Bắc vào Nam, thường bao quanh loại đất phù sa trung tính ít chua ở hai tam giác châu lớn và chiếm đại bộ phận diện tích của nhóm đất phù sa ở vùng đồng bằng ven biển miền Trung. Diện tích phân bố như sau:

+ Trung du miền núi Bắc Bộ: 353.711 ha + Đồng bằng Bắc Bộ: 355.048 ha + Đồng bằng ven biển miền Trung: 276.398 ha + Đồng bằng sông Cửu Long: 180.799 ha + Tây Nguyên: 230.864 ha + Đông Nam Bộ: 91.082 ha

Hình thái phẫu diện điển hình như sau: * Phẫu diện đất số 1: ở xã Khánh An, huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình: (lúa 2

vụ, năng suất trung bình 3,2 - 3,7 tấn/ha/vụ). 0 - 12 cm Màu xám nâu, ẩm, thịt trung bình, sét pha cát và thịt, cấu trúc cục

trung bình, rất ít lỗ hổng bé, chặt, chuyển lớp rõ. 12 - 30 cm Màu xám nâu hơi vàng, ẩm, thịt nặng - thịt pha sét, rất ít lỗ hổng,

cấu trúc cục, trung bình, chặt, chuyển lớp rõ. 30 - 70 cm Màu xám nâu nhạt, ướt, thịt nặng - thịt pha sét glây trung bình,

có những vết gỉ sắt nhỏ, chuyển lớp đột ngột. 70 - 120 cm

Màu xám, ướt, thịt nhẹ - thịt pha cát, có nhiều vảy mica nhỏ óng ánh, tơi.

* Phẫu diện đất số 2: ở xã Diên Hồng, huyện Diên Khánh, tỉnh Khánh Hoà: (đất trồng chuối, năng suất: 35 - 40 tấn/ha).

0 - 24 cm Màu nâu nhạt, ẩm, sét, ít lỗ hổng bé, cấu trúc cục trung bình, chặt, chuyển lớp từ từ.

107

24 - 53 cm Màu nâu nhạt, ẩm, sét, cấu trúc cục trung bình, chặt, chuyển lớp từ từ.

53 - 100 cm

Màu nâu nhạt, ẩm, sét, cấu trúc cục trung bình, chặt, glây yếu.

* Phẫu diện đất số 3: ở xã Hạ Mỹ Bắc, huyện Cái Bè, tỉnh Tiền Giang: (lúa 2 vụ Đông Xuân và Hè Thu).

0 - 18 cm Màu xám đen, ẩm, sét, cấu trúc cục trung bình, tảng, ít chặt, có ít lỗ hổng nhỏ, glây yếu, chuyển lớp rõ về màu sắc.

18 - 40 cm Màu xám nâu, ẩm, sét, cấu trúc cục trung bình, glây yếu, chuyển lớp rõ về màu sắc.

40 - 60 cm Màu nâu vàng, ẩm, sét, có lẫn nhiều ổ sét màu trắng, dính dẻo, glây trung bình, chuyển lớp rõ về màu sắc.

60 - 95 cm Màu xám nâu, ẩm, sét, ít chặt, dẻo, glây trung bình, chuyển lớp rõ về màu sắc.

95 - 125 cm

Màu nâu vàng, nhão, sét, lẫn các vết hữu cơ màu đen rải rác, ít chặt, glây mạnh.

Bảng 26 - Một số chỉ tiêu nông hoá đất phù sa chua.

pH Cation trao đổi (lđl/100g đấ t)

Chấ t tổng số (%)

Chấ t dễ tiêu (mg/100g

đấ t)

Thành phần cơ giớ i (%)

Độ sâu (cm)

pHH2 O pHKC l

Mùn (%)

CEC (lđl/100

g đấ t) Ca 2 + Mg2 + N P2 O5 K2 O P2 O5 K2 O < 0,002 0,002-

0,05 0,05 -

2

V %)

Phẫu diện đất số 1: ở xã Khánh An, huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình 0-12 5,15 4,25 1,30 10,94 5,50 0,90 0,11 0,05 0,85 10,0 15,0 32 26 42 45 12-30 5,35 4,76 0,76 7,75 5,30 0,50 0,07 0,09 1,71 7,5 7,5 33 39 28 42 30-70 4,80 4,05 0,,73 8,10 4,70 1,20 0,06 0,03 1,16 5,0 11,5 36 40 24 40 70-120 4,05 3,55 0,48 9,44 3,80 1,70 0,05 0,03 0,79 10,0 11,5 14 13 73 35 Phẫu diện đất số 2: ở xã Diên Hồng, huyện Diên Khánh, tỉnh Khánh Hoà 0-24 4,50 3,77 2,06 14,00 2,30 2,20 0,11 0,10 0,03 11,8 12,3 52,64 22,00 25,36 40 24-53 4,60 3,70 1,03 18,00 1,60 2,80 0,08 0,09 0,02 16,1 6,00 52,64 18,00 29,36 42 53-110 4,10 3,61 0,86 19,00 0,80 2,90 0,08 0,08 0,02 9,90 4,85 50,64 18,00 31,36 38 Phẫu diện đất số 3: ở xã Hạ Mỹ Bắc , huyện Cá i Bè, tỉnh Tiền Giang 0-18 4,40 4,10 5,16 12,0 8,40 4,10 0,22 0,05 0,59 4,95 10,0 63,36 5,2 31,36 48 18-40 4,80 4,20 6,19 11,0 7,20 4,90 0,28 0,04 0,58 4,58 8,00 49,36 19,28 31,36 48 40-60 4,70 4,00 6,40 10,0 8,50 4,90 0,31 0,04 0,59 5,21 9,00 53,36 17,28 29,36 45 60-95 4,50 3,90 5,33 13,0 8,10 5,50 0,21 0,06 0,58 5,58 12,0 49,36 19,28 31,36 42 95-125 4,50 3,90 4,64 12,0 9,90 6,30 0,14 0,06 0,61 4,58 11,0 57,36 17,28 25,36 40

Qua phân tích hàng loạt phẫu diện loại đất này cho thấy: - Hàm lượng chất hữu cơ trung bình. - Đạm, kali trung bình. - Lân trung bình và nghèo. - Dung tích hấp phụ trung bình.

108

- Ca2+ trao đổi Mg2+ trao đổi > 1 - 10

Về độ phì nhiêu, hình thái phẫu diện thường gắn với các hệ thống sông: bản chất do chất lượng sản phẩm phong hóa từ thượng nguồn. Nói chung trừ những đất phù sa chua mang sản phẩm từ đá mẹ giàu thạch anh thì nghèo, còn đại bộ phận có các chất dinh dưỡng như hữu cơ, đạm, lân, kali, Ca2+, Mg2+ trung bình và khá; đặc biệt những phù sa mới, chưa khai thác nhiều thường giàu kali.

Về tính thích nghi và hướng sử dụng: Đây là loại đất chủ lực để giải quyết lương thực cho người, cho chăn nuôi và

xuất khẩu. Đất phù sa chua chiếm hầu hết diện tích đất phù sa vùng duyên hải Trung Bộ từ hệ thống sông Mã đến sông Quao, sông La Ngà, là những vựa lúa trung bình và nhỏ của miền Trung và đang được sử dụng rất đa dạng: Lúa; Hoa màu, cây công nghiệp ngắn ngày.

Đây là những vựa lúa lớn hoặc nhỏ càng ngày càng phong phú theo sự phát triển của giống và hệ thống canh tác mới. Những vùng đất cao hoặc chủ động tưới tiêu nông dân đã xen thêm vụ cây trồng cạn để có rau quả vụ đông (xuất khẩu, chăn nuôi) hoặc cây họ đậu bồi dưỡng đất. Với tính chất đất và sự thích nghi rộng nên ở nhiều vùng đất phù sa còn phát triển những cây thuốc, dâu tằm, mía và những cây đặc sản khác, cả những cây ăn quả có giá trị như cam, quýt, nhãn, vải,....

Về yêu cầu, đi đôi với việc tăng cường chủ động tưới tiêu, cần tăng cường bón cân đối dinh dưỡng (vì trong đất thường thiếu và mất cân đối NPK), đồng thời bón phân hữu cơ để nâng cao hàm lượng mùn cho đất và bón vôi để hạ dần độ chua của đất.

13.2.2. NHÓM ĐẤT CÁT (C) - Arenosol (AR) Diện tích toàn nhóm: 533.434 ha, chiếm 1,61% diện tích tự nhiên cả nước. Phần lớn diện tích đất cát tập trung thành một dải chạy dọc bờ biển miền trung

từ Thanh Hóa đến Bình Thuận và rải rác một số ít vùng ven biển Bắc bộ và Nam bộ.

Trước đây ta vẫn dùng đất cát biển vì chủ yếu phân bố ven biển, nhưng cũng có một số đất cát phân bố ven một số sông lớn hoặc ở một số vùng đất phát triển tại chỗ trên đá mẹ sa thạch hoặc granit.

Về sự hình thành: Đất cát là loại đất rất trẻ (từ kỷ đệ tứ đến hiện đại). Nó là sản phẩm của hai quá trình chính: Quá trình vận động nâng lên của thềm biển cũ và quá trình bồi tụ tạo lập đồng bằng của hệ thống sông ở miền Trung và hoạt động địa chất của biển. Do hệ thống các con sông miền Trung ngắn, độ dốc lớn, nên vận tốc dòng chảy lớn, khiến sản phẩm tích tụ được thường thô, chủ yếu là cát các loại. Mặt khác, các sông suối lại bắt nguồn từ các khu vực có cấu tạo bởi các loại đá mẹ khó phong hóa như granit, riolit, cát kết... nên các sản phẩm phong hóa trong nước sông cũng rất thô.

Theo phân loại hiện nay đất cát có 7 loại (đơn vị) là:

109

- Đất cồn cát trắng vàng (Cc) - Luvic Arenosols (ARl) - Đất cồn cát đỏ (Cđ) - Rhodic Arenosols (ARr) - Đất cát điển hình (C) - Haplic Arenosols (ARh) - Đất cát mới biến đổi (Cb) - Cambic Arenosols (ARb) - Đất cát potzon (Co) - Albic Arenosols (ARa) - Đất cát glây (Cg) - Gleyic Arenosols (ARg) - Đất cát feralit (Cf) - Feralit Arenosols (ARo) Trên bản đồ tỷ lệ lớn hay trung bình, các nhà thổ nhưỡng còn tách ra một số

loại nữa: - Đất giồng cát - đây là đất cát cổ tập trung ở vùng đồng bằng sông Cửu Long.

Thường là những dải cát dài, hình vòng cung theo bờ biển nhưng ở sâu trong lục địa (ở Cửu Long, Bến Tre, Bà Rịa...).

- Cát san hô - vỏ sò - phát triển trên nền biển cũ là san hô hay sò hến. Nhưng chỉ có 3 loại có diện tích nhiều nhất là: Đất cồn cát trắng vàng, Đất cồn

cát đỏ, Đất cát điển hình. Bảng 27 - Diện tích đất cát của các tỉnh và toàn vùng duyên hải Bắc Trung bộ

(Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp - 2002) (ha) Diện tích T

T Loại đất

ha % Thanh Hóa

Nghệ An

Hà Tĩnh

Quảng Bình

Quảng Trị

TT Huế

1 Cồn cát trắng

74.725 36,3 - - - 27.659 21.706 25.360

2 Cồn cát vàng

19.102 9,3 1.190 1.990 12.340 - 3.582 -

3 Đất cát biển 106.148 51,7 19.590 26.430 25.680 5.653 8.945 19.850 4 Đất cát glây 5.723 2,7 - - - 3.850 323 1.550 Cộng 205.698 100 20.780 28.420 38.020 37.162 34.556 46.760

13.2.2.1. Cồn cát trắng vàng (Cc) - Luvic Arenosols (ARL) Diện tích và phân bố

Cồn cát trắng vàng có diện tích khoảng 222.043 ha, thường phân bố ở vành ngoài sát biển, có nơi sâu vào bên trong chạy dọc song song với bờ biển.

Sự hình thành Do hoạt động của thủy triều, do đặc điểm hình thành nên địa hình của các khu

vực khác nhau có nơi tương đối bằng phẳng, có nơi lượn sóng, nhưng có nơi lại tạo thành những đụn cát cao thấp; Có nơi cồn cát cao đến 20-30 m, có nơi cát còn đang tình trạng di động mạnh (“cát bay”, “cát nhảy”) gây ảnh hưởng lớn đến đời sống dân sinh trong vùng. Những cồn cát chạy song song với bờ biển có sườn dốc về phía đất liền: đó là do hoạt động của gió biển. Vào mùa gió bão có thể cả đụn cát lớn di chuyển và lấp cả một khu đồng nằm sâu hơn về phía đất liền và có khi mưa lớn đã tạo thành các rãnh xói sâu 8-9m và rộng 2-3m.

Tính chất cồn cát trắng vàng

110

Nói chung là loại đất chưa phát triển, các tầng chưa phân biệt rõ ràng; đồng nhất từ trên xuống về thành phần cấp hạt.

Thành phần cồn cát chủ yếu là thạch anh (SiO2 99%), nên có thể sử dụng vào xây dựng được.

Thành phần nông hóa có thể nói là rất nghèo pHKCl dao động từ 4,7-5,6; mùn và đạm rất nghèo (<0,5% và <0,03%); lân tổng số và lân dễ tiêu nghèo (0,02 - 1,1mg/100g đất); cation trao đổi chỉ đạt 2lđl/100g đất. Do thoáng khí nên tỷ lệ C/N thấp (< 7).

Hướng sử dụng Hiện nay trên đất cồn cát vàng có ẩm độ khá, người dân thường trồng các

loại sắn, khoai lang, đỗ, vừng, kê, thuốc lá,... tuy nhiên năng suất đạt được thấp. Còn ở loại cồn cát trắng gần như không trồng cây gì hoặc chỉ có cây phi lao phòng hộ để ngăn chặn tình trạng di động mạnh của các cồn cát khi có gió bão.

13.2.2.2. Đất cồn cát đỏ (Cđ) - Rhodic Arenosols (ARr) Diện tích và phân bố

Cồn cát đỏ với diện tích 76.886 ha, phân bố ở hai tỉnh Ninh Thuận và Bình Thuận.

Sự hình thành Đất cồn cát đỏ hình thành trong điều kiện tương tự như đất cồn cát trắng vàng

nhưng cổ hơn và nằm ở độ cao lớn hơn cồn cát trắng vàng. Đất cồn cát đỏ là do hoạt động nâng lên của đới Đà Lạt vào kỷ đệ tứ.

Quá trình tích lũy Fe2O3 (làm cho đất có màu đỏ) được giải thích như sau: Trong thời kỳ cuối Plioxen đến Pleitoxen hoạt động núi lửa rất mạnh ở khu vực đông nam châu Á (từ Malaixia đến Hải Nam), các khu vực Bazan được hình thành đủ để trong nước biển có hàm lượng muối tan cao. Muối tan trong nước càng cao nước càng trong, ánh sáng mặt trời càng có điều kiện chiếu xuống sâu và nhiệt độ nước được tăng lên. Nhờ vậy lượng oxit tan trong nước biển nhiều, thêm vào đó sự hoạt động của vi sinh vật cũng mạnh lên, kết quả muối của oxit sắt mới tạo thành Fe2O3. Một mặt đây là vùng khô hạn lượng mưa ít hơn lượng bốc hơi nên muối sắt dần dần cũng được di chuyển lên mặt đất.

Cấu tạo phẫu diện So với đất cồn cát trắng vàng sự phân tầng đã rõ nét hơn. Lấy phẫu diện ở Bắc

Bình (Bình Thuận) làm ví dụ: 0 - 10cm: Nâu đỏ, cát pha, có rễ cây. 10 - 14cm: Đỏ nâu, cát tơi, hơi ẩm, chuyển lớp từ từ. 14 - 110cm: Đỏ nâu tươi, cát tơi, hơi ẩm. Tỷ lệ sét và limon cao hơn cồn cát trắng vàng (sét vật lý khoảng trên 10%). Tính chất

Số liệu phân tích phẫu diện trên cho thấy đất chua (pHKCl ≥ 5.0) nghèo dinh dưỡng các chất tổng số mùn, lân, kali thấp (0,32 ; 0,01 và < 0,1). Các chất dễ tiêu rất thấp

111

(1,9mg P2O5/100g đất); tổng cation trao đổi bé (Ca2++ Mg2+ = 1,75lđl/100g đất); tỷ lệ C/N rất bé (3,8).

Đất cát nên dễ bị xói mòn, khả năng giữ phân và nước kém. Hướng sử dụng và cải tạo

Hiện nay đại bộ phận đất đang bị bỏ hoang. Một số nơi thấp hơn, mùa mưa đang được trồng các loại cây như khoai lang, sắn, lạc, đậu đỗ, vừng, dưa lấy hạt, đào lộn hột, mít, mảng cầu,... Đặc biệt một diện tích ở Hòa Thắng - Bắc Bình được trồng bông với năng suất 10 - 12 tạ/ha.

Ở những nơi có điều kiện tưới có thể trồng đậu xanh (tháng 1-4), khoai lang (tháng 8 - 12), dưa lấy hạt (tháng 3 - 7), lạc (tháng 7 - 10).

Với những cồn cát đỏ di động, phải kịp thời trồng phi lao ngăn cát. Vùng đồi cao, dốc còn rừng thì phải bảo vệ và bổ sung trồng thêm cây làm vành đai phòng hộ.

13.2.2.3. Đất cát điển hình (C) - Haplic Arenosols (ARh) Diện tích và phân bố Đất cát có diện tích lớn nhất trong nhóm đất cát khoảng 234.505 ha. Phân bố

chủ yếu từ Thanh Hoá đến Bình Thuận. Hình thành do sự bồi lắng phù sa biển kết hợp với sự hình thành cồn cát ở ven

biển thấp, thoải, tạo ra những dải đất khá bằng phẳng tiếp giáp với biển hoặc cồn cát.

Cấu tạo phẫu diện đất Mô tả hình thái các phẫu diện điển hình: - Phẫu diện ở bãi cát thôn Quang Trung, xã Minh Hải, huyện Tĩnh Gia, Thanh

Hoá: 0 - 19 cm: Màu trắng vàng, hơi ẩm, rất ít mùn, cát mịn, rời rạc, chuyển lớp

từ từ. 19 - 60 cm: Màu xám trắng, ẩm, cát mịn, chuyển lớp từ từ. 60 - 110 cm: Màu trắng, ẩm, lẫn vỏ trai, ốc.

- Phẫu diện ở thôn Ninh Đức, xã Diễn Tân, huyện Diễn Châu, Nghệ An: 0 - 20 cm: Màu nâu nhạt, hơi ẩm, cát mịn, chuyển lớp từ từ. 20 - 55 cm: Màu nâu vàng, cát mịn, hơi xốp, có lẫn vỏ sò, hến, kết von màu

đen, chuyển lớp từ từ. 55 - 100 cm: Màu vàng nâu, lẫn nhiều vỏ sò, hến, trai, ốc, cát mịn, hơi chặt,

chuyển lớp từ từ. - Phẫu diện ở xã Nhơn Hải, huyện Ninh Hải, Bình Thuận, đất trồng khoai lang

và rau, độ cao so với mặt biển 3 m: 0 - 18 cm: Màu xám tro, cát pha, hạt nhỏ, hơi ẩm, nhiều rễ cây, chuyển lớp

tương đối rõ. 18 - 30 cm: Màu xám trắng, cát pha, hơi ẩm, có ít rễ cỏ, chuyển lớp hơi rõ về màu

sắc. 30 - 54 cm: Màu xám vàng, cát tơi, rời rạc, ẩm, chuyển lớp từ từ. 54 - 80 cm: Màu vàng nhạt, cát tơi, rời rạc, ẩm, có nhiều vệt loang lổ đỏ vàng,

112

chuyển lớp tương đối rõ. 80 - 115 cm:

Màu vàng xám, cát tơi, rời rạc, rất ẩm, chuyển lớp từ từ.

115-150 cm:

Màu xám đen, cát tơi, rời rạc, rất ẩm, chuyển lớp từ từ.

- Phẫu diện đất cát điển hình trồng lúa: A: Tầng canh tác - dày 13-15cm: Cát pha, xám trắng. D: Tầng đế cày: Cát pha sét, chặt. V: Tầng vàng gạch cua - dày 10-15cm:

Tầng phát sinh do trồng lúa nước sét nhẹ.

G: Tầng glây: Xám xanh nhạt, phát sinh do trồng lúa. B: Tầng bồi tụ: Có sản phẩm glây, feralit, loang lổ đỏ

vàng, thường gặp nhiều kết von. Tính chất đất - Nói chung đất có thành phần cấp hạt từ cát pha đến cát pha sét. Đất rời rạc,

tơi, kết cấu kém gặp mưa thường bị lắng rẽ như đất bạc màu. - Về tính chất hóa học: hàm lượng các chất tổng số thấp (mùn 0,1-1,25%; N

0,03-0,08%; P2O5 0,02-0,04%; K2O 0,1-1%); các chất dễ tiêu cũng nghèo (đạm thủy phân 2-3mg/100g đất, P2O5 3-6mg/100g đất, K2O 4-8mg/100g đất); tỷ lệ C/N thấp (≤ 5); CEC bé (3,3-8lđl/100g đất), tổng số cation kiềm trao đổi từ 1,5 - 6 lđl/100g đất. Đất có phản ứng trung tính - ít chua (biến động từ 4,5-7,5); đất có khả năng giữ phân và nước kém, tính đệm yếu.

Hướng sử dụng và cải tạo Tùy theo địa hình và điều kiện thủy lợi mà có thể trồng lúa, các loại hoa

màu, đậu đỗ, mía, nơi cao hơn thì có thể trồng cây lâu năm các loại. Nói chung là loại đất có độ phì nhiêu thấp. Một phần đã được đưa vào sản xuất,

nhưng một phần khá lớn đang bị bỏ hoang đặc biệt là ở phía Nam. + Trước hết phải chú ý tới thủy lợi để đảm bảo đủ nước, nhất là ở những khu

trũng hơn thì có thể đưa vào trồng lúa nước để đáp ứng một phần nhu cầu lương thực tại chỗ.

+ Về phân bón cần chú ý tăng cường hữu cơ để tăng mùn và tạo kết cấu. Bón phân hữu cơ và phân bón tổng hợp NPK với một tỷ lệ cao hơn các loại đất

khác; bón phân hữu cơ vùi sâu để tránh khoáng hóa quá nhanh; Phân hóa học nên chia ra để bón nhiều lần mới có hiệu quả, không nên bón tập trung một lúc. Việc tăng bùn ao, sét là biện pháp hiệu quả nhất, nhưng khó thực hiện. Nhiều nơi có nguồn rong ở các đầm phá thì dùng rong bón cho vùng đất cát rất tốt.

+ Về cây trồng cần có cơ cấu cây trồng phù hợp với điều kiện đất nghèo dinh dưỡng, khô hạn và khí hậu khắc nghiệt. Ở đây nên luân canh trồng cây họ đậu như lạc, các loại đậu để giải quyết nguồn đạm.

Về lâu dài dành nhiều cho việc bảo vệ ven biển, tạo những cơ sở cho nghỉ mát du lịch, phát triển một số cây trồng thích nghi: lúa (ở địa hình thấp), đậu đỗ, dưa hấu (ở địa hình cao) và cây lấy gỗ, phân xanh, điều. Duy trì những cây đặc thù như dừa,

113

phát triển làm vườn nhưng phải hạ đất và thâm canh cao, đặc biệt phủ kín lớp đất mặt, chống rửa trôi.

13.2.3. NHÓM ĐẤT MẶN (M) - Salic Fluvisols (FLS) hoặc Solonchaks (SC) Diện tích 971.356 ha, chiếm 2,93% diện tích tự nhiên của cả nước. Phân bố chủ yếu ở ven biển đồng bằng Nam Bộ (như các tỉnh Minh Hải, Bạc

Liêu, Kiên Giang, Trà Vinh, Bến Tre, Tiền Giang,...), ở đồng bằng Bắc Bộ (Nam Định, Thái Bình, Hải Phòng...) và đồng bằng các tỉnh miền Trung.

Đất mặn được hình thành ở những nơi có địa hình thấp, ven biển (phần lớn < 1m; cao nhất chỉ khoảng 2m); ở những nơi thường xuyên chịu ảnh hưởng trực tiếp của thủy triều, hoặc ảnh hưởng gián tiếp của biển (nước ngầm mặn chứa nhiều muối hòa tan), hoặc hơi mặn từ biển do gió thổi vào.

Trong đất mặn có chứa nhiều loại anion, theo thứ tự: Cl- > SO42- > HCO3

- > CO3

2- trong đó 2 anion Cl- và SO42- gây nhiều tác hại cho cây trồng.

Còn hàm lượng các cation trong đất mặn thường theo thứ tự: Na+ > Ca2+ > Mg2+ > K+

Dựa vào nồng độ muối tan hoặc nồng độ Cl- để phân cấp độ mặn của đất như bảng sau:

Bảng 28 - Phân cấp độ mặn của đất Phân cấp Nồng độ muối tan (%) Nồng độ Cl- (%)

+ Đất rất mặn > 1,0 > 0,25 + Đất mặn nhiều 0,5 - 1,0 0,15 - 0,25 + Đất mặn trung bình 0,25 - 0,5 0,05 - 0,15 + Đất mặn ít < 0,25 < 0,05

Nồng độ và thành phần muối tan quyết định mức độ gây hại. Khi nồng độ muối tan cao, áp suất thẩm thấu lớn để ngăn chặn sự xâm nhập của nước và tế bào thực vật, mặt khác, nếu các muối xâm nhập vào cơ thể nhiều, tích lũy lại cũng có khả năng gây độc.

- Dựa vào điều kiện hình thành và tính chất mặn, nhóm đất mặn được chia làm 3 loại:

+ Đất mặn sú vẹt đước (Mm)-Gleyic salic Fluvisols (FLsg) hoặc Gleyic Solonchaks (SCg)

+ Đất mặn nhiều (Mn) - Haplic salic Fluvisols (FLs) hoặc Haplic Solonchaks (SCh).

+ Đất mặn trung bình và ít (M)-Mollic salic Fluvisols (FLsm) hoặc Mollic Solonchaks (SCm).

Trong đó diện tích đất mặn trung bình và ít chiếm tỷ lệ cao nhất (75%). 13.2.3.1. Đất mặn sú vẹt đước (Mm) - Gleyi Salic Fluvisols (FLsg)

Diện tích: 105.318 ha, chiếm 0,34% diện tích tự nhiên toàn quốc và 10,63% diện tích nhóm đất mặn.

Phân bố: Chủ yếu ven biển Nam Bộ, nhiều nhất ở Cà Mau. Hàng ngày đất còn chịu ảnh hưởng trực tiếp của biển khi thủy triều dâng. Thực vật gồm những cây ưa nước và chịu được mặn như: sú (Acgiceras magas), vẹt (Bruguiera pavirora;

114

Bruguiera xexangula), đước (Rhizophora), bần (Sonneratica caseolaris L.) và một số cây khác như dừa nước (Nipa fruticans), ráng,... phát triển mạnh tạo thành rừng rậm.

Loại đất này nhiều nơi còn ở dạng bùn lỏng, lầy, rất mặn, phản ứng trung tính hoặc kiềm yếu. Hàm lượng mùn cao do tàn tích thực vật nhiều. Đất có thành phần cơ giới nặng (ở Nam Bộ) và trung bình (ở miền Bắc). Đạm tổng số trung bình - khá, lân tổng số trung bình (0,06-0,11%), lân dễ tiêu nghèo (3 – 8 mg/100g đất), kali tổng số giàu, kali dễ tiêu khá - giàu, cation trao đổi thấp.

Đất này nên ưu tiên cho lâm nghiệp phát triển rừng cây sú, vẹt, đước, ngoài tác dụng chắn gió, chắn sóng, cung cấp củi, gỗ, rừng còn góp phần cố định đất, tăng cường sự lắng đọng phù sa làm cho đất cao dần, chặt dần, tiến tới thoát khỏi ảnh hưởng của thủy triều. Khi đất ít mặn dần, người ta có thể quai đê, rửa mặn để sử dụng trồng trọt các loại cây trồng khác trong sản xuất nông nghiệp.

Ngoài ra người ta còn sử dụng mô hình Ngư - Lâm kết hợp để nuôi trồng các loại thuỷ, hải sản (như: tôm, cua,...).

13.2.3.2. Đất mặn nhiều (Mn) -Hapli Salisols hoặc Haplic Salic Fluvisols (FLs)

hoặc Haplic Solonchaks (SCh). Diện tích: 133.288 ha, chiếm 0,42% diện tích tự nhiên toàn quốc và 15,0%

diện tích nhóm đất mặn, nhiều nhất là ở đồng bằng sông Cửu Long (102.000 ha). Đất mặn nhiều thường ở địa hình thấp ven biển, cửa sông, độ cao 0,5 - 0,8 m,

sự thay đổi độ mặn theo 2 mùa: Về mùa mưa, luồng nước mưa, nước ngọt từ thượng nguồn đuổi nước mặn ra xa làm ngọt tầng đất mặt, nên người ta vẫn có thể trồng cấy được. Vì vậy có thể gọi đây là loại đất mặn thời vụ.

Đất mặn nhiều thường chứa các chất dinh dưỡng từ trung bình - khá, nhất là ở Nam Bộ; Thành phần cơ giới từ sét đến limon hay thịt pha sét. Đất mặn nhiều ở Nam Bộ thường có thành phần cơ giới nặng hơn và sâu hơn. Đất mặn ở miền Bắc thường có thành phần cơ giới trung bình (limon hay thịt pha sét) và có nền cát hay cát pha ở độ sâu chưa đến 100 cm và ở độ sâu khoảng 50 - 80 cm thường gặp lớp cát xám xanh, có xác vỏ sò, ốc biển.

Bảng 29 - Số liệu trung bình về đất mặn nhiều một số vùng(tầng đất 0 - 20 cm): Cation trao đổi (lđl/100gđấ t)

Tổng số (%) Vùng đất

pHKCl

Mùn (%)

Ca++ Mg+

+ N P2O5

C/N

Cl- (%)

+ Đồng bằng sông Cửu Long 5,5 2,52 3,62 9,34 0,11 0,04 13 0,25 + Đồng bằng sông Hồng 7,0 2,56 6,64 5,92 0,20 0,11 7 0,29 + Duyên hải Nam Trung Bộ 4,8 2,35 6,28 4,92 0,14 0,08 10 0,17 + Khu 4 cũ 6,4 2,60 3,70 2,66 0,16 0,06 7 0,47

Hiện nay loại đất này thường chỉ sử dụng trồng một vụ lúa về mùa mưa, còn về mùa khô thường bỏ hoang. Một số vùng sử dụng để gieo trồng lúa đặc sản địa phương chất lượng cao.

115

Biện pháp thuỷ lợi, quai đê, dẫn nước ngọt, rửa mặn để trồng lúa là biện pháp truyền thống, nhưng chi phí cao và không phát huy thế mạnh của vùng. Nông dân nhiều vùng ở đồng bằng sông Hồng áp dụng biện pháp vượt đất để có các dải đất cao trồng cây trồng cạn, vùng đất thấp cấy lúa hay làm ao nuôi cá.

Nhiều vùng đất mặn nhiều ở Nam Bộ, nông dân lợi dụng nước thuỷ triều, đưa vào đồng ruộng cả nguồn tôm cua. Ở đây nuôi tôm theo cách vượt đất, phát triển ở rãnh. Với phương thức này, nông dân đã thu nguồn lợi tôm gấp mười lần trồng lúa.

13.2.3.3. Đất mặn trung bình và ít (M) - Molli Salic Fluvisols (FLsm) hoặc Mollic Solonchaks (SCm).

Diện tích là 732.584 ha, chiếm 2,4% diện tích tự nhiên toàn quốc và 75% diện tích nhóm đất mặn, nhiều nhất là ở đồng bằng sông Cửu Long: 586.422 ha (80,5 %).

Phân bố bên trong vùng đất mặn nhiều tiếp giáp đất phù sa, đại bộ phận ở địa hình trung bình và cao, nhưng còn chịu ảnh hưởng của thuỷ triều.

Đất mặn là loại đất trẻ, được hình thành trong thời gian gần đây, do vậy cấu tạo phẫu diện tương đối đơn giản, các tầng phát sinh thể hiện chưa rõ rệt, các tầng đất khác nhau chủ yếu là thành phần cơ giới.

Ví dụ: phẫu diện đất mặn ít ở Vĩnh Thành-Vĩnh Linh-Quảng Trị trên đất trồng lúa, mạ, khoai lang:

0-12cm: Xám nâu vàng, đốm gỉ nâu đỏ, mịn, dẻo quánh, một ít xác thực vật, chuyển lớp rõ về độ chặt.

12-32cm: Nâu xám, đốm gỉ sắt, mmàu vàng, sét mịn, rất chặt, cấu trúc tảng, chuyển lớp rõ về màu sắc.

32-55cm: Vàng loang xám, đốm gỉ sắt nâu đỏ, sét, mịn, rất chặt, cấu trúc tảng, chuyển lớp rõ về màu sắc.

55-100cm: Xám, loang lỗ vàng, sét, mịn, chặt, bí, glây trung bình, cấu trúc tảng.

+ Tính chất vật lý: Đất có thành phần cơ giớ nặng, đất phân tán, do tác dụng của ion Na+ nên đất

thường phân tán mạnh, không có kết cấu, rất dẻo, dính khi gặp nước, khi khô thì nứt nẻ, rắn chắc, váng muối bốc hơi lên mặt đất. Có sét vật lý từ 50-60%, cát vật lý 15-20%, tính chất xấu nên cày bừa khó khăn.

+ Một số tính chất hóa học: Hàm lượng mùn tầng mặt 1,4-3,3%, tỷ lệ C/N 7-11; N% 0,11-0,18%; P2O5%

0,03-0,09%, lân dễ tiêu nghèo 2-7mg/100g đất. kali trao đổi khá (đặc biệt cao ở khu 4 cũ và nam Trung Bộ 16-27mg/100g đất). Đất có phản ứng trung tính, hơi chua hoặc trung tính, pHKCl thay đổi từ 4,9-6,3.

116

Bảng 30 - Số liệu trung bình về đất mặn trung bình và ít một số vùng (tầng đất 0 - 20 cm):

Vùng đất

Cation trao đổi (lđl/100gđấ t)

Tổng số (%)

pHKCl

Mùn (%)

Ca++ Mg+

+ N P2O

5

C/N

Cl- (%)

+ Đồng bằng sông Cửu Long 4,9 3,33 6,47 8,67 0,18 0,04 11 0,15 + Đồng bằng sông Hồng 5,8 1,90 6,00 8,80 0,14 0,09 7 0,08 + Duyên hải Nam Trung Bộ 5,3 1,42 3,40 4,50 0,11 0,03 8 0,18 + Khu 4 cũ 6,3 1,61 3,60 6,13 0,14 0,05 8 0,10

- Hiện nay đại bộ phận đất này được trồng 2 vụ lúa, những nơi chủ động tưới tiêu thường vẫn cho năng suất cao. Nói chung khai thác vùng đất mặn trồng lúa là việc làm cần thiết để giải quyết lương thực tại chỗ, đặc biệt là trồng các giống lúa đặc sản chất lượng cao.

Ngoài ra từng bước giành ưu tiên cho nuôi trồng thuỷ sản, không nên ngọt hoá tuỳ tiện, vì làm như vậy sẽ không giữ được môi trường sinh thái để sử dụng đa dạng và hiệu quả hơn.

- Cải tạo đất mặn: Đất mặn là một loại đất xấu, muốn sử dụng đất đạt hiệu quả cao phải tiến hành

cải tạo, mục đích cải tạo đất mặn nhằm: - Giảm tổng số muối tan đến mức bình thường. - Tăng hàm lượng các chất dinh dưỡng cần thiết. - Dần dần cải thiện tính chất vật lý, làm đất có kết cấu.

Để cải tạo đất mặn, cần thực hiện một loạt các biện pháp như thủy lợi, cơ cấu cây trồng, phân bón... trong đó thủy lợi là biện pháp hàng đầu.

+ Biện pháp thủy lợi: Xây dựng hệ thống mương tưới để rửa mặn, hệ thống mương tiêu để tiêu mặn và hạ thấp mực nước ngầm mặn.

Thường áp dụng 3 hình thức rửa mặn: Rửa trên mặt, rửa thấm và rửa theo phương pháp kết hợp hai kiểu trên.

- Rửa trên mặt: Dẫn nước ngọt vào, làm đất, muối tan được rút ra khỏi phức hệ thấp thu hòa vào dung dịch đất tháo nước này xuống các mương tiêu sau một thời gian ngâm. Biện pháp này làm giảm tổng muối tan của lớp đất mặn trong thời gian ngắn.

- Rửa thấm: Dẫn nước ngọt vào, ngâm liên tục thời gian dài. Do áp suất thủy tinh, dung dịch đất hòa tan nhiều muối sẽ thấm xuống sâu, theo các mạch nước ngầm rút ra mương tiêu, rửa được mặn sâu xuống các tầng đất dưới.

- Rửa kết hợp: Kết hợp 2 phương pháp rửa trên. + Bón phân: - Phân hữu cơ: có tác dụng rất rõ, một số loại cây phân xanh phát triển tốt

trên đất mặn như bèo dâu, điền thanh hạt tròn. Ngoài giá trị làm phân bón, phân hữu cơ dần dần cải thiện kết cấu đất.

117

- Phân khoáng các loại: đầu tư NPK phù hợp với từng loại cây trồng, nhưng không sử dụng đạm dạng clorua hoặc sunpat, dùng urê hoặc nitrat; phân lân thì nên sử dụng dạng tự nhiên hay thermophosphat.

+ Biện pháp hoá học: Dùng Ca2+ để thay thế Na+ ở trên keo đất: [KĐ]2Na+ + CaSO4 [KĐ]Ca2+ + Na2SO4 Sau đó dùng nước ngọt để rửa Na2SO4 nhằm làm giảm lượng Na+ trong đất

mới phát huy hiệu quả cao. Ở nước ta do thiếu thạch cao nên có thể dùng vôi để bón. [KĐ]Na+ + CaO + H2O [KĐ]Ca2 + + 2NaOH

Sau khi bón vôi dùng nước ngọt để rửa NaOH nhằm làm giảm lượng Na+ trong đất.

+ Biện pháp cây trồng: Xây dựng chế độ canh tác hợp lý, tốt nhất là trồng các cây chịu mặn như cói,

phân xanh... sau khi cải tạo sẽ trồng lúa. Chú ý, đất đã cải tạo không được để hạn, vùng nào không có thủy lợi bảo đảm

thì không nên làm ải và vùng đất mới khai hoang cũng không nên làm ải. 13.2.3.4. Đất mặn kiềm (MK) - Solonetz (SN)

Trên bản đồ đất tỷ lệ 1/1.000.000 không thể hiện được nhóm đất này. Diện tích: 202 ha. Phân bố: Chỉ gặp ở Thuận Hải. Trong đất chứa nhiều Na2CO3 và NaHCO3, pH khá cao, thường là > 8, nhân

dân địa phương gọi là đất mặn cà giang. Theo Thái Công Tụng (1973) có 2 loại đất cà giang:

- Cà giang muối: Khi trời khô hanh, nắng, muối bốc thành những đốm trắng xóa trên mặt. Cà giang muối chứa nhiều Na2CO3: nên có thời kỳ (1939 - 1945) được khai thác để nấu xà phòng.

- Cà giang dầu: Đen hơn do chứa nhiều chất hữu cơ, pH cũng thường cao hơn 9.

Số liệu phân tích một mẫu cà giang ở Phan Rang Na2CO3: 9,8%; NaCl: 0,62%; Na2SO4: 0,22%, pH = 9,5.

Cải tạo: Dùng CaSO4 hoặc CaSO4.2H2O để tách Na+ ra khỏi keo đất. Cơ chế của phản ứng xảy ra như sau: [KĐ]2Na+

+ CaSO4.2H2O [KĐ]Ca2+ + Na2SO4 + H2O (Na2SO4 dễ

tan nên dễ bị rửa trôi khi ta kết hợp với rửa mặn) Nếu không có thạch cao thì có thể dùng dạng vôi CaCO3 để bón: CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 [KĐ]2Na+ + Ca(HCO3)2 [KĐ]Ca2+ + 2NaHCO3 (NaHCO3 dễ tan

nên dễ bị rửa trôi khi ta kết hợp với rửa mặn) Sau lúc bừa kỹ trộn đều dùng nước để rửa NaOH hoặc Na2SO4 ra khỏi đất.

118

13.2.4. NHÓM ĐẤT PHÈN (S) - Thionic Fluvisols (FLt) hoặc (Thionic Gleysols - GLt)

Diện tích là 1.863.128 ha chiếm 5,63% diện tích đất tự nhiên toàn quốc. Đất được hình thành ở các tỉnh đồng bằng Nam Bộ như Tiền Giang, Hậu Giang,

Đồng Tháp, Kiên Giang,... các tỉnh Hải Phòng, Thái Bình và lẻ tẻ ở một số tỉnh miền Trung.

Riêng đất phèn đồng bằng Sông Cửu Long là 1.616.138 ha, trong đó: Bán đảo Cà Mau: 556.179 ha; Vùng đất ven biển: 54.223 ha. Vùng giữa sông Tiền và sông Hậu: 67.200 ha; Tứ giác Long Xuyên: 281.563 ha; Đồng Tháp Mười: 656.973 ha (1vụ lúa: 43%; bỏ hoang:

21,9%). Đất bị phèn là do trong đất tích lũy nhiều muối phèn: Fe2(SO4)3 và Al2(SO4)3

Nguyên nhân làm cho đất tích lũy nhiều SO42- có thể do 2 con đường:

– SO42- có nguồn gốc từ nước biển tràn vào, các muối sunfat ít tan khi nồng độ

tăng lên thì kết tủa lại tạo ra nhiều SO42- trong đất.

– SO42- tạo ra do con đường tích lũy sinh học: Các cây chịu mặn như sú, vẹt,

đước, bần,... trong quá trình sống đã hấp thu và tích lũy nhiều S, khi chết đi, xác của chúng được phân giải yếm khí sinh ra nhiều H2S, chất này tiếp tục bị biến đổi trong điều kiện oxy hóa sẽ tạo ra SO4

2- . Fe2(SO4)3 + 6H2O 2Fe(OH)3 + 3H2SO4

Al2(SO4)3 + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2SO4

Muối sunfat sẽ làm cho đất bị mặn; còn H2SO4 sinh ra trong quá trình thủy phân muối phèn sẽ làm cho đất rất chua, nên đất phèn còn gọi là đất chua mặn.

Các hydroxyt sắt, nhôm là các keo dương gặp các keo âm của đất thì bị kết tủa lắng xuống đáy, tạo ra lớp váng có màu vàng hoặc trắng và làm cho nước ruộng trong veo. Vì thế đất có nhiều phèn sắt nông dân miền Nam gọi là đất "cứt chuột".

Nhìn chung đất phèn nằm sâu vào đất liền hơn so với đất mặn. Ở đồng bằng sông Cửu Long đất phèn nằm sâu trong đất liền và xen kẽ với các loại đất khác. Trong đất diễn ra các quá trình chính: mặn hóa, chua hóa, glây hóa và sét hóa làm cho các hạt khoáng tiếp tục bị phá hủy, nên đất trở nên có thành phần cấp hạt mịn hơn. Tuy vậy, hai quá trình mặn hóa và chua hóa diễn ra mạnh nhất và quyết định sự hình thành và tính chất đất phèn.

Theo bản đồ đất tỷ lệ 1/1.000.000 có 2 loại đất phèn: - Đất phèn tiềm tàng (Sp) - Proto-thionic Gleysols (FLtp) - Đất phèn hoạt động (Sj) - Orthi-thionic Fluvisols (FLto)

13.2.4.1. Đất phèn tiềm tàng (Sp) - Proto-thionic Gleysols (FLtp) Diện tích: 652.244 ha, chiếm 35% tổng diện tích đất phèn. Đất phèn tiềm tàng có các loại hình cụ thể như sau:

- Đất phèn tiềm tàng dưới rừng ngập mặn.

119

- Đất phèn tiềm tàng mặn. - Đất phèn tiềm tàng. Sau đây ta mô tả một phẫu diện làm thí dụ: Loại đất: Đất phèn tiềm tàng nông - mặn (SP2M). Địa điểm: Vĩnh Long, Hậu Giang. Thực vật: Lúa một vụ mùa (đạt 24 tạ/ha). Độ sâu nước ngầm 80cm (mùa khô). Mô tả hình thái

0-20cm: Nâu xám - khô sét, nứt nẻ, kết cấu cục tảng, nhiều rễ lúa, nhiều vệt rỉ sắt màu nâu dọc gốc rạ, cứng, chặt thuần thục, chuyển lớp từ từ.

20-43cm: Nâu nhạt, khô sét, kết cấu cục tảng lẫn các rễ lúa sợi mịn trắng, các đốm gỉ nâu rải rác, cứng, thuần thục, chuyển lớp từ từ.

43-65cm: Nâu hơi tím, ẩm, sét, kết cấu cục có rãnh khi vỡ, còn ít rễ lúa trắng mịn, có nhiều đốm gỉ nâu kích thước bé (1-2mm) rải rác, bán thuần thục, hơi cứng, hơi dính, chuyển lớp từ từ.

65-92cm: Xám nâu, ẩm sét, kết cấu cục (khối lăng trụ khi khô), có ít đốm gỉ nâu kích thước nhỏ rải rác trong tầng đất, bán thuần thục, hơi dính, chuyển lớp từ từ (pHH2O = 4,5).

92-130cm: Xám xanh, ướt nhão, sét, không kết cấu, lẫn ít vệt hữu cơ đen rải rác kích thước 3-5mm, không thuần thục (pHH2O = 2,0).

(Bảng 31) Khi tầng phèn nằm ở độ sâu dưới 2m hoặc khi các tính chất của tầng phèn sunfat

Fe, Al bị thủy phân, rửa trôi, pH đã xấp xỉ và > 5 thì phản ứng của đất không còn mang tính chất đất phèn nữa.

Trong điều kiện canh tác đất phèn tiềm tàng dễ bị oxyhóa, chuyển hóa thành phèn hoạt động.

13.2.4.2. Đất phèn hoạt động (Sj) - Orthi-thionic Fluvisols (FLto) Diện tích: 1.210.884 ha, chiếm 65% tổng diện tích đất phèn. Sau đây ta mô tả một phẫu diện làm thí dụ: Địa điểm: xã Đốc Bình Kiều, huyện Tháp Mười, tỉnh Đồng Tháp. Thực vật: Lúa hai vụ (đạt 9 tấn/ha/năm). Bảng 31 - Một số chỉ tiêu nông hoá đất phèn tiềm tàng nông - mặn.

Chỉ tiêu Tầng đất (cm) 0 - 20 20 - 43 43 - 65 65 - 92 92 - 130

H2O 4,2 5,2 4,7 4,6 3,1 - pH KCl 3,3 4,1 3,6 3,6 2,0 - C% 2,100 1,020 0,450 0,420 0,660 - Mùn% 3,620 1,754 1,774 0,720 1,135

+ N 0,162 0,098 0,049 0,056 0,042 - Chất tổng số (%) + P2O5 0,047 0,040 0,085 0,078 0,067

120

+ K2O 1,675 1,459 1,486 1,216 1,514 - P2O5 dễ tiêu (mg/100g đất)

1,500 1,500 2,625 2,500 2,125

- C/N 13,0 10,4 9,2 7,1 15,7 - Ca2+ (lđl/100g đất) 2,8 4,0 4,2 2,8 3,6 - Mg2+ (lđl/100g đất) 11,0 14,2 11,8 12,4 11,2 - Al3+ (lđl/100g đất) 0,2 0,2 0,3 0,4 4,8 - Fe3+ (%) 0,237 0,117 0,126 0,130 0,114 - Cl- hòa tan (%) 0,127 0,007 0,122 0,210 0,402 - SO4

2- hòa tan (%) 0,20 0,06 0,06 0,08 0,24 Sét 58,84 60,84 54,84 54,84 52,84 Limon 17,42 7,44 23,60 19,40 23,44

- Thành phần cơ giới (%) Cát 23,74 31,72 21,56 25,76 23,72

Mô tả hình thái 0-15cm: Màu xám đen, ẩm, sét lẫn nhiều rễ lúa và các ống rỉ sắt đỏ nâu

chạy dọc theo ống rễ, cấu trúc tảng, chặt, có nhiều kẽ nứt 2-5 cm, chuyển lớp dần dần về màu sắc.

15-32cm: Màu xám đen nhạt, ẩm, sét lẫn các ống rễ lúa mịn, nhiều ổ gỉ sắt nâu đỏ phân bố dọc theo các kẽ nứt, cấu trúc khối, chuyển lớp rõ về màu sắc.

32-69cm: Màu xám nhạt, ẩm, sét lẫn các vật hữu cơ đen, nhiều ổ gỉ sắt màu nâu tối và nâu sẫm, lẫn nhiều vết đỏ gạch, cấu trúc khối, chặt, dính dẻo, chuyển lớp từ từ về màu sắc.

69-110cm: Màu xám, ướt, sét có các ổ nâu vàng lẫn các ổ màu vàng Jarosite chiếm khoảng 10-15% bề mặt tầng đất, dính, dẻo, chặt, chuyển lớp rõ về màu sắc.

110-150cm: Màu xám, ướt, sét nhão, glây mạnh có mùi H2S. Đi trên đất này ta có cảm giác khó chịu của mùi H2S.

Bảng 32 - Một số chỉ tiêu nông hoá đất phèn hoạt động. Tầng đất (cm) Chỉ tiêu 0 - 15 15 - 32 32 - 69 69 - 110 110 - 150

pHKCl 3,75 3,26 2,75 2,51 2,50 - Mùn (%) 11,44 12,01 2,41 4,79 3,77

+ N 0,37 0,24 0,29 0,23 0,24 + P2O5 0,06 0,03 0,03 0,04 0,07

- Chất tổng số (%) + K2O 1,60 1,89 2,54 2,02 1,94 - P2O5 dễ tiêu (mg/100g đất)

2,50 1,25 0,65 1,50 3,29

- C/N 17 17 4 8 9

121

- Ca2+ (lđl/100g đất) 4,00 3,31 2,63 2,46 3,87 - Mg2+ (lđl/100g đất) 4,96 6,15 5,82 5,51 8,35 - Al3+ (lđl/100g đất) 10,93 7,03 13,87 11,87 16,07 - SO4

2- hòa tan (%) 0,34 0,10 0,13 0,75 0,78 Sét 64,00 66,50 66,50 64,00 69,00 Limon 32,50 27,50 30,00 32,50 25,00

- Thành phần cơ giới (%) Cát 3,50 6,00 3,50 3,50 6,00

Tính chất chung của đất phèn: - Đất phèn có thành phần cơ giới nặng. - Đất rất chua. - Hàm lượng mùn và đạm tổng số khá.

- Mức độ phân giải chất hữu cơ thấp. - Hàm lượng lân rất nghèo cả tổng số và dễ tiêu. - Hàm lượng kali giàu. - Lượng muối tan cao. - Nhôm di động cao, nhất là ở tầng sinh phèn. - SO4

2- hòa tan cao. Sử dụng: Hiện nay nông dân đã biết khai thác diện tích đất phèn để

trồng lúa và nhiều nơi đã được trồng 2 vụ lúa: đông xuân và hè thu hay đông xuân và vụ mùa. Tuy nhiên muốn khai thác môt cách có hiệu quả thì cần phải nắm vũng một số tính chất trước khi sử dụng để có những biện pháp kỹ thuật như bố trí cây trồng hợp lý và có các biện pháp cải tạo phù hợp.

Ngoài lúa, vùng phèn tiềm tàng dưới rừng sú vẹt đước và một số vùng phèn nhiều đặc thù cần bảo vệ giữ bờ biển và môi trường kết hợp với chim thú đa dạng sinh học; những vùng "rốn phèn" còn lại cũng nên bảo vệ đất lẫn sinh khối và sinh vật cho những yêu cầu lâu dài. Một số cây thích hợp với vùng phèn nhiều, trong chuyển đổi cơ cấu sản xuất cần chú ý như: khoai mỡ, điều, dứa, bàng, tràm,...

Cải tạo: - Về thủy lợi: Diện tích đất phèn bỏ hoang còn rất lớn, chỉ một phần đã

được khai thác nhưng năng suất còn thấp và phụ thuộc rất lớn vào lượng mưa hàng năm. Muốn đưa vào sản xuất ở trên vùng đất chưa khai hoang phải tiến hành thau chua rửa mặn. Như vậy thủy lợi được đặt lên hàng đầu. Để thau rửa mặn người ta có thể tiến hành lên lớp hoặc xây dựng hệ thống kênh tưới và kênh tiêu song song. Một số nơi có kinh nghiệm khoan các giếng sâu rồi thường xuyên dùng bơm hút nước lên mương tiêu để hạ thấp mực nước ngầm mặn (mỗi giếng phụ trách một vùng khoảng 100 ha).

Đất phèn chưa cải tạo chỉ thích nghi với một số cây đặc biệt, nhưng trong điều kiện trồng lúa với khí hậu 2 mùa rõ rệt, về phân hóa lượng mưa, mức độ thủy triều, thì chiến lược sử dụng đúng đắn vừa qua là cải tạo đất phèn để trồng lúa với kinh nghiệm "ém phèn" của nông dân đồng bằng sông Cửu Long, tức là:

- Cày nông bừa sục. - Giữ nước liên tục.

122

- Tháo nước thường kỳ. Như vậy, một mặt "chung sống" với các tầng phèn ở dưới, mặt khác cải tạo

được dần tầng phèn bị thủy phân rửa trôi hạ thấp. Với hệ thống cấp nước càng dồi dào từ khi có kênh Hồng Ngự, với sự thay đổi của giống có năng suất cao và lượng phân bón được tăng cường, hơn 1 triệu ha đất phèn đã được cải tạo sử dụng làm tăng thêm 6 - 7 triệu tấn thóc cho vùng và cả nước. Trước đây, có những nhà nghiên cứu và dự án nước ngoài đã cho rằng nên để lại vùng đất phèn cho thế kỷ XXI.

- Biện pháp hóa học: + Bón vôi: Vôi có tác dụng làm giảm độ chua, kết tủa Al3+ di động, cải

thiện được lý tính của đất. Al2(SO4)3 + 6Ca(OH)2 2Al(OH)3 + CaSO4 Bón vôi có tác dụng rất tốt, để khử chua thì lượng vôi phải dùng rất nhiều,

nhưng nếu ngừng bón vôi một, hai vụ thì đất sẽ bị chua trở lại. Ở đất phèn, lưu huỳnh ở các tầng dưới dễ dàng bốc lên trên và bị oxi hóa, sau đó kết hợp với nước tạo ra H2SO4 gây chua. Nên theo nhiều kết quả nghiên cứu thì cần bón vôi hàng năm, mỗi năm chỉ bón một ít vôi (khoảng 0,25 độ chua thủy phân) là kinh tế nhất.

Tốt nhất khi bón vôi phải kết hợp với thau chua rửa mặn thì hiệu quả mới cao.

+ Bón lân: Các loại phân lân bón ở đất phèn đều có hiệu quả cao, nhưng tốt nhất là dùng Thermo photphat hoặc bột Apatit, bột photphorit (cần phải bón sớm và lượng bón nhiều thì hiệu quả mới cao).

- Biện pháp canh tác: + Đối với đất phèn ở vùng miền Bắc thì cần áp dụng biện pháp cày sâu, cày ải

phơi đất, kết hợp bón vôi, phân hữu cơ có tác dụng khử được H2S, CH4,...gây chua cho đất.

+ Còn đối với đất phèn vùng đồng bằng sông Cửu Long thì điều cần lưu ý là nên giữ nước thường xuyên trong ruộng để trồng lúa, nên dùng nước ngọt để “ém phèn” là tốt nhất, không nên để cạn nước, không nên cày ải. Trong thực tế việc thau chua rửa mặn ở đây gặp khó khăn vì thiếu nguồn nước ngọt, chỉ giải quyết được một số vùng cục bộ.

13.2.5. NHÓM ĐẤT GLÂY (GL) - Gleysols (GL) Đây là loại đất mới tách ra theo phân loại của FAO-UNESCO-WRB, theo phân

loại phát sinh học trước đây thì nhóm đất này được để chung vào đất phù sa hoặc đất lầy.

Đất glây được hình thành từ những vật liệu không gắn kết, trừ các vật liệu có thành phần cơ giới thô và trầm tích phù sa có đặc tính fluvic; chúng biểu hiện đặc tính glây mạnh phần trên mặt ở độ sâu 0 - 50cm cũng như toàn phẫu diện.

Diện tích toàn nhóm: 452.418 ha, chiếm tỷ lệ 1,3% diện tích cả nước. Về đơn vị và phân bố: Trong phân loại hiện nay đất glây được chia ra 3 đơn vị là: - Đất glây trung tính ít chua (GL) - Eutric Gleysols (GLe) - Đất glây chua (GLc) - Dystric Gleysols (GLd)

123

- Đất lầy (GLu) - Umbric Gleysols (GLu) Trên bản đồ đất tỷ lệ 1/1.000.000 chỉ thể hiện được 2 loại là: Đất glây chua và

Đất lầy. Trong đó đất glây chua chiếm 77% toàn nhóm và thường phân bố ở vùng trũng tiếp giáp với đất phù sa. Tập trung ở đồng bằng sông Hồng và Khu Bốn cũ, rải rác ở Tây Nguyên, Đông Nam Bộ và Duyên hải Nam Trung Bộ.

Đất glây hình thành ở vùng trũng, đồng chiêm cũ, thung lũng hoặc những vùng đất thoát nước kém, đọng nước và nơi có mực nước ngầm gần mặt đất.

Đất hình thành và phát triển trong điều kiện yếm khí, sắt ở điều kiện khử (FeO) màu xám xanh, thành phần cơ giới thường nặng (nhất là ở lớp dưới).

Đất thường có tầng hữu cơ dày và tỷ lệ khá cao, nhất là đơn vị đất lầy, đất chua, đạm trung bình hoặc khá, lân và kali nghèo.

13.2.5.1. Đất glây chua (GLc) - Dystric Gleysols (GLd) Diện tích: 350.568 ha, chiếm 1,06% diện tích đất tự nhiên. - Sự hình thành đất. Đất phù sa glây chua thường hình thành ở vị trí cách xa các sông lớn, trên địa

hình thấp trũng, khép kín (dạng lòng chảo) hoặc là dải đất trũng giữa các đồi gò của bậc thềm phù sa cổ, là nơi hội tụ dễ dàng của các dòng nước đổ về khi mưa to hoặc ngập lụt theo qui luật "nước chảy chỗ trũng". Vì vậy nơi này thường xuyên tích đọng một lớp nước mưa trên mặt và có một mực nước ngầm nông phía dưới (30 - 50cm). Vào mùa mưa, cả khu ruộng trũng tạo thành một đồng nước mênh mông. Về mùa khô, nước có rút đi một phần, một số diện tích có lớp nước mặt nông (10 - 20cm) có thể cấy lúa chiêm hoặc chiêm xuân (gọi là đất đồng chiêm trũng). Tuy nhiên so với các chân đất phù sa khác thì việc canh tác, thu hoạch lúa ở đây rất vất vả và khó khăn, chiêm úng cuối vụ, mùa nhập đầu vụ, năng suất bấp bênh, thấp kém.

Mô tả phẫu diện: * Phẫu diện đất số 3: ở Đồng Sâu, thôn Yên Tảng, xã Bắc Phú, Sóc Sơn, Hà

Nội; Địa hình trũng; Lúa sinh trưởng kém.

0 - 8 cm Màu xám xanh nhạt, hơi vàng, thịt trung bình, cấu trúc cục khối nhỏ, không rõ góc cạnh, nhão, glây mạnh, nhiều rễ cây, chuyển lớp từ từ.

8 - 30 cm Màu xám xanh, hơi nâu vàng, thịt nặng, cấu trúc cục rõ góc cạnh, hơi chặt, glây mạnh, rải rác có rễ cây, ẩm, chuyển lớp từ từ.

30 - 55 cm Màu xám xanh lẫn các ổ nâu vàng, gỉ sắt, cát pha sét nặng, cấu trúc tảng, hơi chặt, glây mạnh, chuyển lớp từ từ.

55 - 130 cm

Màu xám nhạt, xanh, sét tảng, hơi chặt, chuyển lớp từ từ.

124

Bảng 33 - Tính chất lý hóa học một số loại đất phù sa glây chua ĐBSH (Viện QH-TK)

Các chỉ tiêu Thanh Trì Hà Nội

Việt Yên Hà Bắc

Gia Viễn Ninh Bình

Nam Hà

Tầng đất (cm) 0-20 0-10 0-10 0-15 pHKCl 3,73 4,9 5,5 5,2 Mùn % 2,9 4,0 2,5 4,3 N % 0,166 0,20 0,10 0,31 P2O5% 0,05 0,06 0,035 0,04 K2O% 2,35 1,22 1,52 P2O5 mg/100g đất

8,25 vệt vệt 6,0

K2O mg/100g đất

9,0 30,0 12,5 20,5

Ca2+ lđl/100g đất

4,13 2,2 9,38 9,5

Mg2+ 2,11 0,40 3,86 2,50 H+ 0,91 2,90 5,42 V% 54,62 CEC lđl/100g đất

13 15,5

TPCG đất (%)

Cát Limon Sét

3,20 39,00 57,80

7,60 48,80 43,60

- - -

19,88 44,72 35,40

Tính chất vật lý đất: - Thành phần cơ giới (TPCG) của đất chủ yếu là thịt nặng, đến sét, tỷ lệ

limon và sét thường chiếm > 80% cấp hạt cơ giới. - Kết cấu đất không có, lớp đất mặt khi ngập nước là lớp bùn nhão, đất bị

phân tán mạnh, canh tác khó khăn. Khi nước rút hết, đất mặt khô bị chặt cứng, dễ nứt nẻ, rễ cây phát triển khó. Nhìn chung đất bị yếm khí mạnh, khó thoát nước, bất thuận cho sinh trưởng các loại cây trồng.

Tính chất hóa học: + Đất có phản ứng rất chua (pHKCl= 3,2 - 4,0) ở tầng đất mặt. + Hàm lượng mùn trung bình (2,39 - 2,66%) + Đạm tổng số trung bình (0,15 - 0,20%) + Lân tổng số: Rất nghèo - hơi nghèo (0,02 - 0,09%) + Kali tổng số: trung bình (0,78 - 1,18%) + Các chất dễ tiêu đều nghèo: Lân 0,6 - 4,8 mg/100g đất; Kali 2,6 - 10

mg/100g đất. + Tổng số cation kiềm trao đổi (Ca2+ + Mg2 +) trong đất thấp (< 6 lđl/100g đất),

khả năng trao đổi cation thấp (11 - 17 lđl/100g sét) + Tỷ lệ N/P mất cân đối nặng.

125

- Do điều kiện yếm khí, quá trình khử chiếm ưu thế nên xác hữu cơ tích lũy cao mà kém phân giải tạo nên hiện tượng hàm lượng chất hữu cơ và mùn khá nhưng chất lượng kém (mùn thô, chua, axit fulvic > axit humic); tỷ lệ N% khá cao, chứng tỏ đất này có độ phì tiềm tàng khá.

- Do ngập nước liên tục nên chất hữu cơ phân giải trong điều kiện yếm khí sinh ra một số axit hữu cơ làm đất chua và nghèo dinh dưỡng về Ca, Mg và vi lượng.

Đặc biệt đất này nghèo đến rất nghèo lân tổng số và lân dễ tiêu, gây nên hiện tượng mất cân đối nghiêm trọng về NPK trong đất, ảnh hưởng đến dinh dưỡng của cây trồng, làm cho lúa rễ bị sâu bệnh và phẩm chất hạt gạo kém. Có thể nói nghèo lân cũng là một yếu tố hạn chế năng suất đáng chú ý trong sử dụng và thâm canh phù sa glôy chua. - Quá trình khử chiếm ưu thế trong đất trũng cũng là nguyên nhân đất chứa khá nhiều các chất khử gây độc hại cho cây trồng, dễ làm thối rễ lúa, giảm khả năng chống chịu bệnh, đất không giải phóng được các chất dinh dưỡng trong điều kiện thoáng khí để cung cấp cho cây trồng.

Về tính thích nghi và hướng sử dụng: Đất phù sa glây thường có thời gian ngập úng trên 6 tháng trong năm. Ở đây

thường chỉ trồng 1 vụ lúa, năng suất thấp và bấp bênh. Muốn sử dụng có hiệu quả phải có hệ thống thoát nước toàn vùng, một số nơi trồng lúa có năng suất cao.

- Hướng cải tạo đất: + Cải tạo đất bằng thủy lợi hóa: Cải tạo đất thấp trũng phù sa glây, chủ yếu bằng biện pháp thủy lợi hóa

"nghiêng đồng đổ nước ra sông", tiêu thoát nước (kênh mương và bờ vùng bờ thửa) cùng các công trình trạm bơm tiêu thoát nước, hạn chế diện tích đất ngập úng, tạo nên các cánh đồng thâm canh lúa năng suất cao và có thể trồng được hoa màu vụ đông không khác gì cảnh quan của các vùng sinh thái đất phù sa khác của đồng bằng.

+ Cải tạo đất bằng biện pháp canh tác: Đối với những vùng đất trũng đã cải tạo bằng thủy lợi có khả năng tiêu thoát

nước thì cần tiếp tục cải tạo bằng biện pháp canh tác như cày bừa, phơi ải, làm cỏ sục bùn, xới xáo để khắc phục tình trạng yếm khí chứa nhiều chất khử gây độc hại và nghèo chất dễ tiêu. Một số chân thoát nước tốt hơn có thể thêm vụ rau đậu vào vụ đông xuân vừa tăng thu nhập cho nông hộ vừa làm cho đất tơi xốp, thoáng khí.

Hoàn thiện chế độ phân bón cho vùng đất trũng cũng rất quan trọng. Dựa vào đặc điểm lý hóa tính của vùng đất trũng, chú ý bón vôi, lân và một phần đạm. Tăng lượng phân lân cho đất này để cân bằng hàm lượng dinh dưỡng. Đa số các chân đất trũng úng rất nghèo các nguyên tố vi lượng nên cần bổ sung thêm phân vi lượng theo nhu cầu của cây trồng.

+ Sử dụng đất hợp lý:

126

Để nâng cao hiệu quả kinh tế cần chuyển hướng sản xuất theo hướng đa canh. Ngoài lúa có thể phát triển thành những khu nuôi trồng thủy sản, hoặc cây đặc sản phù hợp, hoặc hệ thồng lúa, cá, vịt,...

13.2.5.2. Đất lầy (GLu) - Umbric Gleysols (GLu) Diện tích: 43.289 ha, chiếm 0,13% diện tích đất tự nhiên. Tập trung nhiều nhất ở Khu Bốn cũ. Đất thường bị úng nước quanh năm. Phẫu

diện đất không có tầng A, không rõ kết cấu, glây mạnh toàn phẫu diện. Đất lầy thường giàu hữu cơ, tỷ lệ mùn thường đạt 3 - 4%, do xác các sinh vật

thuỷ sinh phân huỷ ra và do mùn khoáng hoá chậm. Phản ứng của đất rất chua (pHKCl thường dưới 4,4). Trong đất chứa nhiều chất khử oxy, độc cho cây như: Fe2+, H2S,.v.v..., đất nghèo lân và kali, mức độ phân giải chất hữu cơ chậm.

Mô tả phẫu diện: * Phẫu diện đất ở Đồng Giời, thôn Thọ Xuân, xã Thanh Cát, Thanh Chương,

Nghệ An; Địa hình trũng; Cấy một vụ lúa chiêm. 0 - 20 cm Màu xám đen, bùn nhão, thịt trung bình, chuyển lớp từ từ. 20 - 45 cm Màu đen xám, đất lẫn ít xác thực vật mục nát, ướt nhão, chuyển lớp

từ từ. 45 - 64 cm Màu xám đen, đất lẫn xác thực vật, ướt nhão. > 64 cm Màu xám vàng, xác thực vật mục nát bán phân giải.

Bảng 34 - Tính chất hóa học đất lầy. Độ sâu (cm)

pHKCl

Chất tổng số (%)

Độ chua thuỷ phân

C/N

Mùn (%)

N P2O5 K2O (lđl/100g đất) 0-20 4,4 7,07 0,19 0,03 0,11 15 15 20-45 4,4 9,53 0,16 - 0,22 17 32 45-64 4,4 13,9 0,19 0,01 0,12 16 41 64-140 4,4 - - - - 18 - Biện pháp cải tạo đất lầy chủ yếu là tiêu nước bón vôi, lân nung chảy, kali và

làm đất ải, tơi xốp đất. Nếu cải tạo thuỷ lợi khó khăn thì cần chuyển sang đa canh: nuôi trồng thuỷ sản, vịt, kết hợp với cấy lúa chịu chua và chịu ngập úng.

*

* *

127

PHẦN THỰC HÀNH

128

Bài 1 ĐÀO PHẪU DIỆN, MÔ TẢ VÀ LẤY MẪU ĐẤT

I. Ý NGHĨA: Khi điều tra, khảo sát, lập bản đồ đất, hoặc để nghiên cứu đất quy vùng sản

xuất nông nghiệp thì cần đào phẫu diện đất (trắc diện đất). Mục đích là để đánh giá tính chất chung của đất, đồng thời để kết hợp lấy tiêu

bản đất và để lấy mẫu đất phân tích các chỉ tiêu lý hóa của đất trong phòng thí nghiệm.

II. YÊU CẦU: - Phẫu diện phải phản ảnh đầy đủ nhất đặc trưng của vùng nghiên cứu. Vì vậy

phải xác định vị trí đào phẫu diện: - Nếu địa hình đất bằng phẳng: 5 ha/1 phẫu diện. - Nếu địa hình đất phức tạp: 3 ha/1 phẫu diện. - Nếu địa hình đất rất phức tạp: < 3 ha/1 phẫu diện. Bình quân đất lúa 2 ha/1 phẫu diện; đất màu 3 ha/1 phẫu diện. Bên cạnh phẫu diện chính phân tích, phải đào thêm một số phẫu diện phụ để

kiểm chứng thêm kết quả khảo sát của phẫu diện chính, đồng thời đào thêm một số phẫu diện thăm dò (nhằm thăm dò thêm một số tính chất nào đó của đất).

Người ta thường quy định: 1 chính : 4 phụ : 4 thăm dò Mỗi loại đất tối thiểu phải có 3 phẫu diện chính phân tích. - Khi đào phẫu diện phải theo đúng thao tác quy định và phẫu diện phải đúng

quy cách. III. TIẾN HÀNH: 1. Đào phẫu diện: - Chọn vị trí đào phẫu diện phải đại diện cho khu vực nghiên cứu. - Mặt thành phẫu diện phải hướng về phía mặt trời, phía đối diện là các bậc để

lên xuống. Ở chố đất dốc thì mặt thành phẫu diện cắt ngang hướng dốc; Ở ruộng nước thì phải be bờ để tát cạn nước rồi mới đào.

- Kích thước: Dài Rộng = 1,2 m 0,8 m ; Chiều sâu thì tùy loại đất: Nếu đất đồi thì đào đến đá mẹ, còn đất phù sa đồng bằng thì đào đến mực nước ngầm.

- Đất đào lên phải đổ sang 2 bên: Đất mặt đổ riêng một bên, còn đất các tầng dưới đổ riêng một bên.

- Không được đứng dẫm lên vùng đất trên mặt quan sát, vì sẽ làm mất trạng thái tự nhiên của đất.

- Mặt quan sát phải phẳng. 2. Mô tả phẫu diện: Quan sát rồi mô tả, ghi chép đầy đủ vào Bản tả phẫu diện đất.

129

BẢN TẢ PHẪU DIỆN ĐẤT Mặt trước: - Số chung: - Số ngoài đồng: - Ngày tháng năm: - Thời tiết: - Đơn vị hoặc người điều tra: - Địa điểm: Thôn.......................... xã ................... huyện ............... tỉnh

.................. - Vị trí phẫu diện so với tiểu, trung và đại địa hình: - Độ cao tuyệt đối (m)..................... Độ cao tương đối (m).................... - Độ dốc nơi đào phẫu diện (O).................... Hướng dốc ........................ - Độ dốc chung (O).................... - Thảm thực vật: - Trạng thái mặt đất (nứt nẻ, xói mòn, sỏi đá,....): - Độ sâu xuất hiện nước ngầm (cm): - Mẫu thổ hoặc đá mẹ: - Tên đất của địa phương: - Tên đất xác định ngoài đồng: - Tên đất xác định chính thức: Người điều tra ký tên Mặt sau:

Sơ đồ phẫu diện

Độ sâu tầng đất (cm)

Phần mô tả:

Màu sắc, độ ẩm, pH, TPCG, kết cấu, độ chặt, độ xốp, chất xâm nhập, chất mới sinh (vệt sắt, mangan, kết von, đá ong,...), glây, hang hốc động vật, chuyển lớp rõ không?, .....

3. Lấy mẫu tiêu bản: - Theo các tầng phát sinh từ dưới sâu lấy ngược lên: Lấy dao khóet một khối

đất có mang đặc điểm của tầng cho vào hộp tiêu bản (nếu tầng phát sinh dày trên 50 cm thì có thể lấy 2 mẫu bỏ vào 2 ngăn gần nhau.

- Trên nắp hộp ghi số thứ tự của phẫu diện và địa điểm đào. - Mặt bên phải của hộp ghi độ sâu các tầng đất. - Mặt bên trái ghi tên các tầng phát sinh theo ký hiệu quy định. 4. Lấy mẫu đất phân tích: Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu là khâu cơ bản quyết định cho sự đúng đắn của kết

quả phân tích đất. Những yêu cầu cơ bản của công viêc lấy mẫu và chuẩn bị mẫu là:

130

- Mẫu phải đại diện được cho đối tượng nghiên cứu. - Mẫu phải được xử lý tốt, nghiền nhỏ, đồng nhất, xử lý và bảo quản để mẫu

giữ nguyên được tính chất. Tùy mục đích nghiên cứu mà quyết định trọng lượng, số lượng mẫu cũng như

cách lấy mẫu đất khác nhau: + Nếu để nghiên cứu tính chất vật lý thì phải lấy khoảng 2 kg cả một tảng lớn. + Nếu để nghiên cứu tính chất nông hóa thì chỉ cần lấy khoảng 0,5 - 1 kg. Có 2 cách lấy mẫu đất: - Lấy mẫu riêng biệt tại một vị trí nhất định, không trộn vào mẫu đất ở nơi

khác. Cách lấy mẫu này dùng để đánh giá tính chất các tầng đất khi làm bản đồ thổ nhưỡng. Cần lưu ý là phải lấy riêng từ tầng dưới cùng của phẫu diện ngược lên để tránh đất tầng trên rơi lẫn vào tầng dưới.

Vị trí lấy mẫu:

Tầng đất Vị trí lấy mẫu 0 - 20 cm 0 - 10 cm 20 - 50 cm 30 - 40 cm 50 - 80 cm 60 - 70 cm 80 - 110 cm 90 - 100 cm

Nếu tầng dày 50 - 90 cm thì lấy 2 mẫu; Nếu tầng dày > 90 cm thì lấy 3 mẫu. - Lấy mẫu hỗn hợp: ở nhiều vị trí khác nhau ta lấy các mẫu riêng biệt sau đó

trộn đều các mẫu đất ấy lại rồi lấy một phần đại diện để phân tích. Tùy theo hình dạng và địa hình mảnh đất cần lấy ít nhất 5 điểm phân bố đều

trên toàn diện tích theo quy tắc lấy theo đường chéo, đường vuông góc hay đường dích dắc... Cần tránh lấy mẫu ở các vị trí đặc thù như nơi đổ phân, đổ vôi hay vị trí gần bờ, cạnh đường đi lại và các vị trí quá trũng hay quá cao. Các mẫu ban đầu được gom lại thành một mẫu hỗn hợp chung có khối lượng ít nhất 2 kg.

Những mẫu xác định dung trọng, tỷ trọng hoặc độ xốp được lấy nguyên trạng thái bằng ống và các công cụ riêng.

Từ mẫu hỗn hợp chung, chọn thành mẫu hỗn hợp trung bình đem về phân tích bằng cách băm nhỏ đất trộn đều và rải ra trên khay hoặc tờ giấy rồi rạch 2 đường chéo góc lấy một phần (có thể lặp lại 2 - 3 lần rồi trộn đất mang về). Loại mẫu này thường dùng để nghiên cứu các đặc tính nông hóa. Mẫu trung bình có khối lượng khoảng 0,5 - 1 kg.

- Các mẫu đất sau khi lấy phải cho vào túi polyêtilen và ghi vào một phiếu ghi các nội dung như: ký hiệu mẫu, độ sâu, địa điểm, tên đất, tầng đất, ngày lấy và người lấy mẫu... Nếu đất ướt thì cho phiếu ghi đó vào một túi polyêtylen nhỏ khác và buộc chặt rồi mới cho vào túi đựng đất. Nếu lấy mẫu đất ở các tầng phẫu diện thì các túi theo tầng nên buộc thành một chùm riêng để đỡ mất công tìm khi về nhà.

5. Xử lý mẫu: - Các mẫu đất khi mang vào phòng phân tích phải rải mỏng trên các khay, mẹt

hoặc nong nia. Hong khô đất nơi thoáng khí, sạch, không có các khí như H2S, NH3,

131

HCl... Không phơi trực tiếp ngoài ánh nắng mặt trời, tốt nhất phơi trong phòng sáng có lắp máy hút ẩm hoặc thông gió. Những cục đất to cần phải đập nhỏ, nhặt sạch các rễ cây, sỏi đá... .

- Nếu phân tích kết cấu đất thì dành riêng 1 kg để nguyên trạng thái tự nhiên, sau này chỉ dùng tay bóp vụn.

- Lấy riêng khảng 200 gam đất đã hong khô trong không khí bỏ vào cối sứ, dùng chày tay có bọc cao su nghiền rồi cho qua rây 1 mm để phân tích thành phần cơ giới, vi hạt kết...(những hòn đá cuội, dăm hoặc kết von nằm lại trên rây thì cân riêng rồi tính %).

- Phần đất còn lại (khoảng 0,5 kg) thì nghiền nát rồi cho qua rây 1mm, số còn lại trên rây (trừ rác và rễ cây) lại tiếp tục nghiền rồi lại rây. Cứ lặp lại như vậy cho đến hết đất lọt qua rây thì trộn đều, đựng trong lọ thủy tinh, hộp nhựa có nắp hoặc túi polyêtylen, phía ngoài ghi ký hiệu đất. Đây là phần dành để phân tích hóa tính (khi phân tích mùn hoặc silic, sắt nhôm còn phải qua rây 0,25 mm).

6. Bảo quản mẫu: Đất sau khi nghiền, được trộn đều và đựng trong các lọ thủy tinh, hộp nhựa có

nắp hoặc túi polyêtilen có nhãn và phiếu ghi rõ: ký hiệu ngoài đồng, ký hiệu trong phòng nơi lấy mẫu, độ sâu lấy mẫu, loại đất và các yêu cầu phân tích.

Mẫu được để trên giá trong phòng để mẫu. Phòng để mẫu phải thoáng, sạch, khô ráo, không có các loại khí như NH3, H2S, HCl... tốt nhất bảo quản trong phòng lạnh.

Bài 2 XÁC ĐỊNH ĐỘ ẨM, TỶ TRỌNG, DUNG TRỌNG VÀ ĐỘ XỐP ĐẤT

I. XÁC ĐỊNH ĐỘ ẨM ĐẤT 1. Lý thuyết chung: - Độ ẩm là lượng nước chứa trong đất tính theo tỷ lệ % so với trọng lượng đất

khô tuyệt đối (độ ẩm tuyệt đối) hoặc so với trọng lượng đất còn ẩm (độ ẩm tương đối).

- Tham khảo độ ẩm đất để có thể xác định thời kỳ làm đất, nhu cầu tưới nước cho cây, tính lượng nước hữu hiệu trong đất...

- Từ độ ẩm đất có thể suy ra hệ số khô kiệt (K) dùng trong các công thức tính kết quả phân tích đất.

Có nhiều phương pháp xác định độ ẩm đất. Thường sử dụng nhất là phương pháp sấy khô mẫu ở to = 100-1050C cho đến khi trọng lượng không đổi. Từ lượng nước bay hơi có thể suy ra độ ẩm đất.

Ngoài ra, người ta còn dùng cồn đốt trực tiếp để xác định độ ẩm đất. Ưu điểm của phương pháp này là nhanh chóng, không đòi hỏi thiết bị tủ sấy và dễ làm. Nhưng nhược điểm là độ chính xác thấp, trong quá trình đốt có thể nhiệt độ tăng cao quá làm cháy xác hữu cơ cho nên không thể xác định độ ẩm ở những đất có tỷ lệ mùn trên 5%.

132

2. Xác định độ ẩm đất bằng phương pháp sấy: - Dùng hộp nhôm hoặc chén sứ sấy khô, bỏ vào bình hút ẩm đợi nguội rồi cân

được trọng lượng P0 gam - Lấy khoảng 10gam đất đã hong khô trong không khí (nếu đất ẩm ướt dùng

khoảng 20gam) cho vào hộp nhôm hoặc chén sứ nói trên rồi cân chính xác được trọng lượng P1 gam.

- Bỏ vào tủ sấy ở nhiệt độ 100-1050C trong khảng 4 - 6 giờ (nếu hộp nhôm có nắp thì mở nắp ra)

- Lấy ra và để nguội trong bình hút ẩm, rồi cân khối lượng lần thứ nhất. - Tiếp tục sấy ở 100-1050C thêm khoảng 2 giờ. Lấy ra để nguội trong bình hút

ẩm, rồi cân khối lượng lần thứ hai và tiếp tục làm như vậy cho đến khi khối lượng lần cân sau không thay đổi hoặc thay đổi không quá 0,001g so với lần trước và ta thu được trọng lượng P2 gam.

- Tính kết quả:

Độ ẩm tuyệt đối (A) (%) = P1 - P2P2 - P0

100

Độ ẩm tương đối (B) (%) = P1 - P2P1 - P0

100

* Hệ số khô kiệt (K): Lúc phân tích chúng ta sử dụng đất hong khô trong không khí tức còn chứa

nước hút ẩm. Vì vậy lúc tính kết quả phải nhân với hệ số K để quy về đất khô tuyệt đối. K bao giờ cũng lớn hơn 1.

K = 100 + A100 hoặc K = 100

100 - B

Trong đó: A là trị số của độ ẩm tuyệt đối B là trị số của độ ẩm tương đối 3. Xác định độ ẩm đất bằng phương pháp đốt cồn: Trình tự phân tích:

- Chuẩn bị hộp nhôm (hoặc chén sứ) cân được trọng lượng P0 gam. Lấy 5-10gam đất tươi đã nhặt sạch rễ cây bỏ vào hộp nhôm hoặc chén sứ nói trên cân được trọng lượng P1 gam. Thêm 7-10ml cồn, dùng đũa thủy tinh trộn đều rồi châm lửa đốt. Lúc lửa tắt lại thêm 3-5ml cồn, trộn đều và đốt lần 2, cứ tiếp tục như vậy cho đến khi các hạt đất rời ra tức là đã bay hết nước. Cạo sạch đất ở đũa thủy tinh nhập vào đấy, rồi cân được trọng lượng P2 gam.

- Tính kết quả như trên

133

Chú ý: Khi lửa đang cháy không được đổ thêm cồn vào hộp nhôm hoặc chén sứ.

II. XÁC ĐỊNH TỶ TRỌNG ĐẤT 1. Lý thuyết chung: Tỷ trọng của đất là tỷ sô trọng lượng của một đơn vị thể tích đất ở trạng thái

rắn khô kiệt các hạt đất sít vào nhau (không có khe hở), so với trọng lượng một khối nước nguyên chất có cùng thể tích ở 40C.

- Tỷ trọng thể rắn của đất phụ thuộc vào thành phần khoáng vật, thành phần cơ giới và hàm lượng chất hữu cơ trong đất. Tỷ trọng các loại đất thường ở phạm vi 2,3 - 2,9, đa số đất có tỷ trọng từ 2,5 - 2,7.

2. Trình tự phân tích (Phương pháp Picnomet): - Đổ nước cất đã đun sôi để nguội vào đầy bình picnomet đậy nút lại, lau sạch

khô bên ngoài rồi cân được P1 gam. - Đổ bớt ra 1/2 lượng nước trong bình, cân 10gam đất (P0) đã qua rây 1mm rồi

dùng phễu cho vào bình, lắc đều, rồi đun cho sôi nhẹ 5 phút để loại không khí ra khỏi đất, để nguội.

Dùng nước cất đã đun sôi để nguội đổ thêm vào cho đầy bình, đậy nút lại, lau khô bên ngoài rồi cân được trọng lượng P2 gam.

- Tỷ trọng d của đất được tính theo công thức:

d = P0 KP0 + P1 - P2

K là hệ số khô kiệt của đất

III. XÁC ĐỊNH DUNG TRỌNG ĐẤT 1. Lý thuyết chung: - Dung trọng là trọng lượng (gam) của một đơn vị thể tích đất (V) ở trạng thái

tự nhiên khô kiệt (có cả khe hở). - Cùng một loại đất dung trọng luôn bé hơn tỷ trọng. Dung trọng đất phụ

thuộc: thành phần cơ giới, trạng thái kết cấu , độ hổng và hàm lượng chất hữu cơ trong đất.

- Dung trọng đất thường thay đổi từ 1,0 - 1,8; đất có hàm lượng chất hữu cơ khá dung trọng từ 1,3 - 1,6. Đất feralit có mùn trên núi trung bình 0,95 - 1,39. Đất phù sa sông Hồng từ 1,3 - 1,4.

- Từ dung trọng ta có thể tính được trọng lượng đất, lượng nước trong đất, độ xốp đất,...

2. Trình tự phân tích: - Dùng ống trụ kim loại (thường có thể tích 50-100 cm3), đặt ống trụ lên chỗ

đất bằng phẳng đã xủi sạch cỏ, lá cây trên bề mặt. Phía trên ống trụ chụp một dụng cụ để lúc đóng có thể giữ được trạng thái tự nhiên của đất.

- Khi ống trụ đã lún đến mức cần thiết, lấy ống chụp ra. Dùng xẻng hoặc dao lấy từ từ toàn bộ ống trụ và đất lên.

Dùng dao mỏng cắt phẳng đất hai đầu ống trụ rồi cho vào túi polietilen mang về phòng phân tích.

134

Cân toàn bộ khối đất ghi được kết quả (gam). Lấy ra 5-10gam đất đó để xác định độ ẩm bằng phương pháp trên rồi từ đó xác định được khối lượng đất khô kiệt của toàn ống (P).

Nếu trong điều kiện có tủ sấy thì bỏ cả khối đất vào sấy ở nhiệt độ 1050C cho đến trọng lượng không đổi và xác định được trọng lượng đất khô kiệt của toàn ống (P gam).

- Tính kết quả theo công thức:

D = PV

Trong đó: P là trọng lượng đất khô kiệt V là thể tích ống trụ

IV. XÁC ĐỊNH ĐỘ XỐP ĐẤT - Độ xốp đất là tỷ lệ % các khe hở trong đất so vớ thể tích đất Độ xốp đất phụ thuộc vào thành phần cơ giới và kết cấu đất. Ở đất cát độ xốp

khoảng 35 - 45%, đất sét 45 - 50%. Độ xốp đất thường thay đổi từ 25 - 65%. Kết cấu đất càng tốt thì độ xốp càng lớn.

- Từ tỷ trọng d và dung trọng D có thể tính độ xốp theo công thức:

P (%) = d - Dd 100 = (1 - Dd ) 100

Bài 3

135

XÁC ĐỊNH ĐỘ CHUA, CANXI VÀ MAGIÊ CỦA ĐẤT I. XÁC ĐỊNH CÁC LOẠI ĐỘ CHUA CỦA ĐẤT 1. Lý thuyết chung: pH = -lg[H+] là đại lượng biểu thị hoạt độ H+ trong môi trường đất. Đó là chỉ

tiêu đơn giản đầu tiên về độ chua thường được xác định nhất, nó có ý nghĩa rất lớn trong việc đánh giá tính chất đất. Độ pH phản ánh mức độ rửa trôi các cation kiềm và kiềm thổ cũng như mức độ tích tụ các cation sắt, nhôm trong đất.

Chỉ tiêu đánh giá: pH < 4,5 đất rất chua pH = 6,6 - 7,5 đất trung tính pH = 4,6 - 5,5

đất chua vừa pH = 7,6 - 8,5 đất kiềm ít

pH = 5,6 - 6,5

đất chua ít pH > 8,5 đất kiềm nhiều

a. Xác định pHH2O và pHKCl theo phương pháp Aliamopxki: Nguyên lý: - Độ chua hoạt tính gây nên bởi ion H+ tự do trong dung dịch đất. Hàm lượng

ion H+ càng tăng thì dung dịch đất càng chua. Chiết rút ion này bằng nước cất. Nồng độ của nó rất thấp nên độ chua hoạt tính được biểu thị bằng pHH2O.

Trình tự phân tích: - Cân 5 gam đất khô không khí đã qua rây 1mm cho vào bình tam giác có

dung tích 250cc. Cho vào 25ml nước cất (nếu phân tích pHH2O) hoặc 25ml dung dịch KCl 1N (nếu phân tích pHKCl) và lắc 10 phút rồi lọc lấy dịch trong.

- Hút 5ml dịch lọc đất cho vào ống nghiệm có kích thước tương tự các ống tiêu chuẩn pH. Thêm 6-7giọt chỉ thị màu Aliamôpxki, lắc đều rồi đem so màu với các ống pH tiêu chuẩn. Nếu trùng màu với ống nghiệm nào thì có số đo bằng số đo đã ghi trên ống chuẩn. Nếu màu nằm ở giữa khoảng 2 ống tiêu chuẩn thì lấy số đo trung gian.

Điều cần lưu ý là trị số pHKCl bao giờ cũng bé hơn pHH2O ở một loại đất. Mặt khác, pHKCl cũng là một hình thức thể hiện của độ chua trao đổi, tuy nhiên chưa thể hiện hết được độ chua trao đổi vì chỉ tác động mới 10 phút.

b. Xác định độ chua trao đổi bằng chuẩn độ (Phương pháp Xôcôlôp): Nguyên lý: - Độ chua trao đổi (ĐCTĐ) là một dạng của độ chua tiềm tàng, gây nên do sự

có mặt của ion H+ và Al3+ nằm trên bề mặt hấp phụ của keo đất. Độ chua này được thể hiện khi đất bị tác động bởi dung dịch muối trung tính KCl hay NaCl. Lúc này cation của muối trung tính sẽ đẩy H+ và Al3+ vào dung dịch đất và làm xuất hiện một axit mạnh.

[KĐ]H+ + KCl [KĐ]K+ + HCl [KĐ]Al3+ + 3KCl [KĐ]K+ + AlCl3

AlCl3 + 3H2O Al(OH)3 + 3HCl Axit tự do này được chuẩn độ bằng dung dịch kiềm và tính ra lđl/100g đất

136

2H+ Al3+

H+ Al3+

Điều cần lưu ý là: ĐCTĐ = [H+] + [H+ + Al3+], nên pHKCl < pHH2O Tự do Trao đổi

- Dùng dung dịch NaOH 0,02N chuẩn độ sẽ biết được tổng số độ chua trao đổi. Sau đó định lượng riêng H+ rồi suy ra Al3 + trao đổi.

Trình tự phân tích: Cân 10gam đất khô không khí đã qua rây 1mm cho vào bình tam giác dung

tích 250cc, thêm 50ml dung dịch KCl 1N, lắc 1 giờ rồi lọc lấy dịch trong. Hút 20ml dịch lọc cho vào cốc thủy tinh rồi nhỏ vào đó 2 giọt chỉ thị màu Fenolphtalein lắc đều. Dùng dung dịch tiêu chuẩn NaOH 0,02N chuẩn độ đến khi dung dịch có màu hồng nhạt (bền trong một phút) là được.

Công thức tính độ chua trao đổi:

ĐCTĐ (lđl/100g đất) = V N 50 10020 10 K = 25 V N K

Trong đó: V, N là thể tích và nồng độ dung dịch NaOH dùng để chuẩn độ K là hệ số khô kiệt đất.

Định lượng riêng H+: Hút 20ml dịch lọc nói trên cho vào cốc thủy tinh, rồi thêm 2,5ml dung dịch

NaF 3,5% để kết tủa Al3+. Phương trình phản ứng: AlCl3 + 6NaF = Na3AlF6 + 3NaCl

Thêm vào đó 2 giọt Fenolphtalein lắc đều. Dùng NaOH 0,02N chuẩn độ đến khi xuất hiện màu hồng nhạt (bền trong một phút) là được.

H+ (lđl/100g đất) = 25 V N K Từ đó suy ra Al3+ (lđl/100g đất) = ĐCTĐ - H+ c. Xác định độ chua thủy phân (Phương pháp Kapen): Lý thuyết chung và nguyên lý: - Độ chua thủy phân (HTP) cho ta biết được toàn bộ độ chua tiềm tàng trong

đất, nó biểu thị lượng lớn nhất của H+ và Al3+ có ở trạng thái hấp phụ trao đổi, khi ta cho đất tác động vào đất một muối thủy phân.

CH3COONa + H2O NaOH + CH3COOH NaOH là một bazơ mạnh phân ly hoàn toàn trong dung dịch thành ion Na+ và

ion OH-, vì vậy dung dịch CH3COONa có phản ứng kiềm ( pH = 8,2 - 8,5) và đó là điều kiện để Na+ đẩy tất cả H+ và Al3+ trên bề mặt keo đất vào dung dịch.

[KĐ] + 5Na+ + 5OH- [KĐ]5Na+ + Al(OH)3 + 2H2O

Hoặc có thể viết như sau: [KĐ] + 4 CH3COONa + 3 H2O [KĐ]4Na+ + Al(OH)3 +

4CH3COOH Như vậy, khi xử lý đất chua với dung dịch CH3COONa thì sẽ xuất hiện

CH3COOH. Cứ bao nhiêu ion Na+ tham gia đẩy H+ và Al3+ thì có bấy nhiêu phân tử CH3COONa bị thủy phân và có bấy nhiêu phân tử CH3COOH sinh ra trong dung dịch và do đó dùng NaOH để chuẩn độ thì ta biết được HTP.

Trình tự phân tích:

137

- Cân 20 gam đất khô không khí đã qua rây 1mm cho vào bình tam giác dung tích 250ml. Thêm vào 50ml dung dịch CH3COONa 1N, lắc 1 giờ rồi lọc lấy dịch trong. Hút 25ml dịch lọc cho vào cốc thủy tinh hoặc bình tam giác, nhỏ vào 3 giọt Fenolphtalein, lắc đều. Dùng dung dịch NaOH 0,05N chuẩn độ cho đến khi có màu hồng nhạt (bền trong 1 phút) là được. Công thức tính HTP:

HTP (lđl/100g đất) = V N 50 10025 20 1,75 K = 17,5 V N K

Trong đó: V, N là thể tích và nồng độ dung dịch NaOH đã chuẩn độ; K là hệ số khô kiệt đất; 1,75 là hệ số Kapen.

Ghi chú: Sỡ dĩ có hệ số Kapen là vì tác động CH3COONa 1giờ vẫn chưa đẩy hết H+

và Al3+, theo Kapen thì phải nhân kết quả với 1,5 hoặc 2 (lấy trung bình 1,75). II. XÁC ĐỊNH CANXI VÀ MAGIÊ TRAO ĐỔI (phương pháp trilon B) 1. Lý thuyết chung: Canxi và Magiê là hai nguyên tố quan trọng nhất của kim loại kiềm và kiềm

thổ trong đất. Hàm lượng của chúng ảnh hưởng đến phản ứng dung dịch đất, độ no kiềm đất, vì thế ảnh hưởng đến tính chất đất và sinh trưởng của cây.

2. Nguyên lý: Trilon B (còn gọi là EDTA, Chelaton, Comphexon III, ...) là muối dinatri của

axit etylen diamintetra axetic: NaOOC - CH2 CH2 - COONa N - CH2 - CH2 . 2 H2O HOOC - CH2 CH2 - COOH

Trong dung dịch nước Trilon B phân ly theo phương trình: Na2H2Y = 2 Na+ + H2Y-2

Anion H2Y2- tạo phức với các kim loại: M2+ + H2Y2- = MeY-2 + 2 H+ M3+ + H2Y2- = MeY- + 2 H+ Dùng dung dịch muối trung tính như KCl, NaCl đẩy ion Ca2+ và Mg2+ trên keo

đất vào dung dịch: Sau đó, dùng dung dịch Trilon B tiêu chuẩn chuẩn độ dịch lọc để định lượng

(Ca2+, Mg2+) rồi định lượng riêng Canxi, từ đó suy ra Magiê. 3. Trình tự phân tích: Cân 5 gam đất khô không khí đã qua rây 1mm cho vào bình tam giác có dung

tích 250ml. Thêm 100ml dung dịch KCl 1N, lắc 1 giờ, rồi lọc lấy dịch trong. a. Xác định tổng số Ca2+ và Mg2+ Hút 25 ml dịch lọc trên cho vào bình tam giác khác. Thêm 5 giọt

Hydroxylamin và 2ml Na2S 1% (trường hợp đất không mặn thì không cần 2 chất này). Thêm 2,5 ml dung dịch đệm amoniac để duy trì pH quanh 10. Nhỏ vào 5 giọt

KClnMgClCaClKDnKClKD KCaMg )4(22

42

2

138

chỉ thị màu Cromogen đen, lắc đều dung dịch sẽ xuất hiện màu đỏ anh đào. Dùng dung dịch Trilon B tiêu chuẩn 0,05N chuẩn độ tới khi bắt đầu xuất hiện màu xanh.

- Tính kết quả:

Ca2+ + Mg2+ (lđl/100g đất) = V N 100 10025 5 K = 80 V N

K Trong đó: V, N là thể tích và nồng độ dung dịch Trilon B dùng chuẩn độ.

K là hệ số khô kiệt đất. b. Định lượng riêng Ca2+ Hút 25 ml dung dịch nói trên cho vào bình tam giác. Thêm 2ml dung dịch

Na2S và 5 giọt hydroxilamin và 2 ml dung dịch KOH hay NaOH 10% để đưa pH = 12. Thêm một ít chỉ thị màu murêxit (lượng murêxit sao cho dung dịch có màu tím đỏ là được), rồi lắc đều.

Dùng dung dịch Trilon B 0,05N chuẩn độ từ từ đến lúc dung dịch chuyển sang màu tím hoa cà là được.

Tính kết quả như trên. c. Xác định Mg2+

: Mg2+ (lđl/100g đất) = (Ca2+ + Mg2+) - Ca2+

Bài 4 PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHẤT TỔNG SỐ TRONG ĐẤT

I. MÙN (CHẤT HỮU CƠ) (%): 1. Lý thuyết chung: Chất hữu cơ bao gồm toàn bộ phần không phải khoáng của đất và một ít xác

của động thực vật ở trong đất. Cần phân biệt “chất hữu cơ” và “mùn” trong đất: Chất hữu cơ trong đất có thể chia ra 2 bộ phận: - Chất hữu cơ chưa bị phân giải (còn nguyên hình thể ban đầu) như: rễ cây,

thân lá cây, xác động vật,... đây không phải là phần chính của chất hữu cơ trong đất. - Các chất hữu cơ đã bị phân giải: đây là phần chính của chất hữu cơ trong

đất. Bộ phận này được chia làm 2 phần: + Nhóm chất hữu cơ ngoài mùn (không phải là mùn): đó là sản phẩm phân

giải của chất hữu cơ, gồm các hợp chất hữu cơ đơn giản chứa C và N như: gluxit, protit, lipit, các axit hữu cơ, các andehyt, lignin, tanin, nhựa, sáp... (chiếm 10-15%).

+ Nhóm hợp chất hữu cơ phức tạp gọi là mùn, (chiếm 85-90%). Mùn là một hợp chất cao phân tử được hình thành từ quá trình phân giải và tổng hợp chất hữu cơ trong đất.

Khi xác định hàm lượng mùn trong đất thì kết qủa chỉ đạt tương đối vì còn một phần chất hữu cơ khác không phải là mùn chưa loại ra hết.

2. Các phương pháp phân tích mùn:

139

Thành phần chủ yếu của mùn là C, N, H, O một ít S, P và các nguyên tố khác. Nếu phân tích tổng số H và O rất khó. Vì vậy, thường người ta chỉ phân tích N hoặc C rồi suy ra mùn.

Hiện nay có rất nhiều phương pháp phân tích mùn như: phương pháp Tiurin, phương pháp Walkley - Black,...

3. Nguyên lý của phương pháp Tiurin: Để xác định C người ta dùng một lượng dư Bicomat kali (K2Cr2O7) để oxi hóa

chất hữu cơ của đất trong môi trường H2SO4. 2K2Cr2O7 + 8H2SO4 + 3C = 2K2SO4 + 2Cr2(SO4)3 + 3CO2 + 8H2O Lượng K2Cr2O7 thừa sẽ được chuẩn độ bằng dung dịch FeSO4 hoặc muối

Mhor tiêu chuẩn (FeSO4(NH4)2SO4): K2Cr2O7 + 7H2SO4 + 6FeSO4 = K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 5Fe2(SO4)3 + 7H2O

K2Cr2O7 + 7H2SO4 + 6FeSO4(NH4)2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + 6(NH4)2SO4 + K2SO4 + 7H2O

Từ lượng K2Cr2O7 dùng để oxi hóa có thể suy ra C. Từ C suy ra mùn bằng cách nhân với hệ số 1,724.

- Lưu ý: Phương pháp này chỉ áp dụng cho những đất có mùn dưới 15%. (Vì trên 15% thì K2Cr2O7 không đủ khả năng oxi hóa).

4. Trình tự phân tích: Cân 0,2 gam đất khô không khí đã qua rây 0,25mm cho vào bình tam giác.

Thêm 5ml dung dịch K2Cr2O7 0,4 N rồi dùng phễu con đậy kín miệng bình để ngưng lạnh. Đun sôi dung dịch trong 5 phút bằng bếp điện, rồi nhấc ra và để nguội. Thêm vào đó 1 ml H3PO4 để kết tủa Fe. Nhỏ 8 giọt chỉ thị màu Fenylantranyl hoặc diphenylamin. Dùng muối Mhor 0,1N để chuẩn độ lượng K2Cr2O7 dư, đến khi nào dung dịch xuất hiện màu xanh lục là được (từ màu tím nâu chuyển thành màu xanh lá cây).

Khi phân tích cần tiến hành đồng thời một thí nghiệm tương tự làm đối chứng nhưng không có đất.

Tính kết quả:

OM (%) = (V1 - V2) N 0.003 1.724 100C K

Trong đó: V1 là thể tích muối Mhor dùng chuẩn độ thí nghiệm đối chứng (không có đất)

V2 là thể tích muối Mhor đã dùng chuẩn độ N là nồng độ muối Mhor (0,1N) C là trọng lượng đất dùmg để phân tích (0,2 gam) K là hệ số khô kiệt đất (lấy K = 1,05) 0,003 là cứ 1 lđl K2Cr2O7 oxi hóa được 0,003 gam C:

140

to cao

Theo phương trình phản ứng: 2K2Cr2O7 + 8H2SO4 + 3C = 2K2SO4 + 2Cr2(SO4)3 + 3CO2 + 8H2O thì cứ 2 phân tử K2Cr2O7 (bằng 12 đương lượng)

oxyhóa được 36 gam Cacbon, do đó 1 ldl chỉ oxyhóa được 3612 1000 = 0,003 g C.

II. PHÂN TÍCH N, P, K TỔNG SỐ 1. NGUYÊN LÝ: a. Phân tích N (%) bằng phương pháp Kjendhal: Lý thuyết chung:

Nitơ (N) là nguyên tố quyết định năng suất cây trồng, là chỉ tiêu hàng đầu đánh giá độ phì của đất. N không có nguồn gốc từ khoáng vật mà chủ yếu do nguồn hữu cơ và nguồn cố định từ không khí cung cấp. Bình quân N chiếm từ 5 - 10% tổng số chất hữu cơ (tỷ lệ C/N từ 6 - 12). Trong đất 95 - 99% N ở dạng hữu cơ, chỉ có 1 - 5% ở dạng vô cơ (dạng NH4

+ hoặc NO3-).

N vô cơ trong đất có ở dạng NH4+, NO2

- và NO3- được tạo thành do quá trình

khoáng hóa và tổng hợp với 2 quá trình amon hóa và quá trình nitrat hóa có sự tham gia của vi sinh vật.

Có thể chia đạm trong đất thành ba nhóm: - Nhóm đạm vô cơ gồm NH4

+ và NO3- dễ tan trong nước.

- Nhóm hữu cơ gồm axit amin, protid,... hòa tan khi tác động với axit loãng. - Nhóm đạm hữu cơ khó thủy phân, chỉ biến thành đạm vô cơ sau một quá

trình phân giải nhờ vi sinh vật. Nguyên lý của phương pháp Kjendhal: Dùng H2SO4 đặc và chất xúc tác đun nấu đất để oxi hóa cacbon trong chất hữu

cơ. H2SO4 thoát oxi và sinh ra SO2. 2 H2SO → 2SO2 + 2O + H2O C + 2O → CO2

SO2 khử oxi của N hữu cơ sinh ra NH3. NH3 tác dụng với H2SO4 sinh ra (NH4)2SO4.

2CH3CHNH2COOH + 13H2SO4 = (NH4)2SO4 + 6CO2 + 12SO2 + 16H2O Dùng NaOH trung hòa axit và phân ly (NH4)2SO4 : (NH4)2SO4 + 2NaOH = 2NH3 + Na2SO4 + 2 H2O Thu hồi NH3 bằng dung dịch axit boric (H3BO3 + 3NH3 = (NH4)3BO3) và

chuẩn độ amon borat bằng dung dịch chuẩn HCl 0,01M. b. Phân tích P (%) theo phương pháp so màu: Lý thuyết chung: Sau N, P là nguyên tố rất cần thiết đối với cây trồng, có ý nghĩa về mặt dinh

dưỡng cũng như về mặt khắc phục một số yếu tố độc hại của đất. Trong đất, nguồn P chủ yếu từ các apatit, photphorit phong hóa tạo thành

chiếm khoảng 0,08 %. P dạng vô cơ chủ yếu là các muối phôtphat Ca, Al, Fe. Trong đất trung tính và kiềm dạng photphat canxi chiếm ưu thế và trong đất chua phôtphat sắt, nhôm chiếm ưu thế. P dạng hữu cơ là những hợp chất P liên kết với chất hữu cơ

141

trong cơ thể sinh vật, trong xác thực vật, trong các sản phẩm hữu cơ đang phân giải trung gian và trong mùn.

Thường P% ở tầng sát mặt đất cao hơn các lớp sâu do sự tích tụ trong chất hữu cơ. Đất Việt Nam có P% biến thiên từ 0,03%- 0,35% P2O5.

Nguyên lý: Dùng H2SO4 đậm đặc (d=1,84) với sự có mặt của axit pecloric (HClO4) 70%

làm xúc tác và có độ nhiệt cao tác động vào đất để chuyển toàn bộ P % trong đất ở dạng hợp chất hữu cơ và vô cơ khó tan thành dạng dễ tan, rồi dùng Molipđat amon có chất khử là Hydrazin sunphat để Mo tác dụng với lân tạo thành phức chất màu xanh photpho molipđat. Cường độ màu xanh biểu thị nồng độ P2O5 của đất, đem so màu dung dịch bằng máy so màu quang điện hoặc so màu bằng mắt với dãy màu tiêu chuẩn để xác định P(%) trong đất. Thường dung dịch công phá rồi vẫn chứa sắt ở dạng Fe3+ làm cản trở đến sự hiện màu xanh của photpho molipđat, do đó trước khi lên màu lân phải dùng Na2SO3 để khử Fe3+.

c. Phân tích K2O (%) bằng quang kế ngọn lửa: Lý thuyết chung: Hàm lượng Kali tổng số phụ thuộc vào nguồn gốc phát sinh, tốc độ phong hóa

và mức độ rữa trôi. Khoáng vật chủ yếu chứa Kali ở dạng Aluminosilicat nhiều nhất là fenpat. Qua quá trình phong hóa lâu dài để hình thành đất, Kali được giải phóng và được giữ lại trong tất cả các cấp hạt chủ yếu trong các cấp nhỏ đối với khoáng thứ sinh và trong limon chứa nhiều khoáng nguyên sinh giàu Kali. Phân tích Kali tổng số giúp biết được lượng Kali tiềm tàng ở trong đất. Kali có tác dụng rõ nhất đối với cây ăn củ và lúa trồng trên đất có thành phần cơ giới nhẹ.

Nói chung, tỷ lệ Kali tổng số trong đất khác nhau chênh lệch nhau rõ rệt: Đất feralit nhiệt đới có 0,5 - 2% K2O; đất cát có 0,2 - 0,3%, đất phù sa Sông Hồng 1,2 - 1,8%; đất than bùn 0,1 - 0,15%.

Nguyên lý: Những dạng Kali silicat không những không tan trong nước mà còn không tan

hết trong cả axit mạnh, do đó phải dùng hỗn hợp các axit mạnh ở độ nhiệt cao tác dụng vào đất (công phá đất) để chuyển Kali dạng khó tan sang dạng dễ tan, rồi tiến hành định lượng bằng phương pháp quang phổ (trên máy quang kế ngọn lửa).

2. CÁC BƯỚC CÔNG PHÁ MẪU ĐỂ XÁC ĐỊNH N, P, K%. Có hai cách công phá mẫu đất: a. Công phá khô: Cho mẫu đất vào lò khô để oxi hóa các chất.. Làm bằng

cách này thì rất khó xác định N, P, K%. b. Công phá ướt: Dùng các hóa chất để oxi hóa. Người ta thường sử dụng

cách công phá này. Các bước tiến hành: Cân 1gam đất khô không khí đã qua rây 0,25mm, cho vào bình tam giác dung

tích 100ml hay bình Kjelhdal, thêm 5ml nước cất thấm ướt đất rồi đổ từ từ vào 5ml dung dịch H2SO4 đặc (d=1,84). Cắm trên miệng bình một phễu con để ngưng lạnh.

142

Đem đun trong tủ hút khí (nếu không có tủ hút khí thì phải đun bằng bếp điện trong phòng kín) đến khi bốc khói trắng, lấy ra để nguội và thêm vào 5 giọt axit pecloric (HClO4) 70%, tiếp tục đun nhẹ đến khi đất ở đáy bình có màu trắng tức là đã phá hủy hết chất hữu cơ.

Lấy ra để nguội, chuyển toàn bộ sang bình định mức dung tích 100ml (dùng nước cất tráng nhiều lần cho sạch bình rồi đổ nhập vào bình định mức). Lên nước cất cho đến vạch 100ml ta sẽ có dịch công phá.

3. THỦ TỤC XÁC ĐỊNH N, P, K%. a. Xác định N (%) bằng phương pháp Kjendhal: - Lắp dụng cụ cất đạm (thường dùng loại Macro Kjendhal). - Bình đựng dịch cất đạm: Lấy 25 ml dịch công phá vào bình tam giác dung

tích 100ml, thêm nước cất đến khoảng 1/2 bình, nhỏ vào 3 giọt fenolphtalein và thêm vào đó một ít NaOH 45% đến khi xuất hiện màu hồng, sau đó đóng nút lại ngay.

- Bình hứng đạm: Cho vào bình tam giác 10 ml axit boric H3BO3 2% và 3 giọt Tashiro (trước khi đem chuẩn độ thì thêm 1 giọt Tashiro nữa. Bình hứng muốn thử xem hết đạm chưa thì dùng giấy fenolphtalein, nếu không màu là được, còn màu hồng là chưa hết đạm. (Thường đun sôi khoảng 15 phút là hết đạm).

- Chuẩn độ amon borat bằng dung dịch H2SO4 0,01 N đến khi xuất hiện màu hồng.

H3BO3 + 3NH3 = (NH4)3BO3 H2SO4 + (NH4)3BO3 = (NH4)2SO4 + H3BO3 - Tính kết quả:

N % = a N 0.01401 100 Kn

Trong đó: a là số ml H2SO4 chuẩn độ đến màu hồng. N là nồng độ H2SO4 dùng để chuẩn độ ( 0,01N)

n là khối lượng mẫu tương ứng với lượng dịch đem chưng cất (n = 0,25g, bởi vì lấy 25ml dịch công phá = 1/4 của 100ml của 1 đất).

K là hệ số khô kiệt đất (lấy K = 1,05) 0,01401 là mili đương lượng gam của N (g).

b. Xác định P (%) theo phương pháp so màu: - Lấy 10 ml dịch công phá ở trên vào bình định mức dung tích 50ml. - Thêm vào khoảng 15 - 20 ml nước cất và 2 - 4 ml dung dịch natrisulfit

Na2SO3 20% để khử sắt. - Ngâm bình vào nồi cách thủy đun cho đến khi màu dung dịch trắng trong

suốt (khoảng 3 - 4 phút): Fe3+ được Na2SO3 khử thành Fe2+ không màu. Nếu dung dịch vẫn còn vàng, chứng tỏ còn Fe3+ thì cho thêm 0,5 ml Na2SO3 nữa và đun lại để khử tiếp.

- Để nguội và cho vào đó 15 ml hỗn hợp molipdat amon-hydrazinsulfat.

143

- Thêm nước cất đến khoảng 45 ml rồi nhúng vào nồi đun cách thủy 95 - 100oC trong khoảng 12 - 15 phút để dung dịch hiện màu xanh.

- Lấy ra để nguội và thêm nước cất đến vạch, lắc đều. - Màu xanh của dung dịch bền và ổn định trong 8 - 12 phút. - Đem so màu bằng máy hoặc bằng mắt với dãy tiêu chuẩn. So màu bằng máy: Đổ dung dịch đã lên màu lần lượt vào cu-vet, rồi đặt vào máy, đo mật độ

quang, rồi tra đồ thị của thang dung dịch tiêu chuẩn và tính ra lượng P2O5%. So màu bằng mắt: (trong trường hợp không có máy) Rót một thể tích nhất định dung dịch đã lên màu vào ống nghiệm, rồi dùng

mắt so màu với thang màu tiêu chuẩn (Lưu ý: phải dùng ống nghiệm cùng cỡ với ống nghiệm của thang màu tiêu chuẩn).

c. Xác định K2O (%) bằng quang kế ngọn lửa: Rót một thể tích nhất định dung dịch đất đã công phá ở trên vào một cốc có

mỏ dung tích 50ml (hoặc lọ pênixilin). Rồi đặt cốc vào vòi nhúng của máy quang kế ngọn lửa.

Phần điều khiển máy và đọc số trên máy do cán bộ chuyên môn phụ trách. Tra đồ thị của thang dung dịch tiêu chuẩn và tính ra lượng K2O%.

* * *

144

Bài 5

PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHẤT DỄ TIÊU TRONG ĐẤT I. PHÂN TÍCH LÂN DỄ TIÊU THEO PHƯƠNG PHÁP ONIANI 1. Nguyên lý: Lân dễ tiêu trong đất được rút ra bằng H2SO4 0,1N với tỉ lệ đất: axit là 1 : 25.

Dùng dung dịch Molipđat amon có chất khử là SnCl2 để lên màu xanh của dung dịch chứa lân. Cường độ màu xanh biểu thị nồng độ P2O5 dễ tiêu có trong đất dung dịch đất.

2. Trình tự phân tích: Cân 2gam đất khô không khí đã qua rây 1mm cho vào bình tam giác. Rót vào

đó 50ml dung dịch H2SO4 0,1N lắc trong 3 phút rồi lọc ngay. Dịch lọc trong dùng để lên màu lân. Đem so màu bằng máy so màu hoặc bằng mắt.

So màu bằng mắt: (trong trường hợp không có máy) Hút 1ml dung dịch lọc cho vào ống nghiệm. Thêm 4ml nước cất và 1ml

Molipđat amon 2,5%, lắc đều. Trước khi so màu thì nhỏ vào 2 giọt SnCl2 2,5% rồi lắc đều. Đem so màu với dãy ống nghiệm đựng dung dịch tiêu chuẩn, suy ra được lượng lân dễ tiêu của đất.

Chú ý: Không được để dung dịch lên màu lân quá 15 phút rồi mới so màu, vì như vậy sẽ có hiện tượng dung dịch so màu bị đục vì SnCl2 là chất khử không bền, dễ bị oxi hoá.

Bảng dãy màu tiêu chuẩn của các lọ như sau: Ống mg P2O5/ 100g đất Ống mg P2O5/ 100g đất

1 2 3 4 5

1,25 2,50 3,75 5,00 6,25

6 7 8 9 10

7,50 10,50 12,50 20,50 25,00

Chỉ tiêu đánh giá lân dễ tiêu theophương pháp Oniani < 5 mg P2O5/ 100g đất: đất rất nghèo lân 5 - 10 mg P2O5/ 100g đất: đất nghèo lân 10 - 15 mg P2O5/ 100g đất: đất có lượng lân trung

bình > 15 mg P2O5/ 100g đất: đất giàu lân

II. PHÂN TÍCH KALI TRAO ĐỔI THEO PHƯƠNG PHÁP QUANG KẾ

NGỌN LỬA (phương pháp Matlova) 1. Nguyên lý: Kali trao đổi rút từ đất ra bằng dung dịch CH3COONH4 1N với tỷ lệ đất với

dung môi là 1/10. Phản ứmg xẩy ra như sau: [KĐ]K+

+ CH3COONH4 [KĐ]NH4+ + CH3COOK

145

Sau đó định lượng Kali trong dung dịch bằng máy quang kế ngọn lửa. 2. Trình tự phân tích: - Cân 5gam đất khô không khí đã qua rây 1mm cho vào bình tam giác dung

tích 100ml, thêm vào đó 50ml dung dịch CH3COONH4 (pH= 7) 1N, lắc trong 1 giờ. - Lọc qua giấy lọc mịn. - Rút dịch lọc trong suốt vào cốc có dung tích 50 ml (hoặc lọ penixilin) rồi đưa

vào vòi nhúng của máy quang kế ngọn lửa để xác định Kali trao đổi. Phần điều khiển máy và đọc số trên máy do cán bộ chuyên môn phụ trách. Tra đồ thị của thang dung dịch tiêu chuẩn và tính ra lượng K2O trao đổi. Công thức tính:

K2O (mg/ 100g đất) = X M 100C 1000

Trong đó: X: Số mg K2O tính được từ đồ thị. M: Thể tích rút tinh của đất (ml). C: Lượng đất cân để phân tích. 100: Hệ số quy ra cho 100g đất. 1000: Hệ số tính đổi ra cho phù hợp với nồng độ mg/ml.

* * *

146

MỤC LỤC

Trang

BÀI MỞ ĐẦU 1

Chương 1 - Các khoáng vật và đá hình thành đất ................................4

1.1. Khoáng vật.................................................................................................4 1.1.1. Khái niệm. ................................................................................................4

1.1.2. Phân loại khoáng vật. .....................................................................................4 1.2. Các loại đá hình thành đất ..........................................................................................6

1.2.1. Khái niệm chung về đá. .................................................................................6

1.2.2. Phân loại đá. ................................................................................................6 Chương 2 –Sự phong hóa đá và sự hình thành đất .....................................................10 2.1. Sự phong hóa đá.................................................................................................10

2.1.1. Khái niệm................................................................................................. 10 2.1.2. Phân loại. ................................................................................................................10 2.1.3. Sản phẩm phong hóa. ............................................................................................11 2.1.4. Vỏ phong hóa. ................................................................................................11

2.2. Quá trình hình thành đất. ..............................................................................................11 2.2.1. Khái niệm chung về sự hình thành đất................................................................11 2.2.2. Các yếu tố hình thành đất: ....................................................................................12

2.3. Hình thái đất. ..................................................................................................................13 2.4. Một số quá trình thường xảy ra trong đất. ................................................................15

2.4.1. Quá trình sét hóa ................................................................................................15 2.4.2. Quá trình hình thành đá ong và kết von. .............................................................15 2.4.3. Quá trình Feralit. ................................................................................................16 2.4.4. Quá trình glây.................................................................................................17

Chương 3 - Chất hữu cơ của đất ......................................................................................19 3.1. Khái niệm, thành phần và nguồn gốc chất hữu cơ của đất ................................19 3.2. Quá trình biến hóa chất hữu cơ trong đất...............................................................19

3.2.1. Quá trình khoáng hóa chất hữu cơ ................................................................19 3.2.2. Quá trình mùn hóa chất hữu cơ ................................................................20

3.3. Vai trò của chất hữu cơ và mùn đối với đất và cây. ................................22 3.4. Chỉ tiêu đánh giá số lượng và chất lượng chất hữu cơ và mùn

trong đất. ................................................................................................................................23

3.5. Biện pháp bảo vệ, nâng cao chất hữu cơ và mùn trong đất. 23 Chương 4 -Thành phần hóa học đất và chất dinh dưỡng đối với cây .....................24 Chương 5 – Keo đất và khả năng hấp phụ của đất .....................................................25 5.1. Keo đất. ...........................................................................................................................25

5.1.1. Khái niệm................................................................................................................25 5.1.2. Cấu tạo của hạt keo đất. ........................................................................................25

147

5.1.3. Tính chất cơ bản của keo đất................................................................. 25 5.1.4. Phân loại keo đất.................................................................................................26

5.2. Khả năng hấp phụ của đất.............................................................................................29 5.2.1. Khái niệm................................................................................................................29 5.2.2. Các dạng hấp phụ của đất ....................................................................................29 5.2.3. Khả năng hấp phụ đối với độ phì đất và chế độ bón phân.................................32

Chương 6 - Dung dịch đất ................................................................................................34 6.1. Khái niệm. ..................................................................................................................34 6.2. Vai trò của dung dịch đất: ........................................................................................34 6.3. Đặc tính của dung dịch đất. .....................................................................................34

6.3.1. Phản ứng của dung dịch đất: ................................................................34 6.3.2. Tính đệm hay phản ứng đệm của đất. ...........................................................39 6.3.3. Phản ứng oxyhóa - khử của đất. ................................................................40

Chương 7 - Thành phần cơ giới của đất ................................................................43 7.1. Khái niệm ..................................................................................................................43 7.2. Phân chia cấp hạt. ................................................................................................43 7.3. Thành phần và đặc tính của các cấp hạt.................................................................43 7.4. Phân loại đất theo thành phần cơ giới. ................................................................43 7.5.Ý nghĩa của việc xác định thành phần cơ giới đất .................................................46 7.6. Tính chất các loại đất có TPCG khác nhau .. ........................................................46

Chương 8 - Kết cấu đất ................................................................................................48 8.1. Khái niệm. ..................................................................................................................48 8.2. Các loại hạt kết đất. ................................................................................................48 8.3. Sự hình thành hạt kết đất..........................................................................................48 8.4. Những nguyên nhân làm đất mất kết cấu...............................................................49 8.5. Vai trò của kết cấu đất đối với đất và đối với cây. ................................ 49 8.6. Biện pháp duy trì và cải thiện kết cấu đất. .............................................................50

Chương 9 - Một số tính chất vật lý và cơ lý của đất ....................................................51 9.1. Tỷ trọng đất ................................................................................................................51 9.2. Dung trọng đất.................................................................................................51 9.3. Độ xốp của đất.................................................................................................51 9.4. Tính liên kết của đất. ................................................................................................52 9.5. Tính dính của đất. ................................................................................................53 9.6. Tính dẻo của đất ................................................................................................53 9.7. Tính trương và tính co của đất ................................................................................53 9.8. Sức cản của đất................................................................................................54

Chương 10 - Nước trong đất .............................................................................................55 10.1. Vai trò của nước trong đất. ....................................................................................55 10.2. Các dạng nước trong đất ........................................................................................55 10.3. Các hằng số nước của đất .....................................................................................57 10.4. Sự bốc hơi nước của đất.........................................................................................58 10.5. Sự thấm nước của đất .............................................................................................59

148

10.6. Cân bằng nước trong đất. .......................................................................................59 10.7. Cách tính trữ lượng nước trong đất ................................................................60

Chương 11 - Độ phì nhiêu của đất ...................................................................................61 11.1. Khái niệm về độ phì nhiêu của đất ................................................................61 11.2- Phân loại độ phì nhiêu của đất ................................................................ 61 11.3- Cơ sở đánh giá độ phì nhiêu của đất ................................................................62 11.4- Biện pháp nâng cao độ phì nhiêu của đất ............................................................63

Chương 12 – Xói mòn đất ................................................................................................64 12.1. Khái niệm và tác hại của xói mòn đất ................................................................64 12.2. Các loại xói mòn đất...............................................................................................65 12.3. Những yếu tố ảnh hưởng đến xói mòn đất. .........................................................67 12.4. Các biện pháp chống xói mòn đất.................................................................69

Chương 13 – Các loại đất chính của Việt Nam.............................................................71 13.1. Các loại đất chính vùng đồi núi Việt Nam ...............................................................71

13.1.1. Nhóm đất đỏ (F) - Ferralsols (FR)................................................................71 13.1.2. Nhóm đất xám (X) - Acrisols (AC)................................................................75

13.2. Các loại đất chính vùng đồng bằng việt nam ...........................................................83 13.2.1. Nhóm đất phù sa .............................................................................................83 13.2.2. Nhóm đất cát................................................................................................87 13.2.3. Nhóm đất mặn ................................................................................................90 13.2.4. Nhóm đất phèn (đất chua mặn). ................................................................94 13.2.6. Nhóm đất glây ................................................................................................98

PHẦN THỰC HÀNH ................................................................................................102 Bài 1. Đào phẫu diện, mô tả và lấy mẫu đất ................................................................103 Bài 2. Xác định tỷ trọng, dung trọng và độ xốp đất .....................................................106 Bài 3. Xác định độ chua, canxi và magiê của đất .........................................................108 Bài 4. Phân tích một số chất tổng số trong đất..............................................................112 Bài 5. Phân tích một số chất dễ tiêu trong đất ..............................................................117 Tài liệu tham khảo. ................................................................................................119

149

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Phạm Gia Tu, Cao Liêm, Nguyễn Mười,... Thổ nhưỡng đại cương- NXB Nông thôn, Hà Nội 1972.

2. Cao Liêm, Nguyễn Mười, Lê Văn Thượng,... Thổ nhưỡng học- NXB Nông thôn-Hà Nội, 1975.

3. Trần Đức Dục - Hoàng Văn Công - Lê Thanh Bồn. Thổ nhưỡng học. NXB Nông nghiệp - Hà Nội - 1992.

4. Lê Văn Tiềm - Trần Công Tấu. Phân tích đất và cây trồng. Nhà xuất bản nông nghiệp. Hà Nội, 1983.

5. Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Cự, Lê Đức, Trần Khắc Hiệp, Trần Cẩm Vân. Đất và Môi trường - NXB Giáo dục- 2000.

6. Hội Khoa học đất Việt Nam. Chú giải kèm theo Bản đồ đất Việt Nam 1/1 triệu theo FAO-UNESCO. NXB Nông nghiệp - Hà Nội - 1996.

7. Hội Khoa học đất Việt Nam. Đất Việt Nam. NXB Nông nghiệp - Hà Nội - 2000.

8. Chu Tổ Tường. Thổ nhưỡng học- NXB nông nghiệp Bắc Kinh - 1983 9. Kanrichep. Thổ nhưỡng học- NXB Bông lúa Mascova - 1988 10. Huggla. Thổ nhưỡng học- Viện hàn lâm khoa học Ba Lan - 1978. 11. Ban biên tập Bản đồ đất Việt Nam- Hà Nội - 1976 12. Cao Liêm, Đào Châu Thu, Tú Ngà. Báo cáo phân vùng sinh thái nông nghiệp

vùng đồng bằng Sông Hồng- Đề tài cấp nhà nước, mã số 2D-02-02 1987-1990. 13. Cao Liêm, Trần Đức Viên. Sinh thái nông nghiệp và bảo vệ môi trường-NXB

Đại học và giáo dục chuyên nghiệp- Hà Nội - 1990. 14. Trần An Phong và bộ môn Thổ nhưỡng, Viện Quy hoạch và thiết kế Bộ nông

nghiệp - Những lý luận cơ bản về hệ thống phân loại đất của FAO - UNESCO- Hà Nội, 12/1990.

15. Đào Châu Thu, Thành Đặng Tú. Một số kết quả điều tra đất phù sa đồng bằng Sông Hồng trong những năm qua-Thông tin KHKT ĐHNNI số 1/1994.

16. Nguyễn Văn Bộ. Phân hóa học và sản xuất lương thực ở Việt Nam. Hội thảo về sử dụng phân bón cân đối để tăng năng suất cây trồng và cải thiện môi trường. FADINAP - Viện thổ nhưỡng nông hóa. Huế 8 - 10/11/1995.

17. Tôn Thất Chiểu. Phân loại đất và bản đồ đất Việt Nam tỷ lệ 1/1.000.000. Tạp chí Khoa học đất, Hội Khoa học đất Việt Nam, số 7/1996.

18. Đoàn Văn Cung. Phương pháp phân tích hóa học đất phù hợp với điều kiện nhiệt đới ẩm Việt Nam. Yếu tố dinh dưỡng hạn chế năng suất và chiến lược quản lý dinh dưỡng cây trồng. Nhà xuất bản nông nghiệp. Hà Nội, 1995.

19. Nguyễn Đức Quí và cộng tác viên. Các biện pháp cải tạo và thâm canh lúa vùng đất trũng ngoại thành Hà Nội-Trường ĐHNNI - Hà Nội - 1987-1990.

20. Hội khoa học đất Việt Nam. Thủ tục phân tích đất (Chu Đình Lâm dịch từ nguyên bản tiếng Anh ISRIC: International Soil Reference and Information Center.PO.BOX 353. 6700 AI Waganingen the Netherland, 1986.

150

21. Tập thể cán bộ môn canh tác Trường ĐHNN I- Hà Nội - Mô hình sử dụng hợp lý đất chua mặn Hải Phòng- Báo cáo khoa học 1990.

22. Nguyễn Mười, Đỗ Bảng, Cao Liêm, Đào Châu Thu. Giáo trình thực tập thổ nhưỡng. Nhà xuất bản nông nghiệp. Hà Nội, 1979.

23. Trần Đức Viên. Mô hình sử dụng hợp lý vùng đất trũng- Báo cáo khoa học 1990.

24. I . J. Kimmo. Số liệu phân tích đất để quản lý môi trường. Hội thảo về sử dụng phân bón cân đối để tăng năng suất cây trồng và cải thiện môi trường. FADINAP - Viện thổ nhưỡng nông hóa. Huế 8 - 10/11/1995.

25. Viện quy hoạch và thiết kế bộ nông nghiệp. Đánh giá đất vùng đồng bằng Sông Hồng- Báo cáo khoa học 1993.

26. Phan Liêu. Đất cát biển nhiệt đới ẩm. Hà Nội, NXB khoa học và kỹ thuật, 1987. 27. Viện quy hoạch và thiết kế bộ nông nghiệp. Thống kê diện tích đất và tính chất

đất trũng vùng đồng bằng Sông Hồng- Báo cáo khoa học chương trình đồng bằng sông Hồng - 1994.

28. Nguyễn Đình Mạnh. Bài giảng Phân tích thổ nhưỡng-Nông hóa. Tài liệu giảng dạy Sau Đại học. Trường Đại học Nông nghiệp I-Hà Nội, 1994.

29. Ô nhiễm môi trường- số 12 (70) - 1993, Bộ Khoa học công nghệ và môi trường. 30. Tạp chí nghiên cứu đất phân- Tập 1, 2, 3, 4, 5, 6-NXB khoa học kỹ thuật Hà

Nội. 31. Các Tạp chí Khoa học Đất - các số đã xuất bản - NXB Nông nghiệp - Hà Nội. 32. Nguyễn Mười. Một số đặc tính đất lúa nước- Báo cáo KHKT nông nghiệp.

NXB nông nghiệp Hà Nội - 1980. 33. Nyle C. Brady. The nature and properties of soil- 9th Editon . Co. Inc. New

York - 1985. 34. Application of soil physic. 1987. IRRI. 35. Soil science- Australia. 1993. 36. Gantier LESOL. Traite de pedologic agricole et ses caracteristique. Hachtle

editon. 1973. 37. H.C.Buckman & N.C Brady. The nature and properties of soil USA - 1990. 38. FAO-UNESCO- Soil map of the world. Rome - 1990. 39. Keys to Soil Taxonomy - United States Department Agriculture (USDA), Ninth

Edition, 2003. 40. Soil Taxonomy - United States Department Agriculture (USDA), Second

Edition, 1999. * *

*