Giáo trình Thổ nhưỡng học: Phần 2 - ĐH Nông lâm Huế

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:166

Thêm vào BST

Báo xấu

16
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nối tiếp nội dung phần 1, phần 2 cuốn giáo trình "Thổ nhưỡng học" cung cấp cho người đọc các nội dung: Kết cấu đất, một số tính chất vật lý và cơ lý của đất; nước, không khí và nhiệt trong đất, độ phì nhiêu của đất, phân loại đất, đất vùng đồi núi Việt Nam, đất vùng đồng bằng Việt Nam, đất lúa nước, xói mòn đất, ô nhiễm đất. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Thổ nhưỡng học: Phần 2 - ĐH Nông lâm Huế

Chương 8 KẾT CẤU ĐẮT ì. KHÁI N I Ệ M CHUNG V Ế K É T CẤU ĐÁT C á c hạt đ ơ n l ẻ ( c á c phần tử c ơ g i ớ i ) của đất d í n h l ạ i v ớ i nhau n h ờ m ớ t lý do n à o đó để làm thành hạt đất c ó kích thước lớn h ơ n , ta g ọ i c á c hạt c ó kích thước l ớ n h ơ n đ ó là c á c hạt kết đất (hay đ o à n lạp). N h ư v ậ y , hạt kết đất là do 2 hay nhiều hạt đ ơ n d í n h l ạ i v ớ i nhau. Ta g ọ i trạng thái đất c ó chứa c á c hạt kết v ớ i những h ì n h d ạ n g , k í c h thước k h á c nhau đó là kết câu đất (hay cấu trúc đ ấ t ) . Q u á trình h ì n h t h à n h hạt k ế t g ọ i là q u á trình tạo k ế t cấu đất. C ó t h ể chia hạt kết đất t h à n h 2 l o ạ i : Hạt kết lớn ( đ o à n l ạ p l ớ n ) : k h i kích thước hạt kết > 0.25 m i n . Hạt kết nhỏ (vi hạt kết hay vi đ o à n lạp): k h i kích thước hạt kết < 0,25 m m , loại này không bền, d ễ phân tán trong nước, n ê n n g ư ờ i ta g ọ i là n h ó m hạt kết p h â n t á n . Đôi với đất trồng, những hạt kết c ó kích thước từ Ì - 10 m i n và bền trong nước mới là hạt kết tốt. Theo V i l i a m . K a t r i n x k i , S a v i n ô p thì những hạt kết c ó kích thước từ Ì - 5 m m là có giá trị lớn nhất về mặt n ô n g học. trong đ ó những hạt c ó kích thước từ Ì - 3 m m là n h ó m bền trong nước nhất và c ó nhiều m ù n . đ ạ m , lân hơn cả. N ế u c á c hạt đ ơ n của đất q u á r ờ i rạc, hoặc d í n h với nhau t h à n h từng tảng l ớ n thì coi như đất k h ô n g c ó kết cấu. Đ ớ bền của hạt kết (bền c ơ học, bền trong n ư ớ c ) là tiêu c h u ẩ n c h ủ y ế u của việc xác định giá trị n ô n g học của k ế t cấu đất. K ế t cấu đất được coi n h ư là m ớ t y ế u t ố của đ ớ m à u m ỡ đ ấ t . l i . CÁC L O Ạ I H Ạ T K Ế T ĐÁT C ă n cứ vào h ì n h dạng, k í c h thước đ ê n g ư ờ i ta p h â n biệt c á c hạt k ế t đất và c ó tên gọi khác nhau. Theo Đ a k h a r ô p c ó thê gớp t h à n h 3 n h ó m sau đ â y : 1. N h ó m h ạ t k é t h ì n h k h ỏ i - Hạt kết tảng: đ ư ờ n g k í n h lớn hơn 2 0 m m ; hạt kết thế h i ệ n k é m . - Hạt kết cục: đ ư ờ n g k í n h 10 - 2 0 m m ; hạt kết thế h i ệ n hơi k é m . - Hạt kết hạt: đ ư ờ n g k í n h 5 - l O m m ; hạt kết t h ể h i ệ n rõ. - Hạt kết viên: viên tròn hoặc gần tròn, c ó đ ư ờ n g k í n h 0,5 - 5 m m ; hạt k ế t t h ế h i ệ n rất rõ. 2. N h ó m h ạ t k ế t h ì n h t r ụ - Hạt kết cớt: đ ư ờ n g k í n h 50 - 3 0 m m ; hạt kết t h ể h i ệ n k é m . - Hạt kết k h ố i l ã n g trụ: đ ư ờ n g k í n h 10 - 3 0 m m ; hạt k ế t t h ế h i ệ n ở mức trung b ì n h . 106
- H ạ t kết h ì n h trụ: đ ỉ n h phảng, đường kính < 10 m m ; hạt kết t h ể h i ệ n rõ. 3. N h ó m h ạ t k ế t h ì n h t â m : - Hạt kết tấm: tấm dày 5 - 3mm; - H ạ t k ế t vỉa: vỉa c ó bề d à y 3 - l m m ; - Hạt kết phiến: phiến mỏng < l m m ; Trong c á c l o ạ i kết cấu thì đất c ó kết cấu hạt và kết cấu viên là tốt h ơ n cả. M ỗ i m ớ t loại đất t h ư ờ n g c ó mớt h ì n h thái kết cấu đặc t r ư n g . Ngay trong c ù n g m ớ t loại đất thì ớ c á c tầng đất k h á c nhau trong p h ẫ u d i ệ n cũng c ó kết cấu k h á c nhau. V í d ụ : đất p h è n (chua mặn) thường c ó k ế t câu h ì n h trụ; đất m ặ n k i ề m thường c ó kết cấu h ì n h t ấ m ; đất sét nặng thường có kết cấu tảng; đất c ó t h à n h phần c ơ g i ớ i thịt nặng thường c ó kết cấu cục; đ ấ t đ ỏ bazan. đất đ ỏ đá vôi, đất đ ồ i núi nói chung t h ư ờ n g c ó kết cấu viên. hạt; .v.v... I U . S ự HÌNH T H À N H H Ạ T K Ế T ĐÁT 1. C ơ c h ẻ h ì n h t h à n h h ạ t k ế t Hạt kết đất được hình thành do một trong 3 cơ chế sau: - Theo n h i ề u n h à khoa học n h ư T i u r i n (1936), M a t s ơ n (1938), Karataep (1945)...: Sự tạo thành hạt k ế t gắn l i ề n v ớ i trạng thái n g ư n g tụ của keo đất. Hai hạt keo đất mang đ i ệ n trái dấu hút nhau đê tạo n ê n hạt k ế t cấp Ì. Những hạt kết cấp Ì c h ư a trung h ò a về đ i ệ n , c h ú n g l ạ i cặp đôi với nhau tạo ra hạt k ế t cấp 2, cứ n h ư vậy đ ế n khi trung h ò a về đ i ệ n thì sự tạo hạt kết ngừng ở đó. N h ư vậy đất c ó kết cấu hay k ế t cấu bị phá vỡ, c h í n h là keo đất ở trạng thái n g ư n g tụ hay chuyển sang trạng thái p h â n t á n . Tuy n h i ê n , những hạt kết được h ì n h t h à n h theo k i ể u n g ư n g tụ của keo đất thì k h ô n g b ề n trong nước. - Do tác dụng " k ế t g ắ n " c á c hạt n h ó t h à n h hạt lớn hem của m ớ t số y ế u t ố n à o đ ó trong đất, như m ù n , c á c m u ô i của c á c axit m ù n , c á c keo sét, Fe, A I trong đất,... - Do tác dụng của c á c b i ệ n p h á p canh tác của con n g ư ờ i . 2. N h ữ n g y ê u t ỏ t ạ o k ế t c â u đ ấ t - H ợ p chất m ù n Hợp chất m ù n là những keo hữu c ơ đặc trưng trong đất, c ó k h ả n ă n g g ắ n c á c hạt đất đ ơ n l ẻ thành các hạt k ế t . H ợ p chất m ù n c ó t h ể tạo t h à n h m à n g bao bọc quanh c á c hạt đất, c h ú n g c ó thể gắn các hạt đất vô c ơ l ạ i v ớ i nhau. T i u r i n (1952) cho b i ế t ả n h h ư ở n g trạng thái t ồ n t ạ i của m ù n tới k ế t cấu của đất n h ư sau: K h i kết hợp v ớ i R 0 , . n H 0 tự do thì m ù n được g i ữ l ạ i bằng liên k ế t rất chặt; c ò n với c á c 2 2 cation trao đ ổ i ( N a \ C a , M g ) thì lực liên kết y ế u h ơ n . Những liên k ế t n à y T i u r i n m i n h họa 2+ 2 + tổng q u á t n h ư sau: L i ê n k ế t chặt o - Al(OH) - coo c o o - Al(OH) - o o - Al(OH) - coo c o o - Al(OH) - o 107
Liên kết yêu h ơ n ^ Si - o - Ca - c o o V / c o o - Ca - o - Si f ỷ Si - o - Ca - c o o / coo - Ca - o - Si ~ Trong đất thiếu hoặc nghèo cation trao đổi thì các keo mùn tồn tại ớ dạng tự do. - Keo sét Theo cơ c h ế trung h ò a về đ i ệ n , bản thân c á c hạt sét c ó t h ế tạo ra được k ế t cấu và thường chỉ tạo ra hạt kết cớt, tảng, k h i mất nước c h ú n g cũng c ó k h ả n ă n g tạo ra k ế t cấu tảng l ớ n do nứt nẻ. K h i trong đất c ó n h i ề u m ù n thì sét sẽ tạo ra hạt kết viên rất t ố t . - Sất và nhôm Các n g u y ê n tô này c ó vai trò rất quan trọng trong sự tạo t h à n h k ế t cấu ở đất N ùng nhiệt đới. K h i sắt ba ( F e ) và n h ô m ở trạng thái kết hợp với sét và m ù n sẽ tạo ra phức hệ bền vững ngay ,+ cả trong môi trường chua k h ô n g thuận l ợ i . Bán thân sắt h ò a tan di c h u y ế n đ ế n khe h ở giữa các hạt kết. khi nước bị mất đ ã gắn c á c hạt đất l ạ i g i ô n g n h ư " x i m ă n g " . Đ ấ t đ ỏ v à n g (đặc biệt là đất đ ỏ bazan) có nhiều sắt n h ô m n ê n tạo cho đất c ó k ế t cấu tốt và bền. - Canxi Canxi đ ó n g vai trò là cầu nôi giữa các keo vô cơ và hữu c ơ tạo ra k ế t cấu. N g o à i ra canxi c ò n kết hợp v ớ i m ù n tạo ra m à n g bao bọc xung quanh c á c hạt đ ấ t k i ê u " x i m ă n g " . Vì vậy Katrinski đã nói: "Bón vôi là b i ệ n p h á p tạo n ê n kết cấu đ ấ t " . N g ư ờ i ta cũng cho rằng b ó n p h â n lân ( n h ư supe lân C a ( H P 0 ) ) c ũ n g g ó p phần tạo ra kết 2 4 2 cấu đất nhờ vai trò của canxi trong t h à n h phần của p h â n lân. - Sình vật đất N g ư ờ i ta thấy rằng trong q u á trình sống của m ì n h , c á c sinh vật đ ã t i ế t ra c á c chất có thể gắn c á c hạt đất v ớ i nhau. G i u n đ ấ t c ũ n g đ ó n g vai trò rất quan t r ọ n g trong việc tạo thành kết cấu đ ấ t . P h â n giun là những hạt k ế t đất tốt, c ó chứa đ ầ y đ ù c á c chất d i n h d ư ỡ n g cho cây trồng ( m ù n trong p h â n giun k h o ả n g 2%, C a 2+ c ó t h ế tới 16 - 72 l đ l / l O O g ) . C h í n h vì t h ế người ta đ ã ví giun đất là "anh thợ cây cần mẩn". N g o à i ra m ớ t số sinh vật k h á c sống trong đất như chuớt, d ế , m ò i . . . đ ã đ à o bới l à m đất tơi x ố p . c ó kết c á u . - Khí hậu và chê độ nước V a i trò tạo kết cấu của k h í hậu được thế h i ệ n t h ô n g qua vai trò của nước trong đất. Đất nặng bị ướt k h i k h ô thường tạo ra nứt n ẻ ; c h í n h những đ ư ờ n g nứt n ẻ n à y đ ã tạo ra đất c ó kết cấu tảng. L ớ p b ù n p h ù sa m ớ i được b ổ i k h i k h ô cũng tạo ra k ế t cấu dạng t ấ m . - Canh tác Các b i ệ n p h á p canh tác như: l à m đất, c h ă m s ó c , b ó n p h â n , c à y bừa,... c ó tác dụng rất lớn trong việc tạo kết cấu đ ấ t , l à m cho đất trớ n ê n tơi x ố p . Tuy n h i ê n khi l à m đất, k ế t cấu đất có bị p h á vỡ hay k h ô n g là phụ thuớc v à o đ ớ ẩ m cùa đất. N ế u ta l à m đất k h i đất c ó đ ớ ẩ m trên 80% đ ớ ẩ m b ã o h ò a thì k ế t cấu đất sẽ bị p h á vỡ. C h ă m sóc (xới x á o , làm cỏ) cũng t à n g cường kết cấu cho đất. Bón p h â n hữu c ơ là m ớ t b i ệ n p h á p hữu hiệu tạo kết cấu đất, nhất là b ó n p h â n hữu cơ kết hợp v ớ i vôi. 108
I V . N H Ũ t t G N G U Y Ê N NHÂN L À M Đ Ấ T M Á T K É T CÂU H ạ t k ế t c ó t h ể bị p h á hủy l à m cho đất mất kết cấu, do những n g u y ê n n h â n sau đ â y : 1. N g u y ê n n h â n c ư g i ớ i T r o n g q u á trình canh tác thì trâu b ò , m á y m ó c , dụng cụ,... tác đ ớ n g lên l ớ p đất mặt, nếu làm đất q u á k ỹ hay k h i đất q u á ẩ m ( " c h ư a c h í n " ) sẽ phá vỡ c á c hạt kết đ ấ t . Hạt m ư a đ ậ p v à o c á c hạt đất cũng c ó tác đ ớ n g p h á vỡ c á c hạt kết đất n ằ m trên c ù n g , hoặc làm tan m à n g keo m ù n gắn c á c hạt kết với nhau làm cho c h ú n g r ờ i ra. 2. N g u y ê n n h à n lý h ó a h ọ c Chủ y ế u là sự p h á v ỡ m ố i liên kết giữa m ù n và sét qua cầu n ố i canxi. Sự p h á v ỡ n à y là do ion h ó a trị m ớ t đ ã thay t h ế canxi, c ó t h ể biêu d i ễ n n h ư sau: [Mùnf , 2 + + (NH ) S0 4 2 4 -> [Mùn] " 2 N 4 + + CaS0 4 hay [Mùn] C a 2 + + 2NH C1 4 -> [Mùn] 2 N H 4 + + CaCl 2 Liên k ế t [ M ù n ] 2 N H 4 + là liên k ế t k é m bền vững, do đ ó m à n g hữu c ơ quanh hạt đất d ễ bị mất đi, nên kết cấu sẽ bị p h á vỡ. Đ ó là n g u y ê n n h â n g i ả i thích t ạ i sao b ó n n h i ề u p h â n v ô c ơ thì l ạ i làm cho đất "chai" x ấ u đ i . Đ ố t rừng ( n ư ơ n g ) l à m r ẫ y đ ể l ạ i tro chứa K C O , hay K 0 cũng c ó tác dụng phá h ú y kết cấu : 2 tương tự n h ư v ậ y . 3. N g u y ê n n h â n s i n h học K h i v i sinh vật trong đ ấ t t i ế n h à n h p h á hủy m ù n đ ể lấy dinh d ư ỡ n g n u ô i c ơ t h ể sẽ l à m cho đất trớ nên n g h è o m ù n , g i ả m chất keo m ù n nên làm cho kết cấu đất bị p h á h ú y . M ặ t k h á c nếu đất q u á t h o á n g k h í thì v i sinh vật k h o á n g hoa hoạt đ ớ n g m ạ n h , chất hữu c ơ và m ù n bị k h o á n g hoa nhanh l à m cho m ù n bị g i ả m đi nhanh c h ó n g và k ế t cấu đất d ề bị p h á huy. V. V A I T R Ò CỦA K Ế T CÂU Đ Ấ T Đ ố i V Ớ I ĐÁT VÀ Đ ố i V Ớ I CÂY K ế t cấu c ó ảnh h ư ở n g rất l ớ n t ớ i tính chất đất nhất là c á c tính chất vật lý của đ ấ t . C h ế đ ớ nước, k h ô n g khí, thức ân là những y ế u tô c ơ bản của đ ớ phì n h i ê u đ ấ t . N h ữ n g đặc tính n à y ờ đất có kết cấu và đất k h ô n g c ó k ế t cấu k h á c nhau rõ rệt. 1. K ế t c ả u v ớ i c h ê đ ớ n ư ớ c t r o n g đ á t - N ế u đất k h ô n g c ó k ế t cấu: đất cát rời rạc k h ô n g c ó kết cấu k h i m ư a hay tưới thì k h ô n g g i ữ được nước, do đ ó c â y d ễ bị h ạ n . Đ ấ t sét k h ô n g c ó kết c à u , k h ả n ă n g g i ữ nước rất tốt, n h ư n g k h i trời m ư a thì nước d ễ chảy tràn trên mặt l à m cho đất bị xói m ò n và rửa trôi c á c chất. - N ế u đất c ó k ế t cấu, đặc biệt kết cấu viên hay k ế t câu hạt thì c ó t h ể phần lớn lượng nước mưa hay nước t ư ớ i được đ ư a v à o đất và g i ữ l ạ i trong c á c khe h ở m à c h ú y ế u là khe h ở mao quản. K h i trong c á c mao q u ả n và c á c khe h ở phi mao q u ả n đ ã đ ầ y , thì nước n g ấ m x u ố n g sâu và đ ọ n g l ạ i t h à n h nước n g ầ m . K h i t r ờ i nắng nước ớ lớp đất mặt bị bốc hơi, nước n g ầ m sẽ theo c á c mao quản leo lên tầng trên đ ế n r ễ c â y do đ ó c â y k h ô n g bị hạn. Theo V i l i a m thì ở đất c ó kết cấu chỉ c ó 15% lượng nước bị mất do bốc hơi, c ò n 85% được g i ữ l ạ i cho c â y trồng sử d ụ n g . 109
2. K ế t c ấ u đ ấ t v ớ i c h ẽ đ ớ k h ô n g k h í v à c h é đ ớ t h ứ c ă n K h ô n g k h í và nước c h i ế m c á c khe h ớ trong đ ấ t . T ổ n g số t h ể tích khe h ở đ ạ t được l ớ n nhất ỏ những đất c ó k ế t cấu, đặc biệt là c ó k ế t cấu viên. N g ư ợ c l ạ i tổng khe h ở b é đ ố i v ớ i đất không kết cấu (đất bí hay r ờ i r ạ c ) . Trong đất k h ô n g k ế t cấu, k h i m ư a hay k h i tưới thì nước sẽ c h i ế m c h ỗ của k h ô n g khí làm cho v i khuẩn h á o k h í k h ô n g hoạt đ ớ n g được, chất hữu c ơ k h ô n g p h â n g i ả i t h à n h thức ăn nuôi c â y . K h i đất c ó đ ủ k h ô n g k h í thì t h i ế u nước, c â y k h ô n g hút được thức ă n . C ò n ở đất c ó kết cấu thì hầu n h ư lúc n à o tỷ l ệ giữa k h ô n g k h í và nước c ũ n g đ i ề u hòa, nghĩa là trong đất hai l o ạ i v i k h u â n y ế m k h í và h á o k h í đ ề u t ồ n t ạ i và hoạt đ ớ n g . Chất hữu cơ mớt phần được tích l ũ y , m ớ t phần được p h â n g i ả i và h ò a tan trong nước cung cấp cho c â y . Đất cát c ó câu tạo rời rạc. k h á n ă n g g i ữ nước k é m , n ê n hầu n h ư l u ô n ở tình trạng t h i ế u nước. k h ô n g khí q u á n h i ề u , vi khuẩn h á o k h í hoạt đ ớ n g m ạ n h , vì thê chất hữu c ơ bị p h à n g i ả i m ạ n h k h ô n g tích lũy được. 3. K ế t c â u đ ấ t v ớ i c h ê đ ớ n h i ệ t c ủ a đ ấ t Đ ấ t c ó kết cấu tốt thì c h ế đ ớ nhiệt cũng đ i ể u hoa h ơ n , t h ô n g qua lượng nước c ó trong đất. N h ờ trữ lượng nước l ớ n n ê n m ù a đ ô n g đất ấ m m à m ù a h è đất l ạ i m á t , tạo đ i ể u k i ệ n thuận lợi cho cây trồng phát t r i ể n . T ó m l ạ i , c ó thê rút ra m ớ t số un đ i ế m của đất c ó k ế t cấu n h ư sau: - Đ ấ t tơi, x ố p , l à m đất d ễ d à n g , hạt d ễ m ọ c , rễ c â y phát t r i ể n tốt. - Nước thấm nhanh m à v ẫ n g i ữ được nhiều nước. - Đ ấ t t h o á n g khí, đ ầ y đ ủ oxy cho c â y và v i sinh vật hoạt đ ớ n g . - Nước, k h ô n g k h í đ i ề u h ò a . Hai q u á trình p h â n g i ả i và tích l ũ y chất hữu c ơ c ù n g xảy ra cân đ ố i , do đ ó c â y c ó đ ù thức ăn và m ù n v ẫ n h ì n h t h à n h và tích l ũ y . - G i ả m được xói m ò n n h ờ nước t h ấ m xuống nhanh k h ô n g chảy tràn trên bề m ặ t khi mưa. M ặ t k h á c k h i m ư a to chỉ p h á hủy những hạt k ế t l ớ n t h à n h hạt k ế t b é . Vì v ậ y , cần phải tạo cho đất c ó k ế t cấu viên b ể n vững, tạo c h ế đ ớ nước, thức ă n , k h ô n g khí, nhiệt tốt cho cây trổng. V I . B I Ệ N P H Á P DUY T R Ì VÀ C Ả I T H I Ệ N K Ế T CÂU ĐÁT Cho đ ế n nay n g ư ờ i ta t h ư ờ n g v ẫ n d ù n g c á c b i ệ n p h á p canh t á c c ơ bản đ ể duy trì và cải thiện kết cấu đất. Cụ t h ể là: 1. L à m đ ấ t L à m đất hợp lý là m ớ t b i ệ n p h á p vừa duy trì k ế t cấu sẵn c ó , vừa c ó t h ể tạo ra cho đất có kết cấu tốt h ơ n . Thực t ế sản xuất cho thấy rằng: n ế u c à y bừa k h i đất "vừa c h í n " c ó đ ớ ẩ m thích hợp nhất (khoảng 60 - 80% đ ớ ẩ m đ ồ n g ruớng), thì l à m cho đất d ễ tơi t h à n h những hạt kết cỡ 5 - l O m m . N ế u đất đ a n g q u á á m sẽ tạo ra cục hay tảng đất lớn hoặc đất đ ã q u á k h ô thì rất cứng rắn k h ó làm. K h ô n g nên l à m đất q u á k ỹ , c ó t h ể á p dụng p h ư ơ n g p h á p " l à m đ ấ t t ố i t h i ể u " p h ù hợp với no
từng l o ạ i c â y t r ồ n g . M ụ c đ í c h là g i ả m số l ầ n m á y m ó c , n ô n g cụ đi l ạ i trên ruớng hoặc g i ả m c á c đớng tác phụ, hạn c h ế đ è n é n đất và l à m cho kết cấu đất bị p h á hủy. N h ư v ậ y , l à m đất p h ả i : đ ú n g lúc, đ ú n g c á c h và đ ú n g d ụ n g cụ. 2. T ă n g c ư ờ n g h à m l ư ợ n g m ù n Bón cho đất n h i ề u p h â n hữu c ơ nhất là p h â n chuồng. T r ồ n g c â y h ọ đ ậ u l à m cho đất g i à u đ ạ m hom. Đ ố i v ớ i ruớng lúa nước c ó t h ể n u ô i thả b è o hoa d â u , b è o hoa d â u là m ớ t l o ạ i thực vật vừa cho sinh k h ố i l ớ n trong k h o ả n g t h ờ i gian ngắn, vừa là m ớ t l o ạ i chất hữu c ơ c ó chất lượng cao. 3. C ả i t ạ o t h à n h p h ầ n c ơ g i ớ i Đất c ó t h à n h phần c ơ g i ớ i nhẹ q u á hoặc nặng q u á đ ề u k h ó tạo t h à n h hạt k ế t . cho nên cần phải cải tạo t h à n h phần c ơ g i ớ i . Đ ố i với đất q u á nặng thì c ó thế b ó n cát, b ó n p h â n xanh, vùi gốc rạ, vùi sản phẩm phụ sau thu hoạch, l à m ả i đất,... C ò n đôi v ớ i đất q u á nhẹ thì c ó t h ế b ó n t h ê m đất phù sa, b ù n ao, đất đ ỏ , . . . hoặc c à y sâu dần. 4. T h ự c h i ệ n c h ê đ ớ c a n h t á c h ợ p lý V i ệ c luân canh, xen canh, g ố i vụ các loại cây trồng là m ớ t b i ệ n p h á p phục h ồ i kết cấu cho đất. Những h ệ thống c â y t r ồ n g t h í c h hợp c ó tác dụng tàng cường h à m lượng chất hữu c ơ cho đ ấ t do cây đ ể l ạ i hoặc do y ê u cầu lượng b ó n cao sẽ c ó tác dụng c ả i t h i ệ n k ế t cấu đ ấ t . Theo k ế t q u ả n g h i ê n cứu của V i ệ n L ú a Quốc t ế ( I R R I ) thì việc thay đ ổ i m ớ t vụ m à u - m ớ t vụ lúa, đ ã l à m cho n ă n g suất lúa t ă n g lên 12%, n h ờ sau vụ trồng m à u k ế t cấu được phục h ồ i . Ở đất trồng m à u , q u á t r ì n h c h ă m b ó n cũng g ó p phần l à m cho đất c ó k ế t cấu t ố t , nhất là việc "phá v á n g " sau những c ơ n m ư a k é o d à i . Ớ m ớ t sô nước n g ư ờ i ta n u ô i giun đất đê b ó n ruớng, vừa đ ể t ă n g lượng p h â n , vừa đ ể n â n g cao số lượng hạt kết viên cho đ ấ t . N g o à i ra ớ c á c nước p h á t t r i ể n n g ư ờ i ta c ò n d ù n g c á c h ó a chất phun v à o đất đ ể tạo kết cấu. Đ ó là những hợp chất cao p h â n t ử tạo kết câu (Revut, 1971), c á c chất n à y c ó k h ả n ă n g gắn c á c hạt đất rời rạc tạo t h à n h hạt kết bền, l à m cho đất c ó kết cấu tốt. * I I IU
Chương 9 MỘT SỐ TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ C ơ LÝ CỦA ĐẤT Đất c ó m ớ t số tính chất vật lý và tính chất c ơ lý c ơ b á n n h ư : t ỷ trọng, dung trọng, đớ xốp tính d í n h , tính dẻo, đ ớ chặt, sức cản,... C á c tính chất n à y đ ã chi p h ố i đ ế n c á c đặc tính của đất trong sản xuất n ô n g nghiệp, n h ư c h ế đ ớ nước, c h ế đ ớ k h ô n g k h í , c h ế đ ớ nhiệt hoặc ảnh hường đ ế n sức k é o của m á y m ó c , c ô n g cụ l à m đất, k ỹ thuật c à y bừa, x ớ i x á o , đ ồ n g thời ảnh hưởng lớn đ ế n sự sinh trướng, phát t r i ể n của c â y trồng. C h ú n g ta cần thấy rõ những tính chất vật lý và tính chất c ơ lý cơ bản đ ó của đất. ì. TỶ TRỌNG ĐẤT T ỷ trọng c ù a đất là tỷ số trọng lượng của m ớ t đ ơ n vị t h ế tích đất ớ trạng thái rắn khỏ kiệt các hạt đất sít vào nhau ( k h ô n g c ó khe hớ), so với trọng lượng của nước n g u y ê n chất có cùng thể tích ớ 4"C. Đ ơ n vị tính: g/cnr hoặc k g / d m hoặc tấn/rrr. 1 Đ ể tính t ỷ trọng n g ư ờ i ta d ù n g c ô n g thức: p à = -— Pl d: T ỷ trọng thê rắn của đ ấ t . P: Trọng lượng của mớt đơn vị thế tích đát ờ trạng thái rắn khô kiệt các hạt đất sít vào nhau k h ô n g c ó khe h ớ ( k h ô n g c ó khoảng hống k h ô n g k h í ) . p,: Trọng lượng nước c ù n g thê tích ở 4"c. Ta biết rằng tỷ trọng của nước n g u y ê n chất ớ 4"c là bằng Ì g / c m \ T ừ đ ó c ô n g thức trên có thể viết là: d = p. N h ư v ậ y c ó t h ế định nghĩa c á c h k h á c : T ỷ trọng của đất là trọng lượng cùa mớt đ ơ n vị thế tích đất ớ trạng thái rắn k h ô kiệt các hạt đát sít v à o nhau k h ô n g c ó khe h ớ (không có khoảng hổng k h ô n g k h í ) . T ỷ trọng của đất phụ thuớc v à o c á c y ế u t ố sau đ â y : - Thành phần khoáng vật: Những loại đất phát triển trên đá có chứa khoáng vật nặng thì có tỷ trọng lớn và ngược lại. C á c loại đất phát t r i ể n trên đá macma b a z ơ thì tỷ trọng l ớ n h ơ n c á c l o ạ i đất phát t r i ể n trên đá macma axit. 112
Bảng 29. Tỷ trọng của một số khoáng vật và chất hữu cơ của đất Tên Tỷ trọng (g/cm ) 3 Thách anh 2,65 • Thạch cao 2,30-2,35 Octoclaz 2.54-2,57 2,71 Canxit Dolomit 2,80 - 2,90 Limonit 3,50-3,95 Ogit 2,90 - 3,40 Kaolinit 2,6-2,65 Monmorilonit 2,0-2,2 Thảm mục rừng, than bùn, mùn 1,25-1,80 - Thành phần cơ giới của đát: Hạt đất c à n g n h ỏ thì t ỷ trọng c à n g l ớ n ; đất có t h à n h phần c ơ g i ớ i nặng thì t ỷ trọng l ớ n h ơ n đất c ó t h à n h phần c ơ g i ớ i n h ẹ , bới vì hạt đất c à n g to thì t ỷ l ệ S i 0 c à n g n h i ề u n ê n t ỷ trọng g i ả m 2 đi. Ví d ụ : t ỷ trọng m ớ t số l o ạ i đất n h ư sau: + Đ ấ t cát 2,65 ± 0 . 0 1 + Đ ấ t cất pha 2.7 ± 0 , 0 1 7 + Đ ấ t thịt 2,7 ± 0,02 + Đ ấ t sét 2,74 ± 0,027 - Hàm lượng chất hữu cơ trong đất: T ỷ l ệ c á c chất hữu c ơ trong đất k h ô n g l ớ n n ê n tỷ trọng đất sẽ phụ thuớc c h ủ y ế u v à o t h à n h phần k h o á n g vật của đ ấ t . T u y n h i ê n số lượng m ù n và chất hữu c ơ trong đất thay đ ổ i k h á c nhau thì tỷ trọng của đ ấ t sẽ rất k h á c nhau. T r ê n c ù n g m ớ t l o ạ i đất, n ế u đất g i à u chất hữu c ơ thì t ỷ trọng g i ả m đi và ngược l ạ i đ ấ t n g h è o chất hữu c ơ thì tỷ trọng t ă n g lên. N h ư v ậ y đất c à n g n h ỏ m ị n thì t ỷ trọng của c h ú n g c à n g l ớ n và trong đ ấ t c ó n h i ề u chất hữu cơ và m ù n thì t ỷ trọng c à n g n h ỏ . C ă n cứ v à o t ỷ trọng đ ấ t , Katrinsky đ á n h giá đất trồng n h ư sau: T ỷ trọng L o ạ i đất < 2,5 đất giàu chất hữu cơ 2,5 - 2,66 đất c ó m ù n trung bình > 2,66 đất giàu sắt F e 0 , 2 Ý nghĩa thực tiễn của tỷ trọng: T h ô n g qua t ỷ t r ọ n g đ ấ t c ó t h ể nhận xét sơ b ớ h à m lượng chất hữu cơ, t h à n h phần k h o á n g vật t h à n h phần c ơ g i ớ i của m ớ t l o ạ i đ ấ t n à o đ ó . N g o à i ra, t ỷ t r ọ n g đ ấ t được ứng d ụ n g trong c á c c ô n g thức t í n h đ ớ x ố p , c ô n g thức tính đ ớ c h ì m hẳn c ù a c á c cấp hạt trong p h â n t í c h t h à n h phần c ơ g i ớ i đất. 113
l i . DUNG T R Ọ N G Đ Á T Dung trọng đ ấ t là trọng lượng c ù a m ớ t đ ơ n vị t h ế tích đất ở t r ạ n g thái tự n h i ê n (có khe hờ) k h i sấy k h ô k i ệ t . Đ ơ n vị tính: g/crrv hoặc k g / d m hoặc t ấ n / n r . 1 C ô n g thức tính: p D=-— V D: Dung trọng. P: Trọng lượng đất ờ trạng thái tự n h i ê n k h ỏ tuyệt đ ố i trong m ớ t đ ơ n vị t h ế tích. V : T h ể tích chứa đất. Dung trọng của đất phụ thuớc vào t h à n h phần k h o á n g , h à m lượng chất hữu cơ. kết cấu và đ ớ x ố p của đất. C á c loại đất tơi x ố p , giàu chất hữu c ơ và m ù n t h ư ờ n g c ó dung trọng nhỏ và ngược l ạ i những đất chặt bí, k é m tơi x ố p và n g h è o chất hữu c ơ t h ư ờ n g c ó dung trọng lòn. Hầu hết tất cả các loại đất đ ề u c ó dung trọng t ă n g dần theo c h i ề u sâu của p h ẫ u d i ệ n đất, vì do càng xuống sâu h à m lượng m ù n c à n g g i ả m và mặt k h á c do q u á trình tích tụ sét, c á c vật l i ệ u mịn bị rửa trôi từ tầng trên x u ố n g l ấ p đ ầ y c á c khe hớ, k ế t hợp với việc đất bị n é n n ê n chặt hơn. Katrinski đ ã đ á n h giá dung trọng của m ớ t số loại đất n h ư sau: Dung trọng ( g / c m ) 1 Đ á n h giá < Ì .0 đất giàu chất hữu cơ, đ ớ x ố p cao. 1.0 - 1,1 đất trổng trọt đ i ể n h ì n h . 1.1 - 1,3 đất hơi bị nén. 1,3 - 1,4 đất bị nén chặt m ạ n h . Ì ,4 - Ì ,6 đ ạ i d i ệ n cho những tầng đất d ư ớ i tầng canh tác. 1,6 - 1,8 tầng tích tụ bí n é n . Ỷ nẹlũa của dung trọng: - Dung trọng được sử d ụ n g trong việc tính trọng lượng đất trên m ớ t d i ệ n tích n à o đó và ớ m ớ t lớp đất n à o đ ó . T r ọ n g lượng đất = s X h X D (trong đ ó s là d i ệ n tích, h là bề d à y lớp đất cần tính, D là dung trọng đ ấ t ) . - D u n g trọng được sử d ụ n g trong việc tính đ ớ x ố p của đ ấ t , t í n h trữ lượng c á c chất dinh dưỡng hay trữ lượng nước trong đất,... D u n g trọng c ò n d ù n g đ ể k i ể m tra chất lượng c ô n g trình thủy l ợ i (yêu cầu đôi v ớ i đ ê , m ư ơ n g m á n g là D > ] ,5). I U . Đ Ộ X Ố P CỦA ĐẤT Đ ớ x ố p của đất là tỷ l ệ % c á c khe h ớ c h i ế m trong đất so v ớ i t h ể tích chung của đất. Đ ơ n vị tính: % và k ý h i ệ u là P(%). Công thức tính độ xốp của đất: C á c khe ở trong đất rất phức tạp, c h ú n g c ó nhiều h ì n h dạng và k í c h thước k h á c nhau, nếu tính trực t i ế p đ ớ x ố p rất k h ó , vì vậy cun phải gián t i ế p từ số l i ệ u t ỷ t r ọ n g và dung trọng của đất theo c ô n g thức sau: 114
Trong đ ó : P(%): Đ ớ x ố p c ù a đất. d: T ỷ trọng đất. D : D u n g trọng đất. Đ ớ x ố p của đất phụ thuớc v à o tỷ trọng, dung trọng và k ế t cấu của đất (đất c ó k ế t cấu tốt thì đ ớ x ố p t ă n g l ê n ) . N g o à i ra đ ớ x ố p đất c ò n phụ thuớc rất lớn v à o c á c b i ệ n p h á p canh tác như: cày, bừa. x ớ i x á o , . . . Đ ớ x ố p của đất c ó t h ế b i ế n đ ớ n g từ 30 - 70% tùy thuớc v à o l o ạ i đất và kết cấu đất. Đ ớ x ố p của đất t h ư ờ n g được p h â n cấp n h ư sau: p% Mức đớ > 60 rất x ố p 50 - 60 xốp 40 - SO x ố p vừa 30 - 40 kém xốp < 30 đ ấ t bị d í chặt, c ó t h ể xuất h i ệ n giây h ó a Bảng 30. Độ xốp của một sô loại đát ở Việt Nam Loại đất Đớ xốp (%) Đất nâu đỏ trẽn bazan, đất đỏ vàng trên phiến mica 58-64 Đất đỏ vâng trên phiến sét 43-45 Đất phù sa 40-45 Đất bạc mầu 4Na* 40-41 Đất cát biển trồng trót 40-45 Theo m ớ t số tài l i ệ u n g h i ê n cứu cho r ă n g : Đ ớ x ố p đất trồng trọt tốt nhất là 50%, k h i đ ó c h ế đ ớ nước và k h ô n g k h í trong đất được đ i ề u h ò a và c h ế đ ớ cung cấp thức ăn cho c â y cũng được điều h ò a tốt. Ý nghĩa thực tiễn của độ xốp đất: Đ ớ x ố p đất c ó ý nghĩa l ớ n trong thực t ế sản xuất n ô n g nghiệp, vì nước và k h ô n g k h í trong đất di c h u y ể n trong những khoảng trống (hay đ ớ x ố p của đ ấ t ) , những chất dinh dưỡng cho cây trồng cũng được huy đớng trong khoảng trống n à y , các hoạt đớng của vi sinh vật đất cũng d i ễ n ra ở đ â y . C h í n h vì vậy m à n g ư ờ i ta nói đ ớ phì đất phụ thuớc đ á n g k ể v à o đ ớ x ố p của đất. N g o à i ý nghĩa trên c h ú n g ta cũng d ễ d à n g nhận thấy nếu đất tơi x ố p thì rễ cây phát t r i ể n d ễ d à n g . K h ả n ă n g thấm nước và khống k h í cũng thuận l ợ i và nhanh c h ó n g . N ế u đất c ó đ ớ x ố p cao thì lúc trời m ư a hầu hết nước thấm x u ố n g đất, k h ô n g chảy tràn trên mặt do đ ó đất ít bị xói m ò n , rửa trôi, v.v... IV. TÍNH LIÊN KẾT CỦA ĐÁT T í n h liên k ế t là đặc tính c á c hạt đất hút l ẫ n nhau ái sít l ạ i nhau, c ó tác dụng chống l ạ i lực tác đ ớ n g bên n g o à i m u ố n l à m rời c h ú n g la. 115
Nói c á c h k h á c : T í n h liên kết là sự d í n h k ế t giữa c á c phần tử đ ấ t v ớ i nhau. K h i đất k h ô tính chất n à y b i ế u h i ệ n r õ . những loai đất c ó tính liên k ế t lớn t h ư ờ n g tạo thành những k i ể u kết cấu t á n g . Đ ơ n vị đ o tính liên kết của đất được xác định bằng lực ấn vào đất g / c m 2 hoặc k g / c n r . Nguyên nhân gây ra tính liên kết: - Do n â n g lượng bề mặt của hạt đ ấ t . T ỷ d i ệ n t ă n g thì tính liên k ế t t â n g . H ạ t đất c à n g nhỏ thì t ỷ d i ệ n c à n g lớn và tính liên kết c à n g lớn. - Do những chất k ế t gắn trong đất. - Do sức n é n c ơ g i ớ i . Những y ế u t ố ảnh h ư ớ n g đ ế n tính liên k ế t của đất là: t h à n h phần c ơ g i ớ i , đ ớ ẩ m đất, kết cấu đất, h à m lượng m ù n và t h à n h phần cation hấp phụ. Đ ấ t c ó t h à n h phần c ơ g i ớ i nặng nhiều sét c ó tính liên k ế t c à n g lớn và ngược l ạ i đất cát có t h à n h phần c ơ g i ớ i nhẹ tính liên k ế t nhỏ. Đất c à n g k h ỏ tính liên kết c à n g mạnh (điên hình là đất sét k h ô ) , n h ư n g k h i đ ớ ấ m tâng thì tính liên kết g i á m đi. c à y bừa d ề hơn. Đất có t h à n h phần c ơ g i ớ i nặng nếu b ó n nhiều p h â n hữu c ơ sẽ g i ả m tính liên k ế t . đất bờ ra. cày bừa d ễ d à n g h ơ n . B ó n p h â n hữu c ơ sẽ c ó tác dụng t ă n g k ế t cấu đ ấ t , g i á m tính liên kết. Đ ấ t c ó k ế t cấu viên lực liên kết nhỏ d ễ c à y bừa. ngược l ạ i ở những đ ấ t c ó k ế t cấu tảng lớn t ố n nhiều c ô n g l à m vụn đ ấ t . N g o à i ra t h à n h phần cation hấp phụ cũng ảnh hướng đ ế n tính liên k ế t , ví d ụ : đất hấp phụ nhiều N a sức liên k ế t l ớ n k h i k h ỏ l à m c á c l o ạ i đất n à y thường chai cứng. + - Về mặt ý nghĩa thực tiễn: T í n h liên kết của đất ảnh hường rất l ớ n đ ế n b ớ rễ của cây (nếu tính liên k ế t l ớ n thì rễ c â y k h ó ăn s â u ) . T í n h liên kết của đất c ò n ảnh h ư ở n g l ớ n việc l à m đất dễ d à n g hay k h ó k h ă n . N g ư ờ i ta p h â n cấp n h ư sau: > 15 kg/cm 2 lực liên kết mạnh 5 - 15 kg/cm 2 lực liên kết hơi m ạ n h 2 - 5 kg/cm 2 lực liên kết trung b ì n h 0,5 - 2 k g / c m 2 lực liên kết y ế u
N g u y ê n n h â n g â y ra là do sức c ă n g mặt n g o à i của c á c hạt đất tạo ra sức h ú t giữa c á c hạt đất với vật b ê n n g o à i . Đ ớ d í n h được đ o bằng lực cần đ ể dứt rời phần t i ế p x ú c c ù a đất ra k h ỏ i dĩa ( g / c m ) , được 2 xác định bằng c ô n g thức sau: A = Trong đ ó : A : Đ ớ dính (g/cm ). 2 P: Lực hao t ổ n đê làm rời phần đất tiếp x ú c với dĩa (g) S: D i ệ n tích của dĩa k i m loại (em ) 2 Tính dính phụ thuộc vào các yếu tô sau: - T h à n h phần cấp c ơ g i ớ i đất: Đ ấ t c à n g nặng thì tính d í n h c à n g l ớ n ; - K ế t cấu đất: Đ ấ t c ó k ế t cấu tốt thì tính d í n h g i ả m ; - Đ ớ á m : Đ ớ ẩ m đất t ă n g thì tính d í n h tăng, n h ư n g t ă n g đ ế n m ớ t g i ớ i hạn n à o đ ó thì đất bị nhão ra và mất tính d í n h . H ầ u hết đất c ó tính d í n h cực đ ạ i k h i đ ớ á m trong đất đạt 60 - 80% đ ớ ấm b ã o h ò a . Bảng 31. Độ ẩm dê đất có tính dính cực đại Loại đất Đớ ẩm đê đất có tính dính cực đại (Vo đớ ẩm bão hòa) Đất có kết cấu viên 60-70 Đất không có kết cấu 40-50 Đất sét *80 - H ó a trị c ù a c á c lon trên bề mặt hạt keo đất: H ó a trị Ì g â y ra tính d í n h lớn h ơ n h ó a trị 2 và hóa trị 2 gây ra tính d í n h lớn hơn h ó a trị 3. Ví d ụ : Đ ấ t c ó n h i ề u N a thì tính d í n h lớn hơn + 3-4 lần đất c ó nhiều C a . 2+ Chí tiêu đ á n h giá: - Đ ấ t rất d í n h : A > 5 g/cm . 2 - Đất dính nhiều: A : 3 - 5 g/cm . 2 - Đ ấ t d í n h trung b ì n h : A : 2 - 3 g/cm . 2 - Đất hơi d í n h : A : 0,5 - 2 g/cm . 2 - Đ ấ t ít d í n h (đất c á t ) : A : 0,1 - 0,5 g/cm . 2 Tính d í n h của đất l ớ n thì việc làm đất k h ó k h ă n và phải hao t ố n n h i ề u n ă n g lượng h ơ n . V I . T Í N H DẺO C Ủ A Đ Ấ T K h i đất ấ m , nếu tác đ ớ n g v à o mớt lực n à o đ ó nếu hình d á n g của n ó c ó t h ể bị thay đ ổ i m à k h ô n g bị vỡ nát ra, đ ó là tính dẻo của đất. T í n h dẻo thể h i ệ n ớ k h ả n ă n g nặn tạo ra được những h ì n h d ạ n g nhất đ ị n h , n ê n c ò n g ọ i là tính tạo hình hay tính nặn. N g u y ê n n h â n g â y ra tính dẻo là do lực liên kết của c á c hạt đ ấ t . 117
Tính dẻo của đát phụ thuộc vào các yếu tô sau đây: - T h à n h phần c ơ g i ớ i đất: Đ ấ t c ó t h à n h phần c ơ g i ớ i c à n g nặng, c à n g giàu sét thi c à n g dẻo. - Đ ớ ẩ m : Đ ấ t q u á k h ô hay q u á ấ m đ ề u k h ô n g c ó tính dẻo, tính dẻo chỉ xuất h i ệ n trong mớt phạm vi đ ớ á m nhất định n à o đ ó . N ế u ít nước q u á thì h ò n đát c ó t h ể nứt v ỡ ra, c ò n nếu quá ấm thì đất bị n h ã o ra k h ô n g c ó tính deo nữa. Đ ớ ẩm đất đạt được khi đất bắt đ ầ u c ó tính dẻo g ọ i là giới hạn trên của tính dẻo và đ ớ ẩm đất khi đất bắt đầu chảy nước ra, mất tính dẻo thì g ọ i là giới hạn d ư ớ i của tính dẻo. H i ệ u số của hai giới hạn này g ọ i là trị số dẻo hay trị số tạo hình của đất. Trị số n à y c à n g lớn thì đất c à n g dẻo. - Lượng chất hữu c ơ trong đất: Đ ấ t sét nếu lượng chất hữu c ơ t ă n g lên thì tính dẻo giảm và ngược l ạ i ớ đất cát khi lượng chất hữu c ơ t ă n g lên thì tính dẻo t ă n g . Si(). , - TÝ lé c ù a đất: T ỷ lé này c à n g cao thì tính dẻo c à n g g i á m . RO. . . . . . . . . . - T h à n h phần cation hấp phụ trên bề mặt keo đất: Các cation q u y ế t định đ ớ p h â n tán và mức đ ớ thúy h ó a của c á c hạt sét. nên ảnh hường lớn đ ế n tính dẻo của đ ấ t . N ế u c ó c ù n g đớ ẩm thì tính dẻo tăng lên do ảnh h ư ở n g của c á c cation như sau: L i > Na > N H / > K > M g + + + 2 + > Ca 2+ > Ba 2+ > Mn 2 + > Fe 3+ > A l \ Ý nghĩa thực tiễn của tính dẻo: T í n h dẻo g â y k h ó k h ă n cho việc l à m đ ấ t . N ế u đất c ó tính dẻo l ớ n , gặp trạng thái ướt sẽ tạo thành t h ỏ i , kết cấu tảng, k h ô n g tơi vỡ; c ò n ớ trạng thái k h ô thì ngược l ạ i rất c ứ n g rắn, tăng lực cản đôi với c ô n g cụ làm đất và k h ó vỡ v ụ n . Tuy n h i ê n tính dẻo của đất l ạ i c ó tác dụng tốt trong việc sản xuất g ố m , sứ và tạo hình. V U . TÍNH T R Ư Ơ N G VÀ T Í N H c o CỦA ĐÁT L à đặc tính c ù a đất c ó thê thay đ ố i thế tích k h i đ ớ á m thay đ ổ i . Cụ t h ể là: k h i lượng nước trong đất tăng lên thì t h ế tích của đất t â n g lên, g ọ i là tính t r ư ơ n g ; k h i k h ô thì t h ể tích đất bị g i ả m đi, g ọ i là tính co. Tính trương co của đất phụ thuớc chù y ế u vào c á c yêu t ố sau đ â y : - T h à n h phần c ơ g i ớ i : Đ ấ t c à n g nặng thì tính trương và co t ă n g . - T h à n h phần và h à m lượng keo sét: Đ ấ t c ó nhiều k h o á n g sét m o n m o r i l o n i t thì trương co lớn hơn đất chứa nhiều k h o á n g sét kaolinit; h à m lượng keo sét t ă n g thì tính t r ư ơ n g co tăng. - T h à n h phần c á c cation hấp phụ trong đất: Hai l o ạ i đất c ó c ù n g t h à n h phần c ơ g i ớ i , nhưng đất c ó chứa n h i ề u lon N a c ó tính t r ư ơ n g co mạnh h ơ n C a . + 2+ Bảng 32. Phân cấp thành phán cơ giới của đất căn cứ vào độ co (%) (theo THI) Độ co Loại đất < 0,5% Đất cát 0,5-1,5% Đất cát pha 1,5-3,0% Đất thịt nhẹ 3,0 - 4,5% Đất thịt trung binh 4,5 - 6,0% Đất thịt nặng 6,0 - 8,0% Đất sét 8,0-10% Đất sét năng 118 I
T h ô n g t h ư ờ n g đ ớ co của đất b i ế n đ ớ n g từ 2 - 4 % là vừa phai. Ý nghĩa thực tiễn: T í n h t r ư ơ n g và tính co đ ề u bất l ợ i . T r ê n những đất thịt nặng và đất sét k h i b ã o h ò a nước sẽ trương p h ì n h lấp hết c á c khe h ớ tạo n ê n d ò n g chảy bề mặt g â y xói m ò n rửa trôi. Đ ấ t c ó tính trương co m ạ n h , k h i l à m ruớng m ạ nếu bị k h ô cạn mặt đất sẽ nứt n ẻ l à m đ ứ t rễ c â y và c à n g l à m tâng q u á trình bốc hơi nước l à m đát mất á m xuống cả c á c tầng sâu. VUI. Lực MA SÁT K h i l à m đ ấ t , giữa đ ấ t và lưỡi c à y đ ã sản sinh ra m ớ t lực g ọ i là lực ma sát, đ ơ n vị đ o là kg/cm . Lực ma sát đ ã g â y ảnh h ư ớ n g đ ế n chi phí n ă n g lượng k h i l à m đất. Do v ậ y n ế u lực ma 2 sát c à n g n h ỏ sẽ c à n g t ố t . L ự c ma sát của đất v ớ i sắt t h é p , cao su lúc đ ầ u t ă n g dần theo đ ớ ẩ m đến khi bắt đ ầ u d í n h , k h i đất b ã o h ò a nước lực này g i ả m xuống. Lực ma sát của cao su b á n h xe với đất thịt là 0,65 - 0.80 k g / c m , v ớ i đất cát pha là 2 0,60 - 0,85 k g / c m ; lực ma sát c ù a đất thịt với thép ớ đ ớ ấ m 12% là 0.62 - (Xó*) k g / c m và khi đ ỏ 2 2 ẩm 20% là 0.70 - 0.74 k g / c m . 2 IX. SỨC CÁN CỦA ĐẤT Sức cản của đất là k h á n ă n g chống l ạ i các vật tác đ ớ n g v à o đất (chủ y ế u là n ô n g cụ l à m đ ấ t ) , gọi là lực cản r i ê n g của đ ấ t . N g u y ê n n h â n g â y ra là do tổng hợp của lực liên k ế t , lực d í n h , lực dẻo, lực ma sát của đất. Đ ơ n vị đ o là k g / c m và t h ư ờ n g được đ o bằng lực k ế nước gắn sau m á y k é o . 2 V i ệ c n g h i ê n cứu sức c ả n đ ể g i ả m chi phí và n â n g cao chất lượng l à m đ ấ t . Sức cản (P) c ó t h ể tính bằng c ô n g thức: p = k. ab Trong đ ó : k: Là hệ số chỉ sức c á n r i ê n g c ù a từng loại đất, cụ thể: đất cát 0,2 - 0,3 kg/crrr, đất thịt 0,6 k g / c m . đất sét 0.9 kg/crrr. 2 a: C h i ề u sâu c à y (em). b: C h i ề u rớng hoạt đ ớ n g của lưỡi c à y (em). Các yếu tốảnh hưởng đến lực cản riêng của đất: - T h à n h phần c ơ g i ớ i đ ấ t : Đ ấ t c ó t h à n h phần cơ g i ớ i c à n g nặng thì sức cản của đất c à n g tăng, t h ể h i ệ n qua h ệ số chỉ sức cản r i ê n g của các loại đất. - Đ ớ ẩ m đất: Đ ấ t k h ỏ c ó lực cản lớn hơn đất ướt (riêng đất cát k h i ngập nước thì c à y bừa nặng h ơ n ) . V í d ụ : M ớ t số n g h i ê n cứu cho thấy đất lúa m i ề n Bắc V i ệ t N a m ờ mức cày sâu 18 - 20 em thì sức cản riêng của m ớ t số l o ạ i đất n h ư bảng 33. í 119
Bảng 33. Sức cản riêng của một số loại đất ở các độ ẩm khác nhau ỉkglcm ) 2 Đớ ẩm (%) Đất cát pha Đất thịt nhẹ Đất thịt trung bình Đất thịt nặng < 15 0,72 0,84 0,91 1,50 20-25 0,46 0.50 0,55 0,70 30-35 0.57 0.64 0.70 0.90 : , 40-45 0.65 0.75 0,80 1.00 55-60 0.34 0,36 0,38 0,45 , N h ư v ậ y , đất k h ô q u á (< 15%) hoặc đất ướt (35 - 4 0 % đ ớ ẩ m t o à n phần) thì sức cản riêng đ ề u rất cao, c à y bừa t ố n c ô n g và chất lượng l à m đ ấ t sẽ k é m . Đ ớ ấ m đ ấ t 60 - 7 0 % đ ớ ẩm toàn phần sẽ c ó sức c á n riêng thấp nhất, l à m đ ấ t đ ỡ t ố n c ô n g . - K ế t c â u đ ấ t : Đ ấ t c ó k ế t c ấ u t h í c h hợp ớ d ạ n g v i ê n l à m g i ả m sức c ả n so v ớ i kết cấu dạng tảng. - N g o à i ra việc b ó n vôi và đặc biệt là b ó n p h â n hữu c ơ sẽ l à m g i ả m lực cản m ớ t cách rõ rệt. V i ệ c n g h i ê n cứu lực cản đ ấ t c ó ý nghĩa rất l ớ n trong sản x u ấ t n ô n g nghiệp, vì dựa trẽn những số l i ệ u đ o lực c ả n , c ó t h ế nhận định được v ề t h à n h phần c ấ p hạt đ ấ t , mức đ ớ phát triển của bớ rễ c â y trồng, mức đ ớ l à m đất d ễ hav k h ó và đặc biệt là d ù n g trị s ố v ề lực cản đ ể thiết kế c ô n g cụ làm đ ấ t . 120
Chương 10 NƯỚC, KHÔNG KHÍ VÀ NHIỆT TRONG ĐÁT A. N Ư Ớ C T R O N G Đ Á T ì. VAI TRÒ CỦA NƯỚC TRONG ĐÁT N h à b á c học Nga G. H . V ư x ô s k i đ ã ví nước trong đất n h ư "máu trong cơ thê động vật". Bởi vì nước c ó vai trò đặc b i ệ t quan t r ọ n g đ ố i v ớ i c á c q u á t r i n h h ó a học, sinh học, sinh h ó a học x ả y ra ớ trong đ ấ t , là y ế u t ố k h ô n g t h ế thay t h ế đ ư ợ c , q u y ế t đ ị n h sự sống của tất cả sinh vật trên T r á i đ ấ t . 1. Đ ô i v ớ i đ ấ t - Nước tham gia v à o sự p h á hủv c á c k h o á n g vật và đ á trong q u á t r ì n h h ì n h t h à n h đất. C á c tầng trong p h ẫ u d i ệ n đ ấ t là k ế t q u ả của sự di c h u y ể n nước trong đ ấ t c ó chứa c á c chất v ô cơ, hữu cơ và hữu c ơ - v ô cơ. - Nước tham gia v à o tất cả c á c p h á n ứng h ó a học x ả y ra trong đ ấ t . - H à m lượng nước trong đất ảnh hướng đ ế n nồng đ ớ , t h à n h phần c á c chất tan trong dung dịch đất, từ đ ó ảnh h ư ớ n g đ ế n c á c đặc tính c ù a dung dịch đất như: p H , tính đ ệ m , Eh. - Nước ảnh h ư ớ n g đ ế n t r ạ n g thái của keo đát và k h ả n â n g trao đ ố i của n ó . - Nước ảnh h ư ở n g c ó t í n h chất quyết định đ ế n các tính chất lý học của đ ấ t , n h ư : nước c ò n là nhân t ố đ i ề u h ò a nhiệt và k h í trong đất; nước chi phôi c á c tính chất c ơ lý đ ấ t n h ư đ ớ chặt, tính dính, tính dẻo, t í n h n ặ n , t í n h t r ư ơ n g co, tính liên kết,... - H à m lượng nước c h i p h ố i c h i ề u hướng c h u v ể n h ó a vật chất trong đ ấ t (ngập nước thì y ế m khí, k h ô hạn thì h á o k h í ) , t ừ đ ó ảnh h ư ở n g đ ế n k h ả n ă n g cung cấp thức ân cho c â y và việc tích lũy các chất trong đ ấ t . - Sự d i c h u y ể n của nước c ó t h ể g à y ảnh hường x ấ u đ ế n đ ớ phì đ ấ t , vì n ó c ó t h ể l à m rửa trôi các chất d i n h d ư ỡ n g , p h á v ỡ k ế t cấu đất và gây xói m ò n đất. - N g o à i ra nước c ò n liên quan chặt chẽ v ớ i sự h ì n h t h à n h c á c chất m ớ i sinh n h ư kết von, đ á ong, giây,... 2. Đ ỏ i v ớ i s i n h v ậ t đ ấ t - M ọ i sinh vật m u ố n s ô n g , sinh trướng, phát t r i ể n được đ ề u cần phải c ó nước; k h ô n g c ó nước thì m ọ i sinh vật đ ề u chết. Đ ặ c biệt thực vật là loại sinh vật chứa h à m lượng nước rất cao. Thực vật m u ố n tạo được Ì g ă m chất k h ỏ cần phải hút 200 - lOOOg nước. - N h ờ c ó nước h ò a tan c á c chất dinh d ư ỡ n g trong đất thì c â y m ớ i hút được. - Nước ảnh h ư ở n g đ ế n sự p h â n b ố c á c quần thê v i sinh vật trong đ ấ t ; thừa nước thì v i sinh vật y ế m k h í p h á t t r i ể n m ạ n h , k h ô hạn thì v i sinh vật h á o k h í c h i ế m ưu t h ế . 121
l i . CÁC DANG NƯỚC T R O N G ĐÁT VÀ ĐẶC Đ I Ể M CỨA C H Ú N G Nước c ó t h ế t ổ n t ạ i ớ 3 thế: t h ế r ắ n , t h ế lỏng và t h ế hơi. Nước là p h â n tử lưỡng cực, mớt cực là oxy mang đ i ệ n â m ( O ) và cực kia là hydro mang đ i ệ n d ư ơ n g ( 2 H ) , do đ ó n ó c ó t h ể hút lẩn 2 + nhau, hay bị hút b ở i c á c ion, c á c p h á n tử p h â n cực k h á c hoặc bị h ú t bới keo đ ấ t . H i ệ n tượng c á c lon hay keo đất hút p h á n tứ nước g ọ i là sự t h ú y h ó a (hay hydrat hóa), khi đ ó c á c p h â n tử nước tạo t h à n h những m à n g nước bao quanh i o n hay hạt keo. Sự thủy hóa liên quan đ ế n sự hấp phụ nước của đ ấ t . S ơ đ ồ p h á n cực c ủ a p h á n t ử n ư ớ c Do đặc đ i ể m cấu tạo của n ó , nước c ó t h ể liên kết v ớ i c á c hạt đ ấ t . K h i x â m nhập vào đất nó chịu ảnh hướng của n h i ề u lực k h á c nhau n h ư lực hấp phụ, lực t h ẩ m thấu, lực mao quản và trọng lực. Bới vậy nước được đất g i ữ l ạ i và di chuyến bằng những lực k h á c nhau, tạo n ê n các dạng nước k h á c nhau trong đ ấ t . Nước trong đất c ó 7 dạng, n h ư n g á p lực hút nước của bớ rễ đ a sô c â y trồng là 15,2 bar (khoảng 15atm), nên tùy theo lực g i ữ nước c ù a đất m à cây chỉ hút được m ớ t số dạng nước nhất định. 1. N ư ớ c liên k ế t h ó a học Nước liên k ế t h ó a học là nước tham gia vào t h à n h phần cấu tạo của c á c hợp chát hóa học hoặc c á c k h o á n g vật trong đất. Nước bị g i ữ bởi m ớ t lực rất l ớ n (> 10.000 atm); g ồ m 2 loại: nước cấu tạo và nước kết tinh. - Nước cấu tạo (còn g ọ i là nước h ó a hợp): Là nước tham gia v à o t h à n h phần cấu tạo mạng lưới tinh t h ể của những k h o á n g vật ( n h ó m O H của n ư ớ c ) , l à m t h à n h m ớ t liên k ế t rất bền vững. Nước này chỉ mất đi k h i nung đất ớ nhiệt đ ớ cao 400 - 8 0 0 ° c . K h i nước cấu tạo mất đi thì k h o á n g vật cũng bị p h á hủy. V í d ụ : Nước trong kaolinit ( A l 0 . 2 S i 0 . 2 H X > ) ; 2 ( 2 Fe(OH),;... - Nước kết tinh tham gia v à o sự hình t h à n h tinh t h ể k h o á n g vật, d ư ớ i dạng p h â n tử nước liên kết với k h o á n g vật ( V í d ụ : C a S 0 . 2 H 0 ; N a S O . 1 0 H O ; g i p x i t : A l O 3 H 0 ; limônit: 4 2 2 4 2 2 v 2 F e 0 , . 3 H 0 ; . . . ) . Nước kết tinh c ó t h ể bị mất đi khi nung đất ớ nhiệt đ ớ 100 - 200"c. Dưới tác 2 2 dụng của nhiệt đ ớ , nước kết tinh k h ô n g mất đi ngay c ù n g m ớ t l ú c . m à n ó mất dần, m ỗ i phán từ nước mất đi ớ m ớ t nhiệt đ ớ t h í c h hợp. T h í d ụ : K h i nung C a S 0 . 2 H 0 thì p h â n tử nước thứ nhất 4 2 tách ra khói k h o á n g vật ở 107"c, p h à n tử nước t h ứ 2 ớ 170"c. K h i nước kết tinh bị mất thì k h o á n g vật k h ô n g bị p h á h ú y n h ư n g lý tính thay đ ổ i . 122
Nước cấu tạo và nước kết tinh h o à n toàn k h ô n g di chuyến. Thực vật k h ô n g t h ể sử dụng được d ạ n g nước n à y . 2. N ư ớ c h ấ p p h ụ Là dạng nước được c á c hạt đất hút và g i ữ l ạ i trên bể m ặ t c ù a n ó n h ờ lực hấp phụ. Hạt đất càng nhỏ thì n â n g lượng bề mặt c à n g l ớ n , lực hấp phụ c à n g cao và nước hấp phụ c à n g n h i ề u . T h à n h phần c ơ g i ớ i đất c à n g nặng, keo hữu c ơ và keo sét c à n g n h i ề u , keo c à n g p h â n tán thì lực hấp phụ nước c à n g l ớ n , do đ ó đất g i ữ nước c à n g n h i ề u . T ù y theo mức đ ớ lực hấp phụ m à n g ư ờ i ta chia nước hấp phụ ra l à m 2 l o ạ i là: nước hấp phụ chặt và nước hấp phụ hờ. a. Nước hấp phụ chặt L à nước được c á c hạt đ ấ t hấp phụ từ hơi nước trong k h ô n g k h í bao quanh n ó , được g i ữ chặt bới lực hấp phụ xuất h i ệ n ở bề m ặ t hạt đất, lực n à y rất l ớ n , c ó thể đ ạ t từ 50 - 10.000 atm. C á c phân tử nước b á m quanh hạt đất t h à n h những lớp m ỏ n g , c ó c h i ề u dầy bằng 2-3 l ầ n đường k í n h phân tử nước. và chí di c h u y ế n khi biến thành thế hơi. Nước hấp phụ chặt c ó thế t ổ n t ạ i ớ 2 trạng thái: - Nước hấp phụ bé, (ký hiệu lù Hy): Trong đ i ề u k i ệ n đ ớ ấ m k h ô n g k h í b ì n h thường (đớ ẩ m hydroscopic), c á c hạt đất sẽ hấp phụ nước từ k h ô n g k h í k h ô n g b ã o h ò a hơi nước, k h i đ ó lớp phân tử nước c ò n đ ứ t đ o ạ n , c h ư a vây kín hạt đất. Trường hợp n à y x ả y ra k h i đ ế đất ớ trạng thái k h ô k h ô n g k h í . N ế u xác định đ ớ ẩ m đất lúc này, ta được đ ớ ẩ m của đất k h ô k h ô n g khí (hạt đất k h ô do g i ó ) . Đ ớ ẩ m k h ô n g k h í c à n g cao thì lượng nước hấp phụ b é c à n g l ớ n . - Nước hấp phụ lớn nhất. (ký hiệu là Hy J: ma K h i đê đất trong k h ô n g k h í b ã o h ò a hơi nước (không khí c ó đ ớ ấ m > 9 6 % ) , lúc đ ó nước hấp phụ sẽ bao kín hạt đ ấ t . Đ ố i v ớ i m ớ t l o ạ i đất nhất định thì H v m d X là mớt hằng số. Nước hấp phụ bị mất đi k h i sấy đất ở nhiệt đ ớ 1 0 5 - 1 1 0 " c . b. Nước hấp phụ hờ (nước m à n g ) K h i hạt đất đ ã đ ạ t trạng thái H y m a x n â n g lượng bề mặt (lực hấp phụ) của đất k h ô n g h o à n toàn hết hẳn. N ế u n h ú n g đất n à y vào nước thì bề dày của lớp nước hấp phụ chung quanh hạt đất sẽ tăng lên. Sự t ă n g lên của bề d à v lớp nước hấp phụ chỉ được t i ế p tục cho đ ế n k h i n à o k h ô n g còn tác dụng của lực hấp phụ của hạt đất. Lượng nước được hấp phụ t h ê m bên n g o à i nước hấp phụ chặt thì được g ọ i là nước m à n g hay nước hấp phụ hờ. Nước m à n g được g i ữ t r ê n bề mặt c á c lớp nước hấp phụ chặt b ằ n g lực p h â n tử đ ị n h h ư ớ n g và do sức h ú t của c á c lon t r ê n bề m ậ t hạt đất (lực thủy h ó a ) . Lực g i ữ nước trong trường hợp này từ 6,25 - 50 atm, trong đ ó m ớ t phần được g i ữ k h á chặt ( 1 5 - 5 0 atm), c â y h o à n t o à n k h ô n g sử d ụ n g được. Phần c ò n l ạ i được g i ữ bới m ớ t lực y ế u h ơ n (6,25 - 15 atm), n ê n c h ú n g c ó t h ể di c h u y ể n từ hạt đất c ó nước m à n g d à v sang hạt đất c ó nước m à n g m ỏ n g ờ gần sát nhau ( n h ờ lực t h ẩ m thấu) cho tới k h i đ ớ d ầ y của nước m à n g bằng nhau. Phần nước m à n g di c h u y ể n n à y c â y c ó t h ể sử d ụ n g được, mặc d ù rất k h ó l ấ y , vì á p suất t h á m thấu c ù a nước m à n g rất cao và tính linh đớng kém. L ê b ê đ e p g ọ i tống số hai dạng nước: H y m a x và nước m à n g là đ ớ ẩ m p h â n tử cực đ ạ i . 123
Đ ớ ẩ m c â y h é o n ằ m trong g i ớ i hạn của dạng nước n à y . C ó t h ể t í n h đ ớ ẩ m c â y h é o như sau: % W c . h = 1,5 H y m a x hoặc = 0.6 - 0.9 đ ớ ẩ m p h â n tử cực đ ạ i . 3. N ư ớ c mao q u á n Nước mao quản là nước được g i ữ và di c h u y ế n trong đất chủ y ế u do tác d ụ n g c ù a lực mao quản. Lực mao quản bắt đ ầ u xuất h i ệ n trong những l ỗ hống c ó đ ư ờ n g k í n h n h ỏ hơn 8mm; n h ư n g lực đ á n g kê là ớ những l ỗ hống c ó đ ư ờ n g k í n h từ 0 J - 0.001 m m , n ê n nước mao quản di c h u y ể n tốt nhất trong những ống c ó đ ư ờ n g k í n h 0,1 - 0.001 m m . N ế u mao quản nhỏ hơn 0,001 m m thì thường chứa đ ầ y nước hấp phụ (lực mao q u á n k h ô n g c ò n m à trớ t h à n h lực hấp phụ phân tứ), làm cho sự di c h u y ế n của nước mao q u á n gặp k h ó k h ă n . Trong p h ạ m vi đường kính ống từ 0,1 - 0,001 m m thì đ ư ờ n g k í n h c à n g n h ó , lực mao quản c à n g l ớ n và đ ớ d â n g nước mao q u á n c à n g cao. Nước mao quản c ó t h ế d i c h u y ế n theo m ọ i hướng, c ó t h ể d i c h u y ể n t ừ v ù n g c ó đ ớ ẩm lớn ( t h ế mao quản n h ỏ ) đ ế n v ù n g c ó đ ớ ẩ m n h ỏ ( t h ế mao quản l ớ n ) . Nước mao q u á n chia l à m hai l o ạ i : a. Nước mao quản treo: Là nước trong c á c ô n g mao quản k h ô n g liên h ệ gì v ớ i mạch nước n g ấ m . Trường hợp n à y là k h i mạch nước ngầm ớ q u á s â u , nước mao q u ả n k h ô n g được nước ngầm cung cấp. m à do t ư ớ i hoặc do m ư a . Đ â y là dạng nước g i ữ ấ m c h ủ y ế u cho tầng đất mặt. Lực g i ữ nước mao quản treo cứa đất từ 0.3 - 6.25 atm. b. Nước mao quản leo ( c ò n g ọ i là nước mao quản d â n g ) : L à nước trong c á c ống mao quản n ố i v ớ i mạch nước n g ầ m và thường x u y ê n được nước n g ầ m cung cấp. T ầ n g đất m à trong đó chứa nước mao q u á n từ nước n g ầ m d â n g lên g ọ i là v i ề n mao q u á n . Chiều cao cớt nước d â n g lên trong mao q u á n t ỷ l ệ nghịch v ớ i b á n k í n h mao q u á n : Dgd Trong đ ó : h: Đ ớ d â n g nước trong mao quản. a: Sức cũng mặt n g o à i của nước ( N / m ) , nước n g u y ê n chất ở 2 0 ° c thì sức căng mặt ngoài là 72,5 X 1 0 N / m . D: Đ ư ờ n g k í n h ống mao quản. N ế u g ọ i r là b á n k í n h ống mao q u ả n , thì D = 2r, lúc đó la c ô n g thức trên viết t h à n h : h = — rgd g: Gia tốc trọng trường (= 9,8 m/s ).2 d: T ỷ trọng nước (nước n g u y ê n chất t ỷ trọng = l o k g / n r ) . 1 Thay a, g, d bằng trị số của c h ú n g , trong đ i ề u k i ệ n nhiệt đ ớ b ì n h t h ư ờ n g : oe = 72,5 X Ì Ó" N / m ; g = 9,8 m/s ; d = 10' k g / m \ ta c ó : 1 2 h (min) « — 15 N ê u r = 0,001 m i n thì h = — — — = 15000 m i n = 15 m 0.001 124
Trong thực t ế đ ớ d â n g nước mao quản thấp h ơ n n h i ề u , lý do là t h à n h ố n g mao quản k h ô n g phảng, trong ố n g c ó bọt k h í . nước m à n g của c á c hạt đất n g â n c á c h , nước trong đ ấ t k h ô n g phải là nước n g u y ê n chất,.v.v... Theo Katrinski thì ớ đất sét nước d â n g mao quản cao nhất là 6 - 7 m ; ớ đất thịt là 3 - 4 m ; ở đất cát là 0,3 - 0,6 m . Lực g i ữ nước mao quản leo của đất rất bé (từ 0,08 - 0,3 atm). N h ư v ậ y , lực g i ữ nước mao quản c ù a đất rất b é , n ê n dạng nước n à y c â y sử d ụ n g d ễ d à n g . Vì thế nước mao quản là n g u ồ n cung cấp nước chủ y ế u cho c â y trổng và là nguồn nước d ự trữ chính c ó ích trong đ ấ t . 4. N ư ớ c t r ọ n g lực (hoặc nước tự do) Nước trọng lực (hoặc nước tự do) là nước chứa ở những l ỗ hống phi mao q u á n l ớ n ớ trong đất và d i c h u y ế n do ảnh h ư ớ n g của trọng lực xuống c á c tầng sâu h ơ n ở p h í a d ư ớ i . V ì t h ế nước trọng lực chỉ t ồ n t ạ i ớ c á c tầng trên trong m ớ t thời gian ngắn sau k h i m ư a hoặc sau k h i tưới m à thôi. Sự t ồ n t ạ i lâu hay mau của dạng nước này ớ tầng trên phụ thuớc v à o k h ả n ă n g t h ấ m nước của từng l o ạ i đất; n ế u đ ọ n g l ạ i lâu n g à y ờ tầng trên c ó t h ể làm cho đất bị y ế m k h í , rễ c â y thiêu không k h í và đ ấ t trở n ê n l ầ y l ớ i . Nước trọng lực là n g u ồ n cung cấp cho dạng nước n g ầ m trong đ ấ t . M ặ c d ù lực g i ữ nước của đ ấ t rất n h ỏ (10" atm) n h ư n g c â y sử d ụ n g được rất ít dạng nước n à y 4 (vì thời gian t i ế p x ú c n g ắ n , n ó d i c h u y ê n q u á nhanh). 5. N ư ớ c n g ầ m Nước trọng lực d i c h u y ế n từ tầng trên xuống, k h i t ớ i tầng đất k h ô n g t h â m nước thì đ ọ n g l ạ i thành nước n g ầ m . Do t h ấ m từ tầng trên xuống nên n ó đ ã h ò a tan và k é o x u ố n g nhiều m u ố i khoáng ớ trong đ ấ t , vì t h ế nước n g ầ m là dạng nước giàu m u ố i k h o á n g . Đ ớ sâu từ mặt đất cho đ ế n m ặ t nước ngầm g ọ i là đ ớ sâu xuất h i ệ n m ạ c h nước n g ầ m . Đ ớ sâu này có liên quan nhiều đ ế n k h ả n ă n g cung cấp nước cho cây và việc tạo ra tầng giây ớ trong đất. Nước n g ầ m c ó t h ế được chia ra hai l o ạ i : - Nước ngầm tạm thời ( c ò n g ọ i là nước m ẫ u t h ổ ) : L à nước n g ầ m xuất h i ệ n ớ đ ớ sâu nhất định. N ó phụ thuớc v à o t h ờ i t i ế t , n ế u hạn h á n thì nước n à y được d i c h u y ể n x u ố n g sâu h ơ n . - Nước ngầm vĩnh cửu: N ư ớ c bị k ẹ p giữa 2 tầng đất k h ô n g t h ấ m nước. Nước n à y được đ ư a từ nước n g ầ m của c á c v ù n g n ú i cao x u ố n g . N ế u tầng k h ô n g t h ấ m nước p h í a trên bị nứt thì n ó phun lên, n é n c ò n g ọ i là nước phun. 6. H ơ i n ư ớ c Là nước ở t h ế h ơ i , được đ ấ t g i ữ l ạ i nhờ lực hấp phụ. Hơi nước là m ớ t t h à n h phần của k h ô n g khí đất, n ó chứa trong những l ỗ hổng tự do k h ô n g chứa nước của đất. Hơi nước trong đất rất l i n h đ ớ n g và c ó thế di c h u y ê n được do 2 n g u y ê n n h â n : - Do sự c h ê n h l ệ c h về á p suất hơi, lúc đ ó hơi nuớc sẽ khuyếch t á n từ nơi c ó á p suất hơi nước cao đ ế n nơi c ó á p suất hơi nước thấp. - D i c h u y ế n theo g i ó m ớ t c á c h thụ đ ớ n g . Thực vật k h ô n g sử d ụ n g được dạng nước này, m à chỉ sử dụng được k h i nước t h ể hơi đã c h u y ể n sang t h ể l ỏ n g (dạng s ư ơ n g ) . Thực ra h à m lượng nước t h ể hơi trong đất k h ô n g đ á n g k ể . 125