CHƯƠNG 4 BÀI 2
Cấu trúc, dung trọng, độ rổng đất
Mục tiêu
• Mô tả cấu trúc, sự hình thành và tầm quan trọng
của cấu trúc
• Liệt kê các yếu tố cải thiện tính bền của đòan
lạp và tại sao nông dân mong muốn đất có đòan lạp bền vững.
Quan hệ giữa Cấu trúc và khả năng bền vững của đòan lạp : cấu trúc mạnh, đòan lạp bền vững!
1. Định nghĩa Cấu trúc
–
Sự sắp xếp của các hạt của đất
2. đòan lạp bền vững
–
Mức độ dễ hay khó vỡ của bề mặt thổ nhưỡng?
Mục tiêu của quản lý đất tốt
Dung trọng thấp Nhiều đại tế khổng đòan lạp bền vững
Cấu trúc đất • Sự sắp xếp các thành phần hạt nguyên sinh thành các tập hợp được gọi là đoàn lạp hay bề mặt thổ nhưỡng
• Tác nhân liên kết:
• Thành phần quan trọng nhất là OM
• Thạch cao – giúp đất sét hình thành đoàn lạp (kết
cụm?)
– rễ cây (các chất do rễ tiết ra), – chất hữu cơ (OM), – và sét
Sự khác nhau giữa sa cấu và cấu trúc
• Sa cấu = các kích thước hạt
(% cát, thịt, sét)
• Cấu trúc = sự sắp xếp của các hạt này
Tại sao có cấu trúc
• Các hạt liên kết với nhau nhờ các hợp chất hữu cơ và một số chất vô cơ có tính “keo”
– Nguồn sinh học: polysaccharides, phức hữu cơ, proteins, sự đào bới của động vật (giun đất), tăng cường sự hình thành cấu trúc và tính bền vững của đòan lạp.
– Nguồn khoáng học : oxides, carbonates,
silicates (hạt sét)
Đặc điểm của cấu trúc
1. Kiểu/dạng:
Daïng cuûa ñoaøn laïp
– Bốn (4) dạng cấu trúc chính
2. Kích thước
• Hạt/ hình cầu (A), phiến (E), khối (B), lăng trụ (B)
3. Mức độ:
Möùc ñoä roõ raøng
•
– Mịn, trung bình, thô
– Mạnh, trung bình, yếu Thông thường, – Nếu nhiều sét cấu trúc MẠNH, KHỐI TO – Nếu nhiều OM cấu trúc HẠT/VIÊN, HÌNH CẦU
Dạng cấu trúc: a. hình cầu
Chỉ hình thành ở tầng A Dễ thay đổi Giàu OM
Dạng cấu trúc: b. hình phiến
Thường hình thành ở tầng E Do mẫu chất vận chuyển Do tác động cơ họïc: nén chặt
Dạng cấu trúc: c. hình khối
Khối góc cạnh
Thường hình thành ở Tầng B, vùng khí hậu ẩm. Có thể hình thành ở tầng A
Bán khối góc cạnh
Dạng cấu trúc: d. hình trụ
Hình cột) Đỉnh tròn Luôn hình thành ở tầng B Vùng khô hạn, bán khô hạn
Na cao, sét bị phân tán Sodium induced – disperses clays
Hình trụ (đỉnh phẳng, hình khối)
Ghi chú cấu trúc đất
MỨC ĐỘ KÍCH THƯỚC
DẠNG
• Trung bình, thô, bán khối góc cạnh • Yếu, trung bình, phiến • Mạnh, rất thô, hình trụ • Trung bình, rất mịn, hình cầu
đoàn lạp (aggregates) = đơn vị cấu trúc
Cấu trúc mạnh, đoàn lạp bền vững!
• Hàm lượng chất hữu cơ • Hàm lượng và loại sét • Hàm lượng khoáng có tính kết cụm (calcium
carbonate, thạch cao, vv.)
a. đoàn lạp
• đòan lạp chứa rất nhiều vi tế khổng; phần diện
tích giữa các đoàn lạp là các đại tế khổng
Đại tế khổng
Đất cát thô
đoàn lạp (đất thịt)
Đại tế khổng Vi tế khổng
b. Tính bền vững của đoàn lạp
c. Tại sao đoàn lạp có tầm quan trọng rất lớn trong đất nông nghiệp?
• Tăng độ rổng • • Tăng tốc độ thấm ban đầu, tăng tốc độ tiêu • nước, giảm lượng nước chảy tràn trên mặt đất
• • Tăng khả năng giữ nước của đất
d. Khi đoàn lạp bị phá hủy…
e. Các đìêu kiện cải thiện tính bền vững của đoàn lạp
Ít cày xới 1. 2. Mật độ rễ cao 3. Sinh khối nấm cao 4. Hàm lượng chất hữu cơ cao 5. Hàm lượng sét cao
f. ảnh hưởng của chất hữu cơ đến tính bền của đoàn lạp
Đất ẩm Đất khi khô
OM cao OM cao OM thấp OM thấp
g. ảnh hưởng của rễ và làm đất đến tính bền của đoàn lạp
h. ảnh hưởng của làm đất đến tính chất đất
120
100
80
60
Không làm đất No-Till Cày không lật Chisel Plow Cày lật Moldboard Plow
e g a t n e c r e P
40
20
0
Tính bền Aggregate của đoàn lạp Stability
Available Khả năng giữ Water nước hữu dụng
Chất Organic hữu cơ Matter
Cày chảo
• giảm thảm thực vật tự nhiên • cày sâu, và vùi sâu thực vật vào trong đất • lật phần bên dưới chứa nhiều mùn lên trên • chất hữu cơ phân giải nhanh • thường tiến hành từng vụ
• phá vỡ đất •Phủ dư thừa thực vật • chỉ phá tầng đất cứng, không lật tầng mặt
Cày không lật
Hệ thống không làm đất – gieo hạt trực tiếp
Không phá vỡ cấu trúc đất Luôn yêu cầu thuốc diệt cỏ
• Hạn chế tối đa sự xáo trộn đất trước khi gieo trồng
• Đặc biệt là hạn chế rất lớn sự xói mòn đất
• Tiết kiệm năng lượng và thời gian
Dư thừa thực vật được bỏ lại trên mặt đất, cung cấp OM
• Nơi sinh sống của động vật
• Nâng cao hàm lượng chất hữu cơ, cải thiện chất lượng và khả năng sản xuất của
đất.”
Tại sao chúng ta KHÔNG MUỐN áp dụng kỹ thuật không làm đất?
• kỹ thuật mới, đắt tiền!
• chim chuột – ăn mất hạt giống!
• dư thừa thực vật có thể chứa nguồn bệnh!
• cỏ dại!
• cấu trúc đất tốt lên = tiêu nước tốt và phân bón hóa học nhanh chóng di chuyển xuống tầng sâu!
Cây che phủ: Crimson clover Trifolium incarnatum
Tại sao chúng ta không nên làm đất khi đất quá ẩm ướt
• Tính bền của đoàn lạp giảm khi đất ướt
• Khi đoàn lạp bị vỡ, tế khổng sẽ bị bít
• Có thể mặt đất bị đóng ván, ngăn cản sự thấm
của nước và sự nẩy mầm của hạt.
Trọng lượng đất = dung trọng x thể tích
• Dung trọng BD = trọng lượng đất khô / tổng thể tích ( grams/cc) • Trọng lượng đất = BD x thể tích • BD được xác định với trọng
lượng đất khô (không tính nước trong đất)
• BD thay đổi khi độ rổng thay đổi
vd. Nén chặt = > BD
• BD phổ biến của tầng đất mặt =
1.1 - 1.4 g/cc
• BD tầng sâu = 1.3 - 1.7 g/cc
Đất cày
trọng lượng 1 ha lớp đất cày
TL đất/ha-20cm = D x W = 2.400 tấn Độ sâu: 20cm, BD:1,2g/cc
D W
Tính lượng đất mất/ha
• 1 g nước = 1cc • & 1 m3 nước = 1000kg
• Ví dụ đất có BD = 1.2g/cc hay • Đất nặng hơn 1,2 lần so với nước hay • 1m3 đất = 1.200kg
BD
• Đất có BD =1.2g/cc, nếu mất 10mm, tính lượng đất mất?
• tính: BD=trọng lượng ÷
tổng thể tích, hay
• 1.2 x 10.000 x 0,01m= 120 tấn/ha
Tỉ trọng hạt PD
• Tỉ trọng = trọng lượng đất khô/ thể tích phần rắn • Tỉ trọng trung bình của đất @ 2,65g/cc
1 ring đất = 300 cc, Độ rỗng = 165 cc, Thể tích phần rắn = 135cc , Trọng lượng đất khô = 358g Tỉ trọng = 358g ÷ 135 = 2.65 g/cc BD = 358 ÷ 300 = 1.19 g/cc Độ rỗng = (165 ÷ 300) x 100 = 55%
Ví dụ:
Tỉ trọng & độ rỗng
• Tỉ trọng = trọng lượng đất
khô/thể tích phần rắn • Tỉ trọng đất @ 2.65 g/cm3
(đất khóang)
• Giữa các hạt vô cơ và hữu cơ là các khỏang trống gọi là TẾ KHỔNG
• Nước chứa trong các tế khổng là nước trong đất • Độ rỗng ảnh hưởng trực tiếp đến sự di chuyển của nước trong đất
so sánh DUNG TRỌNG VÀ TỈ TRỌNG
g/cm3 = Mg/m3
1.32g
1.32g
Độ rỗng
• Độ rỗng (P) = thể tích các tế khổng (phần rỗng)/ tổng thể tích đất.
• P = thể tích tế khổng/ tổng thể
tích đất
• P = {1 –{ BD ÷ PD} }x100 hay • P={1-(1.19 ÷ 2.65)}x100 = 1- .44=.56 x 100 = 55%
Số liệu từ slide trước: Độ rỗng = (165 ÷ 300) x 100 = 55%
Tính ổn định của đất
• vôi, cement, và silica dùng để tăng tính ổn định.
• vôi rất có hiệu quả trên đất sét, có thể dùng với cement, silica.
Sức bền- ĐỘ CHẶT của đất
• Lực dùng để xuyên
phá đất
• Làm đất-đất nặng, đất
nhẹ
Làm đất
• Làm đất – tiến trình cổ xưa nhất trong nông nghiệp nhằm cải
•
thiện khả năng sản xuất của đất. .
Làm đất-ngày xưa
Làm đất-hiện đại
• Làm đất là khâu tiêu hao năng lượng nhiều hơn bất cứ khâu nào khác trong sản xuất cây trồng.
• yêu cầu thời gian.
Làm đất-mục tiêu
• Chuẩn bị đất để gieo hạt/cây con • Kiểm sóat cỏ dại • Làm tơi xốp đất vùng rễ cây (giảm
dung trọng)
• Bảo tồn đất và nước
Nén chặt đất
Cày đất
Cắt/tách lớp đất mặt.
Xới, lất đất.
.
Làm đất-cổ truyền & bảo tồn
• Cổ truyền - cày lật, phơi ải, bừa, trồng cây/gieo hạt.
• Bảo tồn – phủ dư thừa thực vật trên mặt đất, tăng tính thấm ban đầu, giảm lượng nước chảy tràn.
Làm đất bảo tồn ưu điểm nhược điểm
• Tiết kiệm năng
lượng
• Tiết kiệm thời gian • Kiểm sóat xói mòn
• Sâu bệnh • Năng suất thấp • Nén chặt • Vùi chất hữu cơ < • Khó kiểm sóat cỏ dại
Cày không lật
http://video.google.com/videoplay?docid=758554037778096590&q=CHISEL+PLOW&total=4&start=0&num=10&so=0&type=search&plindex=2
Cày không lật
Không lật đất, phủ dư thừa thực vật.
Dung trọng đất, lượng dư thừa thực vật phủ phụ thuộc vào lọai cày.
Giảm xói mòn.
Cày dĩa
• Vùi thực vật.
Làm đất/trồng theo luống
Làm đất theo băng- luống
• Giữ dư thừa thực vật và gieo trồng với điều kiện ít xáo trộn đất, nhưng vẫn duy trì năng suất cây trồng.
• Làm đất xen kẽ từng vụ/năm. • Diện tích xen: ½-
1/3
Gieo trồng không làm đất
• Yêu cầu:
– Độ sâu gieo trồng – Lắp đất đồng đều,
Không làm đất
Xới đất
• Mục tiêu
cải thiện độ thóang tăng tính thấm ban đầu rễ xuyên phá dễ dàng
• Qui trình – Đào hố – xới lớp đất mỏng
Xói mòn đất do “cày sâu cuốc bẩm”
