Đề tài Ảnh hưởng của phân hữu cơ trong việc cải thiện tính chất vật lý và năng suất của đất trồng lúa thâm canh ở Cầu Kè – Trà Vinh và Mộc Hóa – Long An

TÓM LƯỢC Thí nghiệm được thực hiện qua 5 năm tương ứng với 5 chu kỳ bón phân hữu cơ cho kết quả cải thiện tính chất vật lý đất và năng suất lúa tốt hơn so với đất không bón hữu cơ. * Thí nghiệm Cầu Kè – Trà Vinh: Dung trọng được cải thiện tốt hơn khi bón phân hữu cơ. Ở tầng mặt dung trọng của nghiệm thức có bón hữu cơ là 1,03g/cm3, không bón hữu cơ là 1,17g/cm3. Lần lượt ở các tầng còn lại dung trọng cũng thay đổi theo chiều hướng tốt hơn. Độ xốp của nghiệm thức có bón hữu cơ cũng cao hơn nghiệm thức không bón hữu cơ. Tầng 0 – 10cm nghiệm thức có bón hữu cơ độ xốp là 58,5%, nghiệm thức không bón hữu cơ là 52,4%. Tầng 10 – 20cm, 20 – 40cm độ xốp nghiệm thức có bón hữu cơ độ xốp lần lượt là 45,3% và 43,9%, độ xốp nghiệm thức không bón hữu cơ là 39,7% và 39,8%. Nhờ bón phân hữu cơ nên tính bền cũng được cải thiện đáng kể. Nghiệm thức có bón hữu cơ có tính bền 132,6 còn tính bền của nghiệm thức không bón hữu cơ là 98,8. Năng suất lúa cải thiện đáng kể. Nghiệm thức có bón hữu cơ năng suất lúa đạt 3,53 tấn/ha còn ở nghiệm thức không bón hữu cơ năng suất đạt 2,52 tấn/ha. * Thí nghiệm Mộc Hóa – Long An: Tương tự như kết quả của Cầu Kè, dung trọng đất tầng 0 – 10cm ở Mộc Hóa của nghiệm thức không bón hữu cơ (1,27g/cm3) cao hơn dung trọng của nghiệm thức có bón hữu cơ (1,16g/cm3). Nhờ tác dụng của phân hữu cơ nên đất cũng được tơi xốp hơn. Độ xốp nghiệm thức có bón hữu cơ (51,7%) cao hơn nghiệm thức không bón hữu cơ (50,1%) (tầng 0 – 10cm). Tính bền của đất cũng được cải thiện tốt hơn nhờ vào bón phân hữu cơ. Tính bền của nghiệm thức có bón hữu cơ (69,7%) cao hơn nghiệm thức không bón hữu cơ (60,9%) (tầng 0 – 10cm). Năng suất lúa của đất có bón hữu cơ (6,32 tấn/ha) cao hơn so với đất không bón phân hữu cơ (5,00 tấn/ha). MỞ ĐẦU Đất đai là nguồn tài nguyên cơ bản và là tư liệu quan trọng, chủ yếu sản xuất ra các sản phẩm cây trồng. Hầu như toàn bộ các sản phẩm thu được trong quá trình sản xuất nông nghiệp đều phải thông qua đất. Đất được hình thành, phát triển và thoái hóa theo thời gian dưới tác động của điều kiện tự nhiên và các hoạt động sản xuất của con người. Hiện nay, việc ít hoặc không sử dụng phân hữu cơ đã làm cho độ phì của đất dần bị thoái hoá, đất trở nên chai cứng, nén dẽ, mất cấu trúc dẫn đến hạn chế sự phát triển của rễ, giảm lượng nước hữu dụng, giảm sự thoáng khí trong đất và cuối cùng ảnh hưởng đến năng suất cây trồng. Đồng Bằng Sông Cửu Long lấy nông nghiệp làm nền tảng để phát triển kinh tế và vấn đề năng suất cây trồng được quan tâm hàng đầu. Ngày nay, cùng với tiến bộ khoa học kỹ thuật, thâm canh tăng vụ được thực hiện phổ biến và rộng rãi nhằm nâng cao thu nhập và chất lượng cuộc sống cho người dân. Tuy nhiên, thâm canh liên tục trong nhiều năm có thể ảnh hưởng đến chất lượng của đất đai và năng suất cây trồng. Vì vậy, để bảo vệ đất đai trong quá trình canh tác lâu dài cần phải có một chế độ quản lý phù hợp chất dinh dưỡng của đất, trong đó chất hữu cơ đặc biệt được quan tâm. Chất hữu cơ có vai trò quan trọng trong việc nâng cao độ phì nhiêu của đất do nó có ảnh hưởng đến các đặc tính lý, hóa, sinh học và là nguồn dinh dưỡng của đất. Hiện nay, ở các nước công nghiệp phát triển đã bón quá nhiều phân hóa học khiến môi trường bị suy thoái, chất lượng sản phẩm giảm sút người ta trở lại chú ý đến phân hữu cơ và cổ vũ cho việc ra đời nền nông nghiệp hữu cơ. Vì vậy đề tài: “Ảnh hưởng của phân hữu cơ trong việc cải thiện tính chất vật lý và năng suất của đất trồng lúa thâm canh ở Cầu Kè – Trà Vinh và Mộc Hóa – Long An” được thực hiện nhằm mục tiêu sau: Nghiên cứu ảnh hưởng của phân hữu cơ tới chất lượng đất thông qua việc nghiên cứu sự biến động của một số chỉ tiêu vật lý đất. Nghiên cứu ảnh hưởng của phân hữu cơ tới năng suất lúa. Đưa ra những khuyến cáo canh tác và quản lý đất phù hợp. CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ĐẶC ĐIỂM VÙNG NGHIÊN CỨU Long An Vị trí địa lý Long An là tỉnh thuộc Đồng Bằng Sông Cửu Long, miền Nam Việt Nam. Long An nằm ở tọa độ 10°21' - 12°19' Bắc và 105°30' - 106°59' Đông, phía Bắc giáp tỉnh Tây Ninh và Vương quốc Campuchia trên chiều dài biên giới 137,5 km, phía Nam giáp tỉnh Tiền Giang, phía Tây giáp tỉnh Đồng Tháp, phía Đông giáp Thành Phố Hồ Chí Minh. Long An có diện tích tự nhiên khoảng 4.491,87 km². Trong đó: Đất ở: 99000.7 ha Đất nông nghiệp: 331.286 ha Đất lâm nghiệp: 45.374 ha Đất chuyên dùng: 28.574 ha Đất chưa sử dụng: 32.985 ha
Hình 1. Bản đồ hành chính tỉnh Long An Khí hậu Long An nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa Lượng mưa trung bình: 1620 mm Nhiệt độ trung bình: 27,4°C. Địa hình Tuy xếp vào vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long nhưng thật ra Long An là phần đất chuyển tiếp giữa Đông Nam Bộ và Tây Nam Bộ nên địa hình có xu hướng thấp dần từ đông bắc xuống Tây Nam. Phía Bắc và Đông Bắc tỉnh có một số gò đồi thấp; giữa tỉnh là vùng đồng bằng và phía Tây Nam tỉnh là vùng trũng Đồng Tháp Mười, trong đó có khu rừng tràm ngập phèn rộng 46.300 ha với nhiều loại động vật đang được bảo vệ như cò, sếu đầu đỏ, rùa, rắn, ong mật. Địa hình Long An bị chia cắt nhiều bởi hệ thống sông và kênh rạch chằng chịt với tổng chiều dài lên tới 8.912 km, trong đó lớn nhất là sông Vàm Cỏ Đông chảy qua. Long An có 6 nhóm đất chính, nhưng phần lớn là dạng phù sa bồi lắng lẫn nhiều tạp chất hữu cơ, cấu tạo bở rời, tính chất cơ lý kém, nhiều vùng bị chua phèn và tích tụ độc tố. Mặc dù vậy, Long An vẫn là vùng nông nghiệp từ lâu đã nổi tiếng với gạo Tài Nguyên, gạo Nàng Hương, dưa hấu Long Trì, dứa Bến Lức, lạc Đức Hòa, mía Thủ Thừa. Trà Vinh Vị trí địa lý Trà Vinh là một tỉnh thuộc Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL); vị trí địa lý giới hạn từ: 9031’46’’ đến 10004’5’’ vĩ độ Bắc và 105057’16’’ đến 106026’04’’ kinh độ Đông. Phía Bắc, Tây – Bắc giáp tỉnh Vĩnh Long. Phía Đông giáp tỉnh Bến Tre và sông Cổ Chiên. Phía Tây giáp tỉnh Sóc Trăng với sông Hậu. Phía Nam, Đông – Nam giáp biển Đông với hơn 65km bờ biển. Tổng diện tích tự nhiên là: 22.515,03 ha. Trong đó: Đất nông nghiệp: 180.004,31ha Đất chưa sử dụng: 22.242,94 ha.
Hình 2. Bản đồ vị trí địa lý tỉnh Trà Vinh Khí hậu Nhiệt độ: Nhiệt độ trung bình toàn tỉnh là 26,60C, biên độ nhiệt tối cao: 35,80C, nhiệt độ tối thấp: 18,50C, biên độ nhiệt giữa ngày và đêm thấp: 6,40C. Nhìn chung nhiệt độ tương đối điều hòa và sự phân chia 4 mùa trong năm không rõ, chủ yếu 2 mùa mưa nắng. Bức xạ: Toàn tỉnh có tổng số giờ nắng cao: 7,7 giờ/ngày, bức xạ quang hợp dồi dào: 82.800cal/năm, cho phép cây trồng phát triển quanh năm. Ẩm độ: Tỷ lệ ẩm độ trung bình cả năm biến thiên từ 80 – 85%, mùa khô đạt 79%, mùa mưa đạt 88%. Gió: Toàn tỉnh có 2 hướng gió chính: Gió mùa Tây Nam: từ tháng 5 – 10 DL, gió thổi từ biển Tây vào mang nhiều hơi nước gây ra mưa. Gió chướng (gió mùa Đông Bắc hoặc Đông Nam): thịnh hành nhất từ tháng 11 năm trước đến tháng 3 năm sau có hướng song song với các cửa sông lớn. Mưa: Tổng lượng mưa từ trung bình đến thấp (1.588 – 1.227 mm), phân bố không ổn định và phân hóa mạnh mẽ theo thời gian và không gian. Lượng mưa giảm dần từ Bắc xuống Nam, cao nhất ở Càng Long, Trà Vinh; thấp nhất ở Cầu Ngang và Duyên Hải. Theo số liệu thống kê 10 năm, với tần suất 75% thời gian mưa của các huyện như sau: Bảng 1 Thời gian mưa trên các huyện ở Trà Vinh Huyện  Bắt đầu mưa  Kết thúc mưa   Càng Long, Tiểu Cần, Cầu Kè  15/5 – 16/5  26/10 – 7/11   Châu Thành, Trà vinh  15/5 – 16/5  26/10 – 7/11   Cầu Ngang, Trà Cú, Duyên Hải  22/5 – 27/5  24/10 – 26/10   Hạn: Hạn hàng năm thường xảy ra gây khó khăn cho sản xuất với số ngày không mưa liên tục từ 10 – 18 ngày. Cầu Kè, Càng Long, Trà Cú là các huyện ít bị hạn. Huyện Tiểu Cần hạn đầu vụ (tháng 6,7) là quan trọng trong khi các huyện còn lại: Châu Thành, Cầu Ngang, Duyên Hải hạn giữa vụ (tháng 7,8) thường xuyên nghiêm trọng hơn. Địa hình Địa hình Trà Vinh mang tính chất vùng đồng bằng ven biển có các giồng cát, chạy liên tục theo hình vòng cung và song song với bờ biển. Càng về phía biển, các giồng cát này càng cao và rộng lớn. MỘT SỐ TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ CƠ LÝ ĐẤT Khái niệm chung về tính chất vật lý và cơ lý đất Độ phì đất được các nhà khoa học định nghĩa là: khả năng cung cấp nước, chất dinh dưỡng và các yếu tố khác cần thiết cho cây trong một thời gian sinh trưởng (Nguyễn Thế Đặng, 1999). Những tính chất này đặc biệt là dung trọng, tỷ trọng, độ xốp, tính dính, tính dẻo, độ chặt, sức cản… là những chỉ tiêu phản ánh được chế độ nước, chế độ không khí, chế độ nhiệt độ đất và nó thường được quyết định bởi các thành phần khoáng vật (nguyên sinh, thứ sinh), thành phần các cấp hạt (cát, thịt, sét), thành phần chất hữu cơ có trong đất và tính liên kết giữa các thành phần trên để tạo ra kết cấu của đất (Trần Văn Chính, 2006). Nước và không khí trong đất tồn tại với số lượng nhiều hay ít, tỷ lệ phù hợp hay không, ngoài ảnh hưởng của nguồn cung cấp nước như mưa, tưới thì độ xốp của đất, tỷ lệ giữa khe hở mao quản và phi mao quản có vai trò quyết định. Do có ảnh hưởng đến chế độ nước và không khí đất, nên tính chất vật lý và cơ học đất cũng chi phối sự phân bố các loại vi sinh vật đất như: vi sinh vật yếm khí, háo khí và từ đó qui định các quá trình chuyển hóa chất dinh dưỡng trong đất, khả năng cung cấp chất dinh dưỡng của đất cho cây (Nguyễn Thế Đặng, 1999). Trong thực tiễn sản xuất nông nghiệp, những tính chất vật lý và cơ lý luôn là những yếu tố chi phối trực tiếp đến quá trình canh tác như khả năng làm đất, cày, bừa, xới xáo, sức kéo của máy móc công cụ làm đất… Nghiên cứu về các tính chất cơ lý đất như tính dính, tính dẻo, tính trương co là cơ sở cho việc xây dựng chế độ làm đất hợp lý như: xác định thời gian làm đất, số lần làm đất và năng lượng cần thiết cho làm đất. Ngoài ra nắm được tính trương co của đất sẽ giúp cho việc hạn chế các tác hại của trương co tới sự sinh trưởng của rễ cây, khả năng mất nước và chất dinh dưỡng do rửa trôi (Nguyễn Thế Đặng, 1999). Một số tính chất vật lý cơ bản của đất Tỷ trọng của đất Là tỉ lệ khối lượng của thể rắn đối với khối lượng của nước có cùng thể tích. Hoặc có thể định nghĩa như sau: tỷ trọng là khối lượng của đất trên một đơn vị thể tích. Đất ở trạng thái khô kiệt và không tính đến thể tích các lỗ rổng trong đất (g/cm3). Tỷ trọng ký hiệu là ρp (Dương Minh Viễn, 2003). Để tính tỷ trọng ta áp dụng công thức: ρp = Msp/Vw=(Ms – Me)/(Ms- Me) – (Msw – Mw) Trong đó: ρp: Tỷ trọng của đất Msp: Khối lượng các hạt đất khô, g. Vw: Thể tích nước trong bình pycnometer được thay bởi mẩu đất, cm3 hoặc m3. Me: Khối lượng bình pycnometer (sạch và khô) có nắp, g. Ms: Khối lượng đất khô + bình pycnometer có nắp, g. Msw: Khối lượng bình pycnometer chứa đầy nước khử khoáng + đất, g. Mw: Khối lượng bình pycnometer chứa đầy nước khử khoáng, g. Đất được hình thành trên các loại đá mẹ có thành phần khoáng khác nhau, có tỷ trọng khác nhau. Các loại đất khác nhau có tỷ trọng rất khác nhau (Nguyễn Thế Đặng, 1999). Bảng 2 Tỷ trọng (g/cm3) của một số loại khoáng điển hình Loại khoáng  Tỷ trọng   Thạch anh  2,65   Phenpat  2,54 – 2,57   Micaden  2,70 – 3,10   Ogit  2,9 – 3,4   Limonit  3,5 – 3,95   Kaolinit  2,6 – 2,65   Monmorilonit  2,0 – 2,2   Mica trắng  2,76 – 3,0   Tỷ trọng đất lớn hay nhỏ còn phụ thuộc rất nhiều vào hàm lượng chất hữu cơ trong đất. Bởi vì tỷ trọng của chất hữu cơ rất nhỏ chỉ khoảng 1,2 – 1,4 g/cm3 cho nên các loại đất giàu mùn có tỷ trọng nhỏ hơn đất nghèo mùn. Vì thế tỷ trọng của lớp đất mặt nhỏ hơn tỷ trọng của các lớp đất dưới (Nguyễn Thế Đặng, 1999). Các loại đất có thành phần cơ giới khác nhau có tỷ trọng khác nhau (Trần Văn Chính, 2006): Bảng 3 Tỷ trọng của một số loại đất Loại đất  Tỷ trọng   Đất cát  2,65   Đất cát pha  2,70   Đất thịt  2,70   Đất sét  2,74   Dựa vào tỷ trọng đất, Katrinski đã đưa ra mức đánh giá chung khi xác định tỷ trọng của đất trồng như sau (Trần Văn Chính, 2006): Bảng 4 Thang đánh giá tỷ trọng Tỷ trọng  Loại đất   < 2,5  Đất có lượng mùn cao   2,5 – 2,66  Đất có lượng mùn trung bình   > 2,7  Đất giàu sắt Fe2O3   Ý nghĩa thực tiễn: Tỷ trọng đất được sử dụng trong các công thức tính toán độ xốp, công thức tính tốc độ, thời gian sa lắng của các cấp hạt đất (cát, thịt, sét) trong phân tích thành phần cơ giới. Thông qua tỷ trọng đất người ta cũng có thể đưa ra được những nhận xét sơ bộ về hàm lượng chất hữu cơ, hàm lượng sét hay tỷ lệ sắt, nhôm của một loại đất cụ thể nào đó (Trần Văn Chính, 2006). Dung trọng của đất Dung trọng là trọng lượng một đơn vị thể tích đất khô không bị phá vỡ cấu trúc và được tính bằng g/cm3 (Ngô Ngọc Hưng, 2004). Dung trọng được tính bằng công thức: ρb = Wov – Wr / Vr Trong đó: ρb: Dung trọng khô, (g/cm3). Wov: Khối lượng mẩu đất và ring ngay sau khi sấy khô ở 1050C (g). Wr: Khối lượng của ring (g). Vr: Thể tích ban đầu của dụng cụ lấy mẫu (cm3). Như vậy dung trọng của đất thường nhỏ hơn so với tỷ trọng vì thể tích đất khô kiệt được xác định ở đây bao gồm cả các hạt đất rắn và các khe hở tự nhiên trong đất. Dung trọng của đất phụ thuộc vào cấp hạt cơ giới, độ chặt và kết cấu của đất. Các loại đất tơi xốp, giàu chất hữu cơ và mùn thường có dung trọng nhỏ và ngược lại những loại đất chặt, bí, kém tơi xốp và nghèo chất hữu cơ thường có dung trọng lớn. Trong phẫu diện đất của phần lớn các loại đất, dung trọng có chiều hướng tăng dần khi xuống tầng đất dưới sâu, vì càng xuống sâu hàm lượng mùn của đất càng giảm, mặt khác do quá trình tích tụ sét và các vật liệu mịn bị rửa trôi từ trên xuống lấp đầy các khe hở và bị nén đã làm cho đất bị chặt hơn các tầng trên (Trần Văn Chính, 2006). Bảng 5 Thang đánh giá dung trọng đất, g/cm3 theo N.A.Karchinski, 1965 (trích trong Bài giảng Phì Nhiêu Đất và Phân Bón của Đỗ Thị Thanh Ren, 1999). Dung trọng  Đánh giá   <0,1  Đất giàu chất hữu cơ   1,0 – 1,1  Đất mới được xới   >1,2  Đất bị nén dẻ   1,3 – 1,4  Đất chặt, bị nén dẻ mạnh   1,4 – 1,6  Đất rất chặt, thường thấy ở tầng đế cày   1,6 – 1,8  Quá chặt, thường thấy ở tầng tích tụ   Nghiên cứu dung trọng đất cho phép ta sơ bộ đánh giá được chất lượng của đất, đặt biệt là đất cho cây trồng cạn. Các loại đất có dung trọng thấp thường là những loại đất có kết cấu tốt, hàm lượng mùn cao. Do đó những loại đất này cũng sẽ có chế độ nước, nhiệt, không khí và dinh dưỡng phù hợp cho cây trồng sinh trưởng và phát triển (Nguyễn Thế Đặng, 1999). Ý nghĩa: Dung trọng của đất được sử dụng trong việc tính độ xốp của đất, tính khối lượng đất canh tác trên 1 ha để xác định trữ lượng các chất dinh dưỡng, lượng vôi cần bón cho đất hay trữ lượng nước có trong đất…( Trần Văn Chính, 2006). Dựa vào đặt tính nén dẻ của đất, dung trọng còn được dùng để kiểm tra chất lượng các công trình thủy lợi, đê, bờ mương máng…để đảm bảo độ vững của các công trình trên đòi hỏi dung trọng cần đạt được tối thiểu phải lớn hơn 1,5 g/cm3 (Trần Văn Chính, 2006). Độ xốp của đất Là tổng số các tế khổng trong đất và biểu thị bằng % thể tích đất. Độ xốp của đất phụ thuộc vào cấu trúc, thành phần cơ giới, dung trọng và tỷ trọng đất. Khả năng thoáng khí, khả năng giữ nước phụ thuộc rất lớn vào độ xốp đất (Đỗ Thị Thanh Ren, 1999). Độ xốp của đất được tính theo công thức (Nguyễn Mỹ Hoa, 2007): Ep = 100*(1- ρb/ ρp) Trong đó: Ep: Độ xốp của đất ρb: Dung trọng (g/cm3) ρp: Tỷ trọng (g/cm3 hoặc kg/m3) Bảng 6 Đánh giá độ xốp đất theo N.A.Karchinski, 1965 (trích trong trong Bài giảng Phì Nhiêu Đất và Phân Bón của Đỗ Thị Thanh Ren, 1999) Tế khổng  Đánh giá   >70%  Đất quá xốp, đất quá khô   65 – 55 %  Đất xốp (lớp đất cày xới tầng mặt)   55 – 50%  Trung bình cho lớp đất mặt   <50%  Đất chặt, không đạt yêu cầu   40 – 25%  Đất quá chặt (các tầng dưới)   Ý nghĩa thực tiễn: Độ xốp của đất rất có ý nghĩa đối với sản xuất nông nghiệp và các loại cây trồng vì nước và không khí di chuyển được trong đất là nhờ vào những khoảng trống hay độ xốp của đất. Các chất dinh dưỡng của đất có thể huy động được cho cây trồng , các hoạt động của vi sinh vật đất chủ yếu cũng diễn ra ở đây, chính bởi vậy mà người ta nói độ phì đất phụ thuộc đáng kể vào độ xốp của đất. Ngoài ý nghĩa trên chúng ta cũng dễ dàng nhận thấy nếu đất tơi xốp thì làm đất cũng dễ dàng, rễ cây phát triển tốt, khả năng thấm, thoát nước và trao đổi không khí diễn ra cũng hết sức thuận lợi và nhanh chóng. Vùng đồi núi nếu đất có độ xốp cao thì phần lớn nước mưa được thấm xuống sâu, hạn chế hiện tượng nước chảy tràn trên mặt đất và do đó hạn chế được xói mòn trên bề mặt (Trần Văn Chính, 2006). Bảng 7 Dung trọng, tỷ trọng và độ xốp của một số loại đất ở Việt Nam (Trần Văn Chính, 2006). Loại đất (theo phát sinh)  Dung trọng (g/cm3)  Tỷ trọng  Độ xốp (%)   Đất cát biển  1,48 – 1,55  2,62 – 2,65  41 – 44   Đất mặn  0,97 – 1,22  2,43 – 2,65  54 – 61   Đất phèn  0,64 – 1,07  2,3 – 2,4  55 – 73   Đất lầy và than bùn  0,12 – 0,74  1,66 – 2,63  72 – 92   Đất phù sa  0,79 – 1,40  2,41 – 2,75  40 – 69   Đất bạc màu  1,20 – 1,31  2,52 – 2,66  51 – 53   Đất đen nhiệt đới  0,80 – 1,18  2,45 – 2,54  53 – 68   Đất đỏ vàng Feralit  0,76 – 1,30  2,50 – 2,90  51 – 74   Một số tính chất cơ lý đất Tính liên kết của đất Tính liên kết của đất là sự dính kết giữa các phần tử đất với nhau (khi đất khô tính chất này biểu hiện rõ) những loại đất có tính liên kết lớn thường tạo thành trong đât những kiểu kết cấu tảng cục lớn. Những yếu tố ảnh hưởng đến tính liên kết của đất là: thành phần cơ giới, độ ẩm đất, cấu trúc của đất, hàm lượng mùn và thành phần cation hấp phụ trong đất. Đất có thành phần cơ giới nặng do chứa nhiều sét nên tính liên kết của chúng rất lớn, ngược lại đất có thành phần cơ giới nhẹ như đất cát, do có tỷ lệ các hạt cát cao nên có tính liên kết kém. Độ ẩm đất chi phối đến khả năng liên kết của đất, ở những loại đất có tính liên kết lớn như đất sét nếu đất càng khô thì tính liên kết của đất thể hiện càng mạnh. Hàm lượng mùn cao trong đất có tác động dung hòa rất tốt đến tính liên kết của một số loại đất có kết cấu kém hoặc không có kết cấu như đất cát và đất sét nặng (Trần Văn Chính, 2006). Ý nghĩa thực tiễn: Tính liên kết của đất ảnh hưởng rất lớn đến việc làm đất và áp dụng các biện pháp canh tác. Đất có kết cấu tốt (như dạng kết cấu viên) lực liên kết giữa các hạt đất không lớn, do đó rất dễ cày, bừa. Ngược lại ở những loại đất sét có kết cấu tảng lớn thì việc làm đất rất khó khăn, đặt biệt là khi đất bị khô vừa phải cày bừa và vừa phải đập cho đất vỡ vụn ra (Trần Văn Chính, 2006). Tính dính của đất Là tính dính khi tiếp xúc với các vật khác từ bên ngoài như cày, bừa, các dụng cụ làm đất. Nó sẽ làm tăng lực ma sát, và gây khó khăn khi làm đất. Tính dính được xác định bởi lực cần để dứt đất ra khỏi bảng kim loại (g/cm2). Tính dính thường xuất hiện ở gần giới hạn dưới ẩm độ đồng ruộng và tăng dần cho đến khi đất vượt độ ẩm giới hạn động ruộng (Dương Minh Viễn, 2003). Giống như tính liên kết của đất, tính dính phụ thuộc thành phần các cấp hạt trong đất, kết cấu và độ ẩm đất. Những loại đất có tỷ lệ các cấp hạt sét cao với các thành phần khoáng sét càng cao thì tính dính của chúng càng lớn, trong các thành phần khoáng sét thì montmorilonit, ililite có tính liên kết và tính dính cao hơn hẳn các khoáng sét kaolinit và các hydroxyt sắt. Ngược lại với tỷ lệ sét, khi đất có hàm lượng mùn càng lớn thì càng làm giảm tính dính của đất. Hầu hết đất bắt đầu có tính dính cao khi độ ẩm trong đất đạt 60 – 80% độ trữ ẩm cực đại (Trần Văn Chính, 2006). Tính dẻo của đất Tính dẻo của đất là chỉ khả năng của đất có thể biến dạng mà không bị vỡ vụn ra khi có lực tác động từ bên ngoài vào. Như vậy tính dẻo được hình thành chính do sức hút lẫn nhau của các phân tử đất (Nguyễn Thế Đặng, 1999). Tính dẻo phụ thuộc vào hàm lượng sét và độ ẩm. Khi đất quá ướt sẽ bị chảy hoặc khô trở nên mất tính dẻo. Giới hạn trên của tính dẻo: là độ ẩm mà ở đó đất bắt đầu chảy, được xác định là ẩm độ khi đầu hình chóp nón để đo lực cản có trọng lượng 76g có thể tự chìm đến độ sâu 10 cm. Giới hạn dưới của tính dẻo: là độ ẩm mà ở đó đất có thể vê thành sợi có đường kính 3 cm mà không bi nứt nẻ. Chỉ số dẻo là hiệu của giới hạn trên và dưới hạn dưới. Ý nghĩa thực tiễn: Đất có tính dẻo cao thường có những ảnh hưởng không tốt đến việc làm đất vì ở trạng thái ẩm, ướt khi cày bừa đất sẽ tạo thành tảng lớn chứ không tơi vỡ tạo ra các kết cấu thích hợp cho cây trồng. Còn ngược lại ở trạng thái đất khô thì lại cứng, làm tăng lực cản của đất đối với các công cụ làm đất và làm tiêu tốn nhiều năng lượng làm đất (Trần Văn Chính, 2006). CÁC KHÁI NIỆM, ẢNH HƯỞNG CỦA HỆ THỐNG THÂM CANH LÚA ĐẾN NĂNG SUẤT VÀ TÍNH CHẤT VẬT LÝ ĐẤT Khái niệm về đất thâm canh Đất thâm canh là vùng đất được hiểu như là để chỉ mức độ đầu tư lao động, vật tư, khoa học kỹ thuật cho đơn vị diện tích hay đơn vị sản phẩm có lời ở các mức khác nhau để sản xuất lúa cho năng suất lúa cao. Dựa trên sự kết hợp điều kiện tự nhiên với đặc tính đất đai, khí hậu thuận lợi (Nguyễn Thị Ngọc Uyên, 2001). Theo các chuyên gia tư vấn cho rằng, để được xếp vào loại hệ thống thâm canh, một hệ thống canh tác phải sản xuất ít nhất 8 tấn/ha/năm qui ra lúa, với tốc độ quay vòng của đất ít nhất là hai. Lượng và phẩm chất các vật tư nông nghiệp phải được theo dõi cẩn thận để giám định tốc độ tăng trưởng sản lượng (Võ Tòng Xuân, 1999). Ảnh hưởng của thâm canh lúa liên tục đến năng suất Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Hữu Chiếm và ctv (1999) về ảnh hưởng của thâm canh lúa ở 3 nhóm ruộng có thời gian canh tác 3 vụ lúa khác nhau (nhóm dưới 8 năm, nhóm 8 – 15 năm và nhóm trên 15 năm) thì năng suất có xu hướng giảm dần theo thời gian canh tác ở cả 3 vụ lúa Đông Xuân, Hè Thu, Thu Đông. Kết quả cũng cho thấy rằng muốn tăng năng suất phải tăng lượng phân bón. Cassman (1992), kết luận rằng năng suất lúa giảm từ 50 – 240 kg/ha mỗi năm theo thời gian canh tác liên tục trong gần 30 năm ở những thí nghiệm thâm canh lúa ở Philippines và Ấn Độ. Ảnh hưởng của thâm canh lúa liên tục lên tính chất vật lý đất Theo Ponnam Peruma (1985), trong ruộng thâm canh 2 – 3 vụ/năm thì nước được giữ ngập liên tục. Qua khảo sát đánh giá một số đặc tính hóa lý trên vùng đất thâm canh 3 vụ lúa tại Tiền Giang của Nguyễn Văn Thảo (2002), ghi nhận rằng tầng đất mặt do ngập nước liên tục có hiện tượng lầy thục. Độ phì vật lý của đất được đánh giá thuộc loại trung bình. Tầng B có xu hướng bị tích tụ sét và nén dẽ theo thời gian. Đa số nông dân chuẩn bị đất cơ giới và độ cày sâu mỏng 10 – 15cm nên sự nén chặt càng mạnh. Nông dân chuẩn bị đất trong lúc đất ngập nước nên tiến trình trực di trong đất càng mạnh, chiều dày của tầng đế cày tăng theo thời gian canh tác. Tầng đế cày làm tăng khả năng giữ nước trên ruộng lâu hơn, kiểm soát cỏ dại dễ hơn, phân bón vào đất ít bị rữa trôi xuống tầng bên dưới, nhưng độ dày tầng đế cày ngày càng gia tăng làm hạn chế sự phát triển của bộ rễ cây trồng, nhất là cây trồng cạn trồng trên đất lúa. Vì vậy nên thay đổi độ sâu làm đất khi trồng các loại cây trồng cạn. Theo Huỳnh Hiệp Thành (1997), trên vùng đất thâm canh 2 – 3 vụ lúa tại huyện Chợ Mới, An Giang thì nông dân không sử dụng phân hữu cơ cho lúa và rơm rạ bị lấy đi hoặc đốt ngoài đồng sau thu hoạch. Nếu chỉ bón phân khoáng và canh tác độc canh, không chú ý tới bón phân hữu cơ thì trong vòng 20 – 50 năm đất sẽ bị bạc màu, mất cấu trúc, rời rạc và năng suất cây giảm mạnh. Chất hữu cơ giúp đất tơi xốp, giúp bộ rễ phát triển mạnh hút được nhiều chất dinh dưỡng làm tăng năng suất cây trồng, làm tăng khả năng trao đổi của keo đất, là môi trường cho vi sinh vật đất sống và phát triển nhanh chóng. TỔNG QUAN VỀ CHẤT HỮU CƠ Khái niệm về chất hữu cơ Chất hữu cơ là một thành phần cơ bản kết hợp với các sản phẩm phong hóa từ đá mẹ để tạo thành đất. Chất hữu cơ là một đặc trưng để phân biệt đất với đá mẹ và là nguồn nguyên liệu để tạo nên độ phì của đất. Số lượng và tính chất của chất hữu cơ quyết định đến nhiều tính chất hóa lý và sinh học của đất. (Nguyễn Thế Đặng, 1999). Chất hữu cơ là bộ phận của đất có thành phần phức tạp và có thể chia làm hai phần: Chất hữu cơ chưa bị phân giải và những tàn tích hữu cơ như: thân, rễ, lá thực vật, xác động vật, xác vi sinh vật. Phần thứ hai là những chất hữu cơ đã phân giải. Trong phần chất hữu cơ đã phân giải này chia làm hai nhóm: Nhóm những hợp chất hữu cơ ngoài mùn. Nhóm những hợp chất mùn. Nhóm những hợp chất trong đất ngoài mùn chiếm tỷ lệ thấp trong toàn bộ chất hữu cơ thường không vượt quá 10 – 15% (trừ than bùn hoặc đất dưới rừng có tầng thảm mục dày). Nhóm chất hữu cơ này gồm các chất hữu cơ thông thường có trong động vật, thực vật và vi sinh vật như: hydrat, cacbon, protein, linhin, lipit, andehyt,…(Nguyễn Thế Đặng, 1999).