Giáo trình nội bộ đất và sử dụng đất lâm nghiệp

+ Chất mới sinh: là những chất được sinh ra trong quá trình hình thành và phát triển của đất mà sự có mặt của nó đã ảnh hướng rõ rệt tới những tính chất của đất Căn cứ vào nguồn gốc hìn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

Dành cho sinh viên ngành Lâm nghiệp

(Tài liệu lưu hành nội bộ)

CHƯƠNG I ĐẤT VÀ QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH ĐẤT

Như vậy khả năng sản xuất ra sản phẩm cây trồng là thuộc tính không thể thiếu được của đất (William)

Theo nguồn gốc phát sinh: đất là một vật thể tự nhiên được hình thành

do sự tác động tổng hợp của năm yếu tố là: khí hậu, đá mẹ, địa hình, sinh vật

và thời gian Đất được xem như một thể sống, nó luôn luôn vận động, biến đổi

và phát triển Đất được cấu tạo nên bởi các chất khoáng (chủ yếu từ đá mẹ) và các hợp chất hữu cơ do hoạt động sống của sinh vật cung cấp

Vì vậy sự khác nhau cơ bản giữa đất và sản phẩm vỡ vụn của đá là: đất

có độ phì nhiêu trong khi đá và khoáng lại không có Thành phần cơ bản của đất gồm 3 thể: Thể rắn, thể lỏng và thể khí Tính theo tỷ lệ % về thể tích thì thể rắn chiếm 50% (trong đó chất vô cơ 45%, chất hữu cơ 5%), thể lỏng 25% và thể khí 25%

1.2 QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH ĐẤT

1.2.1 Tuần hoàn vật chất và sự hình thành đất

Ta có thể chia quá trình hình thành đất làm 2 giai đoạn:

- Đá bị phong hóa thành mẫu chất, giai đoạn này được gọi là quá trình phong hoá

- Mẫu chất biến thành đất, giai đoạn này được gọi là quá trình hình thành đất Mẫu chất đã có khả năng thấm, giữ nước và khí nhưng còn thiếu phần quan trọng nhất để trở thành đất đó là chất hữu cơ 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

Có thể nói đó là sự kết hợp của 2 vòng tuần hoàn: Đại tuần hoàn địa chất

và tiểu tuần hoàn sinh học

Đại tuần hoàn địa chất: Khi sự sống chưa xuất hiện, trên Trái đất chỉ có

vòng đại tuần hoàn địa chất Nước bốc hơi từ đại dương tạo thành mưa, mưa thấm vào lớp vỏ phong hóa (kết quả của quá trình phong hóa hóa học và lý học), bào mòn các chất, cuốn chúng ra biển hoặc các vùng trũng, dần dần hình thành nên đá trầm tích Trải qua các chấn động địa chất, đá trầm tích trồi lên

các quá trình phong hóa tiếp theo

Vòng tuần hoàn như vậy diễn ra trong một thời gian dài (hàng tỉ năm) trên phạm vi rộng lớn Thực chất của vòng đại tuần hoàn địa chất là quá trình phong hoá đá để tạo thành mẫu chất

Tiểu tuần hoàn sinh học: Tiểu tuần hoàn sinh học diễn ra kể từ khi sinh

vật xuất hiện trên trái đất Quá trình này có sự tham gia của sinh vật từ bậc thấp lên bậc cao: địa y, vi sinh vật, thực vật, động vật và đặc biệt là con người

Quá trình đại tuần hoàn địa chất đã tạo ra nguồn thức ăn trong đất cho sinh vật Thực vật hút thức ăn trong đất để sinh trưởng, phát triển Động vật lại

sử dụng thực vật làm thức ăn Sau khi chết, xác động - thực vật được vi sinh vật phân hủy, cung cấp chất dinh dưỡng cho thế hệ thực vật sau Hoạt động của

vi sinh vật tạo mùn, cơ sở của độ phì nhiêu Nhờ đó, vỏ phong hóa biến thành đất Vòng tuần hoàn này do sinh vật thực hiện trong thời gian ngắn, phạm vi hẹp nên được gọi là vòng tiểu tuần hoàn sinh học Vòng đại tuần hoàn địa chất cung cấp môi trường tơi xốp và muối khoáng cho vòng tiểu tuần hoàn sinh học Ngược lại vòng tiểu tuần hoàn tích lũy chất hữu cơ cho mẫu chất, hình thành mùn - yếu tố chủ yếu hình thành độ phì, một thuộc tính cơ bản của đất

Như vậy, quá trình hình thành đất chính là sự thống nhất giữa 2 vòng tuần hoàn Đại tuần hoàn địa chất là cơ sở, tiểu tuần hoàn sinh học là bản chất của quá trình hình thành đất

1.2.2 Các yếu tố hình thành đất

1.2.2.1 Yếu tố sinh vật: vi sinh vật, thực vật và động vật

* Vi sinh vật: tham gia vào hầu hết các quá trình chuyển hóa phức tạp diễn ra trong đất

- Khoáng hóa các hợp chất hữu cơ và tổng hợp mùn: Đây là chức năng quan trọng nhất của vi sinh vật, nhờ đó mà đá biến thành đất Vi sinh vật tham gia vào quá trình phân giải chất hữu cơ, biến chúng thành chất khoáng cung cấp cho thực vật Đồng thời vi sinh vật cũng sử dụng sản phẩm của quá trình phân giải chất hữu cơ để tổng hợp nên chất hữu cơ của cơ thể của mình và chất hữu cơ đặc biệt trong đất là mùn, thông qua quá trình mùn hóa Mùn và xác vi sinh vật là nguồn dự trữ dinh dưỡng rất tốt và lại dễ dàng được thế hệ sau khoáng hóa

- Chuyển hóa hợp chất hữu cơ trong đất: Vi sinh vật tham gia vào các quá trình cố định nitơ phân tử, quá trình nitrat hóa, amôn hóa, phản nitrat hóa Trong đó quá trình cố định nitơ phân tử đáp ứng tới 30 - 60 % nhu cầu đạm cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của thực vật

Vi sinh vật cố định nitơ có 2 loại:

+ Vi sinh vật cố định đạm cộng sinh trong rễ cây bộ đậu là rhizobium

azotobacte, clostridium, azospirillum, tảo lam

+ Ngoài ra trong đất có nhiều loại vi khuẩn chuyển hóa lưu huỳnh, lân, kali

* Thực vật: là nguồn cung cấp chất hữu cơ chủ yếu cho đất

- Thực vật có ảnh hướng sâu sắc đến quá trình hình thành đất Ví dụ: Đất đen ôn đới có hàm lượng mùn rất cao (15%) chỉ được hình thành dưới đồng cỏ hay đồng cỏ xen kẽ rừng cây lá rộng ôn đới

- Thảm thực vật có tác dụng bảo vệ đất, giữ ẩm, chống xói mòn, rửa trôi

Ví dụ: ở các nước nhiệt đới mưa nhiều như Việt Nam, đất không có tán cây che phủ vào mùa khô quá trình kết von hình thành đá ong diễn ra rất mạnh, vào mùa mưa tầng mặt lại bị hao mòn dần tạo thành đồi núi trọc

* Động vật

- Động vật đào hang hốc để sống, tạo ra hệ thống khe hổng trong đất, làm cho nước và không khí dễ dàng thâm nhập vào đất nên cải thiện được chế

độ nước và chế độ không khí trong đất

- Động vật trực tiếp phân hủy chất hữu cơ trong đất cung cấp dinh dưỡng

dễ tiêu cho cây sử dụng Mặt khác, khi xé nhỏ xác hữu cơ, động vật làm tăng tỉ diện bề mặt xác hữu cơ, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình phân hủy hóa học

và sinh học tiếp theo

- Xác chết động vật cung cấp chất hữu cơ cho đất

1.2.2.2 Yếu tố khí hậu

* Ảnh hướng trực tiếp: Khí hậu tác động trực tiếp đến quá trình hình thành đất qua chế độ nước và nhiệt của đất Nước hòa tan, di chuyển, rửa trôi hoặc tính tụ các chất trong đất Nhiệt độ cao hay thấp ảnh hướng đến tốc độ các phản ứng hóa học và hoạt động sinh học trong đất Chế độ nước và nhiệt cũng ảnh hướng đến quá trình quan trọng trong đất: khoáng hóa và mùn hóa Ví dụ:

ở vùng có khí hậu lạnh, sự phân giải các khoáng vật và các chất hữu cơ trong đất yếu, sinh vật phát triển chậm Ở đó việc tổng hợp và chuyển hóa các chất hữu cơ chậm

* Ảnh hướng gián tiếp: Khí hậu ảnh hướng gián tiếp đến quá trình hình thành đất thông qua tác động của nước và nhiệt độ đến sinh vật Chính vì vậy

mà mỗi đới khí hậu lại hình thành nên một loại đất tương ứng

tụ nơi đất thấp

1.2.2.4 Yếu tố đá mẹ

Đá mẹ là nguyên liệu cơ bản để hình thành đất Từ đá mẹ hình thành mẫu chất và sau đó hóa thành đất Đá mẹ quyết định tính chất vật lý, hóa học của đất, nhất là ở giai đoạn đầu của quá trình hình thành đất, khi chưa có tác động của con người

1.2.2.5 Yếu tố thời gian

- Khi nghiên cứu thời gian hình thành đất người ta phân biệt tuổi tuyệt đối và tuổi tương đối của đất

+ Tuổi tuyệt đối là thời gian kể từ khi đất bắt đầu hình thành cho đến nay Để xác định tuổi tuyệt đối thông qua tuổi của chất mùn trong đất

+ Tuổi tương đối chỉ mức độ phát triển của đất trong những điều kiện hình thành đất khác nhau Tuổi tương đối của đất được xác định thông qua độ dày của lớp vỏ phong hóa và mức độ phân hóa các tầng của phẫu diện Đất có tuổi tương đối trẻ là đất có tầng đất mỏng, phẫu diện chưa phân hóa rõ thành các tầng phát sinh khác nhau (tầng mặt, tầng tích tụ, tầng rửa trôi )

- Tuổi của đất nói lên thời gian tác động của các yếu tố hình thành đất

và cường độ tác động đó Thời gian càng dài thì sự phát triển của đất càng rõ Song sự phát triển đó đồng thời chịu sự tác động của qua lại của tất cả các yếu

tố hình thành đất khác

1.2.2.6 Yếu tố con người

Con người chính là yếu tố hình thành đất đặc biệt Con người tác động

rõ rệt đến đất thông qua quá trình làm đất để trồng trọt

- Tác động tích cực: Bằng các biện pháp thâm canh, đắp đê, thau chua, rửa mặn, trồng rừng chống xói mòn rửa trôi, làm ruộng bậc thang trên đất dốc con người đã làm cho đất ngày một màu mỡ, làm lợi cho con người

- Tác động tiêu cực: Thông qua các hoạt động phá rừng, đốt nương làm rẫy, du canh du cư; áp dụng các biện pháp canh tác không hợp lý con người

đã tác động tiêu cực đến đất, làm đất xấu đi

1.2.3 Các quá trình biến đổi của đất

1.2.3.1 Quá trình feralit và đá ong hoá

Quá trình feralit:

Trong quá trình phong hoá ở á nhiệt đới hoặc nhiệt đới ẩm, các nguyên tố dễ

hoà tan bị trôi, trong khi các oxit Fe và Al (đôi khi cả Mn, Ti) tích luỹ lại Quá trình

tích luỹ tương đối cao Fe và Al trong đất so với Si là quá trình feralit hoá, dẫn đến

hình thành nhóm đất feralit Đây là quá trình phổ biến nhất trong đất rừng và đất đồi núi Việt Nam nói chung với mức độ phong hoá rất mạnh, giải phóng Fe, Al, Mn (gibsit) và làm rửa trôi Si

Đặc trưng cơ bản của các đất feralit là có đủ 3 tầng phát sinh học A, B và C, tỷ

lệ oxit silic thấp so với sesquioxit (Si/Al< 2), dung tích hấp thu thấp (< 20ml/100 g), đất chua, độ bão hoà kiềm thấp

Trong rừng tự nhiên của nhiệt đới ẩm, những nhược điểm về hoá học này không có gì nghiêm trọng, vì lẽ đất rất sâu dày, ưu việt về tính chất vật lý và cấu trúc cũng như chế độ nước làm cho thực bì nhiệt đới sinh trưởng hết sức thịnh vượng Vòng tuần hoàn chất hữu cơ diễn ra nhanh và mạnh dưới các quần thể rừng với tuyệt đại đa số loài cây ưa chua với bộ rễ sâu

Quá trình feralit tất yếu dẫn đến hình thành các đất feralit là đất có sự tích luỹ sắt và nhôm ở thể tự do di động, ở thể keo hoặc ở dạng oxy-hydroxit Đôi khi các oxit sắt, oxit nhôm tích tụ mạnh đến mức hình thành các mỏ (dạng bauxit)

Quá trình đá ong hoá

Sự tích luỹ sắt, nhôm là tiền đề cho sự hình thành kết von và đá ong, nhưng không phải luôn luôn đi đôi với sự đá ong hoá Trong đất rừng Việt Nam, trừ rừng vùng trũng và đầm lầy, sự rửa trôi các kim loại kiềm (kể cả Si) và tích luỹ sắt và nhôm là quá trình chủ đạo Khác với quá trình feralit hoá có sự tích luỹ tương đối sắt

và nhôm, sự hình thành đá ong là quá trình tích luỹ tuyệt đối các hợp chất Fe, Al, Si (đôi khi cả Mn, Ti) ở thể oxit hay hydroxit mất nước Thành phần chính của kết von

là các oxit của sắt, silic, và nhôm

Trên vùng núi thấp, vùng đồi và cao nguyên thường hình thành kết von và đá ong trong điều kiện khí hậu có mùa mưa và mùa khô rõ rệt Trong mùa mưa, các hợp chất oxit kim loại theo mao quản dâng lên, nước bốc hơi mạnh làm cho các hợp chất ngậm nước bị mất nước, trở nên rắn chắc kết vón lại Kết von chùm hình thành nhiều nhất ở vùng chân đồi, trong khi kết von tảng xuất hiện nhiều hơn ở sườn đồi thấp, nơi mặt đất thuận lợi nhất cho sự rửa trôi và bốc hơi và các khối kết von nhỏ liên kết lại thành khối lớn Sự hoà tan trở lại là không xảy ra

do quá trình keo tụ và xi măng hoá là không thuận nghịch, ở nhiều vùng đất phù sa

cổ (như Sơn Tây, Phú Thọ, Biên Hoà, Đồng Nai) đá ong gồm những dải rộng lớn,mềm xốp khi ở dưới mặt đất, nhưng sau khi khai thác phơi lộ ra, đá ong trở nên rắn chắc có thể dùng làm vật liệu xây dựng

Diện tích loại đất có kết von toàn quốc khoảng 342.300 ha, trong đó các tỉnh huyện miền núi và vùng cao 157.000 ha Trên dạng lập địa này, rừng tự nhiên có đạt đến cực đỉnh cũng chỉ là tập hợp nghèo nàn của một số loài chịu hạn, bộ rễ của chúng luồn lách vào các khe đá để sống; do vậy hệ sinh thái rất mong manh Một khi rừng

bị chặt hạ thì khả năng phục hồi hầu như không còn, đất lập tức biến thành đất xói mòn trơ sỏi đá - một dạng hoang mạc nhiệt đới.

1.2.3.2 Quá trình glay vùng đồi núi

Theo khái niệm hiện đại, glay được coi là tầng bị thay đổi do sự khử sinh hoá học trong những điều kiện bị ẩm ướt quá mức, giàu chất hữu cơ, bị phân huỷ bởi các

vi sinh vật yếm khí

Tầng đặc trưng này có màu xanh, lam xám hay màu xanh bẩn Trên đất đồi núi glay hình thành ở những sườn thừa nước quanh năm, hoặc bão hoà nước tạm thời nhưng luôn luôn có ẩm và che phủ bởi tầng mùn thô dày hoặc trong các thung lũng hẹp chứa than bùn Các tầng đất bị glay hoá phải có điều kiện kèm theo là khá giàu sét và các phức hệ sét-mùn không bị oxy hoá Màu xanh hay xám đặc trưng được cho là màu của các kim loại hoá trị 1 hoặc 2 (K+, Fe2+, Mn2+, ) thay vì hoá trị cao (như Fe3+, Al3+) thường có màu đỏ hay vàng rực rỡ Cùng với việc rừng bị phá, nguồn nước ít dần, than bùn bị khai thác và nhiều diện tích đất thung lũng chuyển thành ruộng bậc thang lúa nước, quá trình glay hoá trên vùng rừng đồi núi cũng có xu hướng giảm đi Theo đó là những thảm thực bì ưa nước (như chuối rừng, tre, cỏ sậy, điềng điễng, ) cũng bị thu hẹp Diễn biến của quá trình glay hoá trên vùng đồi núi có thể là một dấu hiệu rất rõ của việc thu hẹp nguồn sinh thuỷ và sự suy thoái của loại rừng mọc trên đất ẩm ướt thường xuyên

1.2.3.3 Quá trình mặn hoá

Đất mặn là đất có chứa hơn 0,1% muối theo trọng lượng

Mặn hoá do nước biển : Đối với đất mặn biển thì quá trình mặn hoá đã bắt

đầu cùng với sự thành tạo đất từ các phần tử lơ lửng trong nước biển (bãi bồi)

Các diện tích được bồi đã dời xa biển thì còn ảnh hưởng của thuỷ triều hoặc

do vỡ đê hoặc nước ngầm mặn Độ caoso với mặt biển là từ mức âm cho đến 1-2m Thực vật tiên phong là các cây chịu mặn điển hình như cây mắm, vẹt, đước, bần, sú Trong môi trường ngập nước chúng chịu nổi độ mặn cao tới > 1% muối tổng số và

độ độc của các ion có trong muối biển (Na+, K+, Cl-, I+, SO42-, ) Càng xa biển, mức độ mặn hoá càng giảm dần, thành phần muối biến đổi do nước mưa và nước tưới rửa mặn, thành phần loài cũng thay đổi, vẹt, đước, cóc, dừa nước, cói trở nên

ưu thế hơn

Nhóm đất mặn được chia ra làm 3 loại theo dạng lập địa: (i) đất mặn sú, vẹt, đước; (ii) đất mặn điển hình; và (iii) đất mặn kiềm có glay Theo mức độ mặn lại có thể chia ra 3 cấp: mặn nhiều; mặn trung bình và mặn ít Chỉ tiêu quan trọng để phân định là tổng số muối tan, Cl- và SO42-

Mặn hoá do nước ngầm

Đất mặn hình thành do nước ngầm là đất mặn lục địa tìm thấy ở vùng bán khô hạn giữa Phan Rang và Phan Thiết, nơi lượng mưa trung bình năm rất thấp (chỉ chung quanh 800 mm/năm) Nước ngầm thực chất biến thành dung dịch muối (như

nước suối khoáng Vĩnh Hảo), gặp hạn muối bốc lên mặt đất làm nhiễm mặn toàn bộ phẫu diện Đất mặn kiềm glay chỉ chiếm vài trăm ha duy nhất ở Ninh Thuận và Bình

Thuận với tên gọi đất cà giang Đất mặn được gọi là cà giang muối khi các tinh thể NaCO3 tích đọng trên mặt đất (trước đây đã từng khai thác làm xà phòng); còn đất cà giang dầu có phản ứng kiềm hơn và giàu chất hữu cơ nên có màu sẫm hơn

1.2.3.4 Quá trình phèn hoá

Việt Nam là một trong những nước có nhiều đất phèn, diện tích khoảng 1,863 triệu ha, tập trung ở đồng bằng sông Cửu Long và rải rác ven biển từ Hải Phòng đến Ninh Bình Đất phèn hình thành ở các vùng trũng khó thoát nước, giàu chất hữu cơ

và dưới ảnh hưởng của biển thoái Phèn hoá bao gồm hai quá trình mặn hoá và chua hoá Các muối gây mặn chủ yếu là NaCl và Na2SO4, nguồn muối phèn cũng có thể

từ mẫu chất đưa lại, nhưng không nhiều so với nguồn gốc trầm tích biển Đến nay các nhà thổ nhưỡng Việt Nam thống nhất quá trình phèn hoá xảy ra do các hợp chất chứa S tích luỹ lại, tạo ra H2SO4 trong điều kiện thuận lợi cùng với sự tích luỹ sinh học các muối có chứa gốc lưu huỳnh Hai dạng khoáng chứa lưu huỳnh phổ biến là pyrit và jarosit tạo thành các ổ khoáng thứ sinh nguyên chất trong các mẫu chất của đất phèn

Xác hữu cơ của quần thể cây ngập mặn (mắm, bần, đước, sú, ) phân giải yếm khí hình thành ra các dạng khử H2S, FeS, khi bị oxy hoá chúng biến thành H2SO4 Axit sulfuric kết hợp với nhôm di động hoặc hợp chất nhôm để tạo ra phèn Al3(SO4)2 Phèn bị thuỷ phân tạo ra một lượng axit mới Nguồn Fe và Al có thể là từ hai nguồn: sesquioxit có trong huyền phù của phù sa hoặc muối Fe và Al có nguồn gốc biển Vì lẽ nguồn sinh phèn nằm ngay trong nội tại mẫu chất sinh thành đất nên biện pháp cải tạo chỉ có thể là giảm thiểu oxy hoá, ngăn chặn việc sinh ra quá nhiều axit H2SO4 chứ khó có thể chuyển hoá đất phèn thành đất không phèn Từ đó có thể thấy một ứng dụng thực tế là cần phải giữ rừng ngập mặn, rừng tràm cùng với lớp than bùn phủ trên mặt đất để "ém phèn", luôn luôn giữ đất trong trạng thái khử

1.2.3.5 Quá trình podzol hoá ở vùng nhiệt đới ẩm Việt Nam

Quá trình podzol hoá dẫn đến hình thành đất podzol điển hình thường xảy ra ở vùng ôn đới với các điều kiện tối thiểu: khí hậu ôn hoà hay lạnh, rừng lá kim và vũ lượng (hoặc tuyết) đủ lớn Trong phẫu diện đất hình thành một tầng A2 điển hình (tầng chẩn đoán) hay tầng chỉ thị podzol Trong tầng này, Fe và Al đã bị hoà tan rửa

đi, mất màu vàng hay đỏ, còn lại chủ yếu là các oxit silic có màu tro bạc Trường hợp keo đất dịch chuyển không bị phá huỷ thì chỉ coi là rửa trôi đơn thuần (lessivage) Ở vùng nhiệt đới ẩm, không có những điều kiện podzol hoá điển hình như vùng ôn đới, tuy vậy hệ quả của một khối lượng axit mùn chua đối với sự phá huỷ keo hữu cơ- khoáng là rất rõ ràng và xét về hình thái học phẫu diện thì sự hiện diện của tầng A2

giữa màu tro bạc là khá phân biệt một cách tương phản với màu đỏ (của oxit sắt) hay màu vàng (của oxit nhôm) phổ biến trong đất feralit nhiệt đới ẩm, tuy tích luỹ SiO2

loại đất vùng núi cao của Việt Nam, theo phân loại trên quan điểm nặng về lịch sử

phát sinh học, đã được tạm xếp vào nhóm đất podzol nhiệt đới

Các khoanh đất podzol đã gặp ở các vùng núi cao Tây Côn Lĩnh, Sìn Hồ, Ngọc Linh, Sa Thầy và cao nguyên Lang Biang Diện tích nhóm đất này không lớn

và chưa có thống kê chính xác Hầu hết diện tích đất này hình thành trên đá mẹ thô,

độ dốc lớn, rất mẫn cảm với sự rửa trôi vì thế một khi mất rừng lập tức bị thoái hoá nặng nề (ví dụ ở xã Diên Bình, Kon Tum)

1.2.3.6 Quá trình xói mòn và rửa trôi

Quá trình xói mòn

Trong các nguy cơ gây xói mòn đất ở Việt Nam thì xói mòn do nước là nguy

cơ chủ đạo phổ biến nhất bởi các lý do sau đây:

- Lượng mưa lớn : 1.500-2.500 mm/năm,

- Mưa phân bố không đều trong năm: 80% tập trung trong 5 tháng,

- Cường độ mưa lớn: 41-62% lượng mưa vượt ngưỡng gây xói (25mm/h),

- Năng lượng xâm kích hạt mưa cao: 28.000-41.000 J/m2, 46-65%,

- Tổng năng lượng mưa có khả năng gây xói mòn,

- Địa hình dốc: dốc > 20o chiếm 58,2 % diện tích vùng đồi núi,

- Trong 10,8 triệu ha đất trống đồi trọc kiểm kê năm 2000 có đến 90,8% (9,4 triệu ha) là đất dốc trên 15o,

- Phần lớn đất đồi núi có tầng mỏng < 50 cm,

- Tính xói mòn của nhiều đất cao: phổ biến là K = 0,20 - 0,30 hoặc hơn,

- Lớp phủ tự nhiên thấp: bình quân 28% so với ngưỡng an toàn là 50%,

- Khả năng chống đỡ kém của cây trồng và rừng trồng,

- Lớp thảm cành khô lá rụng mỏng: phần lớn là 0 cm, dày nhất là 5 cm,

- Canh tác không chống xói mòn, chủ yếu trồng chay

Xói mòn do gió tuy ít phổ biến hơn, nhưng cũng tỏ ra nghiêm trọng ở vùng đất có thành phần cơ giới nhẹ: đất cát ven biển, đất đồi vùng bán khô hạn miền Trung, các đất đỏ vàng Tây Nguyên trong mùa khô, giải đất Khu 4 cũ gió Lào, vùng cao nguyên Sơn La

Hiện tượng này đến nay chỉ mới có những ghi nhận định tính, chưa có những nghiên cứu chi tiết cho từng vùng xung yếu như ven biển miền Trung, vùng nội địa gió mạnh ở Tây Nguyên, Quảng Trị, Ninh Thuận, Bình Thuận, Sơn La Tuy vậy nguy cơ làm mất đất là hiển nhiên, đặc biệt là sự di chuyển các cồn cát biển vào sâu

ở những nơi không có hàng cây chắn gió

Dựa vào các chỉ tiêu cho bản đồ tỷ lệ nhỏ về thoái hoá đất do con người ở Đông Nam Á thì Việt Nam là 1 trong 8 nước của khu vực có xói mòn do gió ở mức

độ đáng kể (trung bình đến mạnh)

Tốc độ gió, thành phần cấp hạt đất, độ ẩm đất và không khí, mức độ che phủ, mức độ cản trở của băng chắn

Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy đất có rừng che phủ có lượng xói mòn ít nhất (khoảng 2-5 tấn/ha), đất trồng chè theo rãnh đồng mức 3-4 tấn/ha, đất trồng sắn và các loại cây ngắn ngày khác có lượng đất trôi khoảng 40-100 tấn/ha tuỳ theo

độ che phủ, trên đất trồng không được che phủ có lượng đất trôi lớn nhất 80-100 tấn/ha tuỳ theo loại đất

Kết quả nghiên cứu về các biện pháp chống xói mòn bảo vệ đất thấy rằng:

- Biện pháp sinh học luôn tạo lớp phủ cây trồng có ý nghĩa quyết định trong việc bảo vệ đất chống xói mòn Tổ hợp cơ cấu cây trồng theo nông lâm kết hợp có thể tạo lớp phủ tốt cho đất trong mùa mưa, giảm lượng xói mòn đáng kể

- Tạo hàng rào cây xanh theo đường đồng mức có thể giảm tốc độ dòng chảy nên giảm được lượng đất trôi 50-60% so với đối chứng Năng suất cây trồng tăng 15- 25% mặc dù hàng rào cây xanh họ đậu chiếm khoảng 10% diện tích, song năng suất cây trồng vẫn tăng 15-25%

- Biện pháp sinh học nếu kết hợp được với các biện pháp công trình đơn giản như tạo mương bờ theo đường đồng mức, rãnh, luống hiệu quả chống xói mòn càng

Quá trình rửa trôi

Nếu xói mòn và dòng chảy bề mặt có thể dễ dàng nhận thấy thì rửa trôi theo chiều sâu tầng đất diễn ra ngấm ngầm, lặng lẽ rất ít được nhận biết, song mức độ tai hại của nó không nhỏ Cùng với năm tháng nước mưa thấm rửa liên tục từ bề mặt qua các tầng đất, hoà tan chất hữu cơ, phá huỷ khoáng sét, mang theo chất dinh dưỡng Ngay cả khi mặt đất có sự che phủ nhất định thì nước mưa ban đầu vốn trung tính cũng dần dần trở thành dung dịch có phản ứng axít, với tư cách một dung môi hoà tan và mang ra khỏi tầng đất các nguyên tố dinh dưỡng dễ tan, dễ tiêu đối với cây trồng

Các chất hoà tan mạnh như hợp chất hữu cơ, kim loại kiềm, kiềm thổ, silic bị rửa trôi nhanh hơn cả Hệ quả là đất trở nên nghèo kiệt chỉ còn lại phần xương xẩu gồm các hạt thô, đồng thời các tính chất quyết định độ phì nhiêu cũng bị biến đổi, đất trở nên rắn, chua, độ bão hoà bazơ thấp

1.2.4 Hình thái phẫu diện đất

1.2.4.1 Khái niệm

Tất cả những quá trình diễn ra trong đất đều để lại những dấu vết trong nó Nghiên cứu những dấu vết đó ta biết được tính chất, đặc điểm của đất, thậm chí còn biết được lịch sử của sự hình thành đất và chiều hướng phát triển của nó

Đặc điểm phân lớp là đặc điểm quan trọng của đất mà nhiều tính chất lý hóa học và độ phì của đất phụ thuộc vào nó

Mặt cắt thẳng đứng từ mặt đất xuống đến tầng đá mẹ, nó thể hiện các tầng đất được gọi là phẫu diện đất

Phẫu diện đất được mô tả thông qua những đặc điểm bề ngoài có thể cảm nhận được bằng các giác quan thì gọi là hình thái phẫu diện đất Từ hình thái ta có thể suy ra những tính chất bên trong của nó

1.2.4.2 Các tầng đất rừng và đặc điểm của chúng

Một phẫu diện đất rừng điển hình thường gồm các tầng đất sau: Tầng thảm mục, tầng mùn (tầng rửa trôi), tầng tích tụ, tầng mẫu chất, tầng đá mẹ Một phẫu diện đất rừng điển hình được thể hiện qua hình 1.1

+ Tầng thảm mục nằm trên mặt đất nhưng nó có tầm quan trọng lớn đối với

đất rừng Tầng này được kí hiệu là A0 (có sách kí hiệu là O), ở đây nó chứa những

cành lá, xác thực vật rơi rụng Tầng này cũng được chia nhỏ hơn A01, A02 và 03.Tầng

A01 chứa những chất hữu cơ chưa phân giải Tầng A02 chứa những chất hữu cơ đã bị phân giải một phần, A03 chứa những chất hữu cơ đã phân giải mạnh, một phần đã thành mùn

Tầng thảm mục chỉ xuất hiện ở đất dưới rừng, dưới đồng cỏ, nơi mà chất hữu

cơ được trả lại cho đất khá nhiều Mặt khác sự có mặt của tầng này còn liên quan tới điều kiện phân giải các hợp chất hữu cơ, bản chất của các chất hữu cơ Những nơi điều kiện phân giải các hợp chất hữu cơ thuận lợi, tầng này hoặc không xuất hiện, hoặc mỏng,không điển hình

Ở nước ta, càng lên cao theo độ cao tuyệt đối, càng dễ tìm thấy tầng dưới rừng cây họ Dầu, cây lá kim cũng dễ xuất hiện tầng A0 hơn

+ Tầng mùn (tầng rửa trôi): Ký hiệu là A

Tại đây, các hợp chất mùn được hình thành Đất thường màu đen, nâu đen,có kết cấu viên, tơi xốp, giàu dinh dưỡng Tuy nhiên dưới tác dụng của nước nó cũng là tầng bị rửa trôi Phần lớn các loại vi sinh vật đất đều tập trung ở tầng này Trong tầng

A lại có thể xuất hiện những tầng khác nhau: A1, A2, A3

- A1 là tầng tích luỹ mùn nhiều nhất, màu đen nhất Tại đây các hợp chất hữu

cơ được phân giải, tổng hợp để tạo nên các hợp chất mùn trong đất Đất thường có kết cấu viên, tơi xốp, giàu dinh dưỡng

- A2 là tầng rửa trôi mạnh nhất Tại đây các chất dinh dưỡng và hợp chất mùn

bị phá hủy và rửa trôi xuống các tầng sâu Bởi vậy, hàm lượng chất dinh dưỡng và mùn ở đây thấp Thạch anh chiếm tỷ lệ lớn trong các thành phần khoáng Nó thường

có màu sáng hơn so với các tầng khác Tầng A2 đặc trưng cho đất Podzol của miền khô, lạnh

Tuy nhiên, theo Fritland thì đất Việt Nam thường có tầng A2 không điển hình

Tầng B lại có thể chia nhỏ hơn thành:

- Tầng B1 là phần của tầng A chuyển tiếp đến tầng B

- Tầng B2 là tầng tích tụ điển hình

- Tầng B3 là phần chuyển tiếp của tầng B đến tầng C

Tầng A và B là phần điển hình của đất, nó tạo nên độ dày của đất Độ dày tầng đất được tính từ trên mặt đất xuống đến hết tầng B

+ Tầng C được gọi là tầng mẫu chất, nó được hình thành từ sự phong hóa đá

và khoáng ban đầu

1.2.4.3 Màu sắc đất

Màu sắc của đất là đặc điểm dễ thấy nhất và đồng thời nó cũng nói lên được nhiều tính chất quan trọng của đất Màu sắc của đất là phức tạp nhưng cơ bản là do 3 màu chủ đạo: đen, đỏ, trắng

- Màu đen: Chủ yếu do mùn tạo nên Càng nhiều mùn đất càng có màu đen đậm Đôi khi màu đen của đất còn được tạo nên do MnO2 hoặc rễ một số cây khi chết

- Màu đỏ: Chủ yếu là Fe2O3

- Màu trắng: Chủ yếu do sét kaolinit, SiO2 hoặc CaCO3

Zakharôp đưa ra các màu sắc của đất dựa trên 3 nhóm màu cơ bản (hình 1.2)

Đất tầng A, thường đen vì nó chứa nhiều mùn; đất màu đỏ thường nhiều Fe, đất màu xanh xám trong điều kiện ẩm ướt là đất bị Glay, Màu sắc của đất phụ thuộc vào tỷ lệ các chất trong đất, cường độ chiếu sáng, độ ẩm đất và trạng thái tồn tại của nó.Vì vậy khi quan sát màu sắc của đất cần lưu ý: + Điều kiện ánh sáng: Cùng phẫu diện đất nhưng nếu nó được quan sát vào buổi sáng, buổi trưa, chỗ ánh sáng yếu, chỗ ánh sáng mạnh sẽ cho các màu sắc khác nhau - Độ ẩm: Độ ẩm cao đất có màu sẫm hơn độ ẩm thấp

1.2.4.4 Chất mới sinh, chất xâm nhập

+ Chất xâm nhập: là những chất không liên quan đến quá trình hình thành đất

nhưng phản ánh lịch sử sử dụng đất Ví dụ: như mảnh sành gạch, ngói, xương, sắt vụn v.v

+ Chất mới sinh: là những chất được sinh ra trong quá trình hình thành và

phát triển của đất mà sự có mặt của nó đã ảnh hướng rõ rệt tới những tính chất của đất Căn cứ vào nguồn gốc hình thành nó được chia làm 2 loại:Chất mới sinh có

nguồn gốc hóa học như kết von, đá ong Chất mới sinh có nguồn gốc sinh học như

phân giun,rễ cây

CHƯƠNG 2 CÁC TÍNH CHẤT CỦA ĐẤT

2.1 CHẤT HỮU CƠ TRONG ĐẤT

Chất hữu cơ là thành phần cơ bản của đất Không có chất hữu cơ thì mẫu chất không thể biến thành đất Chất hữu cơ không chỉ là kho dinh dưỡng của cây trồng mà còn là nhân tố điều tiết nhiều tính chất lý, hóa, sinh của đất theo hướng tích cực

Chất hữu cơ trong đất bao gồm 2 thành phần chính:

- Các chất hữu cơ chưa bị phân giải (rễ cây, thân lá, xác động vật )

- Các chất hữu cơ đã bị phân giải:

+ Chất hữu cơ ngoài mùn: Đó là sản phẩm phân giải chất hữu cơ, bao gồm các chất hữu cơ đơn giản chứa C và N như gluxit, lipit, các axit hữu cơ, aldehyt, linhin, tanin, nhựa, sáp ( chiếm 10 - 15%)

+ Chất mùn: Là những hợp chất hữu cơ cao phân tử, tồn tại tương đối ổn định trong đất và chiếm tỷ lệ lớn

2.2.1 Nguồn gốc

Chất hữu cơ được bổ sung vào đất bởi các nguồn sau đây:

- Xác động vật, thực vật và vi sinh vật: Đây là nguồn chủ yếu, trong đó xác thực vật là lớn nhất, chiếm 4/5 tổng số chất hữu cơ được đưa vào đất Trong thực vật thì cây thân thảo cung cấp lượng chất hữu cơ nhiều và quí hơn cả

- Sản phẩm phân giải và tổng hợp được của các loại vi sinh vật như: Hydratcacbon, protit, lipit, axit hữu cơ, khoáng

- Phân hữu cơ do con người bón vào đất, bao gồm: Phân chuồng, phân rác, phân xanh, bùn ao

2.2.2 Thành phần xác hữu cơ

Thành phần hóa học xác hữu cơ rất phức tạp:

- Phần chủ yếu là nước chiếm 75-90%

- Phần chất khô gồm: hydrat cacbon, hợp chất chứa đạm, linhin, lipit, chất nhựa, và nhiều hợp chất khác Ngoài ra xác hữu cơ còn chứa các nguyên tố như: magie, silic, photpho, lưu huỳnh, sắt và các nguyên tố vi lượng kali, canxi,

2.2.3 Quá trình chuyển hóa các hợp chấp hữu cơ

Là quá trình sinh hóa học phức tạp, thực hiện với sự tham gia trực tiếp của động vật, vi sinh vật và các yếu tố thời tiết khí hậu Chất hữu cơ trong đất được biến đổi theo quá trình:

* Phân giải liên tục để biến thành các hợp chất khoáng, gọi là quá trình khoáng hóa hay vô cơ hóa

* Vừa phân giải, vừa tổng hợp để biến thành chất mùn gọi là quá trình mùn hóa Hai quá trình này tiến hành đồng thời trong quá trình biến đổi chất hữu cơ và

* Chất hữu cơ được vi sinh vật sử dụng để sống, biến thành chất hữu cơ bên trong tế bào vi sinh vật Quá trình này chỉ là tạm thời vì vòng đời của vi sinh vật rất ngắn Khi vi sinh vật chết đi, chất hữu cơ sẽ được trả lại cho đất

Do đó, sự biến đổi chất hữu cơ trong đất theo 2 quá trình chính là khoáng hóa

và mùn hóa Có thể khái quát bằng sơ đồ sau:

2.2.3.1 Quá trình khoáng hóa chất hữu cơ

Khoáng hóa là quá trình phân giải liên tục các hợp chất hữu cơ trong đất với sự

tham gia tích cực của vi sinh vật để cho ra các muối khoáng hòa tan, CO2, H2O và tỏa nhiệt

* Kết quả của quá trình khoáng hóa

- Các hợp chất hữu cơ chứa cacbon CO2, CO32-, HCO3-, CH4

- Các hợp chất hữu cơ chứa nitơ NH3, NO3, N2

- Các hợp chất hữu cơ chứa photpho H2PO4-, HPO42-, PH3

- Các hợp chất hữu cơ chứa lưu huỳnh S, H2S, SO42-

- Các hợp chất hữu cơ khác H2O, O2, H+, OH-, K+,Ca2+, Mg2+

- Ngoài ra còn có các loại enzim, các chất kích thích khác

Như vậy quá trình khoáng hóa tạo ra các hợp chất vô cơ dễ tan mà cây trồng sử dụng được, đồng thời tích lại trong đất những chất khí độc hoặc không gây độc cho môi trường

* Các yếu tố ảnh hướng tới quá trình khoáng hoá

Quá trình khoáng hóa nói chung xảy ra trong mọi điều kiện, nhưng tốc độ khoáng hóa rất khác nhau phụ thuộc vào các yếu tố sau đây:

- Thành phần các chất hữu cơ: Nếu chất hữu cơ chứa nhiều các loại đường đơn,

tinh bột, protit, lipit như các loại cây thân thảo, cây non và cây lá rộng thì dễ bị phân hủy và hàm lượng dinh dưỡng cũng phong phú Còn các loại cây thân gỗ lâu năm chứa Xác hữu cơ, Chất mùn, Chất khoáng, nhiều xenlulo, hemixenlulo, linhin, sáp, nhựa, tanin thì khó bị phân hủy và nghèo dinh dưỡng

- Ẩm độ đất: Nếu ẩm độ quá cao sẽ gây yếm khí, làm vi sinh vật khó hoạt động

dẫn đến tốc độ khoáng hóa chậm Nhìn chung ẩm độ thuận lợi cho khoáng hóa là

- Nhiệt độ: Nhiệt độ tăng thì sự khoáng hóa mạnh, nhưng tốt nhất là 25 - 350C

- pH đất: Độ pH tốt nhất là 6,0 - 7,5

- Độ thoáng khí: Đất càng thoáng khí quá trình khoáng hóa diễn ra càng mạnh Khí hậu Việt Nam với nhiệt độ cao, ẩm độ lớn rất thuận lợi cho quá trình khoáng hóa Vì vậy chất hữu cơ và chất mùn trong đất được khoáng hóa mạnh tạo ra nhiều dinh dưỡng cho cây trồng Tuy nhiên, vì thế mà quá trình tích lũy mùn ít, mùn

bị phân hủy nhanh chóng làm đất nghèo mùn và ít đạm

Bước 1: Từ protit, gluxit, lipit, tanin, linhin phân giải thành các sản phẩm

trung gian

Bước 2: Tác động giữa các hợp chất trung gian để tạo thành những liên kết

hợp chất

Bước 3: Trùng hợp các liên kết hợp chất trên tạo thành phân tử mùn Kết quả

sẽ tạo được một phần tử mùn giống như một chuỗi, gồm nhiều móc xích khác nhau, nối với nhau bằng các cầu nối

Đặc điểm, thành phần mùn

Nghiên cứu hợp chất mùn gặp rất nhiều khó khăn Vì vậy cho tới nay các hiểu biết về thành phần, tính chất và nguồn gốc mùn vẫn chưa đầy đủ Tuy nhiên nhờ các nghiên cứu của các nhà khoa học, bản chất hợp chất mùn đã dần sáng tỏ Phân tử mùn có cấu tạo gồm 4 bộ phận như sau:

- Nhân vòng: Gồm các vòng có nguồn gốc phenol hay quinol như benzen, pural, pisol piridin, naftalin, antraxen, indol, quinolin

- Mạch nhánh: Có thể là cacbuahydro, hoặc chất chứa đạm Nguồn gốc của chúng là các sản phẩm của quá trình phân giải xác hữu cơ hay cũng có thể là sản phẩm tổng hợp của vi sinh vật đất từ những sản phẩm khoáng hoá

- Nhóm định chức: Gồm các nhóm (COOH), (OH), (CO)2, (O-CH3)…các nhóm này có thể gắn trực tiếp vào nhân vòng hoặc gắn với mạch nhánh Số lượng các nhóm định chức quyết định đến tính chất và hoạt tính của mùn

- Cách nối: Có thể là một nguyên tử như O, N, hoặc một nhóm nguyên tử như: NH, CH2,… các liên kết hợp chất của một phân tử mùn được gắn với nhau bởi các cầu nối này

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 : Axit humic được hình thành trong môi trường trung tính, không

tan trong nước, trong dung dịch axit và rượu, tan trong dung dịch kiềm loãng Dung dịch axit humic có màu nâu sẫm hoặc nâu đen

+ Thành phần của axit humic:

C: 50 - 62% H: 2,8 - 6%

Ngoài ra còn có 1 - 10% các nguyên tố khác như P, S, Al, Fe, Si liên kết với axit humic tạo thành các phức chất

+ Tính chất cơ bản của axit humic: Axit humic ít chua, bền vững, hàm lượng nitơ cao, khả năng hấp phụ, trao đổi ion lớn Khi kết hợp với các cation hóa trị 2, 3

và khoáng sét thì trở thành các hợp chất bền Vì vậy đất giàu axit humic có độ phì cao

- Axit fulvic : Axit fulvic hình thành trong môi trường chua, dễ tan trong nước,

trong axit, bazơ và nhiều dung dịch hữu cơ khác Dung dịch của nó màu vàng rơm và

Hàm lượng các nguyên tố tro: 7 - 10%

+ Tính chất cơ bản của axit fulvic: Axit fulvic ngưng tụ kém, độ phân tán cao, khả năng di động lớn, tính chua cao Axit fulvic có khả năng hấp phụ cation cao nhờ

- Humin: Humin là tổ hợp được cấu thành bởi liên kết giữa các axit humic,

axit fulvic và các khoáng sét trong đất Humin có màu đen, không tan trong dung dịch kiềm, có phân tử lượng lớn và rất bền vững trong đất, cây trồng không sử dụng được Tuy nhiên nó có tác dụng trong việc hình thành kết cấu đất

2.1.4 Vai trò của chất hữu cơ và mùn trong đất

- Đất có nhiều chất hữu cơ và chất mùn thì khả năng giữ nước lớn, hạn chế được quá trình rửa trôi

- Đất giàu mùn có khả năng điều hòa nhiệt độ trong đất, tránh thay đổi nhiệt

- Chất hữu cơ và mùn có chứa một số chất kích thích sinh trưởng và chất kháng sinh chống bệnh cho cây trồng

2.1.5 Biện pháp bảo vệ và nâng cao chất hữu cơ trong đất rừng

Trong lâm nghiệp việc bảo vệ, nâng cao độ che phủ rừng là biện pháp cơ bản duy trì chất hữu cơ và mùn của đất Việc khai thác rừng cần tuân thủ theo phương thức chặt chọn Các phương thức chặt trắng, đốt dọn, trồng rừng thuận loài dẫn đến giảm độ phì đất giảm hàm lượng mùn trong đất cần hạn chế tới mức tối đa

Trồng rừng, phủ xanh đất trống đồi núi trọc là một biện pháp tích cực bồi hoàn chất hữu cơ cho đất Trong đó chú ý trồng rừng hỗn giao, sử dụng tập đoàn cây phù trợ nâng cao độ phì đất, đặc biệt là những cây họ Đậu như các loại Keo, Muồng

v.v Khi chăm sóc rừng trồng, không cần thiết phải phát dọn sạch tất cả thực bì che

phủ đất, để tăng cường độ che phủ chống xói mòn và bồi hoàn chất hữu cơ cho đất Chống mất mùn do xói mòn và rửa trôi bằng các hệ thống các biện pháp canh tác và công trình chống xói mòn

Nông lâm kết hợp không những là phương thức sử dụng đất hợp lý mà còn là biện pháp tốt tăng cường chất hữu cơ trong đất, đặc biệt là khi trồng xen các cây họ Đậu

2.2 ĐỘ PHÌ ĐẤT

2.2.1 Khái niệm về độ phì của đất

Độ phì nhiêu của đất là khả năng của đất đảm bảo được những điều kiện thuận

lợi và thích hợp cho cây trồng đạt năng suất cao, ổn định và những quần xã sống trên đất và trong đất phát triển hài hòa, bền vững

Độ phì của đất mới chỉ nói lên khả năng mà khả năng đó có trở thành hiện thực hay không không chỉ phụ thuộc vào động thái của độ phì mà còn phụ thuộc vào

sự lao động sáng tạo của con người

2.2.2 Sự phát sinh và phát triển của độ phì đất

Độ phì của đất luôn gắn chặt với hoạt động của sinh vật Trong sự hình thành

độ phì đất sinh vật có vai trò quyết định

Đá khoáng dưới tác dụng của điều kiện ngoại cảnh, bị phong hóa thành mâu chất Mẫu chất đó chỉ hình thành đất khi nó xuất hiện độ phì Sự xuất hiện độ phì

bản chất quá trình hình thành đất Nhờ vòng tuần hoàn này mà các chất dinh dưỡng khoáng được tách ra khỏi vòng tuần hoàn đại địa chất và tích luỹ lại cho đất Cùng với sự tích luỹ sinh học này, sinh vật còn cung cấp chất hữu cơ cho đất, một nhân tố

mà ngoài sinh vật, không có một đối tượng nào có được Sự có mặt của chất hữu cơ

và đặc biệt là đạm trong đất đã làm cho mẫu chất và đất thay đổi về mặt của chất

Sinh vật sinh sống trên đất càng ngày càng phong phú và phức tạp thêm Theo chiều hướng như vậy, đất càng ngày càng được hoàn thiện theo nguyên tắc từ thô sơ đến phức tạp

Sự hình thành và phát triển của độ phì đất luôn gắn liền với sự hình thành đất Đất được hình thành do 6 nhân tố: đá mẹ, sinh vật, địa hình, khí hậu, thời gian và sự tác động của con người Cũng thông qua những nhân tố đó mà độ phì đất được hình thành Trong quá trình hình thành độ phì đất, các nhân tố đó đều có tầm quan trọng ngang nhau, không thể thiếu hoặc coi nhẹ bất kì một nhân tố nào

Cũng như vậy, nhân tố này không thể thay thế bằng nhân tố khác Chẳng hạn khi bón đạm cho đất, ta thấy năng suất cây trồng cao, nhưng năng suất đó không thể tang mãi theo sự tăng của đạm, mà không chú ý tới những nhân tố khác.Tuy nhiên, các nhân tố về độ phì đất luôn luôn có sự quan hệ lẫn nhau và tác động vào đất một cách đồng thời Đất không thể gọi là tốt nếu thiếu nước chẳng hạn, mặc dù nó rất giàu dinh dưỡng khoáng, mùn, không khí, nhiệt

Cùng với sự phát triển của xã hội loài người, đất ngày càng được sử dụng triệt

để Thông qua sản xuất con người tác động vào đất, làm thay đổi độ phì của nó và biến nó thành độ phì hữu hiệu, độ phì nhân tạo Độ phì của đất thay đổi ra sao là phụ thuộc vào trình độ sản xuất chủ quan của con người, nhưng theo quy luật chung của

sự vận động vật chất, cái sau phải hơn cái trước

2.2.3 Phân loại độ phì nhiêu của đất

Khi nghiên cứu địa tô của nông nghiệp Các Mác đã phân tích sâu sắc và toàn diện độ phì nhiêu của đất Các Mác chia độ phì nhiêu của đất ra làm các loại sau:

2.2.3.1 Độ phì nhiêu thiên 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 hay nói cách khác nó là

độ phì sẵn có của đất, gắn liền với các yếu tố hình thành đất (Ví dụ: Đất hình thành trên đá mẹ giàu kiềm thì đất sẽ giàu kiềm)

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 hoá học, sinh học xảy ra trong đất Độ phì tự nhiên là tính chất đặc trưng tự nhiên của bất kỳ một loại đất nào chúng chỉ khác nhau ở mức độ cao hay thấp

Độ phì nhiêu thiên nhiên của một loại đất có thể được chia làm 2 loại

* Độ phì nhiêu 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 Nếu ta nắm vững được tính chất đất và biết được lý do kìm hãm thì ta có thể dùng các biện pháp khoa học tác động vào để chuyển thành độ phì nhiêu hiệu lực cho cây trồng

Ví dụ: đất lầy thụt rất giàu mùn và đạm, nhưng do quá chua nên cây trồng không sử dụng được nhiều, nếu ta bón vôi, rút nước phơi ải thì sẽ làm cho phần mà cây trồng không sử dụng được ấy thành độ phì nhiêu hiệu lực

* 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 cho cây Nếu xem độ phì nhiêu

dễ tiêu 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 Hai loại độ phì này có thể chuyển hóa cho nhau tùy thuộc vào loại cây trồng, yếu tố con người

Ví dụ: lân ở trong đất là yếu tố khó tiêu đối với nhiều loại cây trồng nhưng với cây họ đậu nó lại là yếu tố dễ tiêu

Đây là độ phì tổng số = phần dễ tiêu + phần không dễ tiêu

2.2.3.3 Độ phì nhiêu kinh tế

Không đánh giá bằng năng suất cây trồng như độ phì nhân tạo và độ phì tự nhiên mà đánh giá bằng năng suất lao động, hiệu quả quá trình sản xuất, giá thành sản phẩm

Do đó, để đánh giá loại đất dễ làm hay khó làm, dễ canh tác hay khó canh tác

Ví dụ: Vùng trũng phải bơm nước nhiều, vùng khô hạn nếu trồng lúa thì phải thường xuyên bơm nước, do đó tốn kém nhiều

Độ phì nhiêu kinh tế phụ thuộc vào điều kiện 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

Một loại đất tốt chưa hẳn đã cho năng suất cao, mà nó còn phụ thuộc vào: đầu

ra của sản phẩm, cơ chế chính sách, trình độ quản lý kinh tế, phân công lao động của người sử dụng đất

2.2.4 Các chỉ tiêu và cách đánh giá về độ phì của đất

2.2.4.1 Các chỉ tiêu về độ phì của đất

Độ phì nhiêu của đất là một khái niệm hết sức phức tạp Nó phụ thuộc một cách rất tổng hợp vào các yếu tố gây nên độ phì Mặt khác nó còn phụ thuộc vào từng loại cây trồng Một loại đất nào đó, không thể là tốt cho tất cả mọi loại thực vật hoặc cũng không thể xấu cho mọi loại thực vật

Với quan điểm như vậy, độ phì nhiêu của đất cuối cùng phải được đánh giá bằng năng suất cây trồng Tuy nhiên, cũng có thể tìm được những chỉ tiêu chủ yếu về

độ phì của đất:

- Có đầy đủ chất dinh dưỡng và những chất dễ tiêu cho cây trồng

- Độ ẩm thích hợp (phụ thuộc rất nhiều vào loại cây trồng)

- Tính chất nhiệt thích hợp

- Chế độ không khí thích hợp cho hoạt động của rễ thực vật và vi sinh vật đất, thường khoảng 50 - 65% thể tích đất là phù hợp cho nhiều loại cây trồng

- Trong đất không có chất độc hại cho cây

- Độ dày lớp đất và độ tơi xốp có đủ cho bộ rễ của cây phát triển bình thường

2.2.4.2 Cách đánh giá độ phì của đất

- Căn cứ vào sinh trưởng, phát triển và năng suất cây trồng

Cây trồng nói riêng hay thảm thực bì nói chung phản ánh khá trung thực tính

tình trạng độ phì của đất đai Nếu đất tốt, tức là độ phì nhiêu cao khiến cho cây mọc khoẻ, chống chịu sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất lợi, cuối cùng sẽ cho năng suất cao Ngược lại đất xấu cây sẽ mọc kém, sinh trưởng chậm, dễ bị sâu bệnh và cho năng suất thấp

- Căn cứ vào hình thái và phẫu diện đất:

Đây là một căn cứ quan trọng để đánh giá độ phì đất Chúng ta có thể sử dụng các chỉ tiêu sau khi quan sát hình thái đất đai và phẫu diện đất

+ Địa hình: Bằng phẳng và ít bị chia cắt thì tốt hơn dốc và gồ ghề

+ Độ dày: đất càng dày càng tốt, cây dài ngày và rễ ăn sâu thì đất dày trên 80

cm

+ Màu sắc: Xám đen, đen hoặc đỏ sẽ tốt hơn màu xám sáng, vàng hoặc trắng + Độ xốp: Đất xốp thì có kết cấu và ngược lại

+ Mức độ đá lẫn: Nhiều đá lẫn cơ bản là không tốt

+ Khả năng tưới tiêu: Chủ động nước tốt hơn không chủ động nước

+ Kết von, đá ong: Càng nhiều và tầng kết von đá ong nông càng không tốt + Đất nhiều phân giun là đất tốt

- Sử dụng một số thí nghiệm để kiểm chứng kết quả đánh giá

- Trong một số trường hợp cụ thể cần phải có số liệu đánh giá độ phì tuyệt đối chính xác người ta thường bố trí thí nghiệm đồng ruộng cho những đối tượng cây trồng đang phổ biến trên vùng đất đó Kết quả thí nghiệm có tác dụng kiểm chứng lại kết quả đánh giá mà ta đã có thông qua 3 khối dữ liệu căn cứ ở trên

2.2.5 Các biện pháp nâng cao độ phì đất

Làm tăng độ phì đất là rất cần thiết và con người hoàn toàn có thể gây những tác động tích cực, song cần phải có đầy đủ tri thức về đất, về cây trồng để nhận thức được những quy luật phát triển của chúng

Các nhân tố ảnh hưởng đến sinh trường và phát triển của thực vật có tầm quan trọng như nhau song tùy điều kiện cụ thể của đất, yêu cầu của cây trồng mà người sử dụng đất phải tìm ra những nhân tố chủ đạo để sự tác động vào đất có hiệu quả nhất

Ví dụ: Trong những vùng khô hạn, việc tưới nước cho đất là cần thiết hơn cả,

hoặc bằng cách nào đó làm tăng cường độ ẩm cho đất Ở những vùng đất bạc màu, thì việc bón phân chiếm vị trí hàng đầu Tuy nhiên bón phân gì là hiệu quả nhất, đây lại là vấn đề phụ thuộc vào sự hiểu biết về tính chất đất Đất đồi trọc, nhiều nơi không phải do thiếu chất dinh dưỡng mà cây trồng không lên được mà do thiếu nước, nhiệt độ và biên độ nhiệt độ đều quá cao Trong những vùng này việc trồng những loại cây họ Đậu có khả năng chịu hạn cao, tốc độ sinh trưởng lớn là điều có ý nghĩa Sau khi đã có thực vật che phủ bề mặt, đất sẽ đủ độ ẩm, chế độ nhiệt thích hợp, lúc

đó mới đưa cây mục đích vào để trồng, khả năng sinh sống và phát triển của cây trồng sẽ cao hơn rất nhiều

Trong những năm trước đây một số người đã quan niệm chưa chuẩn, họ nóng vội, muốn nhanh chóng có rừng để phủ xanh đất trống đồi trọc Họ đã chặt trắng toàn

bộ những khu vực mà ở đó có thể phục hồi nếu nó được khoanh nuôi bảo vệ để trồng vào đó những loài cây nhập nội như Bạch đàn, Thông, Keo Một khu rừng dù nghèo kiệt nó vẫn còn là hệ sinh thái rừng, đất đai ở đó vẫn mang tính chất đất rừng Nếu đem chặt trắng, phơi đất dưới nắng mùa hè của vùng nhiệt đới như nước ta, nhiệt độ buổi trưa có thể lên đến 400C, đất trở nên khô kiệt, thật khó có thể tìm được loài cây nào chịu đựng được hoàn cảnh như vậy để tồn tại, chưa nói tới sinh trưởng và phát triển Ngày nay khoa học kĩ thuật nói chung, khoa học về đất nói riêng đã đạt được nhiều thành tựu trong lý thuyết và thực tế Điều đó đã đóng góp lớn làm tăng độ phì

Con người có thể tác động một cách có cơ sở và chủ động tới các mặt nhiệt

độ, độ ẩm, dinh dưỡng khoáng, cấu trúc, thế oxy hóa khử của đất Có rất nhiều biện pháp tác động vào đất để nâng cao độ phì của nó: làm đất, bón phân, làm thủy lợi, chế độ canh tác

Khi làm đất, phải xem xét thành phần cơ giới, độ ẩm, độ chặt, yêu cầu của cây trồng để áp dụng biện pháp làm đất thích hợp Xác định đúng thời kì "đất chín" để làm đất là tốt nhất Ở thời điểm này, việc làm đất không những không làm hại kết cấu đất mà còn tạo ra kết cấu tốt cho đất

Bón phân cho đất để nâng cao năng suất cây trồng và nâng cao độ phì đất là công việc quen thuộc và đã thành tập quán của hầu hết các dân tộc trên thế giới Tuy nhiên, bón như thế nào? loại gì? vào thời kì nào? liều lượng bao nhiêu? kết hợp với các phân bón khác cũng như các nhân tố khác ra sao là vấn đề rất quan trọngtrong việc nâng cao năng suất cây trồng và cải tạo đất Đối với những loại đất sét, bí chặt, việc bón phân hữu cơ để cải tạo về mặt độ xốp, kết cấu của đất, chế độ nhiệt và

từ đó sẽ có một loại các quá trình khác được cải thiện sẽ có hiệu suất cao

Nước là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá độ phì của đất Thiếu nước thì dù đất có đủ chất dinh dưỡng, cây cũng không sử dụng được, nhưng thừa nước sẽgây thiếu oxy, giảm thế oxy hóa khử, tăng cường sự độc hại, thực vật cũng không sinh trưởng và phát triển được, thậm chí sẽ chết Bởi vậy, phải xem xét yêu cầu về nước của thực vật, sự chu cấp nước của đất mà tìm ra những giải pháp có hiệu quả Nếu thiếu nước, phải tiến hành tưới hoặc trồng cây che phủ, hoặc dùng các vật che phủ, hoặc làm đất hợp lí, hoặc đào kênh dẫn nước Ngay cách tưới nước cũng cần được nghiên cứu Nên tưới thấm hay tưới bằng giàn phun, hay tưới nhỏ giọt

Chế độ canh tác: luân canh, xen canh, nông lâm kết hợp sử dụng đất theo chu

kì là những biện pháp canh tác được sử dụng nhiều trong nông lâm nghiệp Việc chọn chế độ canh tác thích hợp, năng suất lao động sẽ cao, đất sẽ được cải thiện

Việc chặt phá rừng, đốt nương làm rẫy có tác dụng phá hoại đất rất lớn Trước hết, nó phá vỡ môi trường sinh thái mà đất vốn tồn tại Từ đó dẫn tới sự phá hoại các tính chất của đất: kết cấu đất bị phá vỡ, quá trình rửa trôi xói mòn tăng cường, hàm lượng mùn vàchất dinh dưỡng giảm

Nói chung các biện pháp để nâng cao độ phì đất rất phong phú, đa dạng Khi tiến hành cải thiện độ phì đất, nhất thiết phải hiểu biết về đất, về cây trồng, về biện pháp sẽ áp dụng Và việc cải thiện độ phì của đất phải luôn luôn thường trực trong sự suy nghĩ và hành động của những ai có những tác động vào đất Bởi vì đất có một cuộc sống sôi động Đất là tài sản vô giá, đặc biệt của nhân loại Cuộc sống được sinh ra từ đất

3 HÓA HỌC ĐẤT

3.1 THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ CHẤT DINH DƢỠNG TRONG ĐẤT

Đến nay, người ta đã tìm thấy trong đất trên 45 nguyên tố hóa học nằm trong các hợp chất vô cơ, hữu cơ và vô cơ - hữu cơ Vỏ Trái Đất cũng như trong đất có 4 nguyên tố chiếm tỷ lệ lớn nhất là O, Si, Fe, Al Hai nguyên tố là N và C ở trong đất

và có trái đất chênh lệch nhau khá nhiều (Bảng 3.1 )

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

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, P b, 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

3.1.1 Các nguyên tố đa lựợng chính trong đất

3.1.1.1 N (đạm)

* Hàm lượng: Hàm lượng đạm tổng số trong các loại đất Việt Nam khoảng

0,1 -0,2%, có loại < 0,2% như đất xám bạc màu

* Các dạng đạm trong đất

- Đạm tổng số trong đất có khoảng 95 % ở dạng hữu cơ và 5 % ở dạng vô cơ

- Đạm dễ tiêu gồm NH4+, NO3 - có thể cung cấp trực tiếp cho cây

- Đạm thủy phân tồn tại trong một số hợp chất có thể thủy phân để chuyển thànhNH4+, NO3 -

- Đạm ở dạng hữu cơ phức tạp rất khó phân giải, dưới tác dụng của vi sinh vật phân giải sau một thời gian dài mới chuyển thành NH4+, NO3 -

Ngoài ra, trong đất còn chứa một lượng lớn khí N2 trực tiếp cung cấp cho vi sinh vật cố định đạm trong đất

3.1.1.2 P (photpho - lân)

* Hàm lượng: Lân tổng số trong đất Việt Nam khoảng 0,03 - 0,2 % Đất giàu

P tổng số nhất là đất nâu đỏ trên đá bazan, tiếp đến là đất nâu đỏ trên đá vôi nghèo nhất là đất xám bạc màu

* Các dạng lân trong đất

- Lân vô cơ: Lân vô cơ chứa trong khoáng vật apatit, photphorit, sianit Dạng lân vô cơ chủ yếu là các phốtphat canxi dễ bị thủy phân Đối với thực vật dạng lân dễ tiêu nhất là các ion phôtphat trong dung dịch đất, bao gồm H2PO4-, HPO42-, PO43-

- Lân hữu cơ: Lân hữu cơ là lân liên kết với chất hữu cơ Đó là những hợp chất trong cơ thể sinh vật Do đó trong đất nhiều mùn, lân hữu cơ nhiều hơn lân vô

cơ Sự chuyển hóa P hữu cơ trong đất còn ít được nghiên cứu Chủ yếu là do vi sinh vật phân giải rồi thủy phân thành P vô cơ

3.1.1.3 K (kali)

* Hàm lượng: Hàm lượng K trong đất cao hơn nhiều so với N và P Trong quá

trình hình thành đất hàm lượng K có xu hướng giảm dần (trừ vùng đất khô hạn) Ở Việt Nam hàm lượng K trong đất 0,5 - 3 %

dễ tiêu đối với cây trồng

- K ở dạng bị giữ chặt: Do một số lực tác động mà các ion K+ chui vào trong khe hở của các khoáng sét, mất khả năng trao đổi với các ion khác Tuy nhiên khi có điều kiện chúng có thể được giải phóng để cung cấp cho cây, nên được gọi là K chậm tiêu

- K trong các khoáng vật nguyên sinh: Các khoáng vật có chứa K bị phong hóa sẽ giải phóng K

3.1.1.4 Ca và Mg (canxi và magie)

* Hàm lượng Ca và Mg: Đất vùng khô hạn và bán khô hạn có hàm lượng Ca

và Mg khá cao, có thể 4 - 5 % Đất vùng nhiệt đới ẩm như Việt Nam hàm lượng Ca

và Mg chỉ 0,2 - 0,4 %

* Các dạng Ca và Mg trong đất

Ca và Mg có trong khoáng vật canxit, đôlômit Khi phong hóa các khoáng vật

đó thì canxi và magie được giải phóng dưới dạng Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2, CaCO3, MgCO3 Canxi và Magie ở dạng hấp phụ trên bề mặt keo đất là Ca2+ và Mg2+ , ở dạng này nhiều sẽ làm cho đất có phản ứng trung tính hoặc kiềm yếu Phần lớn đất đồi núi nước ta Ca2+ và Mg2+ bị rửa trôi nhiều nên đất thường chua

3.1.1.5 S (lưu huỳnh)

* Hàm lượng:Hàm lượng S tổng số trong đất ôn đới khoảng 0,01 - 0,2 %,

vùng nhiệt đới ít hơn

* Các dạng S trong đất

S trong đất tồn tại dưới dạng hữu cơ và vô cơ S hữu cơ là S liên kết với các chất hữu cơ S vô cơ có trong các khoáng vật, khó tan, ở dạng SO42- và S2- hòa tan, ở dạng ion SO42- trao đổi Cây hút S ở dạng SO42- Ion này được hình thành trong dung dịch đất do tác dụng khoáng hóa S hữu cơ, sự hòa tan các muối sunphat hoặc quá trình oxy hóa các hợp chất S2-

3.1.2 Các nguyên tố vi lƣợng chính trong đất

Những nguyên tố dinh dưỡng vi lượng là những nguyên tố có hàm lượng trong cây từ 0,3-50mg/kg chất khô, gồm 6 nguyên tố là: Fe, Zn, Mn, Cu, B, Cl Các nguyên tố vi lượng trong đất có nồng độ rất thấp (<0,001%) nhưng rất cần thiết cho sinh trưởng thực vật, đặc biệt là quá trình trao đổi chất Những yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng nguyên tố vi lượng trong đất là thành phần khoáng vật của đá mẹ, thành phần cơ giới đất, hàm lượng mùn, chế độ canh tác và phân bón

Nguyên tố vi lượng trong đất tồn tại ở nhiều dạng như dạng hữu cơ và vô cơ Các nguyên tố vi lượng nằm trong thành phần chất hữu cơ của thực vật khi phân giải

sẽ được giải phóng Đây là dạng có tính dễ tiêu khá cao

3.1.3 Những nguyên tố phóng xạ trong đất

Các nguyên tố phóng xạ trong đất được chia làm 2 loại: tự nhiên và nhân tạo

Theo V.l.Baranov, N.T.Morodov, (1966) bao gồm 3 nhóm:

- Những nguyên tố phóng xạ quan trọng: Như U, Ra, Th Những sản phẩm trung gian của sự phân hủy của những chất này có thể là những chất rắn, khí

Những đồng vị quan trọng nhất trong nhóm này là: 238

U; 235U; 232Th; 226Ra;

220Ra Những đồng vị này liên quan đến sự hình thành thái dương hệ

- Những đồng vị của những chất hóa học thông thường, Ví dụ: : 40K; 87Rb;

48Ca;96Zn; v.v Quan trọng hơn cả trong nhóm này là Kali; nó có tác dụng lớn và rộng

nhất trong các nguyên tố phóng xạ tự nhiên

- Những đồng vị phóng xạ được tạo ra trong khí quyển dưới tác dụng của các loại tia sáng, các tia có năng lượng cao với khí quyển Vídụ: Heli (3H), Berili (7Be,

10Be) và Cacbon (14C)

Những chất phóng xạ tự nhiên cơ bản tồn tại ở dạng đồng vị bền vững, có chu

kỳ bán hủy rất lớn (108 - 1010 năm) Trong quá trình phân huỷ, chúng phóng ra những tia anpha, beta và gama

3.1.3.2 Chất phóng xạ nhân tạo

Những chất phóng xạ nhân tạo trong đất có nguồn gốc từ những vụ nổ hạt nhân, từ những nhà máy điện nguyên tử, từ những nguồn năng lượng nguyên tử khác

mà conngười đã sử dụng Trong đất có thành phần cơ giới nhẹ, ít mùn, những đồng

vị phóng xạ dễ đi vào thực vật hơn so với trong đất có thành phần cơ giới nặng, nhiều mùn Sự xâm nhập của 90Sr vào thực vật sẽ giảm đi trong đất trồng trọt có bón vôi và các loại phân bón

3.2 KEO ĐẤT VÀ KHẢ NĂNG HẤP PHỤ CỦA ĐẤT

3.2.1.2 Cấu tạo của keo đất

+ Nhân keo: Nhân keo được cấu tạo bởi các phần tử vô cơ hữu cơ tạo thành

thể kết tinh hay vô định hình Thông thường nhân keo vô cơ có hạt nhân là axit silic,

nhân silicat, oxyt Fe, Al keo hữu cơ có nhân là axit humic, axit fulvic, protit hoặc

xenlulo

+ Lớp điện kép: Bao bọc quanh nhân keo, bao gồm 2 lớp lớn mang điện trái

dấu Tầng nằm sát nhân gọi là tầng ion tạo điện thế (tầng ion quyết định thế hiệu) Lớp ion ngoài mang điện trái dấu với tầng ion tạo điện thế gọi là lớp điện bù Đa số ion của lớp điện bù nằm sát tầng ion quyết định điện thế gọi là tầng ion không di chuyển Những ion còn lại nằm xa cách tầng ion quyết định thế hiệu rất linh động gọi

là tầng ion khuếch tán.Dựa vào điện tích của lớp ion quyết định thế hiệu người ta chia các hệ thống keo thành keo âm, keo dương hoặc keo lưỡng tính

Đa số keo đất là keo âm có tầng ion quyết định thế điện mang điện âm Keo

âm chứa các cation ở lớp khuếch tán có thể trao đổi với các cation khác ngoài môi trường

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 nồ ng độ ion trong dung dịch bao quanh keo,.v.v

3.2.2.1 Hấp phụ sinh học

Hấp phụ sinh học là khả năng sinh vật (thực vật và sinh vật) hút cation và

biến thành những chất hữu cơ không bị nước cuốn trôi Khi cây chết để lại chất hữu

cơ trong đất

Chất hữu cơ này lại được vi sinh vật phân giải để tạo thành chất dinh dưỡng cho cây Vi sinh vật cố định đạm cũng là hình thức hấp thụ sinh học

3.2.2.2 Hấp phụ cơ học

Hấp phụ cơ học là đặc tính của đất có thể giữ lại những vật chất nhỏ trong khe

hở của đất như những hạt sét, xác hữu cơ

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 xuố ng dưới, tạo ra một tầng đ ất rắn chắc 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

Nguyên nhân hấp phụ cơ học bao gồm: Kích thước khe hở nhỏ hơn kích thước vật chất Bờ khe hở gồ ghề làm cản trở sự di chuyển của vật chất Vật chất mang diện trái dấu với bờ khe hở nên bị giữ lại

Năng lượng bề mặt phụ thuộc sức căng bề mặt và diện tích bề mặt Trong đất năng lượng bề mặt phát sinh ở chỗ tiếp xúc giữa các hạt đất với dung dịch đất

Vật chất nào làm giảm sức căng mặt ngoài của dung dịch đất sẽ tập trung vàomặt hạt keo đó là sự hấp phụ dương.Vật chất nào làm tăng sức căng mặt ngoài của dung dịch đất thì bị đẩy khỏi keo đất để đi vào dung dịch đó là hấp phụ âm

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 đ ất 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

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

Ví dụ: đất hấp phụ NH3 sinh ra trong quá trình phân giải chất hữu cơ có chứa đạm

3.2.2.4 Hấp phụ hóa học

Hấp phụ hóa học là sự hấp phụ đồng thời với sự tạo thành trong đất những muối không tan từ các muối dễ tan Bản chất của hấp phụ hóa học là sản phẩm của các quá trình hóa học xảy ra trong đất

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]+ 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 (ho ặc 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

+ 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

3.2.2.5 Hấp phụ lý hóa học (hấp phụ trao đổi)

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

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 io n 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

Hấp thụ cation xảy ra ở keo âm Do keo âm chiếm đa số trong đất nên hấp phụ cation là chủ yếu Hấp phụ anion xảy ra đối với keo mang điện dương, song tỷ lệ keo đất mang điện không nhiều nên anion ít được hấp phụ trong đất

Khả năng hấp phụ của đất có vai trò quan trọng trong việc giữ dinh dưỡng và giải phóng chất dinh dưỡng cung cấp cho cây trồng

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

* 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:

Chính vì vậy những chân đất sét thì có khả năng chịu nước, chịu phân hơn những chân đ ất cát.CEC còn phụ thuộc vào pH môi trường: pH đất tăng thì CEC thường cũng tăng lên

3.3 PHẢN ỨNG DUNG DỊCH ĐẤT

3.3.1 Khái niệm và vai trò của dung dịch đất

3.3.1.1 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 mưa khi đi qua khí quyển đã hòa tan một số khí như: N2, O2, CO2,

NH3 và cuốn theo một số chất như: muối, cát, bụi xuống đất Do đó nước mưa là một dung dịch Khi thấm vào đất nó lại hòa tan một số chất nữa nên nước trong đất

được gọi là dung dịch đất Vậy dung dịch đất là nước trong đất có hòa tan một số

chất Dung dịch đất quan hệ với đất giống như máu với cơ thể người

Chất hòa tan trong dung dịch đất gồm có: Chất vô cơ: ở dạng hòa tan hay

dạng keo như: NO3-, NO2-, HCO3-, CO32-, PO43-, SO42-, 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 pho ng 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 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

3.3.1.2 Vai trò của dung dịch đất

- Dung dịch đất cung cấp một số chất dinh dưỡng cho cây trồng

- Nồng độ dung dịch đất ảnh hướng đến sự hút nước của cây Nếu bón nhiều phân hóa học hay đất ngập mặn thì áp suất thẩm thấu của dung dịch đất tăng, cản trở

sự hút nước của cây

- Phản ứng của dung dịch đất ảnh hướng đến hoạt động của vi sinh vật, lý hóa tính đất và dinh dưỡng của cây

- Dung dịch đất có chứa các cation và anion làm cho đất có tính đệm

- Dung dịch đất có chứa một số chất hòa tan có thể tăng cường quá trình phong hóa đá hình thành đất Ví dụ CO2 trong nước làm tăng quá trình phong hóa đá vôi: CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2

3.3.2 Các đặc tính của dung dịch đất

3.3.2.1 Tính chua hay phản ứng chua của đất

Đất chua là đất có chứa một lượng H + và Al 3+ chúng có thể tồn tại ở ngoài dung dịch hay trên bề mặt keo đất Khi tồn tại ở ngoài dung dịch, chúng có ảnh hướng trực tiếp tới cây và vi sinh vật gây nên độ chua hoạt tính Khi H+ và Al3+

hấp phụ trên bề mặt keo đất (độ chua tiềm tàng) không ảnh hướng trực tiếp tới cây trồng và vi sinh vật Chỉ khi các ion này được đẩy ra ngoài dung dịch đất mới có ảnh hướng tới cây trồng và sinh vật

Nguyên nhân gây chua đất

- Khí hậu nước ta là khí hậu nhiệt đới ẩm, nóng và mưa nhiều, mà các cation

kiềm và kiềm thổ là những ion dễ bị rửa trôi nên khi mưa nhiều các ion này càng dễ

bị rửa trôi, dẫn đến đất nghèo kiềm càng nhanh Đây là nguyên nhân chính làm cho đất chua

- Bản thân đất được hình thành từ những đá mẹ nghèo chất kiềm như: đất được hình thành từ đá macma acid, đá cát (thành phần của các loại đá này chủ yếu

là silic) Do đó, trong đất bị thiếu hụt chất kiềm và trở nên chua

- Trong quá trình hoạt động của mình, vi sinh vật đất, rễ cây và các loài sinh vật khác không ngừng giải phóng CO2 Khí này hòa tan trong nước thành H2CO3 có

độ phân ly không lớn, nhưng nó là nguồn gốc sinh ra ion H+ chủ yếu trong đất

+ Vi sinh vật phân giải chất hữu cơ cũng tạo ra nhiều loại axit hữu cơ (đặc biệt trong điều kiện yếm khí có sự tham gia của nấm) Đây là nguyên nhân chủ yếu gây chua ở các vùng trũng thuộc Nam Định, Hà Nam, Đồng Tháp

+ Một số vi sinh vật đặc chủng như vi khuẩn lưu huỳnh và vi khuẩn nitrat hóa

có thể chuyển S thành H2SO4 và N thành HNO3 làm cho đất chua

- Các loại thảm thực vật khác nhau ảnh hướng đến tính chua của đất ở mức độ khác nhau Chẳng hạn đất rừng lá kim thường chua hơn cây lá rộng Trong đất rừng rậm, nếu có nhiều nấm hoạt động sẽ tạo ra nhiều axit fulvic làm đất chua thêm

- Do con người trong quá trình canh tác, con người đã bón phân vào đất: Phân hữu cơ: tạo ra acid hữu cơ gây chua đất; phân vô cơ: gây chua mạnh hơn

Ví dụ: Nếu bón liên tục các loại phân chua sinh lý như (NH4)2SO4 hoặc KCl thì sau khi cây hút sẽ để lại các gốc SO4-2 và Cl - tạo thành các axit mạnh gây chua đất

+ Chất hữu cơ ở trong đất bị phân giải tạo ra các axit hữu cơ làm cho đất chua

Do đó bón phân chuồng nhiều sẽ gây chua đất Do đó phải bón phân chuồng kết hợp với bón vôi

+ Các cation kiềm và kiềm thổ là những nguyên tố dinh dưỡng đa lượng hàng năm cây hút đi nhiều trong các sản phẩm, vì vậy chúng bị thiếu hụt dần trong đất Do

đó, trồng cây lâu ngày làm cho đất bị chua nếu không bổ sung

Ảnh hưởng của độ chua đến các tính chất của đất và sinh vật đất:

- Độ chua ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống của cây và vi sinh vật đất: Phần lớn các loại cây và vi sinh vật đất đều ưa pH đất trong phạm vi trung tính Chỉ có một

số ít cây ưa môi trường chua (pH = 4:4,5) như dứa, chè

Đất chua có ảnh hưởng xấu đến nhiều mặt, đến tính chất của đất và đời sống

của cây vì pH sẽ tạo ra môi trường sống mà phần lớn các loại cây trồng đều không thích môi trường chua nên khi đất chua thì ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và thậm chí quá chua cây không sống được

Do đó, mục đích của việc xác định độ chua là để bố trí cây trồng thích hợp khi quy hoạch sử dụng đất vì mỗi loại cây chỉ thích hợp sống ở một môi trường pH nhất định

- Độ chua ảnh hưởng đến tính di động của Al3+ và Mn3+ trong đất: Al3+ và

Mn3+ là 2 ion gây độc cho cây và vi sinh vật đất pH càng thấp thì Al3+ và Mn2+ di động càng nhiều

Ví dụ: pH = 6,8 thì hàm lượng Al3+ là 2ppm, Mn2+ là 2ppm Nhưng pH = 4 thì hàm lượng Al3+ là 23 ppm và Mn2+ là 27 ppm (Longnecker và Merkle, 1952)

- Độ chua của đất ảnh hưởng tới mức 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 cho cây trồng thiếu lân mặc dù lân tổng số trong đất có thể nhiều

- Đất chua ảnh hưởng đến sự hoà tan của các nguyên tố vi lượng trong đất Phần lớn các nguyên tố vi lượng đất chua lại dễ tan (trừ Mo tan trong môi trường kiềm) Khi dễ tan thì nó lại dễ rửa trôi, cây không sử dụng kịp thời hết được Chính

vì vậy làm cho đất chống nghèo nguyên tốt vi lượng (do đó, ở những vùng đất lầy thụt, đất chiêm trũng, đất chua thì bón phân vi lượng hiệu quả rất cao, năng suất cây trồng tăng rõ rệt vì ở những nơi này các nguyên tố vi lượng bị rửa trôi nhiều)

- Độ chua của đất ảnh hưởng tới sự ngưng tụ của keo đất Đất chua sẽ làm cho keo đất bị phân tán, kết cấu của đất bị phá vỡ và đất bị dí chặt khi ngặp nước, dẻo quánh khi khô do đó làm cây sinh trưởng phát triển khó khăn

Do đó, bón vôi là cách nhanh nhất để khử chua cho đất, đồng thời có thể điều chỉnh pH đất theo ý muốn Mặt khác, bón vôi có thể huy động thức ăn bị dính chặt trong đất bằng 2 cách:

+ Làm cho các nguyên tố từ dạng kết tủa thành dạng dễ hoà tan, cây hút dễ dàng

+ Trao đổi: Trao đổi các ion bị giữ chặt trên keo đất

Ví dụ: NH4+ bị đất giữ chặt, khi cây muốn hút được thì lực hút của cây phải lớn hơn lực hút của keo đất

Ca+, Mg+, phần lớn chúng sẽ tác động làm sinh ra OH- làm cho đất bị kiềm hóa.

* Đá mẹ: Đá mẹ macma bazơ và siêu bazơ chứa nhiều Ca, Mg, K, Na nên sản phẩm phong hóa của chúng chứa nhiều chất kiềm

Đất có phản ứng kiềm thì không phù hợp sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng Đặc biệt khi đất tích lũy nhiều Na2CO3 thì không những độc cho cây mà còn làm lý tính đất xấu đi (dẻo, dính khi ẩm; rắn, cứng khi khô), đất dễ mất mùn, chế độ nước và không khí trong đất khó điều hòa, mùa khô dễ bị hạn

Ở nước ta diện tích đất kiềm không đáng kể, chỉ có một ít ở Ninh Thuận mà nhân dân tầng hay gọi là đất ''cà giang muối'' hay ''cà giang dầu'', có đốm trắng hay vệt đen khi khô

3.3.2.3 Tính đệm của đất

Tính đệm của đất là đặc tính của đất giữ cho pH ít thay đổi khi có một lượng H

+ hoặc OH- tác động vào đất Những ion này có nguồn gốc từ những quá trình hóa học trong đất hoặc từ ngoài đưa vào

- Lúc xét liều lượng vôi bón cải tạo đất chua cần chú ý: Lượng vôi bón để nâng lên 1 đơn vị pH ở đất có thành phần cơ giới nặng bao giờ cũng nhiều hơn đất có thành phần cơ giới nhẹ Đất có thành phần cơ giới nhẹ, ít mùn thì lượng phân vô cơ cần bón trong 1 lần bón phải giảm đi (vì nếu tính đệm thấp mà bón nhiều quá thì sẽ làm cho cây không thích ứng kịp, cây sẽ chết)

- Muốn nâng cao tính đệm phải tăng cường bón phân hữu cơ hoặc có biện pháp làm tăng lượng keo sét cho các đất nhẹ như cày sâu, bón bùn ao, tưới nước phù sa, bón đất sét

3.3.2.4 Tính oxy hóa - khử

Trong đất có chất oxy hóa và chất khử nên quá trình oxy hóa - khử xảy ra phổ biến Chất oxy hóa là chất nhận electron, chất khử là chất cho electron

Chúng hình thành cặp oxy hóa - khử có dạng: OX + ne Red

OX: chất oxy hóa, Red: chất khử, n: số e mà OX nhận để hình thành Red

Electron không tồn tại ở trạng thái tự do nên một chất trong đất chỉ thể hiện tính khử khi có chất oxy hóa nhận electron

Hệ thống oxy hóa - khử được ký hiệu là Redox

Các chất oxy hóa và chất khử trong đất

Chất oxi hóa O2 CO2 NO2, NO3 SO42- PO43- Fe3+ Mn3+,Mn4+ Cu2+

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

E0: điện thế tiêu chuẩn, tức điện thế khi nồng độ chất oxy hóa và chất khử của hệ Redox đều bằng 1 (nồng độ 1N)

mV: đơn vị điện thế tính bằng milivon

[OX], [Red]: là nồng độ đương lượng g của chất oxy hóa và chất khử

n: Số electron trao đổi trong phương trình oxy hóa - khử

Fe3(PO4)2) tăng lên, có lợi cho dinh dưỡng của cây

+ Eh từ thấp chuyển lên cao: thì các nguyên tố có xu hưởng chuyển về trạng thái oxy hoá, có lợi cho sự dinh dưỡng của cây (vì cây hút các chất phần lớn ở trạng thái oxy hoá, trừ 3 nguyên tố: Mn2+; NH4+; Fe2+) Nhưng Fe2+ thì bị oxy hoá thành

Fe3+ , lân bị kết tủa dưới dạng FePO4, cây trồng không dùng được

- Eh ảnh hưởng đến độ pH đất: Đối với đất chua Eh giảm thì pH tăng vì Eh giảm thì trong đất sinh ra một số chất khử có tính kiềm như Fe(OH)2, NH4OH

Chúng sẽ trung hòa một số axit làm đất bớt chua

Khoảng Eh thích hợp cho đất nông nghiệp là 200 - 700 mV Khi vượt quá 750

mV thì đất ở dạng háo khí mạnh, các hệ thống Redox chuyển thành dạng oxy hóa Khi đó nhiều hợp chất mất tính linh động, chuyển thành dạng khó tiêu đối với cây, cây trồng mang bệnh vàng lá (thiếu Fe) hay nhợt nhạt (thiếu Mn), đôi khi cây chết

Còn ở đất chặt, đất đầm lầy hay than bùn, có Eh < 100 - 200 mV, thì quá trình khử chiếm ưu thế, tích lũy hàng loạt hợp chất độc cho cây (CH4, H2S) Mặt khác, khi

Eh hạ thấp thì quá trình phản nitrat tăng lên, hạn chế khả năng sử dụng đạm của cây

càng tăng

- Độ ẩm đất thay đổi làm thay đổi Eh Đất ẩm nhiều thì khử mạnh nên Eh giảm

Đất càng khô thì oxy hóa mạnh nên Eh tăng

- Khoảng cách đối với rễ cây: Eh vùng gần rễ khác vùng xa rễ do liên quan đến quá trình đồng hóa chất dinh dưỡng của cây

+ Lúa mì: càng gần rễ lúa mì Eh càng thấp, vì rễ cây tiết ra nhiều chất khử + Lúa nước: càng gần rễ cây lúa nước thì Eh càng tăng do rễ lúa nước tiết ra nhiều oxy

- Ion H+ cũng ảnh hưởng đến Eh nên có mối tương quan giữa Eh và pH Trung bình khi thay đổi 1 đơn vị pH làm cho Eh thay đổi từ 57 - 59mV

Thông qua thành phần cơ giới đất để biết được quá trình hình thành đất, phân loại đất, xây dựng và bố trí các biện pháp trồng rừng, xây dựng ruộng bậc thang, đường cản nước và đường khai thác gỗ hợp lý

4.1.2 Phân loại đất theo thành phần cơ giới

Cơ sở của việc phân loại đất theo thành phần cơ giới dựa theo hàm lượng

thành phần cấp hạt hoặc nhóm thành phần cấp hạt Việc sắp xếp các cấp hạt có kích thước gần giống nhau vào một nhóm thì gọi là phân loại các cấp hạt cơ giới đất

Tuy nhiên phân loại đất nói chung và phân loại đất theo thành phần cơ giới nói riêng có thể được tiến hành theo nhiều cách, tuỳ thuộc vào mục đích và yêu cầu của sản xuất

Hiện nay có nhiều trường phải phân loại đất theo thành phần cơ giới đất đã được thừa nhận như Liên Xô, Mỹ, Anh, và Pháp Phương pháp phân loại đất theo thành phần cơ giới của quốc tế

4.1.3 Phuơng pháp phân loại đất theo thành phần cơ giới

4.1.3.1 Phương pháp đồng ruộng

Phương pháp khô:

Miết đất mạnh giữa 2 ngón tay, hoặc xát đất vào lòng bàn tay Cảm giác về các cấp hạt sẽ được nhận biết qua các đầu ngón tay Hạt càng thể hiện cạnh góc, càng cứng, càng bền chặt, sau khi co bóp hoàn toàn phần lớn chúng được sát dính vào da tay thì chứng tỏ hạt thành phần cơ giới càng nặng Phương pháp này đòi hỏi người xác định phải có kinh nghiệm

Phương pháp ướt (vê gium)

Đây là phương pháp xác định nhanh ngoài thực địa để cho biết kết quả

Phương pháp xác định như sau: Lấy một ít đất tơi vụn cho nước vào vừa đủ ẩm vê