Đặc tính và phân bố của sa cấu trong đất Đồng bằng sông Cửu Long

chỉ bởi các nhà địa chất (Saurin 1967, Fontaine 1973-1978, Trần Kim Thạch 1964-1998) mà còn bởi các nhà địa chất dầu khí (dầu khí Việt Nam, 1976-1983). Cấu tạo Tiền Cambri chưa được biết rõ. Nằm nghịch tằng lên trên đó là một thềm lục địa trước cung và một tích chất tam giác châu tuổi Permi muộn (đá vôi) và cấu tạo tuổi Trias gồm tập hợp đá vôi, đá vôi sét và đá sét chứa than. Chuyển động tạo núi từ thời Lias muộn, với một vùng chúi năng động từ mảng Tiền Ấn Độ Dương và Tiền Thái Bình Dương nằm dưới vỏ lục địa Sinia (Hall, 1997, Katili, 1978): đứt gãy, biến chất (đồi Nam Qui), xâm nhập (Bảy Núi), phun trào magma trải rộng trên 4000 km2 (bao gồm những đảo nằm ngoài khơi đồng bằng hiện tại). Việc này làm đổi thành tạo biển trước cung thành ra là một vùng cung sau trên bờ lục địa của một cung đảo, theo đó, khuynh hướng lục địa ngày càng trở nên rõ ràng hơn với ít nhất là một bằng chứng: sự hiện diện của mạch đá carbonatit ở Hà Tiên (Núi Xà Ngách) cắt ngang qua đá vôi và đá vôi sét tuổi giữa Permi và Trias (Nguyễn Thị Ngọc Lan, 2000). Trong suốt thời kỳ Pliocene và Pleistocene (tức là thời kỳ Neogene), lục địa mới này hứng chịu sự xâm thực và bồi tích mạnh mẽ. Một tam giác châu cổ được tạo ra trong thời Pleistocene (phù sa cổ) xếp lớp rõ ràng và rất dày (1000m, theo tài liệu thăm dò dầu khí) và một tam giác châu hiện tại tuổi Holocene (6000 năm) chỉ dày từ 20 đến 100 m theo lỗ khoan tìm kiếm nước ngầm. 3.2 Trầm tích tam giác châu hiện tại (Holocene) Chất trầm tích cổ nhất ở dạng bở rời của loạt này là yếm phù sa. Tích chất này thường nằm dưới chân các ngọn đồi. Tuổi của nó được tính từ Pliocene muộn đến Pleistocene sớm. Sau giai đoạn này, nó xen kẹp với phù sa cổ cho đến ngày nay. Chất trầm tích hiện tại hầu như bắt đầu cách đây 6000 năm theo vết tích của những vỏ hàu Crossostrea belcheri tìm thấy dưới dạng những ám tiêu tích tụ ở Ba Thê (tỉnh An Giang). Loạt tích chất này bắt đầu với một tích chất thung lũng phù sa gồm sỏi sạn và cát thô hạt trong vùng Tân Châu- Hồng Ngự (về phía Bắc), nối tiếp đến phía Nam Campuchia (lên đến Pnom Penh). Sự kiện này tương đương với sông Hồng (phía Bắc Việt Nam) khi sông này chảy dài từ Hải Phòng về Việt Trì. Các vật liệu trầm tích thô hạt hơn bồi đắp ngày càng cao hơn ở hai bên bờ sông trong đơn vị trầm tích đê tự nhiên, để lại đằng sau nó những bưng trũng sâu bị ngập nước thường xuyên hàng năm. Các vật liệu trầm tích hạt trung và mịn tạo ra tam giác châu trên và dưới, trước khi sông chảy ra biển Đông. Nơi đây sông tích tụ một trán tam giác châu bùn và sét bùn màu đỏ. Tam giác châu trên còn giữ được những đê tự nhiên rộng lớn bằng cát pha bùn và những bưng sau đê cạn, nhưng tam giác châu dưới lại trở nên phức tạp. Đê tự nhiên ở đây toàn là cát mịn và bùn pha cát, và một bưng sau đê rộng, nông chứa đầy than bùn; trong khi đó nó còn có những giồng cát hình uốn cong, khá lớn, nhờ vậy, ta có thể tái tạo lại sự tăng trưởng ngang của các giồng này. Các giồng cát này cũng chịu ảnh hưởng của hoạt động kiến tạo làm ra các dạng giồng thắt bím rất đặc biệt như ở Bạc Liêu, Trà Vinh, Bến Tre, hoặc sự hiện diện của những đoạn sông bỏ (An Giang, Cà Mau, Vĩnh Long…) đây cũng là bằng chứng của việc định dạng tăng trưởng trầm tích bởi các đứt gãy động. Ngoài dạng tam giác châu này, hai mảng đồng lụt, một nằm về hướng đông và một về hướng tây. Về phía Đông, đồng lụt có tên là Đồng Tháp Mười, nơi mà đất bị ngập liền trong 2-3 tháng do sự tiếp giáp của hai dòng biển cổ lớn ở Tân Hiệp và Nhị Quí (thuộc tỉnh Long An và Tiền Giang). Về mặt trầm tích học chúng tôi gọi đây là đồng lụt kín. Đặc trưng quan trọng nhất là: chất trầm tích chua phèn, chứa than bùn và sét của những đầm lầy nội địa. Chất trầm tích ngày nay dày khoảng 50-100 cm, đủ để phủ lấp ảnh hưởng của lớp đất chua phèn bên dưới, và lý tưởng để biến những đồng lau sậy ngày trước thành những đồng lúa. Đồng lụt bờ phía tây ít ra cũng chiếm một diện tích bằng với Đồng Tháp Mười, nhưng nó không bị hạn chế bởi vùng đất cao nào ngoại trừ rất ít khu vực đồi núi granit và đá vôi. Chúng tôi gọi là đồng lụt hở, cũng có đặc tính tương tự: sét, than bùn, đầm lầy…Trong tỷ lệ vĩ mô, đồng lụt hở này có thể chia làm hai phần, một đồng lụt nửa hở với những đường thoát nước chảy về Vịnh Thái Lan, với một đồng lụt nửa kín với hệ thống sông chảy ra biển Đông, nơi đây những giồng cát giữ vai trò đập chắn. Đập chắn chính hiện nay lớn hơn nhiều, là do các nhà trầm tích học không để ý gì đến ảnh hưởng của đứt gãy hoạt động. Đồng bằng này lẽ ra đã không có hình dạng ngày nay nếu như vào thời Holocen đồng bằng sông Cửu Long thật bình ổn. Ngược lại, vì cơ chế xáo trộn kiến tạo mạnh mẽ gây ra do sự đại dương hóa của Biển Nam Trung Hoa bên cạnh, đồng bằng vẫn không ngừng nghỉ. Kết quả là toàn bộ bán đảo Cà Mau bị nâng lên (nhiều ám tiêu san hô được tìm thấy trên bán đảo Cổ Tron, xa ngoài khơi Cà Mau), làm cho sự tăng trưởng ngang càng nhanh hơn, tạo ra một cánh trầm tích bên cạnh tam giác châu hạ (Nguyễn Thị Ngọc Lan, 2000). 4. SA CẤU ĐẤT (THÀNH PHẦN CƠ GIỚI ĐẤT) Dưới tác động của điều kiện ngoại cảnh, đá và khoáng bị phong hóa tạo ra các hạt có đường kính to nhỏ khác nhau. Những hạt vụn đó là phần tử cơ giới đất. Trong quá trình hình thành đất, ngoài các phần tử cơ giới có thành phần khoáng, xuất hiện thêm các phần tử cơ giới có thành phần hữu cơ và hữu cơ- vô cơ. Tuy nhiên do thành phần đất được hình thành chủ yếu là đá và khoáng nên tỷ lệ các phần tử cơ giới hữu cơ và hữu cơ-vô cơ thường rất thấp. Tỷ lệ các cấp hạt giữa các phần tử cơ giới có kích thước khác nhau trong đất được biểu thị theo phần trăm trọng lượng, được gọi là thành phần cơ giới đất. Trong đất các phần tử cơ giới thường liên kết với nhau thành những hạt lớn hơn. Vì vậy khi phân tích thành phần cơ giới đất khâu đầu tiên là phải dùng các biện pháp cơ, lý, hóa học để làm tơi rời các hạt thành các hạt đơn (Nguyễn Thế Đặng, Nguyễn Thế Hùng, 1999). Sa cấu đất có liên quan đến kích thước của các phần tử hạt trong đất và nó biểu thị thành phần tương đối của các cấp hạt trong một loại đất. Vì kích thước của các hạt đất luôn cố định, do đó nó được xem là một đặc tính cơ bản của đất. Qui trình phân tích các cấp hạt trong đất được gọi là “phân tích thành phần cơ giới”, là sự xác định phân bố cấp hạt trong đất. Sa cấu đất có ý nghĩa quan trọng liên quan đến nguồn gốc phát sinh và tính chất phì nhiêu của đất. Đất có nhiều sét thì giữ được nhiều chất dinh dưỡng. Các tính chất như: độ xốp, khả năng giữ ẩm, tính thấm, khả năng giữ khí và nhiệt cũng đều phụ thuộc vào sa cấu đất. Sa cấu đất được định nghĩa bằng phần trăm cát (sand), thịt (silt), và sét (clay) được phân chia ranh giới trên tam giác sa cấu (Ngô Ngọc Hưng, 2006). Theo Lê Văn Khoa, 2000, thành phần cơ giới (cấp hạt) của đất là tỷ lệ phần trăm những nguyên tố cơ học có kích thước khác nhau chứa trong đất ở tỷ lệ này hoặc khác. Nhiều tính chất lý hóa học quan trọng của đất như cấu trúc, tính thấm nước, khả năng giữ nước, khả năng dâng nước, khả năng hấp phụ trao đổi ion, và dự trữ chất dinh dưỡng phụ thuộc vào thành phần cơ giới. Nhiều loại cây trồng thích ứng với khoảng nhất định của thành phần cơ giới và có chất lượng sản phẩm cũng phụ thuộc vào nó. 4.1 Tính chất và phân loại cấp hạt Việc phân chia các cấp hạt trong thành phần cơ giới đất căn cứ vào đường kính của từng hạt riêng lẻ. Cho đến nay tiêu chuẩn phân chia các cấp hạt của một số nước có khác nhau nhưng đều thống nhất với nhau ở một số mốc mà tại những mốc này sự thay đổi về kích thước đã dẫn tới sự thay đổi đột ngột về tính chất, xuất hiện một số tính chất mới. Ví dụ: Mốc giới hạn khoảng từ 1 đến 2 mm đánh dấu sự xuất hiện tính mao dẫn hay mốc 0,01 đến 0,02 mm là mốc mà ở đó các cấp hạt bắt đầu xuất hiện tính dính, dẻo, khó thấm nước của hạt sét…. Việc phân chia cấp hạt theo thành phần cơ giới hiện nay vẫn đang tồn tại 3 bảng phân cấp chủ yếu là Liên Xô (cũ), Mỹ và bảng quốc tế. Bảng 1. Bảng phân chia cấp hạt của quốc tế, Mỹ và Liên Xô (cũ) (Đơn vị mm) Tên Quốc tế Mỹ Liên Xô (cũ) Đá vụn >2 - >3 Cuội - >2 3-1 Sỏi - 2-1 - Cát 2-0,2 thô 1-0,5 thô 1-0,5 thô 0,2-0,02 mịn 0,5-0,25 trung bình 0,5-0,25 trung bình 0,25-0,2 mịn 0,25-0,05 mịn 0,2-0,05 rất mịn Thịt (bụi) 0,02-0,002 0,05-0,005 0,05-0,01 thô 0,01-0,005 trung bình 0,005-0,001 mịn Sét 0,002-0,0002 <0,005 0,001-0,0005 thô 0,0005-0,0001 mịn Keo <0,0002 - <0,0001 (theo phân chia của Liên Xô (cũ) còn đưa ra một cách chia nữa là: >0,01 mm gọi là cát vật lý, <0,01 mm gọi là sét vật lý). Qua bảng 1 cho thấy cách phân chia quốc tế đơn giản, dễ nhớ, dễ sử dụng, nhưng chưa thể hiện được hết tính chất khác nhau của thành phần cơ giới. Bảng phân chia của Liên Xô (cũ) lại quá chi tiết và phức tạp. Điều đáng lưu ý là cấp hạt từ 2-3mm trở lên đã được phân chia quá sơ sài và vì vậy khi nghiên cứu đất vùng miền núi có nhiều sỏi, đá cần căn cứ vào tác dụng của chúng đối với đất và cây trồng mà phân chia kỹ thêm. Việc phân chia các cấp hạt khác nhau mang đặc tính khác nhau được trình bày trong bảng 2 . Bảng 2. Tính chất vật lý của cấp hạt (Tkatsech và U.I.Kochere) Kích thước hạt (mm) Tính mao dẫn (cm) Tốc độ thấm nước (cm/s) Tính trương (%V) Tính dẻo (%V) Lượng hút ẩm lớn nhất (%) Sức dính cực đại (kg/cm) 2-1,5 1,5-3,0 0,2 - - - - 1,5-1,0 4,5 0,12 - - - - 1,0-0,5 8,7 0,072 - - - - 0,5-0,25 20-27 0,056 - - - - 0,25-0,1 50 0,030 5 - - - 0,1-0,05 91 0,005 6 - - - 0,05-0,01 200 0,004 16 - 0,5 42 0,01-0,005 - - 1,5 - 1-3 60 0,005-0,001 - - 160 4,0 - 456 <0,001 - - 405 8,2 15-20 - Qua bảng 2 cho thấy đất có tỷ lệ hạt nhỏ, về cơ bản là giàu dinh dưỡng là do khả năng giữ dinh dưỡng của nó tốt hơn đất có tỷ lệ cát cao. Tuy nhiên nếu đất sét không được bổ sung dinh dưỡng và không có biện pháp bảo vệ thì vẫn bị thoái hóa. Về tính chất vật lý nước và cơ lý đất cho thấy khi kích thước hạt giảm đã làm giảm tốc độ thấm nước, tăng tính mao dẫn, tăng tính trương, co, tăng lượng hút ẩm lớn nhất và tăng sức dính cực đại. Đáng lưu ý là 2 mốc quan trọng nhất về thay đổi đặc tính vật lý nước và cơ lý đất đột ngột do thay đổi kích thước: + Mốc 1 là khoảng 0,01 mm: Tính trương tăng đột ngột, xuất hiện sức hút ẩm lớn nhất và sức dính cực đại… vì vậy người ta đã đưa ra mốc 0,01 mm để phân biệt 2 trạng thái cát vật lý và sét vật lý. + Mốc 2 là khoảng 1 mm: Tính thấm nước giảm và mao dẫn tăng rõ. Từ thành phần và tính chất hóa lý của các cấp hạt khác nhau thì khác nhau đã dẫn đến sự thay đổi quan trọng về tính chất trong đất khi có các tỷ lệ cấp hạt khác nhau (Nguyễn Thế Đặng, Nguyễn Thế Hùng, 1999). 4.2 Phân loại đất theo thành phần cơ giới 4.2.1 Phương pháp của Mỹ và các nước khác Cơ sở của việc phân chia loại đất theo thành phần cơ giới (TPCG) dựa theo hàm lượng thành phần cấp hạt hoặc nhóm thành phần cấp hạt. Có tác giả dựa vào 2 nhóm: Cát vật lý (cấp hạt >0,01mm) hoặc sét vật lý (cấp hạt <0,01mm). Phương pháp này do N.A.Katrinski đề xướng. Có ý kiến cho rằng dựa vào 2 nhóm không chính xác bằng khi dựa vào 3 nhóm: Sét, Limon và Cát. Ở Mỹ và nhiều nước Phương Tây khác người ta thường dựa vào 3 nhóm thành phần. Vậy theo cách nào là chính xác, là hợp lý? Để trả lời câu hỏi này qua nhiều năm mài mò, nghiên cứu chúng tôi đã tìm ra lời giải, được trình bày trong phương pháp cải biên của Trần Kông Tấu. Bảng 3. Phân loại đất theo thành phần cơ giới (phương pháp quốc tế, 1963) Tên gọi đất theo TPCG Thành phần cấp hạt, %; Kích thước cấp hạt,mm Nhóm đất theo TPCG Phân cấp chi tiết Sét <0,002 Limon O,02-0,002 Cát 2-0,02 Đất cát Cát pha thịt 0-15 0-15 85-100 Đất thịt Thịt pha cát Thịt trung bình Thịt pha limon 0-15 0-15 0-15 0-45 30-45 45-85 55-85 40-55 15-55 Thịt nặng Thịt nặng pha cát Thịt nặng Thịt nặng pha limon 15-25 15-25 15-25 0-30 20-45 45-85 55-85 30-55 0-40 Đất sét Sét pha cát Sét pha thịt Sét pha limon Sét trung bình Sét nặng 25-45 25-45 25-45 45-65 65-100 0-20 0-45 45-75 0-55 0-55 55-85 10-55 0-30 0-55 0-35 Bảng 4. Phân loại theo thành phần cơ giới ở Mỹ Nhóm đất (theo thành phần cơ giới) Phân cấp chi tiết Cấp hạt, % Sét <0,002mm Limon 0,05-0,002mm Cát 2-0,05mm Đất cát Cát 0-20 0-20 800-100 Đất thịt Thịt pha cát Thịt Thịt pha limon 0-20 0-20 0-20 0-50 30-50 50-100 50-80 50-80 0-50 Thịt nặng Thịt nặng pha cát Thịt nặng Thịt nặng pha limon 20-30 20-30 20-30 0-30 20-50 50-80 50-80 20-50 0-30 Sét nặng Sét pha cát Sét pha thịt Sét pha limon 30-50 30-50 30-50 0-20 0-30 50-70 30-50 0-50 0-20 Đất sét Sét 50-100 0-50 0-50 Việc phân loại đất theo thành phần cơ giới dựa vào 3 nhóm cấp hạt (sét, limon, và cát) mặc dù đã được trình bày ở bảng 3 và 4 nhưng trong thực tế ở Mỹ và các nước Phương Tây thường sử dụng tam giác đều (hình 1). Nguyên lý của phương pháp như sau: 3 nhóm cấp hạt- sét, limon và cát được biểu thị ở 3 cạnh. Đỉnh tam giác tương ứng là 100%. Hàm lượng của 3 nhóm cấp hạt vừa nêu được thể hiện ở 3 đường thẳng song song với đáy tam giác. Điểm giao nhau của 3 đường thẳng cắt nhau trong tam giác chính là vị trí cần tìm, theo vị trí này sẽ truy ra loại đất cần phân loại (Trần Kông Tấu, 2005). Trong hình tam giác chia thành 12 khu vực ứng với 12 loại đất: cát, cát pha thịt, thịt pha cát, thịt, thịt pha limon, limon, thịt pha sét, sét pha limon, sét pha cát, sét, thịt pha sét và pha cát, thịt pha sét và pha limon (Dương Minh Viễn, 2003). Hình 1. Thành phần cơ giới đất phân loại theo hình tam giác đều (USDA) Mô tả một số tính chất của đất có thành phần cơ giới khác nhau: Đất cát (sands): thô, hạt cát rời rạc, sờ cảm thấy có sạn, không nhớt nhầy. Hạt cát có kích thước có thể thấy dễ dàng bằng mắt thường khi khô. Khi ẩm kết lại rất yếu, dễ dàng vỡ vụn ra khi sờ đến. Thành phần cơ giới chứa 85-100% cát, 0-15% thịt, 0-10% sét. Đất cát pha thịt (loamy sands): chứa 70-90% cát, 0-30% thịt, 0-15% sét, đất có kết cấu cát bở rời và những hạt cát rời rạc. Khi ẩm chúng kết dính hơn đất cát. Đất thịt pha cát (sandy loams): chứa ít cát, nhiều thịt và sét hơn một chút so với đất cát pha thịt. Nhiều hạt cát rời có thể thấy và cảm thấy khi sờ. Tuy nhiên khi ẩm chúng tạo thành khối không bị vỡ khi sờ. Đất thịt (loams): chứa lượng bằng nhau thành phần cát, thịt, sét. Đất thịt có cảm giác mềm mại hơn khi sờ và cũng dễ vỡ vụn. Khi sờ cảm giác hơi có sạn, mịn và hơi nhờn, dính khi ẩm. Khi nắn thành khối thì không bị vỡ. Đất thịt pha cát và sét (sandy clay loam): giống như đất thịt pha cát nhưng nhiều sét hơn nên tính kết dính khi ướt chặt hơn. Khi bóp thành khối thì chúng hoàn toàn chắc chắn, sờ mó mạnh mà không bị vỡ. Đất thịt pha sét (clay loam): chứa hàm lượng cát, sét, thịt đều nhau. Nhưng khi sờ có cảm giác là sét nhiều hơn cát và thịt. Nhờn và dẻo khi ướt. Chúng hình thành khối chắc chắn không vỡ khi ẩm và rắn khi khô. Limon (silt): chứa rất ít cát và sét. Hạt cát nếu có thì cũng rất nhỏ, không cảm thấy khi sờ. Hàm lượng sét cũng rất ít nên đất hầu như không nhờn dính khi sờ đất ẩm. Tuy nhiên cảm giác rất mịn khi sờ. Đất dẻo, có thể tạo thành khối nhưng dễ vỡ khi nắn bóp. Đất thịt pha limon (silt loam): chứa một lượng nhỏ sét và cát, phần lớn là thịt. Khi khô thường đóng cục, nhưng dễ vỡ khi bóp giữa hai ngón tay. Khi sờ cảm thấy mịn, có thể nắn thành khối khi khô và ẩm, tương đối khó vỡ khi sờ nắn. Đất thịt pha limon sét (silty clay loam): giống như đất cát kết sét chặt về tính kết dính nhưng chứa nhiều thịt và ít cát hơn nên cảm giác mịn hơn khi sờ. Chúng dính và dẻo khi ướt, rắn chắc khi ẩm, cứng khi khô. Đất sét pha limon (silty clay): rất mịn, không có cảm giác sạn, rất dính và dẻo khi ướt, tạo thành những đoàn lạp rất rắn khi khô. Đất sét cát (sandy clay): hơi giống đất sét thịt về tính chất nhưng nhiều cát và ít thịt hơn. Sét (clay): cực kỳ dính và dẻo khi ướt, tạo thành những cục đất rất cứng khi khô. Khi bóp trong lòng bàn tay chúng chảy ra giữa các ngón tay. Có thể vê đất thành những sợi dài và nhỏ nhưng không bị gãy (Dương Minh Viễn, 2003). 4.2.2 Phương pháp Katrinski (Liên Xô cũ) Theo Trần Kông Tấu, 2005, giáo sư N.A.Katrinski (Chủ nhiệm bộ môn Vật lý thổ nhưỡng trường Đại học Tổng hợp Lômônôxôv Matxcova- Liên Xô cũ) sử dụng cát vật lý (cấp hạt >0,01mm) hoặc sét vật lý (cấp hạt <0,01mm) làm cơ sở cho việc phân loại đất theo thành phần cơ giới. Đất được chia thành 3 nhóm theo nguồn gốc phát sinh: Đất pôtzôn, đất mặn (hai loại đất có vấn đề điển hình) và tất cả những loại đất còn lại được gộp thành một nhóm lấy tên là nhóm đất dạng đồng cỏ, đất đỏ (Krasnôzem); đất vàng (Rôntôzem). Đất phù sa, đất xám ghép vào nhóm đất này. Theo hàm lượng phần trăm của các nhóm cấp hạt phân tích đem đối chiếu với bảng 5 sẽ biết được tên đất cần phân loại. Phương pháp phân loại này đơn giản hơn, dễ nhớ hơn so với phương pháp của Mỹ và các nước phương Tây. Bảng 5. Phân loại đất theo thành phần cơ giới -phương pháp Katrinski Sét vật lý (<0,01mm) Cát vật lý (>0,01mm) Gọi tên đất theo thành phần cơ giới Đất Pôtzôn Đất dạng đồng cỏ, đất đỏ (Krasnôzem); đất vàng (Rôntôzem) Đất mặn Đất Pôtzôn Đất dạng đồng cỏ, đất đỏ (Krasnôzem); đất vàng (Rôntôzem) Đất mặn 0-5 5-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-65 65-80 >80 0-5 5-10 10-20 20-30 30-45 45-60 60-75 75-85 >85 0-5 5-10 10-15 15-20 20-30 30-40 40-50 50-65 >65 100-95 95-90 90-80 80-70 70-60 60-50 50-35 35-20 <20 100-95 95-90 90-80 80-70 70-60 60-50 50-35 35-20 <20 100-95 95-90 90-80 80-70 70-60 60-50 50-35 35-20 <20 Cát rời (C) Cát dính (Cd) Cát pha (Cf) Thịt nhẹ Thịt trung bình Thịt nặng Sét nhẹ Sét trung bình Sét nặng Một số tính chất của các cấp hạt theo Liên Xô: Mỗi cấp hạt có ảnh hưởng khác nhau lên tính chất lý- hóa, vật lý, quá trình hình thành đất. Nguyên nhân là do chúng có thành phần khoáng và hóa học khác nhau, tính chất vật lý, lý-hóa khác nhau. Dưới đây sẽ xem xét một số tính chất lý học của chúng như: trương nở, giữ nước, thẩm thấu, tính dẻo, tính dính, tính hấp phụ, tác động đến cây trồng. - Đá vụn >3mm: là điểm bất lợi của đất, cản trở việc làm đất, cây nảy mầm, phát triển. Nếu hàm lượng nhỏ hơn 0,5% thì gọi là đất không có đá. - Sỏi (3-1mm): thẩm thấu quá lớn, không có khả năng dẫn nước theo mao dẫn, sức chứa ẩm thấp (<3%) không thuận lợi cho trồng trọt. -Cát (1-0,05mm) và bụi thô (0,05-0,01): thẩm thấu cao, không trương nở, không dẻo, có khả năng dẫn nước theo mao dẫn và có khả năng giữ ẩm nhưng không đáng kể. Nếu lượng hút ẩm lớn nhất hơn 10% thì có khả năng trồng trọt. -Bụi trung bình (0,01-0,005): có tính dẻo, dính, độ phân tán, có khả năng giữ nước, tính thấm kém, hầu như chưa tham gia vào quá trình hấp phụ trao đổi. - Bụi mịn (0,005-0,001): tính phân tán cao, thành phần gồm có khoáng thứ sinh và nguyên sinh, có tính hấp phụ trao đổi cao, có chứa nhiều chất mùn, có khả năng tạo cấu trúc đất. Nếu nằm ở dạng phân tán thì sẽ làm cho đất có tính thẩm thấu kém, trương nở cao, dẻo, kết cấu chặt. - Limon (<0,001): chủ yếu là các khoáng thứ sinh có tính phân tán cao, là thành phần chính trong hấp phụ trao đổi, chứa nhiều mùn cát, các chất dinh dưỡng cho cây trồng, đóng vai trò quan trọng trong tạo kết cấu đất (Dương Minh Viễn, 2003). 4.2.3 Phương pháp cải biên của Trần Kông Tấu Bảng 6. Phân loại thành phần cơ giới đất được cải biên theo Trần Kông Tấu Hàm lượng sét vật lý (cấp hạt <0,02mm) Hàm lượng cát vật lý (cấp hạt >0,02mm) Tên gọi đất theo thành phần cơ giới 0-5 5-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-65 65-80 >80 100-95 95-90 90-80 80-70 70-60 60-50 50-35 35-20 <20 Cát nhẹ (cát rời) Cát trung bình Cát nặng (cát pha) Thịt nhẹ Thịt trung bình Thịt nặng Sét nặng Sét trung bình Sét nặng (Hội khoa học đất Việt Nam, 2000) 4.3 Nguyên tắc và kỹ thuật phân tích thành phần cơ giới đất Các phương pháp phân tích thành phần cơ giới bao gồm: Phương pháp đồng ruộng Phương pháp rây Phân tích thành phần cơ giới trong chất lỏng, chủ yếu là trong nước. Trong môi trường nước có hai trường hợp: - trong dòng nước chảy - trong nước đứng Tất cả các dạng phân tích trong môi trường nước, không kể phương pháp ly tâm, chủ yếu là tính theo tốc độ chìm lắng của các cỡ hạt. Phương pháp ly tâm áp dụng lực ly tâm khác nhau của các cỡ hạt, phụ thuộc vào kích thước và khối lượng của chúng (Trần Kông Tấu và ctv, 1986). 4.3.1 Xác định thành phần cơ giới trên đồng ruộng (không có dụng cụ) Phương pháp khô: Dùng 2 ngón tay bóp nát mẫu đất và xát vào lòng bàn tay. Nếu hầu hết lượng đất được dính vào lòng bàn tay chứng tỏ đất có thành phần cơ giới nặng. Ngược lại, sau khi xát, đất không dính và rơi ra chứng tỏ đất có thành phần cơ giới nhẹ vì chứa nhiều cát. Tùy theo mức độ dính bám có thể xác định được mức độ nặng nhẹ của thành phần cơ giới khi phân tích. Phương pháp ướt: Tẩm nước với đất đến trạng thái độ ẩm thích hợp, không ướt quá hoặc khô quá (tuyệt đối không được sử dụng nước bọt để làm tẩm ướt). Dùng 2 ngón tay vê đất thành sợi trên lòng bàn tay, đường kính của sợi khoảng 2-3cm; uốn thành vòng tròn cũng trên lòng bàn tay, đường kính vòng tròn khoảng 3cm. Nếu sợi không thể hình thành khi uốn thì đó là cát; sợi tuy được hình thành nhưng thành từng mảnh rời rạc- đó là cát pha; sợi đứt thành từng đoạn khi vê tròn- là thịt nhẹ v.v… 4.3.2 Phương pháp rây Chủ yếu là rây tách phần đá, dăm, cuội ra khỏi đất. Đối với phần mịn tức là cấp hạt <2mm (phương pháp của Mỹ) hoặc <1mm (phương pháp của Nga), dung dịch huyền phù khi phân tích đem đổ vào ống trụ qua 2 rây có kích thước cát thô và cát trung bình, gạn, rửa và sấy khô 2 cấp hạt này, tính hàm lượng % của chúng. Tùy theo sự sắp xếp của người phân tích, động tác này có thể thực hiện sau khi đã hút lấy 4 thành phần cấp hạt cần lấy. Phương pháp rây cũng có thể áp dụng đối với đất cát, thành phần cấp hạt được phân chia như sau: Dăm, cuội, sỏi (3-1mm), Cát thô (1-0,5mm), Cát trung bình (0,5-0,25mm), Cát nhỏ (<0,25mm). Đối với các phương pháp của Mỹ và các nước khác: dăm, cuội, sỏi được tính khi cấp hạt >2mm. Đôi khi còn dùng rây với đường kính 0,1mm nhưng kết quả cho thấy không thật chính xác. 4.3.3 Phân tích thành phần cơ giới trong môi trường nước Theo Trần Kông Tấu, 2005, đây là phương pháp được áp dụng rộng rãi nhất, dựa trên nguyên tắc tốc độ chìm lắng của các cấp hạt trong môi trường chất lỏng (nước) theo định luật Stockes. Phương pháp phân tích trong môi trường nước chảy hiện nay không còn sử dụng vì phương pháp này có nhiều nhược điểm. Phân tích trong môi trường nước đứng yên tĩnh tuy tiến hành không giống nhau về kỹ thuật lấy mẫu, gạn, xác định mật độ các cấp hạt, nhưng thời gian cần thiết để hút lấy mẫu thì dựa vào định luật Stockes. Tốc độ chìm lắng của các cấp hạt khác nhau trong chất lỏng nhanh hay chậm là do kích thước các cấp hạt, do tỷ trọng thể rắn của chúng, do độ nhớt của chất lỏng, độ nhớt này do nhiệt độ trong chất lỏng quyết định. Phương trình Stockes thỏa mãn các điều kiện vừa nêu và có dạng: Trong công thức này: V –tốc độ chìm lắng của các cấp hạt, cm/gy, r –bán kính cấp hạt, mm, d1 –tỷ trọng thể rắn của, d –tỷ trọng chất lỏng dùng khi phân tích, g –gia tốc trọng lực khi vật rơi tự do, –độ nhớt của chất lỏng, Pôazơ. 4.4 Tính chất các loại đất có thành phần cơ giới khác nhau và biện pháp sử dụng cải tạo 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. Ta có thể xét 3 loại đất điển hình: 4.4.1 Đất cát Do kẻ hở của các hạt cát lớn, nên đất cát thoát nước dễ, thấm nước nhanh. Đất cát giữ nước kém cho nên hay bị khô hạn. Do nhiều kẻ hở lớn, nên đất cát rất thoáng khí, vi sinh vật háo khí hoạt động mạnh, chất hữu cơ thường bị phân giải nhanh cho nên đất cát thường nghèo mùn. Đất cát tơi xốp, cày bừa nhẹ nhàng đỡ tốn công, rễ cây và các loại cỏ phát triển thuận lợi nhưng nếu mưa to hoặc ngập nước thì đất cát hay bị rẽ, dí chặt. Đất cát nóng nhanh, lạnh nhanh nên bất lợi cho cây trồng và vi sinh vật. Đất cát chứa ít keo cho nên khả năng giữ nước, giữ phân kém. Nếu bón nhiều thì cây trồng dễ bị lốp đỗ vì hút thức ăn quá liều lượng, hơn nữa phân bón còn bị nước rửa trôi đi mất. Cho nên nguyên tắc bón phân cho đất cát là bón ít, bón nhiều lần, nếu bón phân hữu cơ thì cần vùi sâu để đỡ phân giải nhanh. Đất cát thích hợp với nhiều loại cây có củ như khoai tây, khoai lang, lạc, cây đậu đỗ như đậu xanh, đậu đen; các loại dưa như dưa hấu, dưa bở; cây công nghiệp ngắn ngày như thuốc lá. Để cải tạo những đất quá cát cần tìm cách nâng cao lượng keo sét và keo mùn lên. Ta có thể tưới nước phù sa nhiều mùn, bón bùn ao, bón nhiều phân hữu cơ, nơi nào có tầng đất sét ở sâu thì cày lật lên trộn với tầng cát trên mặt. Mặt khác cần dựa vào đặc tính kể trên của đất cát để có những biện pháp kỹ thuật thích hợp cho từng loại cây trồng. 4.4.2 Đất sét Đất sét mà không có kết cấu thì tính chất hoàn toàn ngược lại đất cát. Đất sét do hạt nhỏ nên rất khó thấm nước, cây trồng dễ bị úng. Đất sét kém thoáng khí, hay bị gley. Chất hữu cơ phân giải chậm nên được tích lũy nhiều hơn đất cát. Mặt khác mùn và sét thường kết hợp với nhau làm thành một phức chất bền vững hơn. Đất sét giữ nước nhiều, nhiệt độ thay đổi chậm so với nhiệt độ không khí. Đất sét mà nghèo chất hữu cơ thì có sức cản lớn, cứng chặt, nên làm đất rất tốn công. Đất sét chứa nhiều keo nên dinh dưỡng hấp thu lớn, giữ nước, giữ phân tốt. Do ít bị rửa trôi nên đất sét nói chung giàu chất dinh dưỡng hơn đất cát. Tuy nhiên cũng cần lưu ý là nhiều khi đất sét giữ quá chặt thức ăn nên cây trồng khó hút được. Đất quá sét không tốt cho cây trồng: ta bón nhiều phân hữu cơ và vôi, các loại phân xanh, phân chuồng, rơm rạ, trấu… đều tốt cả. 4.4.3 Đất thịt Đất thịt mang tính chất trung gian giữa đất cát và đất sét. Nếu là đất thịt nhẹ thì ngả về phía đất cát, nếu là đất thịt nặng thì ngả về phía đất sét. Nhìn chung nông dân ta thường thích đất thịt nhẹ và đất thịt trung bình vì ở đấy chế dộ nước và khí được phối hợp điều hòa thuận lợi cho nhiều quá trình sinh vật và hóa học phát triển trong đất. Mặt khác, cày bừa, làm đất cũng nhẹ nhàng hơn đất sét, về mặt cây trồng có thể vừa trồng lúa, vừa trồng hoa màu cũng được (Ủy ban nông nghiệp Trung Ương Vụ Tuyên Giáo, 1975). 4.5 Ảnh hưởng của thành phần cơ giới Đóng góp và việc hình thành đất: chuyển hóa, di chuyển, tích tụ chất hữu cơ và các chất vô cơ khác. Chính vì vậy trong cùng một điều kiện tự nhiên trên các mẫu chất có thành phần cơ giới khác nhau hình thành nên các loại đất khác nhau. Ảnh hưởng lên chế độ nước, cơ học, không khí trong đất, điều kiện oxy hóa khử, dung lượng hấp phụ, các chất dinh dưỡng. Tùy thuộc vào thành phần cơ giới mà thay đổi cách làm đất, lượng phân bón, cách bón phân, cơ cấu cây trồng. Thành phần cơ giới là một trong những tính chất quan trọng nhất của đất. Nó ảnh hưởng lên các tính chất khác của đất, có ý nghĩa quan trọng trong vấn đề quản lý và sử dụng đất. Nói chung đất cát có hàm lượng chất hữu cơ thấp và độ phì thấp. Khả năng giữ ẩm và dinh dưỡng cũng kém. Dung lượng hấp phụ thấp và tính đệm kém. Tốc độ thẩm thấu nhanh. Đất cát thường bị khô hạn vào mùa khô, cần phải được tưới và chúng thường thích hợp cho các loại cây có bộ rễ phát triển sâu. Trên đất cát khi bón phân cần chia làm nhiều lần, bón phân hữu cơ, cày sâu để đưa sét từ các tầng dưới lên. Khi hàm lượng sét hay thịt trong đất tăng lên thì tính chất của đất cũng được cải thiện. Thông thường chúng trở nên phì nhiêu hơn, chứa nhiều chất hữu cơ hơn, khả năng hấp phụ và tính đệm cũng tăng lên. Chúng có thể giữ nước tốt hơn, khả năng thẩm thấu giảm. Khi thành phần cơ giới của đất quá nhiều sét thì đất gây trở ngại cho quản lý và sử dụng. Đất như thế sẽ quá dính khi ướt và quá cứng khi khô, thường co giảm mạnh khi khô và ướt gây trở ngại trong làm đất, canh tác, đất dễ bị úng. Vấn đề đặt ra là đất có thành phần cơ giới như thế nào là tốt? Câu trả lời là tốt cho cái gì, cho mục đích gì. Nhưng trong trồng trọt thì đất được coi là có thành phần cơ giới thích hợp nhất là đất thịt và thịt pha cát. Chúng thích hợp cho rất nhiều loại cây trồng, có thể cho năng suất cao và tiết kiệm được nhiều chi phí sản xuất (Dương Minh Viễn, 2003). Chương 2 PHƯƠNG TIỆN – PHƯƠNG PHÁP 1. PHƯƠNG TIỆN Sử dụng số liệu phân tích sa cấu của Phòng hoá-lý – Bộ môn Khoa học đất và Quản lý đất đai – Đại học Cần Thơ, các số liệu này có địa điểm xác định. Và có phân tích một vài mẫu đất để kiểm tra. Dụng cụ và hóa chất cần thiết: Cân 4 số lẻ Beaker Nước cất và bình tia Bếp nung H2O2 (30%) Máy lắc xoay vòng Bình định mức 1 lít Rây 0.053 mm Phễu, hộp nhôm Na4P2O7 và Na2CO3 Dàn hút Rhobinson. 2. PHƯƠNG PHÁP 2.1 Phương pháp thu thập số liệu Thu thập số liệu về sa cấu đất và một số đặc tính lý hóa học có liên quan, sau đó phân nhóm sa cấu đất dựa trên cơ sở bản đồ phân chia các vùng sinh thái ở Đồng bằng sông Cửu Long (Tứ giác Long Xuyên, Bán đảo Cà Mau, vùng trũng phèn, vùng Đồng Tháp Mười, Phù sa, vùng ven biển và vùng đồi núi). 2.2 Phương pháp phân tích và quy trình phân tích mẫu 2.2.1 Phương pháp phân tích Phân tích sa cấu theo phương pháp ống hút Rhobinson. Phương pháp này được tiến hành trên cơ sở định luật Stocke: Trong đó: V Tốc độ chìm lắng của các cấp hạt t Thời gian, phút Độ nhớt của chất lỏng (nước), Ns/m2 Tỷ trọng của đất, kg/m3 Tỷ trọng của chất lỏng (nước), kg/m3 D Cấp hạt tương ứng, m h Chiều sâu rơi của hạt đất, m g Gia tốc trọng trường, N/kg Mỗi cấp hạt sẽ rơi trong các khoảng thời gian khác nhau tùy thuộc vào cỡ hạt và các mối quan hệ trong phương trình nêu trên. Vì vậy thời gian hút mẫu để xác định các cấp hạt là rất quan trọng. 2.2.2 Quy trình phân tích (theo phương pháp Rhobinson) Lượng mẫu đất khô không khí đã qua rây 2 mm sẽ được cân khoảng 20g (sử dụng cân chính xác đến 1 mg) cho vào beaker có thể tích 400ml-2000ml. Ghi nhận lượng đất được cân. Thêm vào khoảng 50ml nước và đặt beaker lên bếp nung (600-800C). Sau đó cho khoảng 5-10 ml hóa chất H2O2 (30%) để các hạt đất trong pha rắn được tách rời nhau, lúc này mẫu sẽ sủi bọt. Khi mẫu ngừng sủi bọt (tạm thời), tiếp tục cho H2O2 vào, cứ thế cho đến khi mẫu ngừng sủi bọt vĩnh viễn. Thời gian công phá tùy thuộc vào mẫu đất chứa nhiều hay ít chất hữu cơ (khoảng 3-7 ngày). Sau khi công phá xong, cho nước cất vào beaker để qua đêm, sau đó cẩn thận loại bỏ lượng nước cất này. Việc này được lặp lại khoảng 3-4 lần (chú ý không để các hạt đất thoát ra ngoài). Hạt cát sẽ được tách riêng bằng rây 0.053 mm, cho vào hộp nhôm và sấy khô ở 1050C trong 24 giờ, phần còn lại trong dung dịch sẽ được định mức đến 1 lít với 25ml chất phân tán HMP hoặc Na2P4O7.10H2O (60g) và Na2CO3 (10g) đã được pha theo tỷ lệ. Dung dịch sẽ được lắc trong bình định mức và lấy ra đặt ổn định, ghi nhận thời điểm rơi của các cấp hạt tương ứng theo định luật Stocke. Hút mẫu theo thời gian quy định, sấy khô ở 1050C và cân. 2.3 Tính kết quả Tính phần trăm các cấp hạt sét, thịt và cát, đồng thời so sánh số liệu với khoảng biến động cho phép. Phần mềm Excel được sử dụng để tính toán. Khoảng biến động chấp nhận của các thành phần trong mẫu đất phân tích 97%-103% (bao gồm thành phần khoáng vô cơ, hữu cơ, ẩm độ và CaCO3, nếu có). (Nguyễn Mỹ Hoa, Trần Bá Linh, 2006). Chương 3 KẾT QUẢ THẢO LUẬN 1. BẢN ĐỒ CÁC ĐIỂM LẤY MẪU Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG Qua quá trình thu thập số liệu tổng cộng có 273 mẫu có địa điểm xác định, trong đó có 136 mẫu có phẫu diện, các mẫu còn lại chỉ được lấy ở tầng mặt. Vị trí các điểm lấy mẫu được thể hiện trên bản đồ sau: Hình 2. Bản đồ các điểm lấy mẫu ở Đồng bằng sông Cửu Long 2. PHÂN NHÓM DỮ LIỆU THEO CÁC VÙNG SINH THÁI Dựa vào bản đồ các vùng sinh thái (hình 3) dữ liệu được gom thành các nhóm: Đồng Tháp Mười, Tứ giác Long Xuyên, vùng trũng phèn, Bán đảo Cà Mau, Phù sa (ven sông và xa sông), ven biển (phù sa ven biển và đất giồng) và vùng đồi núi. Hình 3. Bản đồ phân vùng sinh thái ở Đồng bằng sông Cửu Long Mỗi vùng sinh thái có thể bao gồm nhiều loại đất khác nhau. Và được thể hiện rõ trên bản đồ các loại đất của Đồng bằng sông Cửu Long (hình 4). Hình 4. Bản đồ loại đất của Đồng bằng sông Cửu Long Sau khi gom nhóm, thống kê tính toán hàm lượng trung bình sét, thịt, cát của các vùng được thể hiện qua bảng dữ liệu sau: Bảng 7. Hàm lượng cát, thịt, sét của các vùng sinh thái ở tầng mặt Vùng Các giá trị Giá trị trung bình Sai số chuẩn Cát Thịt Sét Cát Thịt Sét Đồng Tháp Mười Tối đa 48.6 69.0 60.0 Tối thiểu 2.0 3.5 4.0 Trung bình 15.6 48.7 35.7 3.9 3.5 4.0 Trung vị 14.2 50.1 40.6 Số mẫu 12 12 12 Tứ giác Long Xuyên Tối đa 33.0 77.0 66.3 Tối thiểu 1.0 25.0 21.0 Trung bình 6.0 48.0 45.9 1.3 2.6 2.2 Trung vị 3.1 48.0 46.0 Số mẫu 31 31 31 Vùng trũng phèn Tối đa 6.9 70.9 69.5 Tối thiểu 0.6 23.6 27.1 Trung bình 2.8 43.9 52.4 0.5 2.6 2.6 Trung vị 1.8 44.0 51.0 Số mẫu 22 22 22 Bán đảo Cà Mau Tối đa 84.9 72.3 51.6 Tối thiểu 21.5 2.4 0.9 Trung bình 56.6 27.2 16.2 8.6 8.7 6.1 Trung vị 56.5 22.7 10.8 Số mẫu 9 9 9 Vùng đồi núi Tối đa 90.1 39.4 38.8 Tối thiểu 21.8 5.7 4.0 Trung bình 64.5 20.3 15.3 10.3 4.8 5.6 Trung vị 81.2 14.6 5.0 Số mẫu 9 9 9 Phù sa ven sông Tối đa 49.6 70.2 66.0 Tối thiểu 0.2 33.3 4.2 Trung bình 6.3 49.3 44.4 1.2 0.9 1.6 Trung vị 2.4 47.6 48.7 Số mẫu 81 81 81 Phù sa xa sông Tối đa 13.0 43.0 81.2 Tối thiểu 0.3 18.2 50.0 Trung bình 4.0 32.7 63.2 0.8 1.3 1.5 Trung vị 2.3 32.3 63.6 Số mẫu 29 29 29 Vùng Các giá trị Giá trị trung bình Sai số chuẩn Cát Thịt Sét Cát Thịt Sét Phù sa ven biển Tối đa 15.0 72.1 82.8 Tối thiểu 0.2 16.9 26.3 Trung bình 1.9 46.1 52.1 0.3 1.6 1.6 Trung vị 1.0 47.0 50.4 Số mẫu 58 58 58 Đất giồng Tối đa 96.0 56.8 46.7 Tối thiểu 2.8 2.0 1.0 Trung bình 48.6 30.4 21.0 5.2 2.9 2.6 Trung vị 44.0 32.1 21.5 Số mẫu 32 32 32 3. ĐẶC TÍNH VÀ PHÂN BỐ SA CẤU TRONG ĐẤT CỦA CÁC VÙNG SINH THÁI Ở TẦNG MẶT Thành phần cơ giới đất là một chỉ tiêu quan trọng ảnh hưởng đến đặc tính của đất như sự thấm nước, sự kiềm giữ nước, sự phát triển của rễ cây (Raynomd W.Miller et al, 2001). Sa cấu liên quan đến kích thước của các phần tử hạt trong đất và nó biểu thị thành phần tương đối của các cấp hạt trong một loại đất. Vì kích thước của các hạt đất luôn cố định, do đó nó được xem là một đặc tính cơ bản của đất (Ngô Ngọc Hưng, 2006). Sa cấu đất có vai trò rất quan trọng liên quan đến độ phì nhiêu của đất. Đặc biệt thành phần cơ giới của lớp đất mặt ảnh hưởng trực tiếp đến việc làm đất, sự phát triển của hệ rễ cây trồng cũng như sinh vật đất. Qua bảng dữ liệu về hàm lượng cát, thịt, sét của các vùng sinh thái ở tầng mặt (bảng 7) ta thấy đất ở vùng Bán đảo Cà Mau, vùng đồi núi và đất cát giồng ven biển có sa cấu thô, chủ yếu là cát và thịt. Hàm lượng cát lên đến hơn 50%. Vùng đồi núi (chủ yếu là ở Thất Sơn – An Giang) tuy nó chiếm diện tích nhỏ nhưng vẫn được tách ra làm một vùng sinh thái riêng biệt vì nó mang những đặc trưng riêng. Về mặt địa mạo, địa chất đây là dạng địa hình núi sét. Đất đai bao gồm các loại đất xám phong hóa trên sản phẩm đá Granit, đá phiến. Thành phần cơ giới thô, nghèo dinh dưỡng (Trần An Phong và ctv, 1986). Các giồng cát thường có dạng vòng cung kéo dài, chạy song song với bờ biển hoặc bờ sông và có sườn ngoài thoải hơn sườn trong, được cấu tạo bởi cát mịn hoặc cát pha đối với các giồng cổ hơn ở trong nội địa (Ủy ban nhân dân tỉnh Sóc Trăng, 2007). Càng xa bờ biển đỉnh giồng càng thấp dần do các quá trình bào mòn tạo nên, có nơi giồng bị lấp dưới lớp phù sa thường được gọi là giồng chìm như ở Gò Công tỉnh Tiền Giang và càng gần bờ biển là các cồn giồng trẻ hơn. Nhóm đất giồng ở Đồng bằng sông Cửu Long phân bố tập trung ở khu vực ven biển (bao gồm các tỉnh: Tiền Giang, Bến Tre, Trà Vinh, Sóc Trăng, Bạc Liêu), chiếm diện tích khoảng 1.2% so với tổng diện tích Đồng bằng. Vị trí các giồng được xác định rõ trên hình 4. Sa cấu đất các vùng khác có hàm lượng thịt và sét chiếm tỷ lệ cao. Sự phân bố sa cấu trong đất của các vùng sinh thái được thể hiện qua biểu đồ sau: Hình 5. Biểu đồ hàm lượng trung bình cát, thịt, sét của các vùng sinh thái (tầng mặt) Dựa vào biểu đồ hình 5 ta thấy hàm lượng cát trung bình tập trung cao nhất ở vùng đồi núi (64.5%), cao hơn vùng bán đảo Cà Mau (56.6%) và đất giồng ven biển (48.6%). Nhưng không có sự khác biệt về thống kê giữa đất đồi núi và bán đảo Cà Mau, giữa đất giồng ven biển và đất ở vùng bán đảo Cà Mau. Hàm lượng sét thì rất ít. Tỷ lệ cát ở các vùng khác rất thấp (từ 1.9% đến 15.6%). Hàm lượng thịt ở các vùng từ trung bình đến khá cao (20.3% đến 49.3%). Hầu như không sự khác biệt nhiều ở các vùng Đồng Tháp Mười, tứ giác Long Xuyên, vùng trũng phèn, vùng phù sa ven sông và ven biển, hàm lượng thịt dao động từ 43.9% đến 49.3%. Một thành phần của đất quan trọng hơn hết ảnh hưởng đến tính chất vật lý có lẽ là sét (Trần Kim Tính, 2003). Đất có nhiều sét thì giữ được nhiều chất dinh dưỡng (Ngô Ngọc Hưng, 2006). Do đó việc xác định hàm lượng sét ở các vùng sinh thái là rất cần thiết và quan trọng để bố trí và lựa chọn cây trồng thích hợp cho từng vùng. Đất có nhiều sét thì giữ được nhiều chất dinh dưỡng, nhưng sét quá cao thì không tốt cho cây trồng bởi vì sét giữ quá chặt thức ăn cây trồng không hấp thu được (Ủy ban nông nghiệp trung Ương, vụ Tuyên Giáo, 1975). Và nếu đất sét không được bổ sung dinh dưỡng và không có biện pháp cải tạo thì sẽ bị thoái hóa (Nguyễn Thế Đặng, Nguyễn Thế Hùng, 1999). Từ biểu đồ hình 5 ta thấy ở vùng phù sa xa sông hàm lượng sét rất cao (63.2%). Kế đến là vùng trũng phèn và vùng phù sa ven biển, hàm lượng sét hơn 50%. Đất ở vùng tứ giác Long Xuyên và phù sa ven sông hàm lượng sét cũng khá cao (45.9% và 44.4%). Hàm lượng sét ở những vùng đất xa sông có sự khác biệt ý nghĩa so với vùng ven sông, ven biển. Ở vùng Đồng Tháp Mười và đất trũng phèn có hàm lượng sét cao hơn đất ven sông. Điều này cho thấy các cấp hạt phân bố theo quy luật, do bị ảnh hưởng bởi dòng chảy và tốc độ lắng tụ của các cấp hạt khác nhau. Hầu hết các hạt cát và thịt lắng đọng ngay ở ven sông nên đất có thành phần cơ giới nhẹ. Ở vùng xa sông, đất trũng, thấp và bị úng đất có thành phần cơ giới nặng vì các hạt sét di chuyển đến đó rồi mới lắng đọng xuống. Đối với đất có tỷ lệ sét cao, hàm lượng chất hữu cơ thấp và thời gian canh tác càng lâu thì tình trạng nén dẽ của đất dễ dàng xảy ra. Ta thấy hàm lượng sét trung bình cao nhất là ở nhóm đất xa sông (63.2%), nhưng giá trị tối đa cao nhất là ở vùng ven biển (lên đến 82.8%). Giá trị tối đa của nhóm đất xa sông cũng gần xấp xỉ (81.2%). Giữa giá trị tối đa và tối thiểu của vùng phù sa xa sông không có sự chênh lệch nhiều (dao động từ 50% đến 81.2%), trong khi đó đất ở vùng phù sa ven biển hàm lượng sét có sự chênh lệch rất nhiều (tối đa 82.8% nhưng tối thiểu chỉ có 26.3%). Nếu chỉ dựa vào thông số trung bình thì ta thấy vùng trũng phèn và vùng ven biển hàm lượng sét trong đất hầu như không khác nhau (52.4% và 52.1%). Nhưng ta thấy đất ven biển thì hàm lượng sét biến thiên rất lớn, còn đất ở vùng trũng phèn thì không dao động nhiều (69.5% và 27.1%). Hàm lượng sét trong đất ở vùng phù sa ven sông và vùng tứ giác Long Xuyên cũng tương đối nhiều và gần như tương đương nhau (44.4% và 45.9%), nhưng vùng ven sông có độ chênh lệch giữa giá trị tối đa và tối thiểu là 61.8 (66.0%-4.2%) lớn hơn nhiều so với vùng tứ giác Long Xuyên là 45.3 (66.3%-21%). Do số mẫu thu thập được giữa các vùng có số lượng chênh lệch nhau quá lớn nên có vùng sai số chuẩn rất cao, cao nhất là ở vùng đồi núi và bán đảo Cà Mau (10.3 và 8.6), do số mẫu quá ít (chỉ có 9 mẫu). 4. TƯƠNG QUAN GIỮA HÀM LƯỢNG SÉT, C, pH VÀ CEC 4.1 Khảo sát tương quan đơn giữa sét và CEC; sét và %C Thành phần cơ giới có ảnh hưởng quyết định đến các đặc tính lý, hóa học của đất nên giữa hàm lượng sét, pH, C và CEC (khả năng hấp phụ cation) có mối tương quan với nhau. Khi đất có hàm lượng sét cao thì khả năng kiềm giữ chất dinh dưỡng (thể hiện qua hàm lượng C có trong đất) và trao đổi cation (CEC) cũng tăng. Tương quan giữa hàm lượng sét và CEC Đất cát có CEC thấp hơn đất có hàm lượng sét cao vì hàm lượng sét và hàm lượng chất hữu cơ thường thấp. Đất có hàm lượng chất hữu cơ cao, CEC thường cao (Ngô Ngọc Hưng, 2006). Do đó ta cần tìm hiểu mối quan hệ giữa các yếu tố này. Bảng 8. Tương quan giữa sét và CEC của các vùng sinh thái bao gồm các tầng của phẫu diện Vùng Phương trình hồi qui R2 n Đồng bằng sông Cửu Long Y = 9.324 + 0.155X 0.197** 440 Đồng Tháp Mười Y = 10.384 + 0.057X 0.048 21 Tứ giác Long Xuyên Y = 19.091 + 0.031X 0.006 40 Vùng trũng phèn Y = 22.661 – 0.059X 0.033 44 Bán đảo Cà Mau Y = 25.831 – 0.09X 0.032 16 Vùng đồi núi Y = 3.562 + 0.232X 0.728** 19 Phù sa ven sông Y = 9.495 + 0.127X 0.38** 59 Phù sa xa sông Y = 13.915 + 0.097X 0.078* 49 Phù sa ven biển Y = 20.277 – 0.023X 0.008 111 Đất giồng Y = 3.099 + 0.275X 0.68** 24 Với Y là CEC, meq/100g X là hàm lượng sét, % Từ phương trình hồi qui của vùng Đồng bằng sông Cửu Long (bảng 8), ta thấy giữa hàm lượng sét và CEC không có mối tương quan với nhau (do R2 quá thấp: 0.197). Khi xét mối tương quan giữa sét và CEC của từng vùng sinh thái thì kết quả là hầu hết các vùng sinh thái đều có R2 rất thấp. Chỉ có vùng đất giồng (R2 =0.68), vùng đồi núi (R2 =0.728) thì hàm lượng sét và CEC có mối tương quan với nhau, khi hàm lượng sét tăng thì CEC sẽ tăng (với độ tin cậy 99%). Lớp đất mặt được xem là hữu dụng đối với cây trồng, do đó ta cần quan tâm đến các đặc tính của đất ở tầng mặt nhiều hơn. Sau đây là bảng kết quả khảo sát tương quan giữa sét và CEC ở tầng mặt. Bảng 9. Tương quan giữa sét và CEC của các vùng sinh thái ở tầng mặt Vùng Phương trình hồi qui R2 n Đồng bằng sông Cửu Long Y = 6.714 + 0.171X 0.238** 213 Đồng Tháp Mười Y = 22.684 – 0.209X 0.320 5 Tứ giác Long Xuyên Y = 16.583 + 0.073X 0.027 15 Vùng trũng phèn Y = 26.126 – 0.134X 0.069 17 Bán đảo Cà Mau Y = 78.514 – 1.256X 0.897 4 Vùng đồi núi Y = 3.714 + 0.189X 0.664* 6 Phù sa ven sông Y = 9.919 + 0.107X 0.236** 33 Phù sa xa sông Y = 23.274 – 0.049X 0.009 19 Phù sa ven biển Y = 21.116 – 0.048X 0.047 37 Đất giồng Y = 3.257 + 0.250X 0.737** 20 Qua bảng 9 ta thấy hệ số R2 có sự khác biệt rõ giữa đất ở tầng mặt và đất bao gồm các tầng. Hệ số R2 của các vùng đều tăng. Nhưng vẫn không có sự tương quan đơn giữa sét và CEC của vùng Đồng bằng sông Cửu Long và đa số các vùng khác. Có sự tương quan giữa sét và CEC ở vùng đất giồng (R2=0.737 với độ tin cậy 99%), vùng đồi núi chỉ có 6 mẫu tin nên độ tin cậy chỉ ở mức 95% (R2=0.664). Tương quan giữa hàm lượng sét và %C Tương tự như trên, lần lượt xét mối tương quan giữa hàm lượng sét và %C của vùng Đồng bằng sông Cửu Long và các vùng sinh thái với hai trường hợp: số liệu được thu thập ở tất cả các tầng (kết quả được đề cập ở bảng 3 phần Phụ chương) và số liệu chỉ được lấy ở tầng mặt (bảng 4 – Phụ chương). Với Y là %C X là hàm lượng sét, % Kết quả cũng tương tự như trên, không có mối tương quan đơn giữa hàm lượng sét và C. Hệ số R2 của tất cả các vùng đều rất thấp (R2<0.5), trừ trường hợp nhóm đất giồng với số liệu chỉ được khảo sát ở tầng mặt (R2=0.604 với độ tin cậy 99%) có sự tương quan giữa sét và %C, khi hàm lượng sét nhiều, chất dinh dưỡng được giữ lại cũng nhiều hơn. Như vậy không có sự tương quan đơn giữa hàm lượng sét và CEC cũng như giữa sét và %C ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long và hầu hết các vùng khác. 4.2 Khảo sát tương quan bội giữa sét, C, pH và CEC CEC rất thay đổi giữa các loại đất vì nó phụ thuộc vào pH, loại và lượng keo âm có trong đất. Trong thực tế nếu biết được chất hữu cơ, lượng và loại sét, pH đất người ta có thể ước tính được CEC (Trần Kim Tính, 2003). Mối tương quan giữa 4 yếu tố trên được thể hiện qua hình sau: Hình 6. Sơ đồ biểu diễn mối tương quan giữa hàm lượng sét, C, pH và CEC Hình 6 là sơ đồ biểu diễn tương quan bội giữa 4 yếu tố: sét, C, pH và CEC của Đồng bằng sông Cửu Long. Mối tương quan bội giữa 4 yếu tố trên của từng vùng sinh thái được thể hiện qua bảng 10: Bảng 10. Hệ số tương quan bội giữa hàm lượng sét, C, pH và CEC bao gồm các tầng của phẫu diện Vùng Intercept X1 X2 X3 R2 n Đồng bằng sông Cửu Long -1.208 0.216 1.171 0.506 0.538** 346 Đồng Tháp Mười 11.381 0.056 -0.214 0.086 0.079 21 Tứ giác Long Xuyên 14.038 0.089 -0.162 0.44 0.158 21 Vùng trũng phèn 3.822 0.035 2.668 -0.336 0.893** 19 Bán đảo Cà Mau -0.462 0.339 -0.139 0.122 0.18 5 Vùng đồi núi 1.157 0.303 0.006 0.434 0.589 8 Phù sa ven sông 6.386 0.141 0.409 0.298 0.600** 53 Phù sa xa sông 7.049 0.143 0.606 0.666 0.233* 45 Phù sa ven biển 13.029 -0.016 0.956 0.706 0.117** 111 Đất giồng -11.194 0.182 2.176 3.149 0.867** 24 Từ bảng 10 ta viết được phương trình hồi qui giữa hàm lượng sét, pH, C và CEC của Đồng bằng sông Cửu Long là: Y= 0.216X1 + 1.171X2 + 0.506X3 – 1.208 với R2 = 0.538, độ tin cậy ở mức 99% và số mẫu là n=346. Trong đó: Y là CEC, meq/100g X1 là hàm lượng sét, % X2 là pH X3 là C, %  Giá trị pH được trích ở các tỷ lệ 1:1, 1:2.5, 1:5, vì về tỷ lệ giữa đất và nước nhiều thí nghiệm cho thấy tỷ lệ trích không làm thay đổi trị số pH một cách đáng kể. Từ phương trình ta thấy các hệ số cao nhất của ba biến X đều dương, điều đó có nghĩa là khi hàm lượng sét cao, giá trị pH và hàm lượng chất hữu cơ tăng thì CEC cũng tăng. Hệ số cao nhất là 1.171 (của X2), điều đó cho biết CEC được quyết định chủ yếu bởi pH (tức hàm lượng H+ có trong đất). Vì khi pH gia tăng, CEC gia tăng do một số keo có điện tích thay đổi sẽ tích điện âm trong điều kiện pH cao do đó có khả năng hấp phụ cation. Khi khảo sát mối tương quan bội giữa 4 yếu tố trên ở từng vùng sinh thái thì ta thấy có vùng độ tin cậy rất cao (vùng trũng phèn: R2=0.893, vùng đất giồng R2=0.867 và vùng phù sa ven sông R2=0.6), nhưng các vùng còn lại hệ số tương quan và độ tin cậy đều rất thấp. Đó là do CEC ở các vùng này còn bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khác hoặc do số lượng mẫu giữa các vùng có sự chênh lệch. Bảng 11. Hệ số tương quan bội giữa hàm lượng sét, C, pH và CEC ở tầng mặt Vùng Intercept X1 X2 X3 R2 n Đồng bằng sông Cửu Long -3.521 0.238 1.292 0.353 0.673** 165 Đồng Tháp Mười 50.76 -0.219 -4.185 -1.055 0.978 5 Tứ giác Long Xuyên 0.309 0.288 0.236 0.563 0.519 10 Vùng trũng phèn 5.606 -0.004 3.013 -0.428 0.89* 8 Phù sa ven sông 5.279 0.077 0.617 1.471 0.861** 27 Phù sa xa sông -8.596 0.250 2.395 0.772 0.319 15 Phù sa ven biển 12.39 -0.071 1.32 1.255 0.305** 37 Đất giồng -8.166 0.168 1.673 3.16 0.862** 20 Vùng bán đảo Cà Mau chỉ có 1 mẫu tin, vùng đồi núi có 3 mẫu tin nên không thể thiết lập được phương trình hồi qui. Kết quả xử lý tương quan bội giữa hàm lượng sét, C, pH và CEC ở tầng mặt (bảng 11) cho thấy các vùng có giá trị hệ số tương quan bội cao: Vùng trũng phèn (R2=0.89 với độ tin cậy 95%), đất giồng (R2=0.862) và phù sa ven sông (R2=0.861) với độ tin cậy 99%. So với xử lý tương quan bội trên mẫu đất bao gồm các tầng (bảng 10) thì tương quan bội cho đất tầng mặt có hệ số tương quan được nâng cao. Nhận xét: Xác định tương quan giữa các yếu tố với CEC thì việc sử dụng tương quan bội giữa hàm lượng sét, C, pH sẽ đưa đến hệ số tương quan cao hơn và việc đánh giá sẽ chính xác so với xử lý tương quan đơn. 5. SỰ PHÂN BỐ CỦA THÀNH PHẦN CƠ GIỚI TRONG CÁC TẦNG ĐẤT Sự phân bố của thành phần cơ giới trong các tầng đất của các vùng sinh thái ở Đồng bằng sông Cửu Long được thể hiện qua hình 7: Hình 7. Sự phân bố sa cấu trong các tầng đất (số liệu trung bình của các phẫu diện) Nhìn chung sự phân bố của hàm lượng sét, thịt, cát trong các tầng ở các vùng không có sự chênh lệch nhiều. Ta thấy đất ở vùng phù sa ven sông, các thành phần cấp hạt gần như giống nhau theo chiều sâu. Hàm lượng sét ở độ sâu hơn 100cm giảm và hàm lượng cát tăng. Hàm lượng thịt có khuynh hướng tăng khi xét theo giá trị trung bình, nhưng không khác biệt về thống kê. Đất vùng phù sa ven biển, Đồng Tháp Mười và vùng trũng phèn cũng có sự phân bố tương tự. Sự phân bố của hàm lượng sét trong đất vùng phù sa xa sông càng xuống sâu thì càng giảm (62.7% ở tầng mặt giảm còn 39.5% ở độ sâu hơn 100cm). Đất ở vùng tứ giác Long Xuyên sét cũng giảm dần theo độ sâu. Các vùng sinh thái được đề cập ở trên hàm lượng cát đều ít. Vùng bán đảo Cà Mau hàm lượng cát rất cao, đặc biệt đất ở những vùng đồi núi cát rất cao và sét rất ít. Việc xác định hàm lượng sét của các vùng sinh thái cũng như sự phân bố thành phần cấp hạt trong các tầng đất có ý nghĩa rất quan trọng việc canh tác, sử dụng đất mang lại hiệu quả cao nhất và bảo vệ đất khỏi sự suy thoái. Chương 4 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 1. KẾT LUẬN Từ việc phân nhóm dữ liệu theo các vùng sinh thái và thống kê dữ liệu ta có thể rút ra kết luận: Hàm lượng sét tập trung cao nhất ở vùng phù sa xa sông (63.2%). Vùng trũng phèn, phù sa ven biển có hàm lượng sét cũng khá cao (trên 50%). Kế đến là vùng Tứ giác Long Xuyên (45.9%) và phù sa ven sông (44.4%). Có mối tương quan đa biến giữa hàm lượng sét, C, pH và CEC với nhau. Đất có thành phần sét nhiều thì CEC cao. Khi pH và chất hữu cơ tăng thì CEC cũng tăng. Hệ số tương quan bội khảo sát đất tầng mặt cao hơn so với khi xử lý đất cho tất cả các tầng của phẫu diện. Nhưng khi khảo sát tương quan đơn giữa sét và CEC, sét và %C thì ta không tìm được sự tương quan (do R2 quá thấp). Đất ở vùng phù sa xa sông và Tứ giác Long Xuyên có sự phân bố hàm lượng sét giảm dần theo độ sâu. Tuy nhiên hàm lượng sét trong đất của các vùng khác hầu như không có sự chênh lệch nhiều ở các tầng theo độ sâu. 2. ĐỀ NGHỊ Nghiên cứu xử lý bằng thống kê địa lý để phân các vùng với hàm lượng sét khác nhau cho vùng đồng bằng sông Cửu Long. Nghiên cứu về thành phần khoáng sét cho mỗi vùng để phát hiện những quy luật về tính chất của đất.