mối quan hệ đất- vi sinh vật-thực vật

Từ khi xuất hiện sự sống trên trái đất thì quá trình phong hóa xảy ra đồng thời vớiquá trình hình thành đất.Thực chất của quá trình hình thành đất là vòng tiểu tuần hoànsinh học, thưc hi

Mục lục

Trang

TỔNG QUAN 4

Hiện trạng tài nguyên đất ở trên thế giới và ở Việt Nam 4

1 Hiện trạng đất trên thế giới 4

2 Hiện trạng tài nguyên đất ở Việt Nam 5

CHƯƠNG I MÔI TRƯỜNG ĐẤT 7

I NGUỒN GỐC CỦA ĐẤT 7

1 Quá trình hình thành đất 7

2 Các yếu tố hình thành đất 11

2.1 Vi sinh vật 11

2.2 Khí hậu 11

2.3 Địa hình 12

2.4 Đá mẹ 12

2.5 Yếu tố thời gian 12

II PHÂN LOẠI ĐẤT 13

1 Nhóm đất cát biển (533.44ha) 13

a Đất cồn cát trắng, vàng (Luvic Arenosols) 13

b Đất cồn cát đỏ (Rhodic Arenosols) 13

c Đất cát biển (Haplic Arenosols) 13

2 Nhóm đất mặn (971.356ha) 14

a Đất mặn sú, vẹt, đước (Gleyic Salic Fluvisols) 14

b Đất mặn nhiều (Hapli Salic Fluvisols) 14

c Đất mặn trung bình và ít (Molli Salic Fluvisols) 14

3 Nhóm đất phèn (1.863.128ha) 14

a Đất phèn tiềm tàng (Proto Thionic Gleysols) 14

b Đất phèn hoạt động( Orthi thionic Fluvisols) 14

4 Nhóm đất phù sa (3.400.059ha) 14

a Đất phù sa trung tính ít chua (Eutric Fluvisols) 14

b Đất phù sa chua ( Distric Fluvisols) 14

c Đất phù sa glây (Gleyic fluvisols) 15

d Đất phù sa có tầng đốm gỉ (Cambic Fluvisols) 15

5 Nhóm đất xám (19.970.642ha) 15

a Đất xám bạc màu ( Haplic Acrisols) 15

b Đất xám có tầng loang lổ( Plinthic Acrisols) 15

c Đất xám glây( Gleyic Acrisols) 15

d Đất xám Feralit (Ferralic Acrisols) 16

e Đất xám mùn trên núi (Humic Acrisols) 16

6 Nhóm đất đỏ (3.014.549ha) 16

a Đất nâu đỏ ( Rhodic Ferralsols) 16

b Đất nâu vàng ( Xanthic Ferralsols) 16

c Đất mùn vàng đỏ trên núi( Humic Ferralsols) 16

III CẤU TẠO CỦA ĐẤT 17

1 Độ phì của đất 17

1.1 Khái niệm 17

1.2 Các chỉ tiêu đánh giá độ phì nhiêu của đất 17

1.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới độ phì của đất 19

1.4 Các biện pháp bảo vệ độ phì của đất 19

2 Kết cấu đất 20

2.1 Khái niệm 20

a Trạng thái tồn tại của kết cấu đất 21

b Vai trò của kết cấu đất 22

2.2 Quá trình hình thành kết cấu đất 24

2.3 Các yếu tố tạo kết cấu đất 25

a Chất hữu cơ và mùn 25

b Sét 26

c Các cation 26

d Sinh vật 27

e Khí hậu 27

f Biện pháp canh tác

3 Keo đất 28

3.1 Khái niệm 28

3.2 Phân loại 28

a Keo vô cơ 28

b Keo hữu cơ 29

c Keo phức vô cơ- hữu cơ 29

3.3 Cấu tạo keo đất 29

3.4 Tính chất và đặc tính của keo đất 31

a Tính chất 31

b Ðặc tính cơ bản của keo đất 32

3.5 Tầm quan trọng của keo đất đối với cây trồng 34

4 Độ hấp phụ của đất 35

4.1.Khái niệm chung 35

4.2 Các dạng hấp phụ của đất 36

a Hấp phụ sinh học 36

b Hấp phụ cơ học 36

c Hấp phụ lý học (hấp phụ phân tử) 37

d Hấp phụ hoá học 37

e Hấp phụ lý hoá học (hấp phụ trao đổi) 38

5 Phương pháp cải tạo đất 38

CHƯƠNG II MỐI QUAN HỆ GIỮA ĐẤT – THỰC VẬT – VI SINH VẬT 42

a Nhóm nấm 42

b Nhóm xạ khuẩn 42

c Nhóm vi khuẩn 42

d Nhóm tảo 43

I Sự phân bố của vi sinh vật trong đất 43

1 Phân bố của vi sinh vật đất theo không gian 45

1.1 Phân bố theo chiều sâu 45

1.2 Phân bố vi sinh vật đất theo độ cao 46

1.3 Phân bố vi sinh vật đất theo bề mặt đất 46

1.4 Phân bố của vi sinh vật trên hạt đất 47

2 Phân bố của vi sinh vật trên các loại đất 48

2.1 Thành phần và số lượng vi sinh vật trên ba loại đất chính ở Liên Xô 48

2.2 Thành phần và số lượng vi sinh vật trên một số nhóm đất chính ở ViệtNam 48

2.2.1 Thành phần và số lượng vi sinh vật trên một số nhóm đất chính 48

2.2.2 Thành phần và số lượng vi sinh vật trên nhóm đất phù sa 50

a Sự phân bố của vi sinh vật trên nhóm đất phù sa 50

b Khu hệ vi sinh vật đất lúa nước 51

II Mối quan hệ giữa đất- vi sinh vật 63

a Tác động của sự cày xới, đảo trộn đất đến vi sinh vật đất 65

b Tác động của phân bón đến vi sinh vật đất 66

c Tác động của chế độ nước đối với vi sinh vật 67

d Tác động đến chế độ canh tác khác tới vi sinh vật 67

III Mối quan hệ giữa vi sinh vật – thực vật 67

1 Vi sinh vật vùng rễ 67

a Theo viện sĩ Protocob A.I, vi sinh vật vùng rễ được phân chia thành 3 nhóm chính sau 68

b Papaviza và Davey phân tích vi sinh vật trong 1g đất, ở vùng rễ cây Blue Lupin, có kết quả như sau 70

c Ishizawa và công tác viên làm thí nghiệm sau đây trên cây bắp 70

2 Mối quan hệ qua lại giữ vi sinh vật và thực vật 72

3 Vi sinh vật trong dinh dưỡng cây trồng 74

3.1 Vi sinh vật biểu sinh 75

3.2 Sự tồn tại của vi sinh vật biểu sinh trên cây 76

3.3 Tác động của vi sinh vật biểu sinh đến cây trồng 77

3.4 Một số trường hợp cộng sinh giữa vi sinh vật và thực vật 78

3.4.1 Sự cộng sinh giữa vi khuẩn nốt sần và cây họ đậu 79

3.4.2 Rễ nấm và ảnh hưởng của chúng đến thực vật 80

3.4.2.1 Rễ nấm ngoại sinh 80

3.4.2.2 Rễ nấm nội sinh 81

3.4.3 Điều kiện ngoại cảnh đến nấm rễ 83

IV Mối quan hệ giữa đất và thực vật 84

TỔNG QUAN Hiện trạng tài nguyên đất ở trên thế giới và ở Việt Nam

1 Hiện trạng đất trên thế giới

Tổng diện tích đất trên thế giới 14.777 triệu ha, với 1.527 triệu ha đất đóng băng

và 13.251 triệu ha đất không phủ băng Trong đó, 12% tổng diện tích là đất canh tác,24% là đồng cỏ, 32% là đất rừng và 32% là đất cư trú, đầm lầy Diện tích đất có khảnăng canh tác là 3.200 triệu ha, hiện mới khai thác hơn 1.500 triệu ha Tỷ lệ đất có khảnăng canh tác ở các nước phát triển là 70%; ở các nước đang phát triển là 36% Trong

đó, những loại đất tốt, thích hợp cho sản xuất nông nghiệp như đất phù sa, đất đen, đấtrừng nâu chỉ chiếm 12,6%; những loại đất quá xấu như đất vùng tuyết, băng, hoangmạc, đất núi, đất đài nguyên chiếm đến 40,5%; còn lại là các loại đất không phù hợpvới việc trồng trọt như đất dốc, tầng đất mỏng, vv

Khoảng 2/3 diện tích đất nông nghiệp trên thế giới đã bị suy thoái nghiêm trọngtrong 50 năm qua do xói mòn rửa trôi, sa mạc hoá, chua hoá, mặn hoá, ô nhiễm môitrường, khủng hoảng hệ sinh thái đất Khoảng 40% đất nông nghiệp đã bị suy thoáimạnh hoặc rất mạnh, 10% bị sa mạc hoá do biến động khí hậu bất lợi và khai thác sửdụng không hợp lý Sa mạc Sahara mỗi năm mở rộng lấn mất 100.000 ha đất nôngnghiệp và đồng cỏ Thoái hoá môi trường đất có nguy cơ làm giảm 10 - 20% sảnlượng lương thực thế giới trong 25 năm tới

Tỷ trọng đóng góp gây thoái đất trên thế giới như sau: mất rừng 30%, khai thácrừng quá mức (chặt cây cối làm củi, ) 7%, chăn thả gia súc quá mức 35%, canh tácnông nghiệp không hợp lý 28%, công nghiệp hoá gây ô nhiễm 1% Vai trò của cácnguyên nhân gây thoái hoá đất ở các châu lục không giống nhau: ở Châu Âu, Châu Á,Nam Mỹ mất rừng là nguyên nhân hàng đầu, châu Đại Dương và châu Phi chăn thảgia súc quá mức có vai trò chính yếu nhất, Bắc và Trung Mỹ chủ yếu do hoạt độngnông nghiệp

Xói mòn rửa trôi: Mỗi năm rửa trôi xói mòn chiếm 15% nguyên nhân thoái hoáđất, trong đó nước đóng góp 55,7% vai trò, gió đóng góp 28% vai trò, mất dinh dưỡngđóng góp 12% vai trò Trung bình đất đai trên thế giới bị xói mòn 1,8 - 3,4 tấn/ha/năm.Tổng lượng dinh dưỡng bị rửa trôi xói mòn hàng năm là 5,4 - 8,4 triệu tấn, tươngđương với khả năng sản sinh 30 - 50 triệu tấn lương thực

Hoang mạc hoá là quá trình tự nhiên và xã hội Khoảng 30% diện tích trái đấtnằm trong vùng khô hạn và bán khô hạn đang bị hoang mạc hoá đe doạ và hàng năm

có khoảng 6 triệu ha đất bị hoang mạc hoá, mất khả năng canh tác do những hoạt độngcủa con người

2 Hiện trạng tài nguyên đất ở Việt Nam

Diện tích Việt Nam là 33.168.855 ha, đứng thứ 59 trong hơn 200 nước trên thếgiới Theo nghiên cứu, đất bằng ở Việt Nam có khoảng >7 triệu ha, đất dốc>25 triệu

ha >50% diện tích đất đồng bằng và gần 70% diện tích đất đồi núi là đất có vấn đề,đất xấu và có độ phì nhiêu thấp, trong đó đất bạc màu gần 3 triệu ha, đất trơ sỏi đá5,76 triệu ha, đất mặn 0,91 triệu ha, đất dốc trên 25o gần 12,4 triệu ha

Bình quân đất tự nhiên theo đầu người là 0.4 ha.Theo mục đích sử dụng năm

2000, đất nông nghiệp 9,35 triệu ha, lâm nghiệp 11,58 triệu ha, đất chưa sử dụng 10triệu ha (30,45%), chuyên dùng 1,5 triệu ha Đất tiềm năng nông nghiệp hiện cònkhoảng 4 triệu ha Bình quân đất tự nhiên ở Việt Nam là 0,6 ha/người Bình quân đấtnông nghiệp theo đầu người thấp và giảm rất nhanh theo thời gian, năm 1940 có 0,2

ha, năm 1995 là 0,095 ha Đây là một hạn chế rất lớn cho phát triển Đầu tư và hiệuquả khai thác tài nguyên đất ở Việt Nam chưa cao, thể hiện ở tỷ lệ đất thuỷ lợi hoáthấp, hiệu quả dung đất thấp, chỉ đạt 1,6vụ/năm, năng suất cây trồng thấp, riêng năngsuất lúa, cà phê và ngô đã đạt mức trung bình thế giới

Suy thoái tài nguyên đất Việt Nam bao gồm nhiều vấn đề và do nhiều quá trình

tự nhiên xã hội khác nhau đồng thời tác động Những quá trình thoái hoá đất nghiêmtrọng ở Việt Nam là:

+ Xói mòn rửa trôi bạc màu do mất rừng, mưa lớn, canh tác không hợp lý, chănthả quá mức Theo Trần Văn Y – Nguyễn Quang Mỹ (1999) >60% lãnh thổ Việt Namchịu ảnh hưởng của xói mòn tiềm năng ở mức >50tấn/ha/năm

+ Chua hoá, mặn hoá, phèn hoá, hoang mạc hoá, cát bay, đá lộ đầu, mất cânbằng dinh dưỡng, Tỷ lệ bón phân N : P2O5 : K2O trung bình trên thế giới là 100 : 33 :

17, còn ở Việt Nam là 100 : 29 : 7, thiếu lân và kali nghiêm trọng Việt Nam phấn đấuđến 2010 đất nông nghiệp sẽ đạt 10 triệu ha, trong đó có 4,2 - 4,3 triệu ha lúa, 2,8 - 3triệu ha cây lâu năm, 0,7 triệu ha mặt nước nuôi trồng thuỷ sản, đảm bảo cung ứng 48

- 55 triệu tấn lương thực (cả màu); đất lâm nghiệp đạt 18,6 triệu ha (50% độ che phủ),

trong đó có 6 triệu ha rừng phòng hộ, 3 triệu ha rừng đặc dụng, 9,7 triệu ha rừng sảnxuất; cảnh quan tự nhiên (chủ yếu là sông, suối, núi đá, ) còn 1,7 triệu ha.

CHƯƠNG I MÔI TRƯỜNG ĐẤT

I NGUỒN GỐC CỦA ĐẤT

Mẫu chất và đất có mối liên quan mật thiết, những đặc tính và thành phần hoáhọc của mẫu chất phản ánh những đặc tính và thành phần của đất

Dựa vào từng đặc trưng của từng nhân tố tác động, phong hoá được chia thành 3loại: Phong hoá lý hoc, phong hoá hoá học và phong hoá sinh vật học Các quá trìnhnày xảy ra đồng thời và liên quan khăng khít nhau

Phong hoá lý học là

Quá trình vỡ vụn đá thành sản phẩm bé hơn và không làm thay đổi tác dụng hóa họccủa nó

Nguyên nhân:

- Sự thay đổi nhiệt độ

- Sự thay đổi áp suất (mao quản)

- Sự đóng băng của nước trong kẽ nứt

- Sự kết tinh của muối

Phong hóa hóa học

Quá trình phá hủy đá và khoáng chất do tác động hóa học của nước và dung dịchnước Phong hóa hóa học làm cho thành phần khoáng học và thành phần hóa học của

đá thay đổi Kết quả:

- Làm đá vụn xốp

- Xuất hiện khoáng thứ sinh ( khoáng mới )

- Quá trình hòa tan

Các loại muối clorua và sunfat của các cation kim loại kiềm và kiềm thổ của cáckhoáng dễ hòa tan

- Quá trình hydrat hóa ( quá trình ngậm nước)

Nước là phân tử có cực, nên nếu khoáng chất có các cation và anion có hóa trị tự do sẽhút phân tử nước và trở thành ngậm nước

- Quá trình oxy hóa

Trong các khoáng chất cấu tạo đá, chứa nhiều ion hóa trị thấp như (Fe2+ , Mn2+ ),những ion này bị oxy hóa thành hóa trị cao hơn làm cho khoáng bị phá hủy và thay đổithành phần

2FeS2 + 2H2O + 7O2  2FeSO4 + 2H2SO4

4FeSO4 + 2H2SO4 + O2  2Fe2(SO4)3 + H2O

-Quá trình thủy phân

Nước bị phân ly thành H+ + OH ̄ Trong vỏ quả đất chứa nhiều khoáng silicat – đó

là muối của axit yếu (axit silic: H2SiO3, axit amulosilic: H2[Al2Si6O16]) Trong cáckhoáng này chứa các ion kim loại kiềm và kiềm thổ, trong quá trình thủy phân, nhữngion H+ do nước điện ly sẽ thay thế cation này

K[AlSi3O8] + H+ + OH ̄  HalSi3O8 + KOH

Quá trình phong hóa hóa học làm đá vỡ vụn và thay đổi thành phần của khoáng và đá

Phong hóa sinh học

Là quá trình biến đổi cơ học, hóa học các loại khoáng chất và đá dưới tác dụng củasinh vật và những sản phẩm của chúng

- Sinh vật hút những nguyên tố dinh dưỡng do các quá trình phong hóa trên giải phóng

ra để tồn tại

- Sinh vật tiết ra các axit hữu cơ ( axit axetic, malic, oxalit,…) và CO2 dưới dạng

H2CO3 Các axit này phá vỡ và phân giải đá, khoáng chất

- Những vi sinh vật hoạt động do phân giải cũng sẽ giải phóng ra các axit vô cơ ( axitnitric, sunfuric…) làm tăng quá trình phá hủy đá

- Tảo và địa y có khả năng phá hủy đá thông qua bài tiết và hệ rễ len lỏi vào khe đá

- Tác dụng phong hóa cơ học do hệ rễ len lỏi và gây áp suất trên đá

Như vậy đất được hình thành bởi nhiều hoạt động tác động tương hỗ lẫn nhau:

• Sự tổng hợp chất hữu cơ và phân giải chúng

• Sự tập trung tích lũy chất hữu cơ, vô cơ và sự rửa trôi chúng

• Sự phân hủy các khoáng chất và sự tổng hợp các hợp chất hóa hoc mới

• Sự xâm nhập của nước vào đất và mất nước từ đất

• Sự hấp thu năng lượng mặt trời của đất làm đất nóng lên và mất năng lượng từđất, làm cho đất lạnh đi

Từ khi xuất hiện sự sống trên trái đất thì quá trình phong hóa xảy ra đồng thời vớiquá trình hình thành đất.Thực chất của quá trình hình thành đất là vòng tiểu tuần hoànsinh học, thưc hiện do hoạt động sống của sinh học (động vật, thực vật và vi sinh vật).Trong vòng tuần hoàn này sinh vật đã hấp thu năng lượng, chất dinh dưỡng và các khí

từ khí quyển để tổng hợp nên chất hữu cơ (quá trình quang hợp ) Các chất hữu cơ này

vô cơ hóa nhờ vi sinh vật và là nguồn thức ăn cho sinh vật ở thế hệ sau

Thực vật của vòng đại tuần hoàn đia chất là quá trình phong hóa đá để tạo thànhmẫu chất Còn bản chất của quá trình hình thành đất là vòng tiểu tuần hoàn sinh học,

vì có tiểu tuần hoàn sinh học đất mới được hình thành, những nhân tố cơ bản cho độphì nhiêu của đất mới được tạo ra

Chú thích :

Hình 1 Quan hệ giữa vòng tuần hoàn địa chất và tiểu tuần hoàn sinh học

2 Các yếu tố hình thành đất

Dòng đến bức xạ sóng ngắn

Dòng ra bức xạ sóng dài

Đất được hình thành do sự biến đổi liên tục và sâu sắc tầng mặt của đất dưới tácdụng của sinh vật và các yếu tố môi trường Các yếu tố tác động vào quá trình hìnhthành đất và làm cho đất được hình thành gọi là các yếu tố hình thành đất Docuchaevngười đầu tiên nêu ra các yếu tố hình thành đất và gọi đó là yếu tố phát sinh học.

2.1 Vi sinh vật

Là yếu tố quan trọng nhất thực hiện 3 chức năng chính:

- Tổng hợp và phân giải hợp chất hữu cơ nhờ có thực vật

- Tích lũy chất hữu cơ và mùn cho đất nhờ quá trình quang hợp

- Cải thiện tính chất vật lý của đất nhờ động vật

2.2 Khí hậu

Tham gia vào quá trình hình thành đất được thể hiện qua:

- Nước mưa

- Các chất trong khí quyển: O2, CO2, NO2

- Hơi nước và năng lượng mặt trời

- Sinh vật sống trên trái đất

Khí hậu có thể ảnh hưởng trực tiếp (nhiệt độ, nước)

- Nước mưa quyết định độ ẩm, mức độ rửa trôi, pH của dung dịch đất và thamgia tích cực vào phong hóa hóa học

- Nhiệt độ làm cho đất nóng hay lạnh, nó thúc đẩy quá trình hóa học, hòa tan vàtích lũy chất hữu cơ

Khí hậu cũng ảnh hưởng gián tiếp đến quá trình hình thành đất biểu hiện qua:

- Thế giới sinh vật mà sinh vật là yếu tố chủ đạo cho quá trình hình thành đất

- Quy luật phân bố địa lý theo vĩ độ, độ cao và khu vực

- Hướng dốc ảnh hưởng đến nhiệt độ của đất

- Địa hình ảnh hưởng tới hoạt động sống của thế giới sinh vật, tới chiều hướng

và cường độ của quá trình hình thành đất

- Ngoài ra tên gọi của các loại đất cũng thể hiện ảnh hưởng của địa hình

Đá mẹ hình thành trên đất được chia làm 3 nhóm có đặc điểm về nguồn gốc và tínhchất khác nhau:

- Đá macma: được hình thành do sự đông đặc của khối alumin silicat

- Đá biến chất: là sản phẩm biến đổi của các loại đá khác nhau khi nhiệt độ và

áp suất thay đổi

- Đá trầm tích: được hình thành do sản phẩm vỡ vụn của các đá khác hoặc domuối hòa tan ở trong nước lắng đọng hoặc do xác của các vi sinh vật chết đi lắng đọnglại

2.5 Yếu tố thời gian

Yếu tố này được coi là tuổi của đất Đó là thời gian diễn ra quá trình hình thành đất

và một loại đất nhất định được tạo thành đó là tuổi Đất có tuổi càng cao, thời gianhình thành đất càng dài thì sự phát triển của đất càng ro rệt.Tuổi đất gồm:

 Tuổi tuyệt đối: là thời gian từ khi bắt đầu hình thành đất cho đến nay và được tínhbằng số năm

 Tuổi tương đối: là sự chênh lệch về giai đoạn phát triển của các đất do các yếu tốngoại cảnh gây ra mặc dù chúng đã có tuổi tuyệt đối

Hiện nay hoạt động của con người tác động vào quá trình hình thành đất thông quaquá trình sử dụng đất một cách sâu sắc, làm cho đất thay đổi nhanh chóng, có thể làm

cho đất màu mỡ hơn, cũng có thể làm cho đất thoái hóa hơn.Do vậy một số tác giả có

xu hướng đưa vào yếu tố thứ 6 của quá trình hình thành đất

II PHÂN LOẠI ĐẤT

Thông qua quá trình hình thành đất, đất được chia thành các nhóm sau:

1 Nhóm đất cát biển (533.44ha)

Được hình thành dọc ven biển, phần lớn là ven biển miền Trung Có thể chia thành

3 loại:

a Đất cồn cát trắng, vàng (Luvic Arenosols): 222.043ha

Thường phân bố ở sát biển Đây là loại đất chưa phát triển, cả tầng chưa phân biệt

ro ràng, gần như đồng nhất từ trên xuống dưới Về thành phần cấp hạt, chủ yếu là cáccấp hạt 0,05-2 mm: chiếm từ 86-95%, nên có thể sử dụng để xây dựng, ít chua, giữnước giữ màu kém

b Đất cồn cát đỏ (Rhodic Arenosols): 76.886ha

Loại đất này nên kết hợp sử dụng cho nông lâm nghiệp Trồng cây chắn gió và lấy

gỗ, đồng thời làm rừng phòng hộ cho các vùng có thể đưa vào trồng cây hoa màu vàlương thực

c Đất cát biển (Haplic Arenosols): 243.505ha

Có ít mùn (0,1-1%), chất hữu cơ phân giải mạnh (C/N < 5), NPK tổng số nghèo (N:0,03-0,05%, P2O5: 0,02-0,04%, K2O < 0,3%), có phản ứng trung tính, ít chua, tổng sốcation kiềm trao đổi từ 1,5-6,0 me/100g đất

2.Nhóm đất mặn (971.356ha)

a Đất mặn sú, vẹt, đước (Gleyic Salic Fluvisols): 105.318ha

Ở tầng mặt lượng hữu cơ khá, đạm tổng số trên trung bình đến khá, lân tổng sốtrung bình, kali tổng số giàu, lân và kali dễ tiêu khá giàu, tỉ lệ Ca2+/Mg2+ thường <1,TPCG trung bình ở phía Bắc, nặng ở phía Nam

b Đất mặn nhiều (Hapli Salic Fluvisols): 133.288ha

Thường có Clֿ> 0,25%, tổng số muối tan >1% Về mùa mưa tỉ lệ đó hạ thấp hơn.

c Đất mặn trung bình và ít (Molli Salic Fluvisols): 732.584ha

Có phản ứng trung tính, ít chua, xuống sâu pH có tăng do nồng độ muối cao hơn; tỉ

lệ Ca2+/Mg2+ <1; mùn, đạm trung bình, lân trung bình hoặc nghèo

3 Nhóm đất phèn (1.863.128ha)

a Đất phèn tiềm tàng (Proto Thionic Gleysols): 652.244ha

Chỉ có tầng sinh phèn là chủ yếu và chưa thuần thục Đa số ở trạng thái yếm khí, cóchứa trên 0,75%S và có hàm lượng chất hữu cơ cao

b Đất phèn họat động( Orthi thionic Fluvisols): 1.210.884ha

Là đất có tầng phèn là chính, đôi khi có tầng sinh phèn nhưng mỏng Tập trung chủyếu khoáng jarosite dưới dạng đốm, vệt vàng rơm, có pHH2O 3- 4 Có tỉ lệ chất hữu cơcao, mức độ phân giải thấp, đạm tổng số khá, lân tổng số trung bình và nghèo, kalitổng số thường giàu, lân dể tiêu rất nghèo, đất rất chua, Al3+ di động cao, SO42- cao,TPCG phần lớn là sét

4 Nhóm đất phù sa (3.400.059ha)

a Đất phù sa trung tính ít chua (Eutric Fluvisols): 225.987ha

Đây là loại đất phù sa màu mỡ, mức độ bão hòa bazơ cao, có phản ứng trung tính

và ít chua, tỉ lệ Ca2+cao, chất hữu cơ và chất dinh dưỡng thuộc loại khá

b Đất phù sa chua ( Distric Fluvisols): 1.665.892ha

Có tỉ lệ chất hữu cơ trung bình, đạm và kali trung bình, lân trung bình và nghèo

c Đất phù sa glây (Gleyic fluvisols): 1.011.180ha

Đất chua, hàm lượng mùn và N tổng số khá, do đất ngập nước thường xuyên nêncác chất hữu cơ khoáng hóa chậm Đất có ĐPN tiềm tàng cao, có tính đệm khá, nhưnghàm lượng chất dinh dưỡng dễ tiêu thấp, đặc biệt P,K thấp

d Đất phù sa có tầng đốm gỉ (Cambic Fluvisols): 500.000ha

Dưới tầng mặt có tầng setquioxyt loang lổ, đốm gỉ, có nơi kết von nâu xen kẽ, tầngdưới sâu là tầng sét glây.

5 Nhóm đất xám (19.970.642ha) Chiếm đến gần 2/3 diện tích cả nước

a Đất xám bạc màu ( Haplic Acrisols): 1.791.021ha

Có phản ứng chua đến rất chua, độ pH dao động từ 3,0-4,5, nghèo cation kiềm traođổi (Ca2+, Mg2+<2me/100g đất), độ no bazơ thấp (<50%), hàm lượng mùn tầng mặt từnghèo đến rất nghèo (0,5-1,5%) Mức độ phân giải chất hữu cơ mạnh, các chất dinhdưỡng tổng số và dễ tiêu đều nghèo

b Đất xám có tầng loang lổ( Plinthic Acrisols): 221.369ha

Có thành phần cơ giới nhẹ trên mặt, xuống sâu ở tầng B thì tỉ lệ sét tăng đột ngột

và thấy rỏ sét ở mặt cắt hoặc hình thành khe nứt, chặt Phản ứng đất chua: pHKCl 4,5, nghèo mùn(< 1%) và các chất dinh dưỡng (lân tổng số < 0,04%, kali tổng số =0,1-0,9%), tổng số cation kiềm trao đổi thấp, Ca2++Mg2+ < 4 me/100g đất, khả năngtrao đổi cation thấp

3,5-c Đất xám glây( Gleyic Acrisols): 101.471ha

Ở những vùng khác nhau sẽ có các tính chất khác nhau Ví dụ ở miền Bắc thì chua(pHKCl = 3,5-4,5), nghèo chất hữu cơ, nghèo NPK, còn ở Đắc Lắc thì đất tuy cũng chuanhưng rất giàu chất hữu cơ và N, đất ở Sông Bé thì rất giàu mùn, tầng mặt hơn 11%,đến độ sâu 40cm vẫn còn tới 6,5% chất hữu cơ

d Đất xám Feralit (Ferralic Acrisols) 14.789.500ha

Đất chua, hàm lương các hạt sét tầng mặt ít hơn các tầng sâu và hình thành tầngFeralit, độ no bazơ thường < 50%, DTHT < 24 me/100g sét, nghèo chất dinh dưỡng

e Đất xám mùn trên núi (Humic Acrisols): 3.139.285ha

Có hàm lượng chất hữu cơ cao, từ 4-10% Phân bố ở độ cao >700m

6 Nhóm đất đỏ (3.014.549ha)

Đặc trưng:

- Mịn hơn

- Dày ít nhất 30 cm

- Có khả năng trao đổi cation, CEC < 16 me/100g sét

- Có dưới 10% sét phân tán trong nước

- Có tỉ lệ limon/ sét < 0,2

- Có dưới 5% đá chưa phong hóa

a Đất nâu đỏ ( Rhodic Ferralsols): 2.425.288ha

Phát triển trên bazan, thường có tầng phong hóa dày, cấu trúc đoàn lạp viên ro, độxốp cao, dung trọng thấp Có TPCG nặng, hàm lượng limon thấp, sét cao, phản ứngcủa đất chua, độ no bazơ thấp, nhưng có nhiều đặc điểm tốt như đất dày, tơi xốp, nhiềumùn

b Đất nâu vàng ( Xanthic Ferralsols): 429.059ha

Đất có phản ứng chua, độ no bazơ thấp, nghèo mùn, đạm và kali tổng số hơi nghèo,lân tổng số trung bình, riêng đất nâu vàng phát triển trên đá vôi thì kém tơi xốp hơn,rất chua (pH 4,0 – 4,5) và có tầng đất không dày

c Đất mùn vàng đỏ trên núi( Humic Ferralsols):118.247ha

Đây là loại đất Feralit phát triển trên đá macma bazơ, trung tính và đá vôi, có tầngmặt xám đen tơi xốp, nhiều mùn (> 5%), không có kết von, đá ong

Đất có phản ứng chua vừa đến ít chua, hàm lượng lân nghèo đến trung bình, kalitổng số trung bình khá, khả năng trao đổi cation thấp, CEC <16 me/100g sét, nghèocation kiềm trao đổi, tỉ lệ limon/sét < 0,2: Mức độ Feralit yếu hơn đất nâu vàng vàkhông điển hình

III CẤU TẠO CỦA ĐẤT

1 Độ phì của đất

1.1 Khái niệm

- Độ phì của đất là khả năng của đất đảm bảo những điều kiện thích hợp cho câytrồng đạt năng suất cao ( điều kiện thích hợp như: Đầy đủ các chất dinh dưỡng cầnthiết ở dạng dễ tiêu đối với cây trồng, độ ẩm, nhiệt độ thích hợp, chế độ không khíthích hợp cho hô hấp của thực vật và hoạt động của vi sinh vật, không có độc chất,không có cỏ dại, đất tơi xốp đảm bảo cho hệ rễ phát triển.)

- Độ phì nhiêu của đất là một trong những yếu tố quyết định năng suất câytrồng

-Theo V.R.Williams độ phì là khả năng của đất cung cấp cho cây không ngừng

và cùng một lúc cả nước và thức ăn

-Theo A.V.Pêtcpusgxki và nhiều nhà khoa học khác thì độ phì của đất hiểumôtyj cách vắn tắt là khả năng của đất cung cấp cho cât trồng trong quá trình sinhtrưởng, một số lượng nước và chất dinh dưỡng cần thiết Đất phì nhiêu không chứachất có hại cho cây trồng như: H2S,CH4 ở đất trũng; Fe và Al ở đất phèn; Cl ở đấtmặn

- Ở Ấn Độ Tamhale cho rằng độ phì của đất được xác định theo N, P, K dễ tiêu

và C hữu cở tổng số của đất

1.2 Các chỉ tiêu đánh giá độ phì nhiêu của đất

- Đất có độ xốp cao: >50% thể tích là kẽ hở, để chứa đủ nước và không khí chonhu cầu của rễ cây và sinh vật đất phát triển

- Giàu các nguyên tố dinh dưỡng cho cây trồng, bao gồm các nguyên tố đalượng, trung lượng và vi lượng

- Giàu chất hữu cơ (>5%) để:

+ Cung cấp thức ăn cho cây và cho sinh vật đất

- Khả năng trao đổi ion (CEC) cao để giữ gìn dinh dưỡng và tiết dần cho câyhấp thu.

- Giàu vi sinh vật (VSV) có ích, gồm VSV tạo dinh dưỡng và VSV đối kháng(với VSV gây bệnh cây)

Trong 5 chỉ tiêu trên thì chỉ tiêu thứ 3 – Giàu chất hữu cơ là quan trọng và quyếtđịnh nhất cho độ phì nhiêu của đất, vì chất hữu cơ tạo nên phần lớn các chỉ tiêu khácnêu trên

Chất hữu cơ – nguồn sống của đất

Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng, đất có nhiều chất hữu cơ thì sinh vật đấtphát triển phong phú, nhất là giun đất, các VSV khoáng hóa (phân hủy) chất hữu cơ,VSV phân giải lân và VSV cố định đạm Theo GS.TS Vũ Cao Thái:

- Đất không bón gì thì VSV tổng số (gồm vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm, tảo vànguyên sinh vật động vật) có 510 triệu con/gam đất;

- Đất bón phân chuồng có 930 triệu con/gam đất;

- Đất bón phân sinh hóa hữu cơ KOMIX có 878 triệu con/gam đất;

-Đất bón phân NPK (hóa học) chỉ có 420 triệu con/gam đất

Bốn số liệu trên cho thấy, trong đất bón phân chuồng và phân sinh hóa hữu cơKomix có nhiều chất hữu cơ nên lượng VSV nhiều gấp 2 lần đất bón phân hóa học.Nhiều kết quả nghiên cứu cũng khẳng định độ che phủ của thảm thực vật càng cao(đồng nghĩa với hàm lượng hữu cơ trong đất càng lớn) thì tổng số VSV trong đất càngnhiều, trong đó đáng mừng là đại bộ phận VSV có ích sống hoại sinh trong đất, còn lạiVSV có hại sống ký sinh gây bệnh cho cây là rất ít

1.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới độ phì của đất

+ Phương thức sử dụng đất không hợp lý: việc phá rừng, đốt rẫy, canh tác theosườn dốc, trồng sắn và lúa nương không có biện pháp bảo vệ đất, làm đất xói mòn cả

vè quy mô diện tích, cả về mức độ thoái hóa

+ Phương thức canh tác lúa nước: đem hết rơm rạ ra khỏi đồng ruộng, bón ítphân hữu cơ so với việc tăng vụ và gieo trồng các giống mới năng suất cao, kinhnghiệm bòi dưỡng đất bằng các loại phân xanh Nhờ ngập nước mà các khoáng sétchứa kali bền hơn rất nhiều so với điều kiện đất trồng cạn,bảo vệ khá tốt nguồn cungcấp kali cho lúa nước.

+ Hàm lượng có trong đất của các chất dinh dưỡng cần thiết cho cây,

+ pH đất

+ Hàm lượng hữu cơ hay mùn trong đất

+ Dung dịch hấp thu

1.4 Các biện pháp bảo vệ độ phì của đất

Độ phì nhiêu của đất hay còn gọi là khả năng sản xuất của đất là tổng hợp cácđiều kiện, các yếu tố để đảm bảo cho cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt" Nhữngđiều kiện đó là: Đầy đủ các chất dinh dưỡng cần thiết ở dạng dễ tiêu đối với cây trồng

Độ ẩm thích hợp Nhiệt độ thích hợp Chế độ không khí thích hợp cho hô hấp của thựcvật và hoạt động của vi sinh vật Không có độc chất Không có cỏ dại, đất tơi xốp đảmbảo cho hệ rễ phát triển

- Do đó, muốn tăng độ phì nhiêu của đất và thu được năng suất cao, ổn định,cần phải tác động đồng thời các yếu tố đối với đời sống cây trồng Có thể dùng cácbiện pháp như thủy lợi, kỹ thuật làm đất, phân bón, chế độ canh tác, để cải tạo đất

- Ngoài luân canh cây trồng, các nhà khoa học đề xuất một số biện pháp kỹthuật khác để cải thiện và phục hồi độ phì nhiêu của đất Đó là cải thiện chất hữu cơtrong đất bằng cách bón phân hữu cơ hoặc phân rơm đã được ủ cho hoai Sử dụng cácloài nấm và vi khuẩn phân hủy rơm trả lại dinh dưỡng cho đất Tiến hành các biệnpháp làm đất thích hợp: Đối với canh tác rau màu nên làm ở ẩm độ thích hợp Đối vớicanh tác lúa nên sử dụng các loại máy cày nhỏ trong khâu chuẩn bị đất để hạn chế tácđộng nén dẽ trong điều kiện làm đất ướt Những biện pháp này cũng đã được thực hiện

mô hình thí nghiệm và cho kết quả khả quan

- Chống xói mòn ở đất dốc: trồng rừng, đặc biệt là rừng đầu nguồn, có tác dụnglàm giảm tốc độ dòng chảy, giữ đất và giữ chất dinh dưỡng cho đất

- Riêng đối với đất bạc màu: cải tạo kiểu đất, cày sâu dần, đưa sét lên bề mặt

- Chuyển đổi cơ cấu cây trồng, chuyển đất trũng thành đất chủ động nước, đấtlúa thành đất màu

- Thau chua, rửa mặn: hệ thống thủy lợi, chọn cây phù hợp, ém mặn, ém phèn

- Bón phân hữu cơ và vô cơ bảo đảm cân bằng hữu cơ cho đất, bón vôi cho đấtchua và đât phèn

- Bón phân hóa học vừa đủ, cân đối

- Lựa chọn cơ cấu cây trồng thích hợp

- Với đất trồng lúa: làm đất vào mùa đông, làm ải cho đất, làm cỏ sục bùn, bồidưỡng hữu cơ bằng việc bón phân hữu cơ, bón phân xanh như bèo hoa dâu, điềnthanh , sử dụng phân chuồng để năng cao độ phì, dung tro bếp

- Hạn chế tối đa việc sử dụng thuốc BVTV bằng các hóa chất độc hại và nếu cóđiều kiện thì sử dụng các chế phẩm sinh học, thảo mộc để thay thế

2 Kết cấu đất

2.1 Khái niệm

Trong đất, các hạt cơ giới thường không nằm riêng rẽ mà liên kết lại với

nhau để tạo thành những đoàn lạp - những cấu trúc riêng biệt hay còn gọi là

kết cấu đất

Như vậy, kết cấu đất là chỉ sự sắp xếp các hạt cơ giới trong đất Kết cấu

đất là sự phản ánh về số lượng, chủng loại các loại hạt kết trong một tầng

đất hay cả phẫu diện đất Các hạt kết của đất có hình dạng và kích cỡ khác

nhau Kết cấu đất được hình thành và phát triển cùng với quá trình hình thành,

phát triển và sử dụng đất

Theo Gedroi (1926) những đoàn lạp có kích thước nhỏ hơn 0,25 mm gọi

là những vi đoàn lạp, những đoàn lạp lớn hơn 0,25 mm gọi là đoàn lạp

lớn, hoặc còn gọi là những đại đoàn lạp

a Trạng thái tồn tại của kết cấu đất

Về phương diện hình thái, Zakharov phân cấu trúc đất thành 3 loại (Hình 2)

Hình 2: Các dạng cấu trúc đất theo phương diện hình thái (Theo

S.A.Zakharov)

Dạng kết cấu hình khối (I):

Có nhiều loại khác nhau, được phân ra bởi hình dạng bề mặt của hạtkết: Loại có bề mặt phẳng, góc cạnh ro ràng và loại có bề mặt phẳng và trònxen kẽ Hai loại này thường có đường kính lớn hơn 5 mm

- Cấu trúc viên: Có hình cầu, chủ yếu tìm thấy ở tầng A, có kích thướcnhỏ từ 1 -10mm, là loại hạt kết tốt của đất

Dạng kết cấu hình trụ (II):

Được phát triển theo chiều sâu Được hình thành ở các loại đất sét, đặcbiệt là keo sét montmorilonit như đất macgalít hay đất kiềm, đất mặn trongđiều kiện khô hạn Sự hình thành của loại hạt kết này tạo ra các khe hở lớn theochiều thẳng đứng Đất có loại hạt kết này thường thấm nước tốt

Dạng kết cấu hình tấm, phiến, dẹt (III):

Là dạng cấu trúc phát triển theo chiều ngang, dẹt, mảng Loại hạt kết nàyđược hình thành chủ yếu ở các loại đất có thành phần cơ giới nặng mới đượclắng đọng trong điều kiện khô hạn Loại này thường có độ bền kém, đượchình thành do sự trương co của các hạt sét

Bảng 1: Phân hạt kết theo kích thước: Đánh giá hạt kết theo kích thước (mm)

Bên cạnh những kết cấu lớn (> 0,25 mm), để đánh giá chấtlượng đất còn cần phải dựa vào đặc trứng của kết cấu nhỏ (vi đoàn lạp) Nhữngđoàn lạp có kích thước 0,01 - 0,25 tâm và bền trong nước là những vi đoàn lạp tốt

b Vai trò của kết cấu đất

Kết cấu đất là yếu tố quyết định đến độ xốp của đất, có nghĩa là tổng các khe hởtrong đất Đất có kết cấu không những có độ xốp cao mà còn có tỷ lệ giữa khe hờ manquản và khe hở phi mao quản phù hợp

Khe hở mao quản (nằm trong hạt kết) là nơi chứa nước, giữ nước của đất còn khe

hở phi mao quản (khe hở giữa các hạt kết) là nơi chứa không khí và tăng cường sứcthấm nước của đất , Với đất sét kết cấu kém, hạt cơ giới nhỏ nên các khe hở mao quản

là chủ yếu

Ngược lại ở đất cát, cấp hạt thô nên các khe hở phi mao quản chiếm đa số Có thểnói kết cấu đất là công cụ để điều tiết độ phì của đất

- Về chế độ nước :

Đất có kết cấu kém như đất sét, chủ yếu là khe hở mao quản nên thấm nước kém,

dễ bị úng ngập, nước chảy bề mặt phát sinh sớm về mùa mưa nhưng lại dễ bị hạn vềmùa khô Ngược lại với đất sét, đất cát do chủ yếu là khe hở lớn nên thấm nước nhanh,giữ nước kém, dinh dưỡng dễ bị mất do rửa trôi

Khắc phục được cả 2 yếu điểm trên, đất có kết cấu tốt vừa có khả năng thấm nướctốt và giữ nước tốt, đồng thời điều hòa chế độ không khí cho đất

- Về chế độ dinh dưỡng:

Do hạn chế của đất kết cấu kém về việc điều hoà chế độ nước và chế độ khôngkhí trong đất nên nó ảnh hưởng lớn tới quần thể vi sinh vật đất, tới quá trình tổng hợp vàphân giải chất hữu cơ, cung cấp dinh dưỡng cho cây, tạo chất độc trong đất

Ngược lại, đất cát có kết cấu kém thì môi trường oxy hóa mạnh ít tích lũy mùn cho đất

Độ ẩm trong đất không được duy trì liên tục nên cũng hạn chế quá trìng hòa tan dinhdưỡng, cung cấp cho cây Với đất có kết cấu tốt, do điều hòa được chế độ nước vàkhông khí, vi sinh vật hoạt động thuận lợi và cân bằng, tạo cho đất vừa cung cấp mùnvừa giải phóng dinh dưỡng cung cấp cho cây dễ dàng

Tóm lại có thể rút ra những ưu điểm của đất có kết cấu như sau:

- Đất tơi xốp,làm đất dễ dàng, hạt dễ mọc, rễ cây dễ phát triển

- Nước thấm nhanh mà vẫn giữ được nhiều nước

- Đất thoáng khí, đầy đủ oxy cho cây và vi sinh vật hoạt động

- Nước, không khí điều hòa với nhau Hai quá trình phân giải và tích lũy chất hữu

cơ cùng xảy ra do đó cây có đủ thức ăn và mùn vẫn được tích lũy

- Giảm được xói mòn do nước thấm nhanh khi mưa nên ít chảy tràn trên bề mặt.Mặt khác khi mưa to chỉ phá hủy những hạt kết lớn thành hạt kết bé

chúng sẽ ngưng tụ với nhau để tạo nên hạt kết cấp 1 Khi chưa trung hoà về điện hoặcchưa bão hòa, các hạt cấp 1 tiếp tục ngưng tụ ra hạt kết cấp 2 rồi cấp 3 (Hình 3).

Hiện tượng tụ keo xảy ra chủ yếu do keo mang điện trái dấu: Do keo đất mangđiện nên các keo mang điện trái dấu sẽ hút nhau để tạo thành trạng thái gắn Hiện tượng

tụ keo có thể xảy ra với cà các keo cùng dấu khi trong môi trường có chất điện giảimạnh hoặc do hiện tượng mất nước

Ngoài sự kết hợp giữa các hạt keo mang điện trái dấu hoặc cùng dấu như trên thì

sự kết hợp giữa các chất vô cơ và hữu cơ để tạo ra hạt kết nhỏ cũng có vai trò rất quantrọng

Quá trình hình thành hạt kết lớn:

Đây là quá trình kết gắn hạt đất nhỏ bằng các hạt kết dính Các chất kết dính cóthể là chất vô cơ như Ca2+, Fe3+, Al3+ hoặc keo hữu cơ, mùn, khoáng, các axit hữu cơ vàmuối của chúng

Theo Robert (1933) và Lutz (1934) thì trong đất đỏ vàng nhiệt đới, chua, Fe 3+

và Al3+ có vai trò quan trọng trong việc kết gắn tạo hạt kết Điều đó được lý giải bởi sựbiến đổi từ Fe3+ thành Fe2+ và ngược lại, giúp Fe có khả năng di chuyển và ngưng tụmạnh

Theo Baver và Harpen (1935) thì sét và mùn đều có vai trò rất quan trọng trongviệc hình thành kết cấu Tuy nhiên mùn có vai trò quan trọng hơn trong việc kết gắncác cấp hạt có đường kính lớn (như cát)

Vai trò của các chất kết gắn ở đây còn được thể hiện qua việc bao bọc qua hạt kếtkém bền được tạo bởi quá trình trương co của đất tạo ra các hạt kết bền hơn

Hình 3 : Sự hình thành những vi đoàn lạp khi ngưng tụ keo đất (Theo H.A.Katsinsh)

a Những phần 1 tử keo ban đầu và con của những chất điện li

b Những vi đoàn lạp ở giai đoạn l

c Những vi đoàn lạp ở lai đoạn 2

d Những vi đoàn lạp ở giai đoạn 3

e Những vi đoàn lạp ở giai đoạn 4

2.3 Các yếu tố tạo kết cấu đất

Nhóm 2: Quacầu nối Fe, Al:

Các hợp chất mùn tạo thành màng bao bọc xung quanh các hạt đất, gắn chúng lạivới nhau tạo kết cấu đất

Như vậy, ro ràng khi đất giàu mùn thì sẽ tạo ra nhiều kết cấu tốt, đất sẽ tốt

Thường các cation đa hoá trị như Fe3+, Al3+, Ca2+ có ý nghĩa hơn nhiều so với cácchuồn hoá trị I Nếu cation cùng hoá trị thì chuồn nào có bán kính thuỷ hoá nhỏ sứcngưng tụ sẽ lớn hơn

Theo thứ tự từ mạnh đến yếu thì: Fe3+>Al3+>Ba2+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+

Ngoài ảnh hưởng trực tiếp để tạo ra kết cấu, các chuồn còn ảnh hưởng gián tiếp

thông qua quá trình kết hợp với keo mùn, keo sét để nâng cao chất lượng kết gán

Trong các chuồn, Ca2+ được coi là chuồn quan trọng và có ý nghĩa nhất trongviệc tạo thành các hạt kết bền Tác dụng này là do CaCO3 một loại keo xi măng có ởtrong đất Vì vậy, bón vôi cho đất là một biện pháp tăng lượng keo xi măng can xi, tạokết cấu cho đất

Khí hậu ảnh hưởng đến quá trình hình thành đất nói chung nên tạo ra các loại đất

có thành phần cũng như hàm lượng mùn, Fe, Ca và độ chua khác nhau Đó là các yếu tốchủ đạo trong việc hình thành hạt kết

Ðất là một hệ thống đa phân tán phức tạp bao gồm các hạt có kích thước khácnhau Keo đất là những hạt rất ít tan trong nước, có đường kính rất nhỏ Về kích thướccủa hạt keo giữa một số tác giả không thống nhất Ðường kính hạt keo dao động từ0,01 - 10 mm (1 mm = 10-6 m) (Garrison Sposito), hoặc nhỏ hơn 1 mm (Nyle C.Brady, Ray R Well, Hinrich L Bohn, Brian L McNeal, George A O'connor), hoặcnhỏ hơn 0,2 mm (A.E Vozbutskaia) hoặc bán kính nhỏ hơn 1 mm (Van Olphen), Dokích thước của keo nhỏ như thế nên chúng thường lơ lửng trong dung dịch, có thể chuiqua giấy lọc phổ thông và chỉ quan sát được cấu tạo của chúng bằng kính hiển vi điệntử.

Số lượng keo trong đất rất khác nhau tuỳ theo loại đất, từ 1 2% (đất cát) đến 40 50% khối lượng đất (đất sét nặng) Ngay cả khi có hàm lượng rất nhỏ trong đất, keođất vẫn là đại diện chủ yếu cho khả năng hấp phụ của đất

-3.2 Phân loại

Dựa vào nguồn gốc hình theo keo đất được chia làm 3 loại:

a Keo vô cơ

Được tạo thành do tác dụng phong hóa đá hoặc do sự ngưng tụ các phân tửtrong dung dịch keo, đó là các keo có nguồn gốc từ các loại khoáng sét và hydroxitsắt, nhôm như: keo monmorilonit, keo illit, kaolinit, keo setquioxit Keo vô cơ bền , nóchỉ bị phá hủy sau một thời gian dài

* Cấu tạo của keo silicate

+ Khoáng sét 1:1: gồm chủ yếu là nhóm Kaolinite, ngoài ra còn có halloysite,nacrite và dickite

Các phiến sét của khoáng 1:1 cấu tạo bởi một lớp tứ điện sillic kết hợp với một lớp bátdiện nhôm bằng cầu nối Oxigen

+ Khoáng sét 2:1

Các phiến sét của khoáng 2:1 cấu tạo bởi hai lớp tứ điện sillic

Ba loại khoáng chủ yếu thuộc loại này bao gồm :

- Nhóm Smectite( khoáng có thể trương nở)

- Nhóm Vermiculite( khoáng trương nở có giới hạn )

- Nhóm Illite( khoáng không trương nở)

* Keo hydroxid Fe,Al:

- Gibbsite Al(OH) 3 là một loại keo hydroxid Al được tìm thấy do sự phong hóacủa khoáng nguyên sinh aluminosilicat

- Geothite (g FeOOH ) và hematite (a-Fe2O3) cũng là 2 loại keo hydroxid Fethường tìm thấy trong đất, được tạo thành do khoáng silicate nguyên sinh có chứanhiều sắt

b Keo hữu cơ

Được tạo thành do quá trình biến hóa xác hữu cơ trong đất, chủ yếu là keo củacác axit mùn: axit humic, axit fuvic, hoặc các chất hữu cơ thông thường: xenluloza,protein, linhin các keo hữu cơ vì có các nhóm định chức(-COOH; -OH; -NH2…) nên

có khả năng phân ly ra H+, do đó nó mang điện tích âm.Keo hữu cơ kém bền, nó cóthể bị phá huỷ rồi lại tạo thành ngay từ các sản phẩm phân giải xác động vật, thực vật

c Keo phức vô cơ- hữu cơ

Là sự kết hợp giữa keo vô cơ và keo hữu cơ, dấu điện tích của keo phụ thuộc vào bảnchất vô cơ và hữu cơ, tỷ lệ phối hợp của chúng và phản ứng môi trường

3.3 Cấu tạo keo đất

Theo Gorbunov keo đất có cấu tạo như sau: trong cùng là nhân keo, trên mặtnhân keo có lớp điện kép, lớp nằm sát hạt nhân gọi là lớp ion quyết định thế, lớp ionngoài mang điện trái dấu gọi là lớp ion bù Ða số ion của lớp ion bù nằm sát lớp ionquyết định thế gọi là tầng ion không di chuyển, những ion còn lại nằm xa cách tầngion quyết định thế làm thành tầng ion khuếch tán

Ða số keo đất có lớp ion quyết định thế mang điện âm Ðiều cần lưu ý là trongđất những ion trên lớp điện bù có thể trao đổi với những ion trong dung dịch tiếp xúcvới nó nên gọi là "tầng ion trao đổi" Tổng số cation trên tầng ion trao đổi tính bằng số

ly đương lượng gam (meq) trong 100 gam đất khô gọi là dung tích hấp phụ của đất.Keo đất giữ vai trò rất quan trọng vì chúng quyết định nhiều tính chất cơ bản của đất

về mặt lý học, hoá hoc, đặc biệt là đặc tính hấp phụ của đất Bởi vậy những lý luận về

keo được vận dụng rộng rãi trong lĩnh vực phân loại đất, cải tạo đất và bón phân chođất.

Keo đất có thể là dạng tinh thể hoạc vô định hình.Tướng phân tán của hệ keo gọi làmixen keo Một mixen keo có cấu tạo gồm 3 lớp:

- Nhân mixen: là tập hợp những phân tử vô cơ, hữu cơ hay hữu cơ – vô cơ, cócấu tạo tinh thể hoặc vô định hình: là những axit mùn; hydroxit sắt; nhôm; silic vànhững phân tử khoáng thứ sinh

Tính chất và sự phân ly của nhân mixen là yếu tố quyết định dấu điện tích của keo

- Lớp ion tạo điện thế: Trên bề mặt nhân keo có một lớp ion được tạo thành do

sự phân ly của nó hay do những nguồn gốc mang điện tích khác, gọi là lớp ion tạođiện thế.Dấu diện tích của keo chính là dấu của lớp ion tạo điện thế này

Keo silic, keo hữu cơ có lớp tạo điện thế mang dấu âm, gọi là keo âm; keohydroxit, Fe, Al trong môi trường axit có lớp ion tạo điện thế mang dấu dương gọi làkeo dương

- Lớp ion bù: vì hạt keo mang điện của lóp ion tạo điện thế và do sức hút tĩnhđiện mà tạo thành một lớp ion trái dấur bao bên ngoài hạt keo gọi là lớp ion bù

Lớp ion bù với lớp ion điện thế tạo nên lớp ion kép:

Do lực hút tĩnh điện của hạt keo phụ thuộc vào khoảng cách với lớp ion điện thế nênchúng chịu những lực hút tĩnh điện khác nhau, và phân thành hai lớp:

- Lớp ion cố định: gồm những ion bù ở gần hạt keo hơn, chiệu lực hút tĩnh điệnmạnh, bám chặt hơn lên hạt keo và hầu như không di chuyển

- Tầng ion khuyếch tán: gồm những ion cách xa hạt keo hơn của lớp ion bù,chịu sức hút tĩnh điện yếu nên dễ di chuyển ra ngoài dung dịch giữa các mixen keo

Hình 4 Sơ đồ cấu tạo mixenkeo (N.I.Grorbanov)

3.4 Tính chất và đặc tính của keo đất

a Tính chất

- Keo đất có điện tích lớn và có năng lượng bề mặt, nên có khả năng hấp phụ rấtlớn Năng lượng bề mặt của keo đất sinh ra ngay trên bề mặt tiếp xúc giữa keo đất vớidung dịch đất

- Keo đất mang điện tích nên có thể tham gia vào rất nhiều các phản ứng traođổi và các phản ứng khác

-Tính ưa nước và kỵ nước: do keo đất mang điện tích nên chúng không chỉ hútcác ion mà cả những phân tử có cực Vì phân tử nước có tính lưỡng cực nên thường bịcác keo hấp thụ Nếu keo âm thì đầu của của cực dương( H+) tiếp xúc với keo vàngược lại Quá trình này gọi là quá trình hydrat hóa của keo Dựa vào mức độ hydrathóa, keo đất chia làm 2 nhóm:

+Keo ưa nước có độ hydrat hóa cao, màng nước bao xung quanh dày, nhưkeo axit humic, axit fuvic, keo axit silixic

+ Keo không ưa nước có mức độ hydrat hóa thấp, màng nước bao xungquanh mỏng như: hydroxit sắt, nhôm, kaolinit

- Tính tụ keo và tán keo: khả năng chống lại sự gắn kết của những phân tử keolại với nhau trong dung dịch do ảnh hưỡng của những chất điện phân, phản ứng củamôi trường…giữ cho keo ở trạng thái phân tán ( trạng thái sol) gọi là khả năng tán keo

và keo ở trạng thái này gọi là keo tán hay sol keo

- Sự chuyển keo ở trạng thái phân tán sang trạng thái ngưng tụ, gọi là sự tụ keo(trạng thái gel) Quá trình ngưng tụ keo là do keo mất các màng nước hoặc do keo trởnên trung hòa điện tích khi kết hợp với các phân tử (hạt keo) có điện tích trái

b Ðặc tính cơ bản của keo đất

- Khi nghiên cứu keo đất người ta thấy có 4 đặc tính quyết định nhiều tính chất

là đất cát

*Keo đất có năng lượng bề mặt

Các phân tử trong hạt keo chịu những lực tác động xung quanh như nhaunên không có gì đặc biệt Phân tử trên bề măt hạt keo chịu các lực tác động xungquanh khác nhau vì nó tiếp xúc với thể lỏng hoặc thể khí bên ngoài Do các lực nàykhông thể cân bằng lẫn nhau được, từ đó sinh ra năng lượng tự do, sinh ra năng lượng

bề mặt chỗ tiếp xúc giữa các hạt keo với môi trường xung quanh Thành phần cơ giớiđất càng nặng thì tỷ diện càng lớn và do đó năng lượng bề mặt càng lớn, khả năng hấpphụ vật chất càng cao

* Keo đất có mang điện:

Đây là một đặc tính rất quan trọng của keo đất mà các hạt đất có kích thướclớn không có Do hạt keo có kích thước rất nhỏ nên hạt nhân của keo có thể hấp phụlên trên bề mặt các ion khác nhau Sự hấp phụ này phụ thuộc vào bản chất của keo.Tuỳ thuộc vào cấu trúc của hạt keo mà keo đất có thể mang điện âm hoặc điện dương.Trong đất có keo âm, keo dương và keo lưỡng tính Phần lớn keo đất mang điện âm

* Keo đất có tác dụng ngưng tụ keo đất có thể tồn tại ở hai trạng thái khác nhau:

Trạng thái keo tán (sol) và trạng thái keo tụ (gel) Khi những hạt keo phân

bố trong một thể tích nước thì chúng nằm xa cách nhau, đó là trạng thái sol (hayhydrosol) Trong trường hợp này môi trường phân tán là nước, tướng phân tán là cáchạt keo Như thế sol chỉ keo ở trạng thái lơ lửng trong chất lỏng Hiện tượng này docác nguyên nhân: do thế điện động (điện thế zeta) làm cho các hạt keo đẩy nhau khôngtiến lại gần nhau được, hoặc do màng nước bao bọc ngoài keo ngăn cản không chochúng dính liền nhau

Song trong thiên nhiên lại có cả quá trình ngưng tụ, nghĩa là quá trình biếnsol thành gel Quá trình này chỉ xảy ra khi keo bị trung hoà điện hoặc sức hút giữachúng lớn hơn sức đẩy Sự ngưng tụ keo có thể do những nguyên nhân chính sau:

+ Keo ngưng tụ do tác dụng của chất điện giải: đây là nguyên nhân chủ yếu Ionchất điện giải tiếp xúc với hạt keo, điện của keo sẽ bị trung hoà bởi ion mang điện tráidấu Ta biết, đa số keo đất mang điện âm nên nói chung chúng bị ngưng tụ do cócation trong dung dịch đất Do chất điện giải là một muối, các ion của muối này hydrathoá lấy nước của hạt keo, làm giảm bề dày màng nước giúp cho chúng có thể gầnnhau; mặt khác ion muối ngăn cản khả năng điện phân của các cation trao đổi làmgiảm điện thế zeta Cả hai nguyên nhân đó dẫn tới hiện tượng keo đất liên kết với nhau

mà ngưng tụ Hoá trị của cation càng cao thì sức ngưng tụ keo càng mạnh Nghiên cứu

sự ngưng tụ keo sét Gedroiz thấy rằng sức ngưng tụ của cation hoá trị II lớn gấp 25 lầncation hoá trị I, cation hoá trị III gấp 10 lần cation hoá trị II Các cation hoá trị 1 như

Na+, K+, H+ có tác dụng ngưng tụ nhưng không bền, khi chất điện giải trong dung dịch

bị rửa trôi thì xảy ra hiện tượng tán keo

+ Keo ngưng tụ do hiện tượng mất nước: tuỳ khả năng giữ nước người ta chiakeo thành keo ưa nước và keo ghét nước Keo ưa nước trên bề mặt có những phân tửnước hoặc chất lỏng như dung dịch đất Những keo ưa nước như gelatin, axit silicic,nhựa cây, một vài chất hữu cơ trong đất, một số keo sét Keo ghét nước như hydroxítsắt, kaolinit Chúng không có màng nước xung quanh nên dễ ngưng tụ, chỉ cần dùngdung dịch muối nồng độ thấp Trái lại các keo ưa nước chỉ ngưng tụ trong trường hợp

chất điện giải ở nồng độ cao Những lúc thời tiết hanh khô hoặc hạn hán kéo dài làmcho đất khô thì keo ưa nước cũng có thể ngưng tụ do màng nước quanh nó bị mất.

+ Keo ngưng tụ do sự liên kết hai hạt keo mang điện trái dấu

Như trên đã nói, đa số keo đất mang điện âm Tuy nhiên vẫn gặp một số keo mangđiện dương như keo Fe(OH)3, Al(OH)3, khi keo âm và keo dương kết hợp với nhau,sau lúc trung hoà điện tạo thành gel hỗn hợp Nếu số lượng keo âm nhiều gấp bội keodương thì các keo âm bao bọc keo dương tạo thành màng bảo vệ mang điện âm, kếtquả lại tạo thành sol

3.5 Tầm quan trọng của keo đất đối với cây trồng

Keo đất giữ vai trò rất quan trọng vì chúng quyết định nhiều tính chất cơ bảncủa đất về mặt lý học, hoá hoc, đặc biệt là đặc tính hấp phụ của đất Bởi vậy những lýluận về keo được vận dụng rộng rãi trong lĩnh vực phân loại đất, cải tạo đất và bónphân cho đất

Như ta đã biết:

Nước trong đất hoà tan các muối khoáng của đất được gọi là dung dịch đất.Trong đất cát hạt keo sét có đường kính nhỏ hơn 0,002 mm( pha rắn ) và dung dịch đất(pha lỏng) tương tác với nhau chung quanh bề mặt tiếp xúc giữa hai pha Chính bề mặtnày là nơi chủ yếu xảy ra các phản ứng hoá học trao đổi ion và là nơi cây trông hấpthu chất dinh dưỡng Thường keo đất mang điện tích âm (-), để trung hoà lượng điệntích đó, một lượng dư thừa cation mang điện tích dương (+) buộc phải hiện diệnchung quanh bề mặt keo đất hay nói cách khác là những cation này bị keo đất hút Một

số keo đất khác mang điện tích dương và có khả năng hút các anion mang điện tích âm(-)

Theo trên, keo đất mang điện tích âm, do đó một số cation trong dung tích đất

dễ bị keo đất mang điện âm hút dính ở phía ngoài hạt keo Tạm thời các cation khôngthể tách khỏi bề mặt keo đất được nếu như không có chất nào để thay thế vì cần phảiđảm bảo tính trung hoà về điện tích của vật thể trong tự nhiên Hiện tượng này gọi là

sự hấp phụ ion của keo đất

Như vậy, giữa các ion trong dung tích đất và các ion bị hấp phụ trên bề mặt keođất có một thế cân bằng Rễ cây trồng muốn lấy các cation cần thiết phải phóng thích

ra ion H+ để đổi lấy cation trên bề mặt keo đất Trong các trường hợp như trời mưa,bón phân vào đất… làm cho thành phần và nồng độ cation trong dung dịch đất thayđổi thì thế cân bằng này sẽ bị phá vỡ, các cation trên bề mặt keo đất sẽ hoán chuyễnvới các cation trong dung dịch đất Đây là hiện tượng trao đổi cation

Nhờ có hiện tượng hấp phụ ion mà đất giữ được các dưỡng chất tránh được hiệntượng mất dưỡng chất do rữa trôi hoặc trực dị Ngoài ra, các ion được thải ra cũngđược đất giữ lại không thải vào nước ngầm Tuy nhiên việc hấp phụ quá nhiều cationvào keo đất sẽ ảnh hưởng bất lợi đến sự tồn tại của vi sinh vật đất

Nhờ hiện tượng trao đổi ion mà các cation đang bị hấp phụ trên bề mặt keo đấtchuyển vào dung dịch đất cho cây trồng sử dụng ( Như NH4+, K+, Ca2+ )

4 Độ hấp phụ của đất

4.1.Khái niệm chung

- Hấp phụ là đặc tính của đất có thể hút được các chất rắn, chất lỏng hoặc chấtkhí hoặc làm tăng nồng độ của các chất đó trên bề mặt của hạt keo đất Đất có khảnăng hấp phụ là nhờ keo đất có tỷ diện lớn nên có năng lượng bề mặt lớn Vì vậy keođất đóng vai trò quyết định đối với sự hấp phụ của đất Thành phần keo đất khác nhau

sự hấp phụ của đất diễn ra khác nhau và có ảnh hưởng rất lớn đến độ phì nhiêu đất

- Bemmelen (Hà Lan) lần đầu tiên chỉ ra rằng keo đất là cơ sở của tác dụng hấpphụ, tác dụng này phụ thuộc chất mùn, hydroxyt sắt và oxit silicic trong đất Năm

1908, Gedroiz (Liên xô cũ) tìm ra quy luật hấp phụ, khẳng định khái niệm hấp phụmột cách chính xác Gedroiz cho rằng, tính hấp phụ của đất liên quan đến phức hệ hấpphụ, phức hệ ấy không tan trong nước, thành phần khoáng của nó là nhôm silicat,thành phần hữu cơ của nó chủ yếu là mùn, đó là các loại keo đất Gedroiz chia khảnăng hấp phụ của đất thành 5 dạng: hấp phụ sinh học, hấp phụ cơ học, hấp phụ lý học,hấp phụ hoá học và hấp phụ lý hoá học

4.2 Các dạng hấp phụ của đất

a Hấp phụ sinh học

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

và anion trong đất Những ion dễ di chuyển trong đất được rễ cây và vi sinh vật hútbiến thành những chất hữu cơ không bị nước cuốn trôi Rễ cây, thân cây sau lúc chết

đi sẽ tích luỹ xác hữu cơ trong đất Vi sinh vật phân giải xác hữu cơ này, do đó có quátrình hấp phụ sinh học Vi sinh vật cố định đạm cũng là một hình thức hấp phụ sinhvật

Sự trao đổi cation giữa đất và rễ cây đã được nghiên cứu nhiều trong nhữngnăm gần đây Nhiều thí nghiệm khẳng định rằng, ngoài hiện tượng cây hút thức ăndưới dạng ion từ dung dịch đất, cation và anion có thể đi từ đất vào cây theo quá trìnhtrao đổi ion Do rễ cây hô hấp thải ra CO2 CO2 kết hợp với H2O trong đất tạo thành

H2CO3 Axit này phân li: H2CO3 = H+ + HCO3ֿ H+ khuếch tán đến keo đất và tại đó nótrao đổi với Ca2+, Mg2+, K+ và cation khác hấp phụ ở keo đất, còn các anion HCO3ֿ traođổi với NO3ֿ, SO42ֿ, và PO43ֿ H2CO3 còn có tác dụng hoà tan các muối khoáng khác(phosphat, sulfat ) có trong đất giúp cho cây có thể hút được các ion này

b Hấp phụ cơ học

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

hở của đất, ví dụ: những hạt sét, xác hữu cơ, vi sinh vật Ðây là dạng hấp phụ phổbiến trong đất Hiện tượng này thấy ro nhất khi mưa, nước mưa đục do lẫn cát, sét nhưng khi thấm sâu xuống các tầng đất dưới, nước mạch chảy vào giếng, nước trở nêntrong, vì khi thấm qua các tầng đất, các chất lơ lửng trong nước đã bị hấp phụ cơ học

Nguyên nhân của hấp phụ cơ học do kích thước khe hở trong đất bé hơn kíchthước các vật chất hoặc bờ khe hở gồ ghề làm cản trở sự di chuyển các hạt hoặc cácvật chất mang điện trái dấu với bờ khe hở nên bị hút giữ lại

Có trường hợp hấp phụ cơ học không lợi cho quá trình hình thành đất như làm xuấthiện trong đất những lớp quá nhiều keo sét, đất trở lên chặt do đó lý tính xấu Nhưngmặt khác, nhờ tính hấp phụ này mà các phần tử đất không bị rửa trôi xuống sâu

c Hấp phụ lý học (hấp phụ phân tử)

Hấp phụ lý học là sự thay đổi nồng độ của các phân tử chất tan trên bề mặt cáchạt đất

Nguyên nhân của hiện tượng hấp phụ lý học do tác dụng của năng lượng bề mặtphát sinh ở chỗ tiếp xúc giữa các hạt đất với dung dịch đất (hoặc không khí) Nănglượng bề mặt phụ thuộc sức căng bề mặt và diện tích bề mặt Vật chất nào làm giảmsức căng mặt ngoài của dung dịch đất sẽ tập trung trên mặt hạt keo, đây là sự hấp phụdương Ví dụ axit axetic có tác dụng làm giảm sức căng mặt ngoài của dung dịch đất

sẽ được tập trung trên mặt hạt đất Vật chất nào làm tăng sức căng mặt ngoài của dungdịch đất thì bị đẩy ra khỏi keo đất để đi vào dung dịch, sự hấp phụ này gọi là hấp phụ

âm Ví dụ phân tử đường làm tăng sức căng mặt ngoài của dung dịch đất sẽ bị đẩy rakhỏi keo đất để đi vào dung dịch đất

Tóm lại, bất kỳ một sự chênh lệch nào về nồng độ ở chỗ tiếp xúc giữa hạt keovới môi trường xung quanh cũng sinh ra tác dụng hấp phụ lý học

Ngoài phân tử các chất hoà tan, đất còn hấp phụ chất khí Ðất khô hấp phụkhông khí rất chặt Khả năng hấp phụ các chất khí từ mạnh đến yếu thứ tự như sau:hơi nước, NH3, CO2, O2, N2 Ðất càng nhiều mùn càng hấp phụ nhiều NH3, CO2, vànước Khả năng hút khí và hơi nước của đất phụ thuộc thành phần chất rắn trong đất

Vì vậy đất có khả hấp phụ khí NH3 sinh ra trong quá trình phân giải chất hữu cơ chứađạm Ở đây ta càng thấy ro lợi ích của việc trộn đất bột khô với phân chuồng khi ủphân Ðất bột hút NH3 được tạo ra trong quá trình ủ phân, làm giảm sự mất đạm

Sự hấp phụ hoá học là nguyên nhân tích luỹ P và S trong đất, làm cho 2 nguyên

tố này bị "giữ chặt" trong đất

e Hấp phụ lý hoá học (hấp phụ trao đổi)

Hấp phụ lý hoá học là đặc tính của đất có thể trao đổi ion trong phức hệ hấp phụvới ion của dung dịch đất tiếp xúc Trong dung dịch đất, các axit vô cơ và muối củachúng phân ly thành cation và anion Khi dung dịch đất tác động với keo đất, keo đấtkhông những chỉ hấp phụ các phân tử (hấp phụ lý học) mà còn hấp phụ cả ion nữa.Nếu lấy một ít đất đỏ (chua) tác động với dung dịch NH4Cl rồi lọc ta sẽ phát hiệntrong dịch lọc chứa nhiều H+ còn NH4+ thì giảm Quá trình trao đổi ion này có thể biểuthị bằng phản ứng sau:

Từ đó ta thấy thực chất của hấp phụ lý hoá học là sự trao đổi ion trên keo đấtvới ion trong dung dịch quanh keo Hiện tượng này xảy ra khi thay đổi độ ẩm, khi bónphân, khi nước ngầm dâng lên, khi tưới nước cho đất, nghĩa là khi có sự chênh lệchnồng độ của phản ứng thuận nghịch Trong đất có keo âm và keo dương nên đất cókhả năng hấp phụ cả cation và anion nhưng hấp phụ cation là chủ yếu vì phần lớn keođất là keo âm Hấp phụ trao đổi ion có ảnh hưởng rất lớn tới độ phì nhiêu đất, các tínhchất vật lý, hoá học đất cũng như dinh dưỡng cây trồng

5 Phương pháp cải tạo đất

Những loại đất xấu, đất bạc màu, đất thoái hoá thường mang những nhược điểmgây hại cho cây trồng như đất bị mất tầng canh tác, nghèo kiệt dinh dưỡng, đặc biệt lànghèo chất hữu cơ, bị khô hạn, chai cứng hoặc bị ngập úng nước, bị chua hoá, mặnhoá do vậy mà hiệu quả sản xuất thu được không cao Để có thể tiếp tục canh tácđược trên vùng đất bạc màu đưa lại hiệu quả kinh tế ta cần phải cải tạo đất bạc màubằng các biện pháp tổng hợp như luân canh cây trồng, thâm canh hợp lý, phân bón,thuỷ lợi sau đây:

- Thuỷ lợi:

Đây là biện pháp kỹ thuật quan trọng hàng đầu trong việc cải tạo lại đất bạcmàu Việc tưới tiêu nước chủ động, khoa học bằng một hệ thống kênh mương hoàn

chỉnh nhằm cải thiện độ phì đất bạc màu, tăng độ ẩm, cải thiện được các đặc tính lýhoá trong đất, làm cho đất tơi xốp hơn, khả năng kết dính tốt hơn, giữ nước tốt hơn,giúp hệ vi sinh vật trong đất hoạt động tốt hơn tạo điều kiện cho cây trồng sinh trưởng,phát triển tốt hơn.

- Biện pháp hữu cơ :

Bao gồm chuyển đổi cơ cấu cây trồng hợp lý và tăng cường bón lót bằng cácnguồn phân hữu cơ như phân chuồng, phân xanh, phân bắc để cải tạo và tăng độ phìcho đất Tuy nhiên khi sử dụng, phân hữu cơ phải được ủ hoai mục để không gây ônhiễm môi trường và không gây hại cho cây trồng Ngoài ra có thể sử dụng các loạichất thải nông nghiệp như rơm, rạ, mùn trấu, rác sinh hoạt, than bùn để sản xuấtphân hữu cơ vi sinh dùng làm chất cải tạo đất rất tốt

- Đa dạng hoá cây trồng:

Mục đích: nhằm đạt hiệu quả thu nhập cao trên cùng một đơn vị diện tích canhtác đồng thời góp phần cải tạo đất bằng cách trả lại độ màu mỡ lâu dài cho đất bạcmàu Một số công thức trồng trọt có thể áp dụng trên đất bạc màu như:

+ Công thức 2 vụ: gồm 1 vụ lúa và 1 vụ rau màu như ngô khoai, lạc, đậu đỗxen với rau

+ Công thức 3 vụ: gồm 1 vụ lúa, 1 vụ rau màu hè thu và 1 vụ rau đông xuân.Trên những vùng đất bạc màu ta nên trồng xen hoặc luân canh cây trồng chínhvới các loại cây thuộc họ đậu, thân mềm, dùng thân, lá làm phân xanh với hàm lượngdinh dưỡng cao, bộ rễ phát triển khoẻ không kén đất, rễ có nốt sần có khả năng cốđịnh đạm, giúp cải tạo độ phì nhiêu của đất rất tốt

Trong số các loại cây đó, có đậu Hồng đáo được nhập vào Việt Nam từ năm

1970, sử dụng trồng xen với cây trồng hàng năm, hoặc trồng vào thời kỳ đầu của câylâu năm như cà phê, cao su, cây ăn quả các loại để cải tạo đất Ngoài việc trồng để làmphân, cải tạo đất, đỗ Hồng đáo còn cho hạt là nông sản có giá trị

Cây đậu Mèo Thái Lan được đưa vào trồng ở Tây Nguyên từ năm 1993 Loạicây này có sinh khối hữu cơ cao, có thể gieo giữa hai hàng cao su, hoặc trồng trênvùng đất trống đồi trọc để phủ đất và làm phân xanh

Cây Kutdu (sắn dây dại) là loại dây leo được gieo bằng hạt, hoặc giâm bằngcành dùng trồng giữa các hàng cao su, hoặc trong vườn cây ăn quả lâu năm để phủ đất

và cắt làm phân xanh

Qua thực tế nghiên cứu, Trung tâm nghiên cứu đất, phân bón và môi trường TâyNguyên đã xác định các loại cây Muồng hoa vàng hạt lớn và Muồng hoa vàng hạt nhỏ

là những loại dễ trồng với năng suất chất xanh cao Cả hai loại cây Muồng hoa vàngnày có thể gieo thuần phủ đất, gieo thành băng chắn gió, che bóng tạm thời, chống xóimòn đất, gieo giữa các hàng cao su, cà phê, hoặc cắt làm phân xanh

Các loại cây Cốt khí, đậu Săng, đậu Kiếm là những loại được trồng phổ biếntrên vùng đất đồi núi để cải tạo đất và chống xói mòn Các loại cây này đều phát triểnkhoẻ, rễ bám sâu, có năng suất cao, hàm lượng dinh dưỡng trong thân, lá nhiều Đốivới các loại cây như giống cỏ Stylosanthes, Thảo quyết minh và cây đậu Fleimingiađược Trung tâm trồng thực nghiệm và nghiên cứu nhiều năm đã cho kết quả khả quan

về việc trồng làm phân xanh và cải tạo đất phù hợp với điều kiện sản xuất ở TâyNguyên

Trong quá trình nghiên cứu, phân tích hàm lượng dinh dưỡng của các loại câytrên cho thấy: trong 3 thành phần N, P, K thì đạm chiếm hàm lượng cao, tiếp đến làkali và lân (P2O5) Riêng nhóm cây đứng có hàm lượng đạm và kali cao hơn hẳn cácloại cây nhóm thân bò và thân bụi Đây là cơ sở giúp cho nhà nông hiểu được đặcđiểm sinh thái của các loại cây trên để trồng làm phân bón hữu cơ cải tạo đất và chốngxói đất, nhằm sản xuất kinh doanh đạt hiệu quả kinh tế cao

- Che phủ đất:

Đây cũng là một biện pháp rất thích hợp đối với những vùng đất bạc màu giúphạn chế bốc hơi nước, giữ ẩm cho đất, chống gió rét, hạn chế cỏ dại và giữ ấm cho câytrồng, giúp phân phối đều nước không gây úng thối cho cây trồng, giúp hệ vi sinh vậttrong đất hoạt động tốt sẽ làm cho đất tơi xốp, thoáng khí hơn, giúp cho hệ rễ câytrồng phát triển tốt

- Biện pháp làm đất:

Đặc điểm của đất bạc màu thường là khô, cứng do đó hạn chế xới xáo để tránhmất nước do bốc hơi, nhất là vào thời kỳ khô hạn Chỉ nên kết hợp xới xáo khi làm cỏ,bón phân, tưới nước Nếu trồng lúa trên đất bạc màu thì không nên xếp ải dễ làm đấtmất thêm nước, hệ vi sinh vật còn sót lại trong đất sẽ bị chết, đất càng trở nên chai