Đề tài Độ phì, quản lý và nâng cao độ phì nhiêu của đất

PHẦN I. MỞ ĐẦU Đất đai là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá, là thành phần quan trọng hàng đầu của môi trường sống. Trong sản xuất nông nghiệp đất vừa là đối tượng lao động, vừa là tư liệu sản xuất không thể thay thế được. Do vậy, lĩnh vực đánh giá tài nguyên đất rất được quan tâm nhằm đề ra các giải pháp sử dụng đất hợp lý trên mỗi vùng lãnh thổ nhất định. Việt Nam là nước 3/4 diện tích đất ở vùng đồi núi, có độ dốc cao, lượng mưa lớn (1800 - 2000mm/năm) tập trung vào 4 - 5 tháng mùa mưa với lượng mưa chiếm tới 80% tổng lượng mưa, thì hiện tượng xói mòn đất luôn xảy ra và gây hậu quả nghiêm trọng. Phải làm gì để đảm bảo lương thực cho khoảng 85 triệu dân như hiện nay, trong khi diện tích đất nông nghiệp ngày một bị thu hẹp?, phải sử dụng đất như thế nào để có năng suất cây trồng cao nhất và bền vững Từ thực tiễn trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu chuyên đề: "Độ phì, quản lý và nâng cao độ phì nhiêu của đất" vì đây chính là cơ sở của một nền nông nghiệp bền vững PHẦN II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1. ĐỘ PHÌ? 2.1.1. Độ phì nhiêu của đất? Trong sản xuất nông nghiệp đất là tư liệu sản xuất cơ bản, phổ biến, quý báu nhất. Tư liệu sản xuất này nếu được sử dụng đúng thì nó không những không bị hao mòn mà có thể ngày một tốt hơn. Muốn sử dụng đúng đất phải đánh giá được chất lượng của chúng. Muốn xây dựng, chỉ đạo kế hoạch phát triển kinh tế nông nghiệp cũng phải nắm được chất lượng đất. Trong các chương trước, khi nói về thành phần và tính chất của đất chúng ta đều có nhận xét và đánh giá từng mặt của đất. Nhưng để đánh giá tổng hợp chất lượng của đất phải có chỗ dựa vững chắc. Chỗ dựa này chính là khả năng sản xuất ra sản phẩm cây trồng. Khả năng sản xuất của đất cũng chính là nội dung chủ yếu của độ phì nhiêu đất. Sự phát triển của học thuyết độ phì nhiêu đất gắn liền với tên tuổi của V. R. Viliamx. Ông đã nghiên cứu một cách chi tiết sự hình thành và phát triển của độ phì nhiêu trong quá trình hình thành đất tự nhiên, các điều kiện xuất hiện độ phì nhiêu trong sự phụ thuộc vào một số đặc tính của đất, cũng như đã hình thành các luận điểm cơ bản về nguyên tắc chung nâng cao độ phì nhiêu đất và sử dụng nó trong sản xuất nông nghiệp. Độ phì nhiêu có thể được định nghĩa như sau: Độ phì nhiêu là khả năng của đất có thể thoả mãn các nhu cầu của cây về các nguyên tố dinh dưỡng, nước, đảm bảo cho hệ thống rễ của chúng có đầy đủ không khí, nhiệt và môi trường lý hoá học thuận lợi cho sinh trưởng và phát triển bình thường. Độ phì nhiêu là đặc tính chất lượng cơ bản của đất phân biệt nó với đá. Khái niệm đất và độ phì nhiêu gắn bó chặt chẽ với nhau. Độ phì nhiêu của đất là kết quả của sự phát triển của quá trình hình thành đất cũng như quá trình trồng trọt khi sử dụng đất vào mục đích sản xuất nông nghiệp. Người ta chia ra các yếu tố và điều kiện của độ phì nhiêu đất. Các yếu tố của độ phì nhiêu bao gồm nguyên tố dinh dưỡng, nước, không khí và nhiệt là những yếu tố cần thiết cho sự sống và sinh trưởng của cây. Các điều kiện của độ phì nhiêu bao gồm toàn bộ các đặc tính, chế độ, sự tương tác phức tạp của chúng quyết định khả năng đảm bảo các yếu tố độ phì. Mức độ độ phì nhiêu phụ thuộc vào các chỉ tiêu cụ thể của các chế độ đất: nhiệt, nước-khí, dinh dưỡng, lý-hoá học, sinh học, muối và oxi hoá-khử (đây là những thông số quan trọng nhất). Các thông số của chế độ đất lại được quyết định bởi các điều kiện khí hậu, các đặc tính của đất: thành phần cơ giới, thành phần khoáng vật và thành phần hoá học, trữ lượng tiềm tàng của các nguyên tố dinh dưỡng cũng như hàm lượng di động của chúng, hàm lượng, thành phần và trữ lượng mùn, cường độ của các quá trình vi sinh vật, các phản ứng và đặc tính lý hoá học khác. Các quá trình địa hoá học và địa chất học cũng có ảnh hưởng đến sự hình thành độ phì nhiêu đất (dòng nước ngầm cứng, mềm, ngọt hoặc nước khoáng, sự xói mòn tầng mùn…). Tuy nhiên không phải đối với tất cả các đặc tính và chế độ của đất mọi chỉ tiêu số lượng cho phép phân loại các thông số độ phì nhiêu đất phù hợp với yêu cầu của cây trồng đã được làm sáng tỏ . Khi đánh giá vai trò của từng đặc tính và chế độ đất trong quá trình hình thành độ phì cần phải nhấn mạnh các luận điểm cơ bản sau: Độ phì nhiêu là kết quả của sự tương tác phức tạp, tương tác của các đặc tính và chế độ đất; các chỉ tiêu đặc tính và chế độ đất có thể được đánh giá về mặt số lượng; thực vật khác nhau có các yêu cầu không giống nhau về các đặc tính và chế độ đất; đặc tính và chế độ đất có tính chất động thái, nghĩa là chúng bị thay đổi theo thời gian. Các chế độ và từng đặc tính của đất được hình thành trong mối quan hệ phụ thuộc và tác động tương hỗ chặt chẽ với nhau. Ví dụ, chế độ dinh dưỡng của đất là kết quả của quá trình biến đổi phức tạp của các hợp chất vô cơ, các quá trình khoáng hoá và mùn hoá chất hữu cơ, hoạt động của các nhóm vi sinh vật và động vật đất, ảnh hưởng của các điều kiện kiềm-axit của môi trường, động thái của quá trình oxi hoá khử, các chế độ nước, khí và nhiệt trong đất… Ngược lại, chế độ oxi hoá khử phụ lại phụ thuộc vào hàm lượng và dạng chất hữu cơ, đặc tính vật lý của đất (quyết định điều kiện thông khí), các điều kiện thuỷ nhiệt của các quá trình vi sinh vật trong đất… Cấu trúc của đất là một đặc tính quan trọng của đất gắn liền với các chế độ nước-khí, oxi hoá khử, các chỉ tiêu nông học đất phụ thuộc vào hàm lượng và thành phần mùn, thành phần cơ giới, các đặc tính lý hoá học và sự biến chuyển của các quá trình oxi hoá khử… Mối quan hệ chặt chẽ giữa các đặc tính và chế độ của đất một mặt cho thấy sự hình thành và phát triển độ phì nhiêu là một quá trình phức tạp, mặt khác đòi hỏi các nhà nông học phải hiểu rằng có thể thay đổi từng đặc tính hoặc chế độ của đất khi tác động đến đất bằng các biện pháp xử lý, cải tạo, bón phân… khác nhau. Có thể đánh giá định lượng đội phì nhiêu đất về kinh tế và sinh học Đánh giá định lượng độ phì về mặt kinh tế dựa trên cơ sở đánh giá tương đối bằng cách cho điểm các chỉ tiêu định lượng các đặc tính của đất tương quan với năng suất cây trồng hoặc sản lượng của các quần lạc tự nhiên. Nó có thể được biểu thị bằng giá trị thu được trên một đơn vị diện tích. Đánh giá định lượng độ phì nhiêu về mặt sinh học dựa trên cơ sở xác định chỉ tiêu năng suất sinh học trung bình năm của thực vật đặc trưng cho khả năng đảm bảo hiệu suất quang hợp của đất. Đánh giá định lượng độ phì nhiêu trên cơ sở các chỉ tiêu định lượng các đặc tính và chế độ của đất cực kỳ quan trọng vì nó cho phép giải quyết các vấn đề nâng cao độ phì khi sử dụng đất canh tác trên cơ sở tiêu chuẩn khoa học. Thực vật khác nhau (nhóm thực vật) có yêu cầu khác nhau về các điều kiện đất. Vì vậy khi đánh giá độ phì nhiêu đất theo các chỉ tiêu đặc tính và chế độ của nó cần phải tính đến yêu cầu của các thực vật cụ thể. Ví dụ phản ứng chua mạnh thích hợp đối với cây chè nhưng lại có thể gây chết đối với cây họ đậu. Các chỉ tiêu đặc tính và chế độ đất thay đổi theo thời gian và phụ thuộc vào chu kỳ mùa của quá trình hình thành đất, các biện pháp tác động đến đất và thời gian sử dụng đất cho sản xuất nông nghiệp. Vấn đề này là một trong những nguyên nhân quyết định cần thiết phải điều tiết độ phì nhiêu đất. 2.1.2. Các dạng độ phì của đất: Độ phì nhiêu của đất được chia thành các dạng như sau: độ phì tự nhiên (thiên nhiên), độ phì tiềm tàng, độ phì hiệu lực, độ phì nhân tạo và độ phì kinh tế. Độ phì tự nhiên có trong tất cả các loại đất tự nhiên. Nó xuất hiện trong quá trình hình thành đất dưới ảnh hưởng của đá mẹ, khí hậu và sinh vật. Độ phì tự nhiên được quyết định bởi sự tương tác phức tạp của các đặc tính và chế độ đất. Nó hoàn toàn chưa chịu sự tác động của con người. Trong độ phì tự nhiên có một phần tác dụng ngay đến cây trồng, một phần khác do nhiều nguyên nhân khác nhau cây trồng không sử dụng trực tiếp được. Phần độ phì cây dễ dàng hấp thu được gọi là độ phì hiệu lực Phần độ phì thiên nhiên tạm thời cây cây trồng chưa sử dụng được gọi là độ phì tiềm tàng. Độ phì này được đặc trưng bởi trữ lượng tổng số của các nguyên tố dinh dưỡng của cây, các dạng hợp chất của nó và sự tác động tương hỗ phức tạp của tất cả các đặc tính khác quyết định khả năng của đất trong những điều kiện thuận lợi có thể đảm bảo các yếu tố: nước, không khí, nhiệt và huy động một lượng cần thiết các nguyên tố dinh dưỡng cho cây. Ví dụ, P trong đất đỏ có thể tồn tại ở nhiều dạng: phốt phát hữu cơ, phốt phát canxi, phốt phat sắt, nhôm…Cây trồng tạm thời chưa sử dụng được các phốt phát sắt, nhôm vì chúng rất khó tan. Sự khai thác đất để canh tác nông nghiệp đã dẫn đến sự thay đổi cơ bản sự phát triển tự nhiên của các quá trình, chế độ và đặc tính của đất. Sự thay đổi này được gây ra do xử lý, bón phân, cải tạo đất…Sự thay đổi về mặt chất lượng và số lượng các đặc tính và chế độ của đất do tác động của con người đặc trưng cho độ phì nhân tạo. Trình độ khoa học càng phát triển thì vai trò của con người đối với đất càng lớn. Từ chỗ con người chỉ biết lợi dụng độ phì tự nhiên của đất (trồng, cấy chay), tiến lên biết cách chuyển hoá độ phì tiềm tàng thành hiệu lực, biết cải tạo những tính chất xấu của đất, con người đã làm thay đổi hẳn độ phì nhiêu của đất và tạo ra độ phì mới: độ phì nhân tạo. Như vậy trên những mảnh đất có độ phì tự nhiên như nhau, một phần nhất định của độ phì này được cây sử dụng. Mức độ sử dụng phần độ phì còn lại tuỳ thuộc vào tác động của người dụng đất. Để nêu lên mối quan hệ chặt chẽ giữa đất với điều kiện kinh tế, xã hội, người ta đã đưa ra khái niệm độ phì kinh tế. Khi sử dụng đất cho sản xuất nông nghiệp, sự kết hợp giữa độ phì nhân tạo với độ phì tự nhiên tạo ra độ phì kinh tế (hoặc độ phì hữu hiệu). Nó được thể hiện bằng năng suất cây trồng. Độ phì kinh tế không chỉ phụ thuộc vào mức độ của độ phì nhiêu tự nhiên mà còn phụ thuộc rất nhiều vào các điều kiện sử dụng đất, gắn chặt chẽ với các quan hệ kinh tế xã hội. Vì vậy, mặc dù độ phì là một đặc tính khách quan của đất, nhưng về phương diện kinh tế phải luôn hiểu theo một tương quan nhất định, tương quan với mức độ phát triển của khoa học kỹ thuật và việc ứng dụng các thành tựu này. 2.1.3. Các chỉ tiêu quan trọng của độ phì đất 2.1.3.1. Chỉ tiêu hình thái: * Độ dày tầng đất: Theo phân cấp của Hội Khoa học đất Việt Nam ((2000), tầng dày của đất được phân thành 3 cấp: > 100cm: tầng đất dày 50 – 100cm: tầng dày trung bình < 50cm: tầng đất mỏng 2.1.3.2. Các chỉ tiêu vật lý * Thành phần cơ giới: được xác bởi hàm lượng tương đối của 3 cấp hạt chính của đất: cát, limon và sét. * Cấu trúc đất: Theo FAO (1980) hình dạng và kích thước của cấu trúc được phân loại như sau: - Hình dạng của cấu trúc: phiến, trụ (cột), khối, hạt - Kích thước của cấu trúc (bảng1) Bảng 1. Kích thước của các loại cấu trúc (mm) Loại  Phiến  Trụ (cột)  Khối  Hạt   Rất mịn  < 1  < 10  < 5  < 1   Mịn  1-2  10-20  5-10  1-2   Trung bình  2-5  20-50  10-20  2-5   Thô  5-10  50-100  20-50  5-10   Rất thô  >10  >100  >50  >10   Nguồn: FAO, Trung tâm thông tin đất, 1980 * Tỷ trọng của đất (Dp) dao động từ 2,5 đến 2,8; trung bình 2,65 phụ thuộc vào tỷ trọng của các khoáng vật và chất hữu cơ trong đất * Dung trọng của đất (Db) dao động từ 0,9 đến 1,8 g/cm3. Đất có thành phần cơ giới khác nhau dung trọng của đất khác nhau (bảng 2) Bảng 2. Dung trọng của các loại đất có thành phần cơ giới khác nhau Thành phần cơ giới đất  Dung trọng (g/cm3)    Khoảng dao động  Trung bình   Đất cát  1,55 - 1,80  1,65   Đất thị pha cát  1,40 - 1,60  1,50   Đất thịt  1,35 - 1,60  1,40   Đất thị pha sét  1,30 - 1,40  1,35   Đất sét pha limon  1,25 - 1,35  1,30   Đất sét  1,20 - 1,30  1,25   Nguồn: Agricultural Compendium, 1989 Bảng 3. Dung trọng của các loại đất có thành phần cơ giới khác nhau TT  Thành phần cơ giới  Dung trọng (g/cm3)   1  Đất cát  1,55   2  Đất thịt pha cát  1,40   3  Đất thịt pha cát mịn  1,30   4  Đất thịt  1,20   5  Đất thị pha limon  1,15   6  Đất thịt pha sét  1,10   7  Đất sét  1,05   8  Đất sét có kết cấu  1,00   Nguồn: Chất lượng đất đai trên cơ sở đất, W. Siderius, 1992. * Độ xốp của đất (P) - Nếu được tính bằng phần trăm diện tích bề mặt các lỗ rỗng so với tổng diện tích bề mặt được đánh giá như sau: Bảng 4. Đánh giá độ xốp của đất TT  Mức độ xốp  Độ xốp (% diện tích)   1  Rất cao  > 40   2  Cao  15 - 40   3  Trung bình  5 - 15   4  Thấp  2 - 5   5  Rất thấp  < 2   Nguồn: FAO, Trung tâm thông tin đất, 1980 - Nếu độ xốp được tính toán theo công thức: P = (1 – Db/Dp) x 100 thì độ xốp được đánh giá theo Katrinxki như sau: Bảng 5. Đánh giá độ xốp của đất (Katrinxki) TT  Mức độ xốp  Độ xốp (%)   1  Rất cao  > 70   2  Cao  55 – 70   3  Trung bình  55 – 50   4  Thấp  40 – 50   5  Rất thấp  40 – 25   * Đặc tính về nước của đất Sức hút ẩm của đất (SMT- soil moisture tension) và giá trị pF SMT được tính bằng chiều cao cột nước (cm) = 0,3/d; d; đường kính của mao quản (cm) pF là logarit của SMT đặc trưng cho sức hút ẩm của đất, pF = lg(SMT) Bảng 6. Đặc trưng của độ ẩm mao quản đất Đường kính mao quản ((m)  SMT (cm)  pF  Đường kính mao quản ((m)  SMT (cm)  pF   3000  1,0  0,00 (SP)  9  340  2,51 (ME)   1200  2,5  0,40  3  1000  3,00   1000  3,0  0,34  3 x10-1  10000  4,00   300  10,0  1,00  2 x10-1  15.000  4,18 (WP)   30  100,0  2,00  3 x10-2  105  5,00   20  150,0  2,20 (FC)  3 x10-3  106  6,00   15  200,0  2,30  3 x10-4  107  7,00 (OD)   Nguồn: Agricultural Compendium, 1989 Ghi chú: SP - Điểm bão hoà (saturation point), tương ứng với pF = 0, tại giá trị này nước chứa đầy trong các khe hở của đất. FC - Độ chúa ẩm đồng ruộng, tương ứng với pF = 2, SMT đạt được sau 1 - 1,5 ngày tiêu nước cho đất bão hoà, đôi khi người ta sử dụng pF = 2,1; 2,2 hoặc 2,3 là sức giữ ẩm đồng ruộng. ME - Đương lượng ẩm (moisture equivalent) tại pF = 2,51 (1/3atm) được dùng làm giá trị đặc trưng cho độ ẩm của đất ở Mĩ. WP - Điểm cây héo, tương ứng với pF = 4,2 (15atm). Tại giá trị này rễ cây không hút được nước, cây bị héo. OD – Khô kiệt (oven dry), tương ứng với pF =7, khi này hàm lượng ẩm của đất được xem là bằng 0. Bảng 7. Đặc điểm vật lý nước của đất có thành phần cơ giới khác nhau Đất  FC (% thể tích)  WP (% thể tích)  AMC (% thể tích = mm/dm)  SP trung bình (% khối lượng đất khô kiệt)    Khoảng dao động  Trung bình  Khoảng dao động  Trung bình  Khoảng dao động  Trung bình    Cát  10-20  15  4-10  7  6-10  8  23   Thịt pha cát  15-27  21  6-12  9  9-15  12  28   Thịt  25-36  31  11-17  14  14-20  17  33   Thịt pha sét  31-41  36  15-20  17  16-22  19  36   Sét pha limon  35-46  40  17-23  19  18-23  21  39   Sét  39-49  44  19-24  21  20-25  23  42   Nguồn: Agricultural Compendium, 1989 Ghi chú: AMC - Hàm lượng nước hữu hiệu (available moisture content) bằng hiệu số của các hàm lượng ẩm tại FC và WP và được biểu thị bằng phần trăm thể tích hoặc bằng mm/dm đất. * Chế độ nhiệt của đất: nhiệt độ đất là một trong những chỉ tiêu đặc trưng cho chế độ nhiệt của nó, trong đó khoảng thời gian có nhiệt độ hoạt tính (> 10oC) ở độ sâu 20cm có ý nghĩa đặc biệt (vì đa số rễ cây phân bố ở đây). Tổng nhiệt độ hoạt tính của lớp đất này là chỉ tiêu cung cấp nhiệt chủ yếu của đất Bảng 8. Đánh giá khả năng cung cấp nhiệt của đất ở Liên Xô cũ (V. N. Dimo) Tổng nhiệt độ hoạt tính của đất ở đọ sâu 20cm (oC)  Khả năng cung cấp nhiệt của đất  Tổng nhiệt độ hoạt tính của đất ở đọ sâu 20cm (oC)  Khả năng cung cấp nhiệt của đất   0-400  Cực kỳ thấp  2100-2700  Trung bình khá   400-800  Rất thấp  2700-3400  Khá cao   800-1200  Thấp  3400-4400  Cao   1200-1600  Hơi thấp  4400-5600  Rất cao   1600-2100  Trung bình  5600-7200  Cực kỳ   * Đặc tính không khí của đất Bảng 9. Thành phần của không khí đất và khí quyển (% thể tích) TT  Khí  Không khí đất  Khí quyển   1  O2  12,0 – 20,0  19,00 – 21,00   2  CO2  0,5 – 9,0  0,03   3  N2  78,0 – 85,0  76,00 – 78,00   4  H2  1,5 – 2,0  0,50 – 2,00   Nguồn: FAO, Trung tâm thông tin đất, 1980 + Các đặc tính cơ lý đất (xem chương 11) 2.1.3.3. Các chỉ tiêu hoá học * Hàm lượng tổng số của chất hữu cơ và nitơ trong đất Bảng 10. Hàm lượng tổng số của chất hữu cơ và nitơ trong đất Mức độ  OM tổng số (%)  OC tổng số (%)  N tổng số (%)  C/N   Rất cao  > 6,0  > 3,50  > 0,300  > 25   Cao  4,3 - 6,0  2,51 – 3,50  0,226 – 0,300  16 – 25   Trung bình  2,1 – 4,2  1,26 – 2,50  0,126 – 0,225  11 – 15   Thấp  1,0 – 2,0  0,60 – 1,25  0,050 – 0,125  8 – 10   Rất thấp  < 1,0  < 0,60  < 0,050  < 8   Nguồn: Agricultural Compendium, 1989 * Hàm lượng lân tổng số Bảng 11. Hàm lượng lân tổng số trong đất (theo Lê Văn Căn, 1968) Mức độ  P2O5 tổng số (%)   Giàu  > 0,10   Trung bình  0,06 – 0,10   Nghèo  < 0,06   * Hàm lượng đạm dễ tiêu Bảng 12. Hàm lượng đạm thuỷ phân (theo Tiurin và Kononova) Mức độ  N thuỷ phân (mg/100g đất)   Giàu  > 8   Trung bình  4 – 8   Nghèo  < 4   Bảng 13. Hàm lượng nitrat trong đất Mức độ  NO3- (mg/kg đất)   Rất cao  > 50   Cao  35 – 50   Khá cao  25 – 35   Trung bình  15 – 25   Thấp  5 – 15   Rất thấp  < 15   Nguồn: Agricultural Compendium, 1989 * Hàm lượng lân dễ tiêu trong đất Bảng 14. Hàm lượng lân dễ tiêu trong đất được chiết rút bằng các dung dịch khác nhau Mức độ  P2O5 dễ tiêu (mg/100g đất)    Oniani  Kirxanốp  Matrigin  Olsen   Giàu  > 15  > 15  > 6,0  > 9,0   Khá giàu   8 – 15  4,5 – 6,0  5,0 – 9,0   Trung bình  10 – 15  3 – 8  3,0 – 4,5  2,5 – 5,0   Nghèo  5 – 10  < 3  < 3,0  < 2,5   * Hàm lượng kali dễ tiêu trong đất Bảng 15. Hàm lượng kali dễ tiêu trong đất (phương pháp amonaxetat) Mức độ  K2O (mg/kg đất)   Rất cao  > 200   Cao  175 – 200   Trung bình  150 – 175   Thấp  < 150   Nguồn: Agricultural Compendium, 1989 * Hàm lượng cation bazơ trao đổi trong đất Bảng 16. Hàm lượng cation bazơ trao đổi trong đất (lđl/100g đất) (phương pháp amonaxetat) Mức độ  Ca++  Mg++  K+  Na+   Rất cao  > 20  > 8,0  > 1,2  > 2,0   Cao  10 – 20  3,0 – 8,0  0,6 – 1,2  0,7 – 2,0   Trung bình  5 – 10  1,5 – 3,0  0,3 – 0,6  0,3 – 0,7   Thấp  2 – 5  0,5 – 1,5  0,1 – 0,3  0,1 – 0,3   Rất thấp  < 2  > 0,5  < 0,1  < 0,1   Nguồn: Agricultural Compendium, 1989 * Hàm lượng dễ tiêu của một số nguyên tố vi lượng Bảng 17. Hàm lượng Cu, Zn dễ tiêu trong đất (mg/kg) Mức độ  Cu (chiết bằng HCl 1N)  Zn (chiết bằng KCl 1N)   Rất cao  > 7,0  > 5,0   Cao  4,0 – 7,0  4,0 – 5,0   Trung bình  2,0 – 4,0  2,0 – 4,0   Thấp  0,3 – 2,0  0,2 – 2,0   Rất thấp  < 0,3  < 0,2   Nguồn: Các phương pháp nông hoá học nghiên cứu đất, Maxcơva, 1975 2.1.3.4. Các chỉ tiêu lý hoá học * Phản ứng của đất biểu thị mức độ chua hay kiềm của đất. Nó được đo và biểu hiện bằng giá trị pH Bảng 18. Xếp loại phản ứng của đất (theo pHH2O, tỷ lệ chiết đất : nước = 1 : 2,5) Phản ứng đất  pH  Phản ứng đất  pH   Cực kỳ chua  < 4,5  Trung tính  6,6 – 7,3   Rất chua  4,5 – 5,0  Hơi kiềm  7,4 – 7,8   Chua mạnh  5,1 – 5,5  Kiềm trung bình  7,9 – 8,4   Chua trung bình  5,6 – 6,0  Kiềm mạnh  8,5 – 9,0   Chua nhẹ  6,1 – 6,5  Rất kiềm  > 9,1   Nguồn: Agricultural Compendium, 1989 * Dung tích hấp phụ (dung tích trao đổi cation – CEC), tổng bazơ trao đổi (S), độ bão hoà bazơ của đất (BS) Bảng 19. Đánh giá CEC của đất và độ no bazơ của đất Mức độ  CEC8,2 (lđl/100g/đất)  S (lđl/100g/đất)  BS (%)  pH2.5(H2O) tương ứng với BS   Rất cao  > 40  > 30,0  81 – 100  6,5 – 7,2   Cao  26 – 40  15,0 – 30,0  61 – 80  6,0 – 6,5   Trung bình  13 – 25  7,5 – 15,0  41 – 60  5,5 – 6,0   Thấp  6 – 12  3,0 – 7,5  21 – 40  5,0 – 5,5   Rất thấp  < 6  < 3,0  < 20  < 5,0   Nguồn: Agricultural Compendium, 1989 Ghi chú: CEC8,2: Xác đinh CEC ở pH = 8,2; Khi xác định CEC ở pH = 7, giá trị CEC7 có thể thấp hơn CEC8,2 một chút; một số tài liệu dùng giá trị T thay cho CEC. S: là tổng nồng độ của 4 cation: Ca++, Mg++, K+, Na+. BS = (S x 100)/CEC; một số tài liệu dùng giá trị V thay cho BS. pH2,5(H2O): pH(H2O), tỷ lệ chiết đất:nước = 1:2,5. * Chế độ oxi hoá khử của đất Phân loại chế độ oxi hoá khử của đất dựa vào độ lớn của thế năng oxi hoá khử (Eh). Các giá trị Eh khác nhau dẫn đến sự thay đổi về chất các quá trình oxi hoá khử trong đất, kèm theo sự thay đổi các điều kiện dinh dưỡng của thực vật và hướng của quá trình hình thành đất. Theo U. Kh. Patrik dựa vào giá trị Eh có thể chia quá trình oxi hoá khử của đất thành bốn mức như sau: Bảng 20. Phân cấp quá trình oxi hoá khử của đất (theo U. Kh. Patrik) Phân cấp  Eh (mV)   Quá trình khử mạnh  (-300) – (-100)   Quá trình khử  (-100) – (+150)   Quá trình khử vừa phải  (+150) – (+450)   Quá trình oxi hoá  (+450) – (+700)   Nguồn: Trích theo D. X. Orlov. Hoá học đất, 1992 2.1.3.5. Các chỉ tiêu sinh học đất Theo tính toán của các nhà khoa học cho thấy: trên 1ha đất trồng trọt (độ sâu 20 – 30cm) có từ 5 – 7tấn vi khuẩn, từ 2 – 3tấn nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn, động vật nguyên sinh…và từ 3 – 4tấn động vật không xương sống (giun, ấu trùng, sâu bọ, tuyến trùng…). Vì vậy khi đánh giá về sinh học đất có thể dùng các chỉ tiêu sau: + Số lượng vi sinh vật trong đất + Khả năng nitrat hoá và khả năng cố định đạm trong đất + Cường độ phân giải xenluloza + Hô hấp của đất + Hoạt tính men của đất 2.1.4. Các yếu tố quyết định độ phì nhiêu Ngoài yếu tố khí hậu là yếu tố tiên quyết sự tồn tại của sinh vật, riêng về mặt đất đai có thể sắp xếp tầm quan trọng tương đối giữa các yếu tố quyết định độ phì nhiêu theo thứ tự sau: - Độ dầy tầng canh tác. - Chế độ thuỷ văn nước mặt (Tình hình ngập lụt trong mùa mưa) -. pH - Thành phần cơ giới - Kết cấu đất - Nước hữu ích, tính thấm - Chất hữu cơ và N tổng sô (C/N) - Dung tích hấp thu (CEC) và các cation kiềm trao đổi Ca, Mg, K - Lân và lưu huỳnh (S) - Chất vi lượng Ngoài ra đất tốt phải là loại đất không có chất độc, không bị ô nhiễm. 2.2. BIỆN PHÁP QUẢN LÝ VÀ NÂNG CAO ĐỘ PHÌ NHIÊU ĐẤT 2.2.1. Chống xói mòn, rửa trôi 2.2.1.1. Ở Việt Nam xói mòn do nước là chủ yếu. Mức độ xói mòn lệ thuộc vào lượng mưa, cường độ mưa, độ dốc, độ che phủ của thảm thực vật. Lượng nước chảy và lượng đất bị xói mòn. Địa điểm  Đá mẹ  Độ dốc  Thí nghiệm  Lượng nước chảy m3/ha/năm  Lượng đất mất tấn/ha/năm   Hoà Bình  Phiến sét  17 O  Ngô+đậu đen không băng chắn (1992-1997)  2161  22,6   Hoà Bình  Phiến sét  17 O  Sắn không băng chắn (1995-1997)   23,7      Có băng chắn (cốt khí)   18,6      ô trống   170   Phú Thọ  Gneiss  15 O  Lạc không băng chắn   60,7   Daklak  Bazan  5-8 O  Càphê đơn thuần (1992-1996)   6,7      Đất trống  2308  7,1   Xói mòn làm tầng đất mặt bị bào mòn, mỏng dần, hạn chế khả năng canh tác. Lượng đất mất do xói mòn là rất lớn và phụ thuộc vào độ dốc, chiều dài sườn dốc, thực trạng lớp phủ trên mặt đất, dao động từ 100 đến 500 tấn đất/ha/năm. Theo nghiên cứu về lượng xói mòn trên đất canh tác rẫy ở Tây Bắc của hội Khoa Học Đất Việt Nam: Vụ  Độ dày tầng đất bị xói mòn (cm)  Lượng đất mất (tấn/ha)   Vụ 1 (1962)  0,79  119,2   Vụ 2 (1963)  0,88  134,0   Vụ 3 (1964)  0,77  115,5   Cả 3 vụ gieo  2,44  366,7   Theo số liệu của Bộ Nông nghiệp, đất đồi núi miền Bắc nước ta hàng năm mất khoảng 1cm tầng đất mặt (100m3/ha), trong đó có khoảng 6 tấn mùn (tương đương khoảng 100 tấn phân chuồng) và 300kg N (tương đương khoảng 1,5 tấn sunphat amon). Đặc biệt, có nơi như Tây Bắc mất đi khoảng 3cm đất mặt, tương đương 150 - 300 tấn đất/ha. Mỗi năm nước cuốn ra biển khoảng 250 triệu tấn phù sa màu mỡ, riêng song Hồng mất đi khoảng 80 triệu m3/năm. Xói mòn làm thay đổi