1
CHƯƠNG 4: BẠC MÀU ĐẤT LÝ HỌC
4.1. Khái niệm:
Sự suy giảm các đặc tính vật lý đất gây nên bởi sự tác động của các nhân tố
tự nhiên ( mưa, gió, hạn hán... ) và các hoạt động của con người dẫn đến đất mất
hoặc giảm khả năng thực hiện các chức năng của mình được gọi là bạc màu đất
lý học.
Theo ISRIC ( trung tâm thông tin và tham chiếu đất quốc tế ), sau khi loại bỏ
yếu tố xói mòn và sa mạc hóa thì tác hại của bạc màu vật lý ở Việt Nam xếp sau
bạc màu hóa học và sinh học. Tuy nhiên đối với sản xuất nông nghiệp trên ruộng
đồng thì tác hại là rất rõ, nhiều khi là trở ngại hàng đầu, có thể thấy rõ vạt đất bị
xe, máy móc, trâu bò và con người đi qua trở nên chặt cứng cây cỏ không thể mọc
được.
4.2. Các loại hình bạc màu đất lý học:
Căn cứ đặc điểm biến đổi của các tính chất đất mà thoái hóa ( bạc màu ) vật
lý đất được phân ra thành nhiều quá trình khác nhau, trong đó đối với đất Việt
Nam các quá trình sau đây là chủ đạo.
4.2.1. Bạc màu do những biến đổi trong lòng đất:
4.2.1.1. Sự suy giảm cấu trúc đất:
Một trong những biểu hiện thoái hóa vật lý đất là đất bị phá vỡ cấu trúc.
Nguyên nhân chính của quá trình này là việc lạm dụng cơ giới trong khai hoang
và canh tác không bảo vệ đất. Bên cạnh đó hạt mưa va đập vào các hạt đất, sự rửa
trôi mùn và canxi, hoạt động sinh dưỡng của vi sinh vật cũng khiến đất bị suy
giảm cấu trúc.
Khi đất bị thoái hóa đoàn lạp nhỏ hơn 0,25 mm tăng lên và đoàn lạp có giá trị
nông học giảm mạnh so với đất rừng tự nhiên. Khả năng duy trì cấu trúc giảm dần
theo thời gian và đoàn lạp rất dễ bị phá vỡ khi gặp nước.
Bảng 4.1. sự suy thoái cấu trúc của đất đỏ vàng trên đá phiến thạch sét
Chỉ tiêu
Đất rừng
tự nhiên
Đất canh tác
Sau 5 năm
Sau 15 năm
Đoàn lạp < 0,25 mm (%)
42
61
72
Đoàn lạp > 1,00 mm (%)
46
25
18
Hệ số cấu trúc bền (%)
98
82
70
( nguồn: Nguyễn Tử Siêm, Thái Phiên, 1993 )
Trong thành phần đoàn lạp lớn của đất bazan thoái hóa hầu như không còn
humat Ca và Mg, hàm lượng C cũng chỉ còn 50%. Phần gắn kết các hạt đất chỉ
PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark
2
còn phần hữu cơ gắn kết với secquioxit R2O3. Khi mất nước các chất này bị keo tụ
không thuận nghịch làm cho đất trở nên chặt cứng.
Các hạt keo màu mỡ và vi đoàn lạp rất dễ bị rửa trôi, hơn nữa chúng chứa rất
nhiều hữu cơ-khoáng và đạm nên khi đất mất cấu trúc cũng đi đôi với thất thoát
đạm và chất hữu cơ.
Bảng 4.2. Tốc độ khoáng hóa N hữu cơ của đoàn lạp
Cấp đoàn lạp
Hàm lượng NH4+ ( ppm )
Đất đỏ vàng trên đá granit
Đất khô kiệt
Đất 70% FC
Đất khô kiệt
Đất 70% FC
< 0,25 mm
95
89
26
30
> 1,00 mm
38
45
20
23
Ghi chú: FC sức chứa ẩm đồng ruộng.
( nguồn: Nguyễn Tử Siêm, Thái Phiên, 1999 )
* Khảo sát, tính toán, đo lường:
Để xác định hàm lượng các cấp đoàn lạp trong một loại đất bị thoái nào đó từ
đó có thể đưa ra các nhận định, đánh giá mức độ suy giảm cấu trúc đất, cần tiến
hành như sau:
- Tiến hành lấy mẫu đất theo các cặp quan trắc so sánh: đất sản xuất tốt-đất
nghi ngờ suy thoái.
- Áp dụng phương pháp xác định đoàn lạp bền trong nước ( phương pháp
Savinop ) để đo lường, tính toán hàm lượng các đoàn lạp ở các kích thước khác
nhau.
Công thức tính: X = a.100/P
Trong đó: X-hàm lượng các đoàn lạp của một cỡ hạt nào đó (%).
a-khối lượng các đoàn lạp (g).
P-khối lượng đất lấy khi phân tích (g).
- Lập bảng so sánh:
Bảng 4.3. đoàn lạp đất bazan thoái hóa và đất đang sản xuất tốt (%)
Tình
trạng
đất
Độ sâu
(cm)
Rây
K-N
>5
5-3
3-1
0,25
<0,25
>0,25
Đất
đang
sản
xuất tốt
0-20
K
30,1
17,2
24,5
16,7
11,5
88,5
N
21,7
11,3
22,2
25,4
19,4
80,6
20-40
K
35,2
12,5
28,7
19,1
4,5
95,5
N
10,7
10,6
25,7
24,3
22,7
77,3
Đất
thoái
hóa
0-20
K
22,3
14,4
27,3
22,9
13,1
86,9
N
2,9
5,8
14,2
50,4
26,7
73,3
20-40
K
35,2
13,0
20,3
17,9
13,6
86,4
N
5,6
6,6
20,0
26,8
41,0
59,0
PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark
3
Ghi chú: K-rây khô; N-rây nước
( nguồn: Tạp chí khoa học đất Việt nam, 1997 )
4.2.1.2. Sự nén dẽ, kết cứng đất:
Đất bị cày xới, rửa trôi chất dinh dưỡng và chất hữu cơ, mất cấu trúc sẽ làm
cho độ xốp giảm xuống, dung trọng và độ chặt tăng lên.
Thâm canh lúa nước liên tục trong thời gian dài, gia tăng cơ giới hóa trong
khâu chuẩn bị đất cùng với quá trình rửa trôi và tích tụ của các hạt sét xuống các
tầng bên dưới tạo nên sự nén dẽ.
Bảng 4.4. cho thấy đất trở nên chặt cứng sau khi khai hoang, trồng độc canh,
nhất là sắn và lúa nương.
Bảng 4.4. Độ chặt của đất dưới ảnh hưởng của canh tác.
Cặp quan trắc so sánh
C%
Độ chặt (kg/cm2)
Đất đỏ vàng trên phiến thạch
- dưới rừng thứ sinh
- sau 2chu kỳ lúa nương (15 năm)
- sau 16 năm trồng sắn
- vườn gia đình
Đất nâu đỏ Bazan
- cà phê
+ cách gốc 30 cm
+ giữa hàng không trồng xen
+ giữa hàng có xen tủ muồng
- lúa nương
+ năm thứ 2
+ bỏ hoang sau 4 năm lúa nương
8,31
2,32
2,20
2,57
3,69
3,34
4,08
3,23
2,43
3,75
9,45
6,76
3,48
2,10
1,40
0,86
2,80
4,53
(nguồn: Nguyễn Tử Xiêm, Thái Phiên, 1999)
Đối với đất đồi có tầng đất mỏng như đất phiến thạch Phủ Quỳ việc cày quá
sâu đưa lớp đất cái lên trên có thể làm tăng dung trọng, giảm độ xốp và kẽ hổng
mao quản. Còn đất đỏ bazan đủ dày thì cày sâu không lật đất có tác dụng cải thiện
tình trạng vật lý đất rất rõ.
Bảng 4.5. Tác dụng cày sâu đến tính chất vật lý đất (0-10 cm)
Loại đất
Đất đỏ vàng phiến thạch
Đất đỏ nâu trên đá bazan
Không cày
Cày sâu
Không cày
Cày sâu
Dung trọng
1,10
1,21
0,82
0,72
Độ xốp (%)
57,0
51,0
67,0
74,0
Độ hổng mao quản
41,0
37,7
49,6
49,4
( nguồn: Đoàn Triệu Nhạn, 1980 )
PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark
4
Khi đất đã bị nén dẽ, chai cứng thì sẽ gây khó khăn cho sinh trưởng của cây
trồng do rễ cây khó đâm sâu, lan rộng để thu hút dinh dưỡng, bên cạnh đó hiện
tượng suy thoái đất vật lý này còn gây cản trở các hoạt động canh tác chẳng hạn
cày, bừa, xới xáo, bón phân, làm cỏ...
4.2.1.3. Sự suy giảm khả năng thấm nước và sức chứa ẩm ( sự khô hóa ):
Đất đai canh tác không hợp lý, bị mất cấu trúc, chặt nén sẽ bị giảm tính thấm
nước, sức chứa ẩm đồng ruộng bị thu hẹp kéo theo sự rút ngắn cung độ ẩm hoạt
động, tăng nguy cơ khô hạn. do vậy có thể thấy cây bị héo nhanh chóng, thậm chí
sau cơn mưa không lâu. Tốc độ thấm nước giảm nhanh tất yếu tăng cường sự mất
nước trên bề mặt.
Bảng 4.6. Tốc độ thấm nước của đất rừng và đất canh tác.
Loại đất
Tốc độ thấm nước (mm/s)
Dưới rừng
Sau 2 vụ lúa
Bỏ hóa
Đất đỏ đá vôi
7,40
3,92
2,15
Đất đỏ vàng phiến thạch
7,10
2,75
1,71
( nguồn: Nguyễn Tử Xiêm, Thái Phiên, 2002 )
Bảng 4.7. Một số tính chất vật lý nước của đất bazan thoái hóa.
Chỉ tiêu
Đất thoái hóa
Đất chưa thoái hóa
Dung trọng (g/cm3)
1,1
0,82
Độ xốp (%)
66,1
69,4
Tỷ trọng
2,76
2,68
Độ ảm cây héo (%)
23,2
26,2
Sức chứa ẩm tối đa (%)
44,8
49,3
Nước hữu hiệu (%)
21,6
23,1
( nguồn: Nguyễn Tử Xiêm, Thái Phiên, 2002 )
Khác với vùng đồng bằng là vùng có mực nước ngầm cao và canh tác có
tưới, vùng đồi núi cây trồng thường chịu canh tác tối thiểu và dựa vào nguồn nước
trời. Việc giảm sức chứa ẩm dẫn đến việc giảm năng suất cây trồng, làm các loại
cây trồng trong giai đoạn còn non bị héo chết trong giai đoạn hạn gay gắt. một
nguy cơ lớn cho môi trường là đất sút giảm nhanh khả năng thấm hút ẩm sẽ là tiền
đề cho xói mòn diễn ra mãnh liệt và sinh ra lũ quét trên miền cao.
4.2.1.4. Sự úng thủy và yếm khí trong đất:
Khi đất bị ngập nước một thời gian dài hoặc mực nước ngầm dâng quá cao,
quá trình glay hóa diễn ra mạnh trên toàn phẫu diện, tầng glay được hình thành
làm cho đất bị dinh dẻo, bí và yếm khí. Trong điều kiện đó sẽ dẫn đến sự hình
thành của các sản phẩm khử gây độc cho cây trồng như H2S, CH4, PH3...
PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark
5
Do điều kiện yếm khí, quá trình khử chiếm ưu thế nên xác hữu cơ tích lũy
nhiều mà kém phân giải tạo nên hiện tượng hàm lượng chất hữu cơ và mùn khá
nhưng chất lượng kém (mùn thô, chua, axit fulvic > axit humic).
Do ngập nước liên tục nên chất hữu cơ phân giải trong điều kiện yếm khí sinh
ra một số axit hữu cơ làm đất chua và nghèo dinh dưỡng về Ca, Mg và vi lượng.
Quá trình khử chiếm ưu thế trong đất trũng cũng là nguyên nhân đất chứa khá
nhiều các chất khử gây độc hại cho cây trồng, dễ làm thối rễ lúa, giảm khả năng
chống chịu bệnh, đất không giải phóng được các chất dinh dưỡng trong điều kiện
thoáng khí để cung cấp cho cây trồng.
Bảng 4.8. So sánh một số chỉ tiêu nông hóa giữa đất phù sa trung tính-ít chua và
đất phù sa glay chua.
Các chỉ tiêu
Thanh Trì*
Hà Nội
Nam Hà*
Gia Lâm **
Hà Nội
Châu Phú**
An Giang
Tầng đất (cm)
0-20
0-15
0 - 18
0-16
pHKCl
3.73
5.2
7.10
5,6
Mùn %
2.9
4.3
1.25
1,77
N %
0.166
0.31
0,12
0,11
P2O5%
0.05
0.04
0,11
0,12
K2O%
2.35
1.52
1,9
-
P2O5 mg/100g
đất
8.25
6.0
29
-
K2O mg/100g
đất
9.0
20.5
35
-
Ca2+ lđl/100g
đất
4.13
9.5
14
8,6
Mg2+
2.11
2.50
8,4
2,8
H+
0.91
0,05
-
V%
54.62
99
-
CEC lđl/100g
đất
13
15,5
23
-
TPCG
đất (%)
Cát
Limon
Sét
3.20
39.00
57.80
19.88
44.72
35.40
14,8
66,8
18,4
44,5
32,0
23,5
Ghi chú: *- đất phù sa glay chua.
**- đất phù sa trung tính ít chua.
(nguồn: viện quy hoạch và thuật kế nông nghiệp)
PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark