Đề tài Đánh giá sự tương quan giữa tính bền cấu trúc và các đặc tính đất trồng rau màu ở Đồng bằng sông Cửu Long

t dễ dàng xảy ra (Võ Thị Gương, 2004). 1.4.2. Phân loại đất theo thành phần cơ giới Việc phân loại đất theo thành phần cơ giới có ý nghĩa rất quan trọng nhất là việc ứng dụng trong sản xuất. Nông dân khi canh tác trên đất đã biết phân ra: cát, cát pha thịt, đất sét,…vì mỗi loại như vậy lại thích hợp cho mỗi loại cây trồng nhất định. Trên thế giới có rất nhiều bảng phân loại đất theo thành phần cơ giới nhưng có các dạng phân loại: theo Mỹ, Liên Xô (cũ), và quốc tế (Nguyễn Thế Đặng và ctv, 1999). Bảng 2. Phân loại đất theo thành phần cơ giới của Liên Xô (cũ) (Theo N.A.Kasinsky) Tên gọi % Sét vật lý % Cát vật lý Đất potzon Đất đỏ vàng thảo nguyên Đất mặn Đất potzon Đất đỏ vàng thảo nguyên Đất mặn Đất cát rời Đất cát dính Đất cát pha 0-5 5-10 10-20 0-5 5-10 10-20 0-5 5-10 10-25 100-95 95-90 90-80 100-95 95-90 90-80 100-95 95-90 90-85 Đất thịt nhẹ Đất thịt trung bình Đất thịt nặng 20-30 30-40 40-50 20-30 30-45 45-60 15-20 20-30 30-40 80-70 70-60 60-50 80-70 70-55 55-40 85-80 80-70 70-60 Đất sét nhẹ Đất sét trung bình Đất sét nặng 50-65 65-80 >80 60-75 75-85 >85 40-50 50-65 >65 50-35 35-20 <20 40-25 25-15 <15 60-50 50-35 <35 Hình 1. Tam giác sa cấu theo USDA/ Soil Taxonomy (Mỹ) Bảng 3. Bảng phân loại đất theo thành phần cơ giới của quốc tế (Nguyễn Thế Đặng và ctv, 1999). Loại đất Cấp hạt gọi Tên % Trọng lượng Cát 2-0.02mm Bụi 0.02-0.002mm Sét 0.002-0.0002mm Cát 1.Đất cát 85-100 0-5 0-15 Thịt Đất cát pha Đất thị pha cát Đất thịt nhẹ 55-85 40-54 0-55 0-45 30-45 45-100 0-15 0-15 0-15 Thịt nặng 5.Đất thịt trung bình 6.Đất thịt nặng 7.Đất sét nặng 55-85 30-55 0-40 0-30 20-45 45-75 15-25 15-25 15-25 Sét 8.Đất sét pha cát 9.Đất sét pha thịt 10.Đất sét trung bình 11.Đất sét 12.Đất sét nặng 55-75 0-30 10-55 0-55 0-35 0-20 45-75 0-45 0-55 0-35 25-45 25-45 25-45 45-65 65-100 1.4.3.Tính chất các loại đất có thành phần cơ giới khác nhau Thành phần cơ giới đất ảnh hưởng lớn đến tính chất đất và cây trồng. Khi tỷ lệ các cấp hạt có kích thước khác nhau, ở mỗi loại đất, mỗi tầng đất khác nhau, sẽ tác động trực tiếp đến tính chất đất là khác nhau và từ đó ảnh hưởng đến cây trồng. Đất cát: Hình 2. Sự sắp xếp các hạt cát Do có cấp hạt cát chiếm đa số nên đất cát có tính chất đặc trưng sau: - Thành phần cơ giới thô (nhẹ), khe hở giữa các hạt lớn nên thoát nước dễ, thấm nước nhanh nhưng giữ nước kém (dễ bị khô hạn). - Thoáng khí, vi sinh vật háo khí hoạt động mạnh làm cho quá trình khoáng hóa chất hữu cơ và mùn xảy ra mãnh liệt. Vì vậy đất cát thường nghèo mùn. - Đất cát nóng nhanh, lạnh nhanh gây bất lợi cho cây trồng và vi sinh vật. - Đất cát khi khô rời rạc nên dễ cày bừa, ít tốn công, rễ cây phát triển dễ nhưng cỏ mọc cũng nhanh. Khi đất cát gặp mưa to hay do nước tưới sẽ bị bí chặt. - Đất cát chứa ít keo, dung tích hấp thu thấp, làm cho khả năng giữ nước kém. Khi bón phân quá nhiều sẽ làm cây bị lốp đổ và mất dinh dưỡng do rửa trôi. Do đặc điểm như vậy nên khi sử dụng đất cần hết sức lưu ý, như nên bón phân chia làm nhiều lần, vùi sâu. Đất cát nên ưu tiên trồng cây lấy củ như: khoai lang, khoai tây, lạc... Để cải tạo đất cát cần tăng lượng sét trong đất bằng biện pháp cày sâu lật sét, bón bùn ao, tưới nước phù sa mịn và bón phân hữu cơ. Đất sét: Hình 3. Sự sắp xếp các hạt sét Đặc trưng của đất sét thể hiện ở các mặt sau: - Đất sét khó thấm nước nhưng giữ nước tốt. Biên độ nhiệt độ đất sét thấp hơn đất cát. - Đất sét kém thoáng khí, hay bị glây. Chất hữu cơ phân giải chậm nên đất sét tích lũy mùn nhiều hơn đất cát. Mặt khác, sét - mùn là phức chất bền vững nên cũng tăng khả năng tích lũy. - Đất sét mà nghèo chất hữu cơ thì có sức cản lớn, cứng chặt, làm đất khó và khi bị hạn thì sẽ nứt nẻ làm đứt rễ cây trong đất. - Đất sét chứa nhiều keo nên về cơ bản có dung tích hấp thu lớn, giữ nước, giữ phân tốt nên ít bị rửa trôi (nhìn chung đất sét chứa nhiều dinh dưỡng hơn đất cát). Nhưng nhiều khi đất sét giữ quá chặt dinh dưỡng nên cây trồng không hút được. Đất sét khi khi thác sử dụng nên lưu ý bón phân hữu cơ và vôi. Nếu đất quá sét thì có thể bón cát, hay tưới nước phù sa thô. Đất thịt: Hình 4. Sự sắp xếp các hạt thịt Đất thịt mang tính chất trung gian giữa đất sét và đất cát. Tùy theo tỷ lệ cát và sét trong đất thịt mà sẽ thiên về hướng có tỷ lệ lớn. Nhìn chung đất thịt nhẹ và đất thịt trung bình có chế độ nước, nhiệt, không khí điều hòa thuận lợi cho quá trình lý hóa xảy ra trong đất. Mặt khác, cày bừa, làm đất cũng nhẹ nhàng. Đa số cây trồng sinh trưởng và phát triển thuận lợi hơn trên loại đất này. Vì vậy nông dân thường ưa thích đất thịt nhẹ và thịt trung bình. 1.4.4. Tính bền cấu trúc đất 1.4.4.1. Khái niệm Cấu trúc đất là sự sắp xếp các phần tử đất lại với nhau trong tính bền đoàn lạp. Tính bền của đất là sự liên kết của các hạt đất rất nhỏ, chúng được giữ chặt bởi chất hữu cơ, oxid sắt, carbonat, sét, hay khoáng silicat (Raymond W. Miller et al, 2001). Tính bền của đất được xem như là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng đất đai. Tính bền của đất có thể tác động mạnh mẽ đến đặc tính đất cả về hoá học và lý học (Lê Văn Khoa, 2003). Tính bền của tập hợp các phần tử đất là đặc tính cấu trúc quan trọng của đất. Nó đo lường mức độ chịu đựng của đất dưới tác động của mưa, các lực cơ giới khi cày bừa hoặc khi tưới nước (Trần Bá Linh, 2004). Cấu trúc của đất bị tác động mạnh mẽ bởi hoạt động của sinh vật trong đất và sự thay đổi trong hình thức quản lý sử dụng đất (Danniel Hillel, 1982). Đất có thành phần cơ giới trung bình và nặng (đất thịt trung bình, thịt nặng, đất sét) ở mức độ khá lớn phụ thuộc vào cấu trúc của chúng vì cấu trúc quyết định tới chế độ sinh học, chế độ không khí, chế độ nước nói riêng và chế độ dinh dưỡng cho đất. (Trần Kông Tấu, 2005; Chu Thị Thơm và ctv, 2006). Ở Việt Nam, đối với những loại đất có thành phần cơ giới nặng thì độ bền đoàn lạp trong nước thể hiện khá cao 84-99 %. Hệ số cấu trúc theo Fageler thay đổi từ 24-92 %. Đất xám bạc màu phát triển trên phù sa cổ có độ bền trong nước kém nhất, chỉ 5 %. Đất nâu đỏ trên bazan (Ferralsols) có tính chất cấu trúc tốt nhất, chúng có quan hệ chặt chẽ với hàm lượng sắt tổng số và sắt di động, có hàm lượng mùn cao (4,8 %) và dung tích hấp hấp phụ của đất Ferralsols cũng cao hơn cả (14 mgdl/100g đất) (Trần Kông Tấu và ctv, 2000). Ở những vùng trồng lúa có thể rất hữu ích khi xác định sức bền cơ học của đất đa cấu trúc và đất chưa thành thục vì các loại đất đó thường có tính chống chịu rất kém. Sức bền cơ học không chỉ thay đổi theo độ xốp mà còn theo lượng chất hữu cơ, hàm lượng sét và các tác nhân ximăng hoá hiện diện (Trần Kim Tính, 2003). 1.4.4.2. Nguồn gốc phát sinh cấu trúc đất Sự lắng kết tương hỗ của những chất keo: Những phần tử keo đất trong dung dịch phần lớn các trường hợp đều mang điện tích và có thế hiệu giữa những điện tích trái dấu của lớp ion cố định (lớp mây mixen bên trong) và những lớp ion bù gây nên thế điện động hoặc còn gọi là thế vị dzeta (ξ) của những phần tử hạt (Trần Kông Tấu, 2005). Keo tụ của những chất keo dưới ảnh hưởng của chất điện ly: Nhiều tác giả cho rằng khi có những cấu tử của chất hữu cơ dạng axit humic, với sự tham gia của các cation canxi, sắt (Fe3+) vào quá trình keo tụ thì sẽ hình thành tạo được những cấu trúc rất tốt. Chúng có độ bền cơ học, độ bền trong nước và có một độ xốp thích hợp, ở những mẫu tốt nhất độ xốp của đoàn lạp đạt đến 50%. Đây là những cấu trúc có chất lượng cao và rất quí về phương diện sản xuất nông nghiệp (Trần Kông Tấu, 2005). Vai trò của các quá trình hóa học, lý học, sinh học trong việc tạo và nâng cao độ bền cơ học, độ bền trong nước của những đoàn lạp: a .Về phương diện hóa học Ở một số khu vực có chế độ nước thay đổi, khi thì bị khô hạn, khi thì bị ngập ướt, quá trình khử phát triển và xuất hiện ở những khu vực đất bị ngập nước. Sắt có hóa trị hai hòa tan trong nước được hình thành, những dạng này cùng với dung dịch đất sẽ tẩm ướt những đoàn lạp. Về mùa khô, khi mực nước ngầm xuống sâu, đất được thông thoáng, FeO chuyển thành dạng Fe2O3 khó hòa tan, làm xi măng kết dính những đoàn lạp. Những cấu trúc như vậy có độ bền cơ học và độ bền trong nước cao nhưng độ xốp của đoàn lạp lại kém (độ xốp nhỏ hơn 40 %) bởi vì một phần thể tích khoảng hổng bị Fe(OH)3 dần dần chiếm lấy. Bên cạnh sắt, trong nhiều trường hợp tìm thấy CaCO3 đóng vai trò làm xi măng gắn kết các đoàn lạp. Những CaCO3 này hình thành từ những bicacbonat canxi theo phản ứng: Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 +H2O (khi đất khô) Hoặc Ca(HCO3)2 +CaO 2CaCO3 +H2O (Trần Kông Tấu, 2006). b. Về phương diện lý học Khi đất có độ ẩm thích hợp thì lực mao dẫn (lực mặt cong) và nước liên kết của đất chiếm một vai trò quan trọng trong việc hình thành cấu trúc đất. Khi đất bị khô dần và giảm độ ẩm, vai trò của nước thể hiện rõ rệt. Trong trường hợp như vậy những mặt cong và nước hấp phụ có khả năng thu hẹp những mao quản làm cho những nguyên tố cơ học xích lại gần nhau, sau đó xuất hiện càng mạnh những lực nguyên tử và phân tử giữa những nguyên tố cơ học đất. c. Vai trò của sinh học Độ bền nước, độ bền cơ học của đoàn lạp xuất hiện và phát triển nhờ những nêm dịch của những loài vi khuẩn khác nhau. Những đoàn lạp, cấu trúc đất được hình thành khi có sự tham gia của các quá trình sinh học có độ bền trong nước, độ bền hóa học khá cao và có một độ xốp thích hợp (Trần Kông Tấu, 2005). 1.4.4.3. Ảnh hưởng của cấu trúc đất lên đất trồng Trên các vùng đất trồng rau- màu cấu trúc đất sẽ có tác động rất mạnh mẽ. Nó quyết định trực tiếp đến tính thấm của đất, độ dẻo, dính, khả năng trữ nước và cung cấp dinh dưỡng cho sự phát triển của cây trồng (Pedro A.Sanchez, 1990). Chế độ nước, không khí và nhiệt ở đất có cấu trúc, kéo theo sự phát triển mạnh mẽ những quá trình sinh học, khả năng nitrat hóa và có khả năng chuyển hóa các hợp chất hữu cơ. Đất có cấu trúc tốt sẽ ít dính, do đó thuận lợi cho việc cày bừa và chăm sóc (Trần Kông Tấu, 2005). Ngược lại, đất không có cấu trúc có cấu tạo rời rạc, điều đó làm cho trạng thái đất quá chặt, dính, đường mao quản mỏng, nhỏ, độ xốp kém. Những đất như vậy có tính thấm nước kém, nước dự trữ trong đất sẽ rất ít, độ dẫn mao quản cao, nước dễ đưa lên bề mặt và mất nhiều do bốc hơi. Điều đó dẫn đến việc hình thành những lớp váng trên mặt ruộng, sau khi mưa những lớp váng này dễ bị cứng lại gây cản trở cây trồng và khi khô đất dễ bị nứt nẻ. Đất có cấu trúc kém hạn chế việc điều hoà chế độ nước và không khí trong đất ảnh hưởng tới quần thể sinh vật đất, quá trình tổng hợp và phân giải chất hữu cơ, cung cấp chất dinh dưỡng cho cây và tích luỹ mùn cho đất (Ngô Thị Hồng Liên, 2006). Ở các đất thịt, tác động của các hạt mưa có thể hình thành lớp váng cứng trên mặt đất. Lớp vỏ cứng trên mặt đất này có thể dầy vài milimet nhưng nó sẽ làm giảm khả năng thấm nước và tăng dòng chảy trên mặt gây xói mòn đất, làm giảm khả năng nẩy mầm và phát triển của cây trồng (Lê Văn Khoa và ctv, 2003). Sự hình thành nên lớp váng ở bề mặt (do sự bong đất mặt) thì thường được thấy nhiều hơn trên những vùng đất có hàm lượng thịt cao, hay cát mịn và hàm lượng sét của nó tương đối thấp (Trần Kim Tính, 2003). Chế độ nước, không khí và cả nhiệt độ ở đất không có cấu trúc bị thay đổi mạnh theo thời gian. Trong trạng thái ẩm, ở những lớp đất ướt tất cả những khoảng hổng đều bị nước chiếm, trong đất sẽ không có không khí hoặc rất ít, quá trình được đặc trưng chủ yếu là quá trình yếm khí, sức huy động dinh dưỡng bị kìm hãm, cây trồng bị “nghẹt thở” hay tổn thương do thiếu không khí (Nguyễn Văn Hoàng, 1989; Hồ Văn Thiệt, 2006). Đất càng khô thì tất cả các dạng nước mao quản sẽ bị mất rất nhanh. Những khoảng hổng của chúng bây giờ chủ yếu là do không khí chiếm, quá trình yếm khí được thay thế bằng quá trình háo khí làm cho mùn bị phân giải nhanh, khoáng hóa nhanh, dẫn đến làm cho cấu trúc càng kém hơn điều đó làm cho thực vật bị tổn thương và chết do thiếu nước (Brady, 1985) Đất không có cấu trúc sẽ rất cứng, chặt, lực cản khá cao (gần 1 kg/cm2 ), rễ cây mọc rất khó, phần lớn chỉ ở trên mặt, sản lượng thu hoạch kém (Trần Kông Tấu, 2005). Áp suất tối đa có thể sinh ra ở rễ cho hầu hết các cây trồng khoảng 3MPa. Điều này muốn nói rằng, rễ thì không thể tăng dài được ở đất có sức bền cơ học lớn hơn 3MPa, trừ khi đất có chứa tế khổng có đường kính lớn hơn đường kính của rễ (Trần Kim Tính, 2003). Việc canh tác làm phá huỷ cấu trúc đất sẽ làm giảm lượng tế khổng lớn trong đất và tăng các tế khổng nhỏ ở bề mặt của tầng canh tác ảnh hưởng đến tính thấm của đất (S.S Prihar et al, 1985). Ở đất sét sức bền cơ học tuỳ vào ẩm độ đất vì các loại đất này cứng khi khô và dẻo khi ướt. Đối với các đồng ruộng lúa sét nặng, rễ đậu nành không thể xuyên qua tầng đế cày có sét chặt do việc trục đất ở vụ trước (Trần Kim Tính, 2003). Sự kết cứng của đất tác động trực tiếp đến sự nẩy mầm của hạt giống, sự tăng trưởng của cây trồng, khả năng thoáng khí và thoát nước của đất. Tuy nhiên, ở một số loại đất ở Châu Âu điều này có thể được thay đổi bởi sự thêm vào một lượng các hydroxide sắt, nhôm vào trong đất như là tác nhân liên kết (Lê Văn Khoa, 2003). Môi trường tốt nhất cho sự tăng trưởng của cây trồng là đất có 50% tế khổng chứa đầy không khí và 50% tế khổng chứa đầy nước (Trần Kim Tính, 2003). Hình 6: Ảnh hưởng của việc làm đất lên cấu trúc đất Hình 5. Sự hình thành lớp váng do sự phá huỷ cấu trúc đất Hình 7: Sự đóng váng kết cứng bề mặt khi đất khô Hình 8: Ảnh hưởng của độ chặt đối với sự phát triển của rễ Phát triển cấu trúc bền Dễ bị vỡ vụn Vi đoàn lạp Cấu trúc giòn Cấu trúc hạt rời rạt Lớp vỏ đất cứng Tầng laterit và Các chất gắn kết khác Nhiều chất kết gắn hữu cơ và các cation thích hợp Nhiều chất hữu cơ Nhiều chất kết dính Vô cơ Nhiều cát Các chất gắn kết hoá học Nhiều sét Hình 9. Lớp vỏ đất cứng trong mối quan hệ với tính chất khác nhau của đất 1.5. Hoá học đất 1.5.1. Độ chua của đất pH đất là chỉ tiêu đánh giá quan trọng, vì nó thường ảnh hưởng trực tiếp đến cây trồng, vi sinh vật, vận tốc các phản ứng hoá học và sinh hoá trong đất, độ hữu dụng của các chất dinh dưỡng trong đất, hiệu quả của phân bón cũng phụ thuộc rất nhiều vào độ chua (Nguyễn Vy và Trần Khải, 1978; Ngô Ngọc Hưng và ctv, 2004). Theo Trần Thị Ba và ctv (1999), pH thích hợp cho sự phát triển của rau màu từ 5,5-7, ở pH này thì cây hấp thu dưỡng chất dễ dàng và các vi sinh vật đất cũng hoạt động tốt. Khi pH thấp từ 4,5-5, muốn trồng rau thì phải bón thêm vôi. Ở pH này sự khoáng hóa N kém, P hữu dụng, Ca, Mg thấp, các vi sinh vật gây hại hoạt động tốt hơn. Các yếu tố này đưa đến khả năng chống chịu những điều kiện bất lợi của đất kém, cây yếu, dễ bi sâu bệnh tấn công (Võ Thị Gương, 2004). Bảng 4: Thang đánh giá độ chua hiện tại cho đất trồng màu pH(H20) Phân loại <5,0 5,0 –7,5 > 7,5 Thấp (low) Tối hảo (option) Cao (high) (Washington State University – Tree Fruit Reasearch & Extension Center, 2001)(tỷ lệ đất: nước=1:2,5) Bảng 5: Thang đánh giá độ chua pH(KCl) pH(KCl) Đánh giá <3,0 3,0 – 4,5 4,6 – 5,5 5,6 – 6,4 >6,5 Rất chua Chua nhiều Chua vừa Chua ít Trung tính (Ngô Ngọc Hưng-soil, water, and plant Analysis Labotory, 2004) (tỉ lệ đất/KCl =1/2,5) 1.5.2. Chất hữu cơ 1.5.2.1. Khái niệm Chất hữu cơ là một thành phần cơ bản kết hợp với sản phẩm phong hoá từ đá mẹ để tạo thành đất. Chất hữu cơ là một đặc trưng để phân biệt đất với đá mẹ và một nguồn nguyên liệu để tạo nên độ phì nhiêu đất. (Nguyễn Thế Đặng và ctv, 1999). Hợp chất hữu cơ được tạo thành từ sự phân huỷ các xác bã thực vật nhờ vào quá trình hoá học và sinh học (Bolt et al, 1978) Chất hữu cơ góp phần cải thiện các tính chất lý, hoá và sinh học đất và cung cấp nhiều chất dinh dưỡng cho cây trồng (Prihar et al, 1985). Ở vùng nhiệt đới thường có hàm lượng chất hữu cơ thấp do kết quả của quá trình phong hoá mạnh làm chúng bị phân giải nhanh (Nguyễn Xuân Cự, 2005). Theo Đỗ Ánh (2002), ở đất rừng sau khi khai phá để trồng trọt thì chỉ số canh tác (biểu hiện bằng % mùn) ở đất trồng trọt chỉ bằng 18-20% đất rừng. Theo Trần Thành Lập (1999), đất Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) thường có hàm lượng chất hữu cơ vào độ trung bình. Đất xám bạc màu có hàm lượng hữu cơ rất thấp 0,3 -1,2%. Đất giàu hữu cơ nhất ở ĐBSCL là đất than bùn, có hàm lượng hữu cơ đến 25%, đất phèn cũng giàu chất hữu cơ ở tầng mặt. Đất có hàm lượng hữu cơ cao thường tạo ra những khối đất lớn hơn, mạnh hơn và ổn định có khả năng chống lại sự nén dẽ. Chất hữu cơ có tác dụng kết dính các hạt đất lại với nhau tạo nên kết cấu đất tăng khả năng giữ nước, giữ các chất dinh dưỡng của đất, điều hoà chế độ nhiệt, và không khí của đất cho vi sinh vật phát triển và hoạt động hữu ích cho cây trồng (Mai Văn Quyền và ctv, 2005). Trong đất hàm lượng chất hữu cơ cao làm tăng ẩm độ đất, cải thiện cấu trúc đất tăng khả năng đệm của đất (Charles A. Black, 1993). Tốc độ phân hủy chất hữu cơ và khoáng hóa của các thành phần hữu cơ trong đất có cấu trúc thô nhanh hơn đất có cấu trúc mịn (VanVeen và Kuikman, 1990). Chất hữu cơ trong đất có liên quan chặt với N tổng số trong đất (Stevenson, 1982) nhưng đạm hữu dụng lại tương quan không cao với chất hữu cơ hoặc đạm tổng số trong đất (Sim et al, 1967; Cassman, 1996). 1.5.2.2. Quá trình chuyển hoá chất hữu cơ trong đất Sự biến đổi và chuyển hoá các xác hữu cơ trong đất là một quá trình sinh thái phức tạp, được thực hiện với sự tham gia trực tiếp của vi sinh vật đất và của động vật, oxy không khí và nước. Như vậy, xác hữu cơ trong đất chịu sự tác động của hai quá trình song song tồn tại, tuỳ thuộc điều kiện ngoại cảnh, hệ vi sinh vật và loại xác hữu cơ mà quá trình này hay quá trình kia chiếm ưu thế. Hai quá trình đó là: quá trình khoáng hoá chất hữu cơ và quá trình mùn hoá chất hữu cơ (Nguyễn Thế Đặng và ctv, 1999). Khoáng hoá nhanh Xác hữu cơ Các hợp chất khoáng Các hợp chất mùn Khoáng hoá từ từ Mùn hoá Hình 10: Sự chuyển hoá chất hữu cơ trong đất 1.5.2.3 Ảnh hưởng của chất mùn trên các tiến trình vật lý đất Cải thiện cấu trúc đất - Ảnh hưởng trực tiếp do làm mất độ cứng của đất, chất mùn trong phân hữu cơ có tác dụng gắn kết các hạt keo nhỏ lại với nhau, tạo nên cấu trúc bền vững, làm cải thiện độ xốp của đất, hạn chế sự rửa trôi, xói mòn đất, làm cho cây thu hút các ion dinh dưỡng dễ dàng hơn. - Ảnh hưởng gián tiếp do sự hoạt động của vi sinh vật, làm cho cấu trúc trở nên tốt hơn (Ngô Ngọc Hưng và ctv, 2004) - Khi đất có nhiều chất hữu cơ giúp đất có cấu trúc tốt nhờ khả năng kết nối các phân tử cơ học với nhau tạo thành các đoàn lạp có độ bền cao hơn. Đất có cấu trúc làm cho đất thoáng khí và điều hòa nhiệt độ đất giúp rễ cây trồng phát triển và trao đổi khí được tốt hơn (Hamblin, 1985). Đối với loại đất khoáng tầng mặt thoát nước tốt thì hợp chất hữu cơ biến động từ 1-6% (Brady et al, 1996). Ngoài ra, hàm lượng chất hữu cơ đất và độ bền cấu trúc liên quan chặt chẽ với nhau. Sự suy giảm chất hữu cơ trong đất đưa đến sự giảm độ xốp và tăng dung trọng đất (Tisdall Oades, 1982). Ở đất không cacbonat chứa hàm lượng mùn thấp hơn 3,4 % thì cấu trúc đất bị suy giảm nhiều hơn so với đất có chứa 4,3 % mùn có cấu trúc bền. Hơn nữa, chất mùn có vai trò quan trọng trong sự hình thành cấu trúc và duy trì độ bền cấu trúc đất. Chất mùn kết gắn các phân tử cơ học với nhau tạo thành các đoàn lạp có độ bền với xói mòn và các ngoại lực khác tác động vào đất (Lê Văn Khoa và ctv, 2003). Tùy thuộc vào loài thực vật và tỷ lệ C/N của chúng sẽ liên quan đến tốc độ phân hủy của vi sinh vật. Cây họ đậu có hiệu quả tốt trong việc làm ổn định cấu trúc đất (Cochrance and Aylmore, 1994). Gia tăng khả năng giữ nước của đất - Ảnh hưởng trực tiếp bởi sự liên kết nước với chất hữu cơ. - Ảnh hưởng gián tiếp bởi sự cải thiện cấu trúc đất. Cải thiện độ thoáng khí của đất - Cung cấp oxy cho rễ. - Tạo ra con đường thoát CO2 từ không gian rễ. Làm gia tăng nhiệt độ đất: - Ảnh hưởng trực tiếp do mùn có màu sẫm, làm tăng sự hấp thu nhiệt của đất. - Ảnh hưởng gián tiếp do cải thiện cấu trúc đất (Ngô Ngọc Hưng và ctv, 2004). Bảng 6. Thang đánh giá chất hữu cơ của Lê Văn Căn (27/5/1998) Hàm lượng chất hữu cơ (%) Đánh giá < 1 1 – 2 2- 3 3 -5 >5 Rất nghèo Nghèo Trung bình Khá Giàu 1.5.2.4 Ảnh hưởng của chất mùn trên các tiến trình hoá học của đất Chất hữu cơ có liên quan với thành phần hoá học đất. Chất hữu cơ đất là nguồn dinh dưỡng thực vật đáng kể, trong đất lúa ngay cả khi có bón phân thì có khoảng 50%-80% N là từ chất hữu cơ trong đất. Tàn dư cây trồng có ý nghĩa lớn trong việc trả lại dinh dưỡng cho đất (Nguyễn Tử Siêm và ctv, 2000) Mặt khác, phân bã bùn có hiệu quả rất cao đối với cây trồng cạn, đặc biệt là trên nền đất tương đối nghèo dinh dưỡng, nghèo chất hữu cơ (Dương Minh Viễn và ctv, 2005) Chứa các dưỡng chất tại bề mặt của chúng dưới dạng trao đổi - Làm gia tăng khả năng trao đổi cation, vì vậy -Làm giảm khả năng trực di các cation, điều này quan trọng trên các loại đất chứa sét - Làm gia tăng khả năng đệm các chất dinh dưỡng, chủ yếu N, P, S. Vì vậy, làm gia tăng hiệu quả của phân hoá học. Cung cấp chất dinh dưỡng và năng lượng - Cung cấp CO2 cho sự quang tổng hợp chất hữu cơ. - Cung cấp chất dinh dưỡng khoáng, đặc biệt là chất đạm, lân, lưu huỳnh và các nguyên tố khác. - Cung cấp các chất dinh dưỡng hữu cơ: đường, các amino acid. Sự phân huỷ chất mùn hay chất dinh dưỡng khoáng vô cơ: - Trực tiếp qua sự tiết ra độ chua của vi sinh vật, giải phóng chất dinh dưỡng dự trữ. - Gián tiếp bởi sự tấn công của acid được tạo thành trong sự phân huỷ chất mùn. Sự bón phân hữu cơ và các tác nhân hoạt động trong đất (Ngô Ngọc Hưng và ctv, 2004). 1.6. Đặc điểm vùng nghiên cứu 1.6.1. Vị trí địa lý Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL ), trãi dài từ 8030’ đến 110 vĩ Bắc, từ 104030’ đến 1070 kinh Đông, chiếm toàn bộ phía Nam lãnh thổ của cả nước, thuộc hạ lưu sông Mêkông với ba mặt giáp biển (Nguyễn Mỹ Hoa, 2003). Phía Tây giáp Vịnh Thái Lan, phía Đông và Nam giáp biển Đông, phía Bắc giáp miền Đông Nam Bộ (thành phố Hồ Chí Minh), phía Tây Bắc giáp với Campuchia (Trần Bá Linh, 2004 ). Hình 11.Vị trí Đồng bằng sông Cửu Long Hình 12. Các tỉnh ở Đồng bằng sông Cửu Long Đây là đồng bằng bồi đắp bởi phù sa sông Cửu Long, con sông dài 4.000km có nguồn gốc từ Tây Tạng mang phù sa bồi đắp kết hợp với tác động của biển tiến và lùi đã để lại những trầm tích biển, đặc biệt là các giồng cát chạy song song bờ biển như hiện nay (Võ Tòng Xuân, 1984). Phía Đông và phía Bắc là khu vực đất trầm tích phù sa cổ với độ cao tương đối cao khoảng từ 4-5m so với mực nước biển. Phía Tây và phía Nam thì độ cao ở mức trung bình khoảng 0,5m điển hình ở các vùng Đồng Tháp Mười (Long An, Tiền Giang, Đồng Tháp). Độ cao của những con đê và cồn cát khoảng 3 - 5m, trong khi ở khu vực phía Bắc (Thất Sơn, An Giang) và Đông-Nam (Hà Tiên, Kiên Giang) thì cao hơn. Cao nhất là đỉnh núi Cấm (780m). Nhìn chung, độ cao trung bình ở Đồng bằng sông Cửu Long là khoảng 2m và hầu hết là đồng bằng. 1.6.2. Điều kiện tự nhiên Đồng bằng sông Cửu Long thuộc hạ lưu sông Mêkông bao gồm 13 tỉnh, thành: Long An, Tiền Giang, Đồng Tháp, Vĩnh Long, Bến Tre, Trà Vinh, An Giang, Kiên Giang, Hậu Giang, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau và Thành phố Cần Thơ. Với tổng dân số Đồng bằng khoảng 16,7 triệu người (chiếm 20 % của cả nước). Nơi đây được xem là Đồng bằng trọng điểm của cả nước với tổng diện tích đất tự nhiên gần 4 triệu ha (chiếm 7,9 % diện tích của vùng châu thổ và gần 5% lưu vực sông Mêkông). Là vựa lúa lớn nhất ở Việt Nam, phân phối khoảng 47,4 % sản lượng nông nghiệp của cả nước, 50 % sản lượng lương thực của cả nước (16,07 triệu tấn) và 60 % sản lượng cây ăn trái của cả nước (Aicaf, 1996). Trong số gần 4 triệu ha đất tự nhiên thì diện tích đất nông nghiệp chiếm khoảng 74,8 % (2,9 triệu ha), rừng chiếm khoảng 8,5 % (337.800 ha) (Trần Bá Linh, 2004). Đồng bằng sông Cửu Long có khoảng 1.826.000 ha đất trồng lúa, đất chuyên canh màu, cây công nghiệp ngắn ngày 127.000 ha, đất cây lâu năm 348.000 ha, đất mặn sử dụng vào nông nghiệp 144.941 ha (Trần Thanh Cảnh, 2000). 1.6.3. Khí hậu – thủy văn Khí hậu Đồng bằng sông Cửu Long là loại khí hậu gió mùa với hai mùa rõ rệt: mùa mưa và mùa khô. Mùa khô bắt đầu từ tháng 12 và kết thúc vào tháng 4 năm sau, mùa mưa bắt đầu tháng 5 và kết thúc tháng 11 với số ngày mưa trung bình là 20 ngày/tháng. Lượng mưa hằng năm là khoảng 1.600mm. Lượng nước cao nhất xuất hiện vào mùa lũ (tháng 8-tháng 10) khoảng 2.000 - 2.500mm; và thấp nhất vào mùa khô (tháng 3 đến tháng 5) (Nguyễn Mỹ Hoa, 2003). Nhiệt độ trung bình thường cao, nhiệt độ trung bình hàng tháng 250C đến 280C. Sự chênh lệch rõ rệt nhất giữa tháng nóng nhất và tháng lạnh nhất là 50C, số giờ nắng là khoảng 2.260-2.700 giờ nắng/năm. Nhìn chung, khí hậu ở ĐBSCL thì thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp (Trần Bá Linh, 2004). 1.7. Các loại đất chính ở Đồng bằng sông Cửu Long Theo Tôn Thất Chiểu và ctv (1991), Đồng bằng sông Cửu Long có diện tích tự nhiên: 3.933.132 ha, có tám nhóm đ