Giáo trình Khoa học đất - Lê Thanh Bồn

hể vi sinh vật trong đất: thừa nước thì vi sinh vật yếm khí phát triển mạnh, khô hạn thì vi sinh vật háo khí chiếm ưu thế. 10.2. CÁC DẠNG NƯỚC TRONG ĐẤT Nước trong đất có 7 dạng: 10.2.1. Nước liên kết hóa học Nước liên kết hóa học là nước tham gia vào thành phần cấu tạo của các hợp chất hóa học hoặc các khoáng vật trong đất. Nó bị giữ bởi một lực rất lớn (> 10.000 atm); nước liên kết hóa học có 2 loại là: nước cấu tạo và nước kết tinh. * Nước cấu tạo (còn gọi là nước hóa hợp): là nước tham gia vào thành phần cấu tạo mạng lưới tinh thể của những khoáng vật, làm thành một liên kết rất bền vững, nước này chỉ mất đi ở nhiệt độ cao 400 - 8000C, khi nước cấu tạo mất đi thì khoáng vật cũng bị phá hủy. Ví dụ: Nước trong Kaolinit (Al2O3.2SiO2.2H2O);... 70 * Nước kết tinh: cả phân tử nước tham gia vào sự hình thành tinh thể khoáng vật (Ví dụ: thạch cao: CaSO4.2H2O; gipxit: Al2O3.3H2O; limonit: Fe2O3.3H2O;...). Nước kết tinh bị mất đi ở nhiệt độ100-2000C, Ví dụ: nung CaSO4.2H2O ở 1700C thì phân tử nước tách ra, nhưng thạch cao không bị phá hủy mà chỉ thay đổi lý tính. Nước liên kết hóa học thực vật hoàn toàn không thể sử dụng được. 10.2.2. Nước hấp phụ: Là dạng nước được các hạt đất hút và giữ lại trên bề mặt của nó nhờ lực hấp phụ. Hạt đất càng nhỏ thì năng lượng bề mặt càng lớn, lực hấp phụ càng cao vì thế nước hấp phụ càng nhiều. Thành phần cơ giới đất càng nặng, thì lực hấp phụ càng lớn, do đó nước hấp phụ càng nhiều. Người ta chia nước hấp phụ ra làm 2 loại: 10.2.2.1. Nước hấp phụ chặt: Là nước được các hạt đất hấp phụ từ hơi nước trong không khí, lực giữ nước rất lớn từ 50-10.000 atm. Dạng nước này có thể tồn tại ở 2 trạng thái: * Nước hấp phụ bé (ký hiệu là Hy - hydroscopic): Trong điều kiện độ ẩm không khí bình thường, lớp nước hấp phụ bị đứt đoạn, chưa vây kín hạt đất. Trường hợp này xảy ra khi đất ở trạng thái khô không khí. Độ ẩm không khí càng cao thì lượng nước hấp phụ bé càng lớn. * Nước hấp phụ lớn nhất (ký hiệu là Hymax): Khi không khí bão hòa hơi nước (độ ẩm không khí > 96%), lúc đó lớp nước hấp phụ sẽ bao kín hạt đất. Nước hấp phụ chặt bị mất đi khi sấy đất ở nhiệt độ 105-1100C. 10.2.2.2. Nước hấp phụ hờ (nước màng) Khi hạt đất đã đạt trạng thái Hymax nếu được tiếp xúc với nước thì hạt đất sẽ hút thêm một lớp nước bên ngoài nước hấp phụ chặt, lớp nước đó được gọi là nước màng hay nước hấp phụ hờ. Lực giữ nước trong trường hợp này yếu hơn (6,25 - 50 atm), trong đó một phần được giữ khá chặt (15 - 50 atm), cây hoàn toàn không sử dụng được, phần còn lại được giữ bởi một lực yếu hơn (6,25 - 15 atm) nên cây có thể sử dụng được, mặc dù rất khó lấy vì tính linh động của nước màng kém. Áp lực hút nước của bộ rễ đa số cây trồng là 15,2 bar (khoảng 15atm) (1atm = 1,013bar) 10.2.3. Nước mao quản Nước mao quản là nước được giữ và di chuyển trong đất do tác dụng của lực mao quản. Lực mao quản bắt đầu xuất hiện trong những lỗ hổng có đường kính < 8mm; nhưng lực đáng kể là những lỗ hổng có đường kính 0,1 - 0,001mm, nên nước mao quản di chuyển tốt nhất trong những ống có đường kính 0,1 - 0,001mm, nếu  0,001mm thì lực mao quản trở thành lực hấp phụ phân tử. Trong phạm vi đường kính ống từ 0,1 - 0,001mm thì đường kính càng nhỏ, lực mao quản càng lớn và và độ dâng nước mao quản càng cao. Lực giữ nước mao quản của đất rất bé (từ 0,08 - 6,25 atm), nên dạng nước này cây sử dụng dễ dàng. Vì thế nước mao quản là nguồn cung cấp nước chủ yếu cho cây trồng và là nguồn nước dự trữ chính có ích trong đất. Nước mao quản chia làm 2 loại: 71 10.2.3.1. Nước mao quản treo: Là nước trong các ống mao quản không liên hệ với mạch nước ngầm, mà do tưới hoặc do mưa. Đây là dạng nước giữ ẩm chủ yếu cho tầng đất mặt. Lực giữ nước mao quản của đất từ 0,3 - 6,25 atm. 10.2.3.2. Nước mao quản leo (còn gọi là nước mao quản dâng): Là nước trong các ống mao quản nối với mạch nước ngầm và do nước ngầm dâng lên. Chiều cao cột nước dâng lên trong mao quản tỷ lệ nghịch với đường kính mao quản: h = 15r Trong đó: h: là độ dâng nước trong ống mao quản. r: là đường kính ống mao quản. Nếu r = 0,001mm thì h = 150.001 = 15000 mm = 15 m Trong thực tế độ dâng nước mao quản thấp hơn nhiều, lý do là các ống mao quản không phẳng, trong ống có bọt khí, nước màng của các hạt đất ngăn cách,... Theo Katrinski thì nước dâng mao quản cao nhất ở đất sét là 6 - 7 m; ở đất thịt là 3 - 4 m; ở đất cát là 0,3 - 0,6 m. Tầng đất có chứa nước mao quản leo gọi là viền mao quản. 10.2.4. Nước trọng lực Nước trọng lực là nước chứa trong những lỗ hổng phi mao quản của đất và di chuyển do ảnh hưởng của trọng lực xuống các tầng sâu của đất, là nguồn cung cấp cho dạng nước ngầm trong đất. Nước trọng lực chỉ tồn tại ở các tầng trên trong một thời gian ngắn sau khi mưa hoặc sau khi tưới. Sự tồn tại lâu hay mau của dạng nước này ở tầng trên phụ thuộc vào khả năng thấm nước của từng loại đất. Mặc dù lực giữ nước của đất rất nhỏ (10-4 atm) nhưng cây sử dụng được rất ít dạng nước này (vì thời gian tiếp xúc ngắn, nó di chuyển quá nhanh). 10.2.5. Nước ngầm Nước ngầm là nước trọng lực được giữ lại phía trên tầng đất hoặc tầng đá không thấm nước trong đất. Do thấm từ tầng trên xuống nên nó đã hòa tan và kéo xuống nhiều muối khoáng trong đất, vì thế nước ngầm là dạng nước giàu muối khoáng. Độ sâu từ mặt đất cho đến mặt nước ngầm gọi là độ sâu xuất hiện mạch nước ngầm. Độ sâu này có liên quan đến khả năng cung cấp nước cho cây và độ sâu tầng glây trong đất. Nước ngầm được chia ra 2 loại: - Nước ngầm tạm thời : Là nước ngầm xuất hiện ở độ sâu nhất định phụ thuộc vào thời tiết, nếu hạn hán thì nước này được di chuyển xuống sâu hơn. - Nước ngầm vĩnh cửu: Nước kẹp giữa 2 tầng đất không thấm nước. Nước này được đưa từ các vùng núi cao xuống. Nếu tầng không thấm nước phía trên bị nứt thì nó phun lên, nên còn gọi là nước phun. 10.2.6. Hơi nước: Là nước ở thể hơi, chứa trong những lỗ hổng tự do không chứa nước trong đất. Hơi nước trong đất rất linh động và có thể khuyếch tán từ nơi có áp suất hơi nước cao đến nơi có áp suất hơi nước thấp hoặc di chuyển theo gió một cách thụ động. Thực ra hàm lượng nước thể hơi trong đất không đáng kể. 10.2.7. Nước ở thể rắn: 72 Là nước trong đất ở trạng thái rắn (đóng băng). Dạng nước này trong đất chỉ có ở vùng ôn đới hoặc ở các vùng núi cao ở Việt Nam khi nhiệt độ xuống quá thấp. Cây hoàn toàn không sử dụng được dạng nước này. 10.3. CÁC HẰNG SỐ NƯỚC CỦA ĐẤT Trong một loại đất nhất định mỗi loại độ ẩm sau đây sẽ có trị số không đổi hoặc rất ít thay đổi, cho nên người ta gọi đó là các hằng số nước của đất (hay còn gọi là các giới hạn ẩm đặc trưng trong đất). 10.3.1. Độ ẩm cây héo: Là lượng nước còn lại trong đất khi cây héo (tính theo % trọng lượng đất). Đây là giới hạn dưới của lượng nước hữu hiệu. Có thể chia làm 2 loại: - Độ ẩm cây héo tạm thời: Là độ ẩm đất mà ở đó cây bị héo tạm thời, nếu cung cấp thêm nước thì có thể sống lại bình thường. - Độ ẩm cây héo vĩnh viễn: Là độ ẩm đất mà ở đó cây bị héo và chết hẳn. Cùng một loại đất thì độ ẩm cây héo tạm thời bao giờ cũng lớn hơn độ ẩm cây héo vĩnh viễn. Có thể xác định độ ẩm cây héo bằng phương pháp trồng cây hoặc có thể tính gián tiếp như sau: + Độ ẩm cây héo tạm thời: Wch = 1,5 Hymax + Độ ẩm cây héo vĩnh viễn: Wch (%) = 0,6 - 0,9 độ ẩm phân tử cực đại. Độ ẩm cây héo phụ thuộc loại cây trồng, thời kỳ sinh trưởng của cây và thành phần cơ giới đất (đất có thành phần cơ giới nặng thì độ ẩm cây héo cao; cây chịu hạn tốt thì độ ẩm cây héo thấp). Trong thực tế thì sự chênh lệch về độ ẩm cây héo nhiều nhất là do thành phần cơ giới đất, còn sự chênh lệch giữa các loại cây trồng không lớn. 10.3.2. Độ hút ẩm tối đa (còn gọi là nước hút ẩm cao nhất): Là lượng nước lớn nhất mà đất khô hút được từ không khí bão hòa hơi nước (> 96%), ký hiệu là Hymax. 10.3.3. Độ ẩm hấp phụ tối đa (còn gọi là độ ẩm phân tử cực đại): Là lượng nước lớn nhất mà đất giữ lại được bởi lực hấp phụ của đất. Độ ẩm hấp phụ tối đa = Hymax + Nước màng. 10.3.4. Độ ẩm mao quản: Là lượng nước đất giữ được trong các ống mao quản bởi những lực mao quản (kể cả nước mao quản treo và nước mao quản leo). Độ ẩm mao quản = Độ ẩm đồng ruộng lớn nhất - Độ ẩm cây héo. 10.3.5. Độ chứa ẩm đồng ruộng (hoặc sức chứa ẩm đồng ruộng): Là độ ẩm biểu thị lượng nước lớn nhất mà đất có thể giữ lại được sau khi đã loại trừ nước trọng lực (tính bằng %). Người ta có thể phân biệt độ ẩm đồng ruộng làm 2 loại: * Độ ẩm đồng ruộng bé nhất: Là độ ẩm đồng ruộng mà lúc đó chỉ có nước mao quản treo, lúc này nước ngầm ở sâu nên không có nước mao quản leo. * Độ ẩm đồng ruộng lớn nhất (còn gọi là độ ẩm tối đa đồng ruộng): Là độ ẩm đồng ruộng mà lúc đó có cả nước mao quản treo và nước mao quản leo (do mực nước ngầm dâng cao). Từ độ ẩm đồng ruộng và độ ẩm cây héo ta có thể tính được độ ẩm hữu hiệu: Độ ẩm hữu hiệu (%) = Độ chứa ẩm đồng ruộng bé nhất (%) - Độ ẩm cây héo (%) 73 Có thể xác định liều lượng nước tưới cho tầng đất mặt ở một độ dày nào đó, theo công thức: M(m3) = WĐR - W Trong đó: M: là lượng nước cần tưới; WĐR là lượng nước tương ứng với độ chứa ẩm đồng ruộng; W là lượng nước đã có trong lớp đất cần tưới). 10.3.6. Độ ẩm bão hòa (hay độ ẩm toàn phần): Là lượng nước lớn nhất đất chứa được khi tất cả các lỗ hổng trong đất đều chứa đầy nước (thực ra còn 5-8% chứa không khí). Độ ẩm bão hòa = Độ ẩm đồng ruộng + nước trọng lực. Trạng thái này chỉ tồn tại trong một thời gian ngắn, vì nước trọng lực sẽ bị di chuyển xuống các tầng đất sâu hơn. Thông thường người ta thường tính độ ẩm toàn phần bằng độ xốp (nếu tính theo % thể tích), nếu theo % trọng lượng đất thì độ ẩm toàn phần được tính theo công thức sau: Wb (%) = P D (trong đó: Wb là độ ẩm toàn phần; P là độ xốp; D là dung trọng đất) Lượng nước trọng lực: WT = Wb - Độ ẩm đồng ruộng bé nhất. 10.4. SỰ BỐC HƠI NƯỚC CỦA ĐẤT Là một trong các hiện tượng làm mất nước của đất. Sự bốc hơi nước của đất có 2 dạng: 10.4.1. Sự bốc hơi nước vật lý của đất (còn gọi là bốc hơi nước bề mặt): Sự bốc hơi nước vật lý phụ thuộc những yếu tố sau: - Tốc độ bốc hơi nước tăng khi độ ẩm đất tăng. - Nhiệt độ lớp đất mặt càng cao thì nước bốc hơi càng mạnh. - Cường độ gió càng lớn và thời gian gió thổi càng lâu thì sự bốc hơi càng nhiều. - Mặt đất lượn sóng, sẫm màu bốc hơi mạnh hơn mặt đất bằng phẳng và nhạt màu. - Độ ẩm không khí càng thấp sự bốc hơi nước càng mạnh. - Mặt đất không được che phủ thì bốc hơi nước nhiều hơn mặt đất được che phủ. 10.4.2. Sự bốc hơi nước sinh học của đất (còn gọi là sự thoát hơi nước của thực vật): Là sự bốc hơi nước từ bề mặt lá do nhu cầu sinh lý của cây. Đây cũng là một chi phí nước rất lớn của đất, vì cây cần rất nhiều nước để sinh trưởng phát triển (thực vật muốn tạo được 1gam chất khô cần phải hút 200 - 1000g nước, có tới 98% lượng nước cây lấy là dùng để thoát hơi nước, chỉ có 2% lượng nước là dùng để cấu thành năng suất. Sự đòi hỏi nước của thực vật thường được xác định nhờ hệ số thoát hơi nước (TK): TK = Lượng nước thoát hơi bởi thực vật trong thời gian nhất định Lượng gia tăng chất khô trong thời gian ấy Hệ số TK phụ thuộc vào từng loại thực vật, vào độ ẩm của đất và phụ thuộc vào điều kiện khí hậu. 74 Trong điều kiện ở đồng ruộng, hệ số tiêu hao nước (TH) của đất trên một đơn vị diện tích được tính theo công thức sau: TH = Lượng nước bốc hơi vật lý + Lượng nước bốc hơi sinh học Lượng chất khô thu được từ thực vật 10.5. SỰ THẤM NƯỚC CỦA ĐẤT Sự thấm nước của đất là khả năng tiếp thu nước và để cho nước di chuyển trong đất. Nếu đất thấm nước quá kém, khi địa hình dốc thì sẽ tạo ra dòng chảy gây xói mòn rửa trôi, khi địa hình bằng phẳng thì gây ra tụ nước làm cho đất yếm khí, lầy lội. Sự thấm nước của đất chia làm hại giai đoạn: + Giai đoạn hút: Nước đi vào rất nhanh khi các khe hở của đất chưa choán nước nhờ lực thẩm thấu. + Giai đọan thấm: Là giai đoạn các khe hở trong đất đã chứa đầy nước, nên nước bắt đầu chảy ngang, chảy dọc do trọng lực. Tốc độ thấm nước của đất được tính bằng lượng nước thấm qua trong một đơn vị thời gian trên một đơn vị diện tích đất: V = QS  t Trong đó: V là tốc độ thấm nước (mm/giây, cm/phút, dm/phút, m/giờ) Q là lượng nước thấm (mm3, cm3, dm3, m3) S là diện tích thấm (mm2, cm2, dm2, m2) t là thời gian thấm (giây, phút, giờ) Người ta phân cấp như sau: V > 1000 mm/phút: Đất thấm nước quá nhanh 1000-500 mm/phút: Đất thấm nước mạnh 500-100 mm/phút: Đất thấm nước tốt 100-70 mm/phút: Đất thấm nước khá 70-30 mm/phút: Đất thấm nước trung bình < 30 mm/phút: Đất thấm nước kém Sự thấm nước của đất phụ thuộc vào thành phần cơ giới, độ xốp, độ chặt của lớp đất,...và thời gian thấm (ví dụ đất cát thấm nước tốt hơn đất sét; thời gian thấm càng dài thì tốc độ thấm giảm dần). 10.6. CÂN BẰNG NƯỚC TRONG ĐẤT Cân bằng nước trong đất là chỉ sự ”thu, chi” nước trong một thể tích đất nhất định (thường tính ở tầng đất thuộc khu rễ cây). Cân bằng nước có thể biẻu thị như sau: N1 + N2 + N3 + N4 + N5 + N6 = N7 + N8 + N9 + N10 + N11 + N12 Trong đó vế trái là lượng nước thu vào (input) bao gồm: N1: Nước có trong đất lúc bắt đầu quan sát N2: Lượng nước mưa trong thời gian quan sát 75 N3: Nước ngầm N4: Nước ngưng tụ từ khí quyển N5: Nước xâm nhập từ mặt đất N6: Nước xâm nhập theo mạch ngang (từ nơi cao đến nơi thấp). Vế phải là nước mất đi (output) bao gồm: N7: Nước bốc hơi bề mặt trong thời gian quan sát N8: Nước bốc hơi do phát tán (bốc hơi nước sinh học) N9: Nước thấm sâu xuống tâng dưới N10: Nước chảy tràn trên mặt N11: Nước mất đi theo mạch ngang (đến nơi có địa hình thấp hơn) N12: Nước còn lại cuối kỳ quan sát Trong thực tế nông nghiệp, nước thu vào trong đất chủ yếu là nước mưa và nước mất đi chủ yếu là do nước bốc hơi vật lý và nước phát tán. Gọi Y là hệ số độ ẩm đất, ta có: Y = Nước thu vào Nước mất đi = Nước mưa Nước bốc hơi vật lý + Nước phát tán Nếu Y > 1: Đất đang thừa nước. Nếu Y = 1: Đất đang đủ nước. Nếu Y < 1: Đất đang thiếu nước. Căn cứ vào hệ số độ ẩm đất để có chế độ điều hòa nước cho đất. 10.7. CÁCH TÍNH TRỮ LƯỢNG NƯỚC TRONG ĐẤT Trữ lượng nước trong đất là tổng số nước có trong một tầng đất ở độ sâu nào đó. Trữ lượng nước (lượng nước tổng số) trong mỗi tầng phát sinh riêng biệt được tính theo công thức: N (tấn/ha) = W1  D  h  104 Trong đó: N là lượng nước tổng số có trong tầng đất (tấn/ha) W1 là độ ẩm truyệt đối tính theo % khối lượng đất khô kiệt. D là dung trọng đất (tấn/m3) h là chiều dày tầng đất (m) 104 để đổi m2 ra ha. Lượng nước chết (nước cây không sử dụng được) tính như sau: Nc (tấn/ha) = Wch  D  h  104 Trong đó: Wch là độ ẩm cây héo của lớp đất thuộc khu rễ cây (%). D là dung trọng đất của lớp đất thuộc khu rễ cây (g/cm3). h là độ dày lớp đất thuộc khu rễ cây (cm). Lượng nước hữu hiệu là lượng nước trong lớp đất thuộc khu rễ cây có thể xâm nhập vào cây: Lượng nước hữu hiệu = Lượng nước tổng số - Lượng nước chết. * * * 76 CHƯƠNG 11 ĐỘ PHÌ NHIÊU CỦA ĐẤT 11.1. KHÁI NIỆM VỀ ĐỘ PHÌ ĐẤT Khái niệm về độ phì nhiêu đất đã được biết từ lâu, nhưng trước đây người ta đánh giá đất chủ yếu dựa vào kinh nghiệm khi quan sát màu sắc đất, khả năng tạo ra sản phẩm, năng suất cây trồng,.... Sau khi ngành khoa học đất ra đời thì khái niệm về độ phì mới được nhìn nhận một cách đúng đắn, có khoa học. Theo Viliam: Độ phì nhiêu của đất là khả năng của đất có thể cung cấp cho cây nước, thức ăn khoáng và các yếu tố cần thiết khác (không khí, nhiệt độ,...) để cho cây sinh trưởng và phát triển bình thường. Khái niệm về độ phì là một khái niệm hết sức phức tạp và mang tính chất tương đối, cho nên hiểu một cách máy móc thì dễ mắc sai lầm. Độ phì chỉ mới là khả năng của đất, khả năng này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Loại cây trồng, khả năng sử dụng đất của con người và điều kiện ngoại cảnh,...Ngoài ra, độ phì nhiêu của đất nông nghiệp còn phụ thuộc vào trình độ khoa học, kỹ thuật và chế độ chính trị xã hội. Nói tóm lại, độ phì nhiêu là tính chất rất phức tạp của đất, nó chịu tác động của các yếu tố tự nhiên và nhân tạo. 11.2. PHÂN LOẠI ĐỘ PHÌ NHIÊU CỦA ĐẤT Khi nghiên cứu địa tô trong nông nghiệp Các Mác đã phân tích sâu sắc và toàn diện độ phì nhiêu của đất. Mác chia độ phì nhiêu của đất ra làm các loại sau: 11.2.1. Độ phì tự nhiên: Là độ phì được tạo ra trong quá trình hình thành đất do tác động của các yếu tố tự nhiên, hoàn toàn không có sự tham gia của con người. Độ phì nhiêu này phụ thuộc vào thành phần, tính chất của đá mẹ và các yếu tố tham gia vào quá trình hình thành đất; ngoài ra còn phụ thuộc vào những quá trình lý hóa học, sinh học xẩy ra trong đất. Độ phì tự nhiên là tính chất đặc trưng tự nhiên của bất kỳ một loại đất nào. Độ phì tự nhiên gồm 2 phần:  Độ phì tiềm tàng: Là một phần của độ phì tự nhiên mà cây trồng tạm thời chưa sử dụng được để sinh trưởng phát triển và tạo ra năng suất.  Độ phì hiệu lực (hữu hiệu): Là một phần của độ phì tự nhiên đã biến thành hiện thực cung cấp nước, thức ăn và những điều kiện sống khác cho cây trồng tạo ra năng suất và được đánh giá bằng năng suất cây trồng. Độ phì hiệu lực cao hay thấp phụ thuộc vào hàm lượng các chất dinh dưỡng dễ tiêu của đất đối với cây. Ở đất trồng trọt, độ phì nhiêu hiệu lực phụ thuộc rất lớn vào kỹ thuật canh tác, trình độ phát triển khoa học kỹ thuật và chế độ xã hội,... là tổng biểu hiện của độ phì tự nhiên và độ phì nhân tạo. 11.2.2. Độ phì nhân tạo: Là độ phì được hình thành do canh tác, bón phân, cải tạo đất, áp dụng kỹ thuật nông nghiệp, luân canh, xen canh,... của con người. Độ phì nhân tạo cao hay thấp còn phụ thuộc vào lực lượng sản xuất, quan hệ sản xuất, trình độ khoa học kỹ thuật và chế độ chính trị xã hội. 77 Trong thực tế trên cùng một mảnh đất khó có thể phân biệt đâu là độ phì tự nhiên và đâu là độ phì nhân tạo, mà có thể nói thời gian canh tác đất càng lâu, kỹ thuật canh tác càng hoàn thiện thì tính chất ban đầu của độ phì tự nhiên càng giảm và tính chất độ phì nhân tạo tăng lên. 11.2.3. Độ phì kinh tế: Nếu độ phì tự nhiên và độ phì nhân tạo được đánh giá bằng năng suất cây trồng, thì độ phì kinh tế được đánh giá bằng năng suất lao động, bằng hiệu quả kinh tế cao hay thấp khi canh tác trên mảnh đất ấy. Độ phì kinh tế phụ thuộc vào điều kiên tự nhiên và xã hội nhất định, phụ thuộc vào trình độ quản lý kinh tế, mức độ phát triển của lực lượng sản xuất, của khoa học kỹ thuật và quan hệ sản xuất xã hội. 11.3. CÁC CƠ SỞ ĐÁNH GIÁ ĐỘ PHÌ ĐẤT Độ phì nhiêu của đất có thể còn gọi là khả năng sản xuất của đất, là tổng hợp các điều kiện, các yếu tố đảm bảo cho cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt. Bởi vậy muốn đánh giá độ phì cần phải đánh giá một cách toàn diện, phối hợp nhiều yếu tố. Cụ thể là phải dựa vào 3 cơ sở sau đây: 11.3.1. Quan sát tình hình sinh trưởng phát triển và năng suất cây trồng Đây là cơ sở quan trọng, vì cây trồng phản ảnh trung thực nhất độ phì của đất. Số liệu theo dõi về tình hình sinh trưởng phát triển và thống kê năng suất tiến hành trong nhiều năm thì độ tin cậy càng cao và ít nhất là thống kê trong 3 năm liền. 11.3.2. Dựa vào tính chất thực tế của đất 11.3.2.1. Quan sát hình thái phẫu diện đất: Khi quan sát hình thái phẫu diện đất cần chú ý tới những chỉ tiêu sau đây: Độ dày của đất, tầng mùn dày hay mỏng, màu sắc đất, đặc điểm các tầng trong phẫu diện đất, địa hình và độ dốc của đất, mực nước ngầm, kết von đá ong nhiều hay ít, mức độ glây, các vết tích hoạt động của sinh vật đất,... 11.3.2.2. Xác định các chỉ tiêu lý tính đất: Các chỉ tiêu lý tính cần xác định như: Thành phần cơ giới, kết cấu đất, độ xốp, độ ẩm, tính thấm nước, thính thông khí, chế độ nhiệt,.... 11.3.2.3. Xác định các chỉ tiêu lý tính đất hóa tính và sinh tính đất: Hóa tính đất là một trong những yếu tố hàng đầu quyết định đến khả năng sinh trưởng phát triển của cây trồng. Bởi vì muốn cho cây trồng sinh trưởng phát triển tốt thì cần phải đảm bảo các yếu tố sau: Trong đất phải có đủ các chất dinh dưỡng cần thiết ở dạng dễ tiêu cũng như tổng số; có phản ứng môi trường thích hợp, độ ẩm thích hợp; không có chất độc hoặc có chứa thì hàm lượng rất thấp chưa tới ngưỡng gây độc;... Các chỉ tiêu hóa tính cần xác định là: hàm lượng chất hữu cơ, mùn, đạm, lân, kali cả tổng số lẫn dễ tiêu, dung tích hấp phụ, độ no kiềm, pH, Eh,... Xác định càng nhiều chỉ tiêu thì sự đánh giá độ phì càng chính xác. Muốn vậy phải lấy mẫu đất, đem về phân tích trong phòng thí nghiệm, phân cấp mức độ, cho điểm từng chỉ tiêu, rồi tổng hợp điểm để đánh giá độ phì nhiêu của đất. Ở nước ta hiện nay người ta phân cấp một số chỉ tiêu như sau: Bảng 6. Phân cấp mức độ một số chỉ tiêu hóa học của đất 78 Chất tổng số (%) Chất dễ tiêu (mg/100g đất) Mức độ Mùn N P2O5 K2O N P2O5 K2O Rấ t nghèo < 0,5 < 0,05 < 0,03 < 0,2 < 4 < 3 < 5 Nghèo 0,5 - 1,0 0,05 - 0,10 0,03 - 0,06 0,2 - 0,5 4 - 8 3 - 5 5 - 10 Trung bình 1,0 - 1,5 0,10 - 0,15 0,06 - 0,10 0,5 - 1,0 > 8 5 - 10 10 - 15 Khá 1,5 - 2,0 0,15 - 0,20 0,10 - 0,15 1,0 - 1,5 - 10 - 15 15 - 20 Giàu > 2,0 > 0,2 > 0,15 > 1,5 - > 15 > 20 + Đất có dung tích hấp phụ < 10 ldl/100g đất là thấp. + Đất có dung tích hấp phụ 10 - 20 ldl/100g đất là trung bình. + Đất có dung tích hấp phụ > 20 ldl/100g đất là cao. pHKCl < 3,5 Đặc biệt chua 3,6 - 4,5 Rất chua 4,6 - 5,5 Chua 5,6 - 6,5 Ít chua 11.3.3. Bố trí các thí nghiệm để theo dõi Những biện pháp trên đã sơ bộ đánh giá được độ phì của đất và hướng bồi dưỡng, cải tạo nâng cao độ phì đất. Tuy nhiên cần phải bố trí các thí nghiệm trong chậu hoặc thí nghiệm đồng ruộng để kiểm tra lại các chỉ tiêu đã xác định được ở trên và để theo dõi diễn biến và năng suất cây trồng, từ đó để có kết luận một cách chính xác. 11.4. BIỆN PHÁP NÂNG CAO ĐỘ PHÌ ĐẤT Có nhiều biện pháp nâng cao độ phì nhiêu đất, tuy nhiên có thể sử dụng một số biện pháp cơ bản sau:  Thủy lợi: ngoài mục đích cung cấp nước và tiêu úng cho cây trồng còn có tác dụng cải tạo đất rất lớn. Ví dụ như thau chua rửa mặn, rút nước phơi ruộng để làm ải đất,...  Bón phân vừa có tác dụng cung cấp dinh dưỡng cho cây đồng thời làm tăng độ phì cho đất, khắc phục tình trạng thiếu hụt một số chất dinh dưỡng trong đất, điều hòa mối quan hệ giữa: đất, phân bón và cây trồng.  Kỹ thuật làm đất mặc dầu không bổ sung thêm các chất dinh dưỡng vào đất nhưng có thể giúp cho cây trồng sinh trưởng phát triển tốt hơn nhờ khả năng sử dụng các chất dinh dưỡng trong đất, cải thiện chế độ nước, chế độ nhiệt trong đất. Vì thế làm đất cần phải đúng độ ẩm, đúng nông cụ, đúng phương pháp tùy theo từng loại đất.  Phải lựa chọn một cơ cấu cây trồng thích hợp, một hệ thống luân canh hợp lý để đạt mục tiêu: vừa tăng được tổng sản lượng, vừa tăng hoặc tối thiểu giữ vững độ phì đất  Muốn đảm bảo cho cây trồng sinh trưởng phát triển tốt, cần có những biện pháp kỹ thuật cải tạo thích hợp đối với từng loại đất, từng điều kiện cụ thể nhằm mang lại hiệu quả tốt nhất. * 79 * * CHNG 12 XÓI MÒN ĐẤT 12.1. KHÁI NIỆM VÀ TÁC HẠI CỦA XÓI MÒN ĐẤT 12.1.1. Khái niệm Từ xói mòn (erosion) có nguồn gốc từ tiếng latinh “erosio” nghĩa là cào mòn (to gnaw away). Hiểu với nghĩa chung thì xói mòn là sự chuyển dời vật lý lớp đất mặt từ cao xuống thấp hoặc từ nơi này đến nơi khác do các tác nhân khác nhau như nước chảy, gió, sức kéo trọng lực. Xói mòn được định nghĩa như là sự mang đi lớp đất mặt do nước chảy, gió, tuyết hoặc các tác nhân địa chất khác, bao gồm các quá trình sạt lở do trọng lực (Rattan Lai,1990). Quá trình di chuyển lớp đất do nước đều kéo theo các vật liệu tan và không tan. Xói mòn đã làm cho đất bị mất mùn và các chất dinh dưỡng khoáng. Việt Nam là một là một nước vùng nhiệt đới ẩm có chế độ gió mùa, lượng mưa trung bình năm khoảng 1500mm, có nơi lên tới 3000mm và tập trung chủ yếu vào mùa mưa. Ở miền Bắc lượng mưa tập trung vào tháng 5-10; ở miền Trung từ tháng 7-10 và cường độ mưa lớn rất lớn. Những trận mưa trên 100mm chiếm tới 50% nên đã tạo ra tốc độ dòng chảy mạnh. Bên cạnh đó, vùng đồi nước ta lại có độ dốc lớn: độ dốc từ 10-25% chiếm hơn 65% diện tích, độ dốc > 25% (tới 40-450) chiếm 20%. Vì thế sự xói mòn ở vùng đồi xảy ra rất mạnh và gây thiệt hại lớn. Để tính lượng đất xói mòn, người ta sử dụng phương trình của Wischmeier W.H và D.D. Smith (1976): A = R.K.L.S.C.P Trong đó: - A: Lượng đất bị mất do xói mòn (tấn/ha/năm). - R: Động năng gây xói mòn (động năng của hạt mưa). - K: Hệ số xói mòn đất (tính ứng chịu xói mòn của đất) (phụ thuộc vào tính chất đất) - L: Chiều dài sườn dốc. - S: Độ dốc của mặt đất. - C: Hệ số mật độ che phủ. - P: Hệ số các biện pháp chống xói mòn. Dựa vào lượng