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

an sinh trưởng tương đối ngắn nhưng cây rau màu lại đòi hỏi một lượng dinh dưỡng rất lớn. Do vậy, để tăng năng suất người ta thường bón một lượng phân hóa học lớn chủ yếu là đạm, lân, kali. Nhưng trong đó phân đạm được dùng với liều lượng nhiều hơn. Tuy nhiên, nó cũng chính là nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm môi trường đất, nhất là khi chúng ta không sử dụng đúng với liều lượng khuyến cáo, dẫn đến hiện tượng đất bị chua hóa, hàm lượng các chất vôi giảm, kết cấu đất kém, hoạt động của các vi sinh vật trong đất giảm, có sự tích động nitrat kim loại nặng một số vùng. Sự lạm dụng hoặc sử dụng phân bón không đúng cách dĩ nhiên có thể tạo các ảnh hưởng bất lợi cho đất như gây mặn cho đất, kém thoát thủy và tưới thừa (Ngô Ngọc Hưng và ctv, 2004). Khi cung cấp đạm cây chỉ sử dụng hữu hiệu tối đa 30%, số còn lại bị rửa trôi, phần thì nằm trong đất. Nếu cây trồng được bón phân đầy đủ sẽ tạo ra hệ thống rễ nhiều hơn và lượng dư thừa thực vật được phân hủy sẽ góp phần cải thiện cấu trúc đất, hàm lượng hữu cơ và khả năng giữ nước, và do dó nó cải thiện độ phì nhiêu đất. Ngược lại lượng phân hóa học được bón vào đất không được cây trồng hút hoàn toàn. Một số lượng dưỡng chất được giữ lại trong đất và tiếp tục cung cấp cho cây trồng vụ sau, một số bị chảy tràn hoặc rửa trôi do mưa (Ngô Ngọc Hưng và ctv, 2004). Khi tích lũy các hóa chất dạng phân bón cũng gây hại cho đất về mặt cơ lý tính, đất nén chặt, độ trương co kém, kết cấu vững chắc, không tơi xốp mà trở nên chai cứng, vi sinh vật ít đi và bị hóa chất hủy diệt (Đỗ Thị Thanh Ren, 1999). 1.4. Các tính chất vật lý đất trên đất trồng rau màu 1.4.1 Thành phần cơ giới Thành phần cơ giới là tỷ lệ giữa các cấp hạt cát, thịt, sét trong đất (Henry D.Foth, 1990). Theo Trần Kông Tấu (2005), thành phần cơ giới (còn gọi là thành phần cấp hạt) của đất là hàm lượng phần trăm (%) của những nguyên tố cơ học có kích thước khác nhau khi đoàn lạp đất ở trong trạng thái bị phá hủy. Thành phần cơ giới khác nhau sẽ dẫn đến sự khác nhau về tỷ trọng, dung trọng đất, tính kết dính, khả năng hấp phụ trao đổi ion và khả năng dự trữ dinh dưỡng trong đất (Mai văn Quyền và ctv, 2005). Đất có thành phần cơ giới nặng, giàu cấp hạt sét làm cho khả năng giữ nước của đất tốt, hấp phụ được nhiều chất dinh dưỡng, có khả năng chống rửa trôi. Ngược lại, đối với những loại đất có thành phần cơ giới nhẹ, nghèo cấp hạt sét, chủ yếu là cấp hạt thô, khả năng giữ nước, hấp thu những chất dinh dưỡng kém, độ thấm cao, các chất dinh dưỡng dễ bị rửa trôi...có thể nói thành phần cơ giới là một trong những yếu tố quyết định độ phì nhiêu của đất (Trần Kông Tấu, 2005). Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong cấp hạt nhỏ nhiều nên đất sét tốt hơn đất cát. Ở đất có tỉ lệ hạt nhỏ, về cơ bản là giàu dinh dưỡng là do khả năng giữ dinh dưỡng của nó tốt hơn đất có tỉ 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 (Trần Trọng Nghĩa, 2004). 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. 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 tỉ lệ cấp hạt khác nhau (Nguyễn Thế Đặng và ctv, 1999). Theo Lê Văn Khoa (2004), thì sự suy thoái về cấu trúc thường xảy ra ở các vùng có vũ lượng cao, thường hay ngập lũ, bơm tưới nhiều trong canh tác, đất dễ bị gley giả và hệ thống thoát nước kém. 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 (Võ Thị Gương, 2004). 1.4.2. Phân loại đất theo thành phần cơ giới Việc phân loại đất theo thành phần cơ giới có ý nghĩa rất quan trọng nhất là việc ứng dụng trong sản xuất. Nông dân khi canh tác trên đất đã biết phân ra: cát, cát pha thịt, đất sét,…vì mỗi loại như vậy lại thích hợp cho mỗi loại cây trồng nhất định. Trên thế giới có rất nhiều bảng phân loại đất theo thành phần cơ giới nhưng có các dạng phân loại: theo Mỹ, Liên Xô (cũ), và quốc tế (Nguyễn Thế Đặng và ctv, 1999). Bảng 2. Phân loại đất theo thành phần cơ giới của Liên Xô (cũ) (Theo N.A.Kasinsky) Tên gọi % Sét vật lý % Cát vật lý Đất potzon Đất đỏ vàng thảo nguyên Đất mặn Đất potzon Đất đỏ vàng thảo nguyên Đất mặn Đất cát rời Đất cát dính Đất cát pha 0-5 5-10 10-20 0-5 5-10 10-20 0-5 5-10 10-25 100-95 95-90 90-80 100-95 95-90 90-80 100-95 95-90 90-85 Đất thịt nhẹ Đất thịt trung bình Đất thịt nặng 20-30 30-40 40-50 20-30 30-45 45-60 15-20 20-30 30-40 80-70 70-60 60-50 80-70 70-55 55-40 85-80 80-70 70-60 Đất sét nhẹ Đất sét trung bình Đất sét nặng 50-65 65-80 >80 60-75 75-85 >85 40-50 50-65 >65 50-35 35-20 <20 40-25 25-15 <15 60-50 50-35 <35 Hình 1. Tam giác sa cấu theo USDA/ Soil Taxonomy (Mỹ) Bảng 3. Bảng phân loại đất theo thành phần cơ giới của quốc tế (Nguyễn Thế Đặng và ctv, 1999). Loại đất Cấp hạt gọi Tên % Trọng lượng Cát 2-0.02mm Bụi 0.02-0.002mm Sét 0.002-0.0002mm Cát 1.Đất cát 85-100 0-5 0-15 Thịt Đất cát pha Đất thị pha cát Đất thịt nhẹ 55-85 40-54 0-55 0-45 30-45 45-100 0-15 0-15 0-15 Thịt nặng 5.Đất thịt trung bình 6.Đất thịt nặng 7.Đất sét nặng 55-85 30-55 0-40 0-30 20-45 45-75 15-25 15-25 15-25 Sét 8.Đất sét pha cát 9.Đất sét pha thịt 10.Đất sét trung bình 11.Đất sét 12.Đất sét nặng 55-75 0-30 10-55 0-55 0-35 0-20 45-75 0-45 0-55 0-35 25-45 25-45 25-45 45-65 65-100 1.4.3.Tính chất các loại đất có thành phần cơ giới khác nhau Thành phần cơ giới đất ảnh hưởng lớn đến tính chất đất và cây trồng. Khi tỷ lệ các cấp hạt có kích thước khác nhau, ở mỗi loại đất, mỗi tầng đất khác nhau, sẽ tác động trực tiếp đến tính chất đất là khác nhau và từ đó ảnh hưởng đến cây trồng. Đất cát: Hình 2. Sự sắp xếp các hạt cát Do có cấp hạt cát chiếm đa số nên đất cát có tính chất đặc trưng sau: - Thành phần cơ giới thô (nhẹ), khe hở giữa các hạt lớn nên thoát nước dễ, thấm nước nhanh nhưng giữ nước kém (dễ bị khô hạn). - Thoáng khí, vi sinh vật háo khí hoạt động mạnh làm cho quá trình khoáng hóa chất hữu cơ và mùn xảy ra mãnh liệt. Vì vậy đất cát thường nghèo mùn. - Đất cát nóng nhanh, lạnh nhanh gây bất lợi cho cây trồng và vi sinh vật. - Đất cát khi khô rời rạc nên dễ cày bừa, ít tốn công, rễ cây phát triển dễ nhưng cỏ mọc cũng nhanh. Khi đất cát gặp mưa to hay do nước tưới sẽ bị bí chặt. - Đất cát chứa ít keo, dung tích hấp thu thấp, làm cho khả năng giữ nước kém. Khi bón phân quá nhiều sẽ làm cây bị lốp đổ và mất dinh dưỡng do rửa trôi. Do đặc điểm như vậy nên khi sử dụng đất cần hết sức lưu ý, như nên bón phân chia làm nhiều lần, vùi sâu. Đất cát nên ưu tiên trồng cây lấy củ như: khoai lang, khoai tây, lạc... Để cải tạo đất cát cần tăng lượng sét trong đất bằng biện pháp cày sâu lật sét, bón bùn ao, tưới nước phù sa mịn và bón phân hữu cơ. Đất sét: Hình 3. Sự sắp xếp các hạt sét Đặc trưng của đất sét thể hiện ở các mặt sau: - Đất sét khó thấm nước nhưng giữ nước tốt. Biên độ nhiệt độ đất sét thấp hơn đất cát. - Đất sét kém thoáng khí, hay bị glây. Chất hữu cơ phân giải chậm nên đất sét tích lũy mùn nhiều hơn đất cát. Mặt khác, sét - mùn là phức chất bền vững nên cũng tăng khả năng tích lũy. - Đất sét mà nghèo chất hữu cơ thì có sức cản lớn, cứng chặt, làm đất khó và khi bị hạn thì sẽ nứt nẻ làm đứt rễ cây trong đất. - Đất sét chứa nhiều keo nên về cơ bản có dung tích hấp thu lớn, giữ nước, giữ phân tốt nên ít bị rửa trôi (nhìn chung đất sét chứa nhiều dinh dưỡng hơn đất cát). Nhưng nhiều khi đất sét giữ quá chặt dinh dưỡng nên cây trồng không hút được. Đất sét khi khi thác sử dụng nên lưu ý bón phân hữu cơ và vôi. Nếu đất quá sét thì có thể bón cát, hay tưới nước phù sa thô. Đất thịt: Hình 4. Sự sắp xếp các hạt thịt Đất thịt mang tính chất trung gian giữa đất sét và đất cát. Tùy theo tỷ lệ cát và sét trong đất thịt mà sẽ thiên về hướng có tỷ lệ lớn. Nhìn chung đất thịt nhẹ và đất thịt trung bình có chế độ nước, nhiệt, không khí điều hòa thuận lợi cho quá trình lý hóa xảy ra trong đất. Mặt khác, cày bừa, làm đất cũng nhẹ nhàng. Đa số cây trồng sinh trưởng và phát triển thuận lợi hơn trên loại đất này. Vì vậy nông dân thường ưa thích đất thịt nhẹ và thịt trung bình. 1.4.4. Tính bền cấu trúc đất 1.4.4.1. Khái niệm Cấu trúc đất là sự sắp xếp các phần tử đất lại với nhau trong tính bền đoàn lạp. Tính bền của đất là sự liên kết của các hạt đất rất nhỏ, chúng được giữ chặt bởi chất hữu cơ, oxid sắt, carbonat, sét, hay khoáng silicat (Raymond W. Miller et al, 2001). Tính bền của đất được xem như là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng đất đai. Tính bền của đất có thể tác động mạnh mẽ đến đặc tính đất cả về hoá học và lý học (Lê Văn Khoa, 2003). Tính bền của tập hợp các phần tử đất là đặc tính cấu trúc quan trọng của đất. Nó đo lường mức độ chịu đựng của đất dưới tác động của mưa, các lực cơ giới khi cày bừa hoặc khi tưới nước (Trần Bá Linh, 2004). Cấu trúc của đất bị tác động mạnh mẽ bởi hoạt động của sinh vật trong đất và sự thay đổi trong hình thức quản lý sử dụng đất (Danniel Hillel, 1982). Đất có thành phần cơ giới trung bình và nặng (đất thịt trung bình, thịt nặng, đất sét) ở mức độ khá lớn phụ thuộc vào cấu trúc của chúng vì cấu trúc quyết định tới chế độ sinh học, chế độ không khí, chế độ nước nói riêng và chế độ dinh dưỡng cho đất. (Trần Kông Tấu, 2005; Chu Thị Thơm và ctv, 2006). Ở Việt Nam, đối với những loại đất có thành phần cơ giới nặng thì độ bền đoàn lạp trong nước thể hiện khá cao 84-99 %. Hệ số cấu trúc theo Fageler thay đổi từ 24-92 %. Đất xám bạc màu phát triển trên phù sa cổ có độ bền trong nước kém nhất, chỉ 5 %. Đất nâu đỏ trên bazan (Ferralsols) có tính chất cấu trúc tốt nhất, chúng có quan hệ chặt chẽ với hàm lượng sắt tổng số và sắt di động, có hàm lượng mùn cao (4,8 %) và dung tích hấp hấp phụ của đất Ferralsols cũng cao hơn cả (14 mgdl/100g đất) (Trần Kông Tấu và ctv, 2000). Ở những vùng trồng lúa có thể rất hữu ích khi xác định sức bền cơ học của đất đa cấu trúc và đất chưa thành thục vì các loại đất đó thường có tính chống chịu rất kém. Sức bền cơ học không chỉ thay đổi theo độ xốp mà còn theo lượng chất hữu cơ, hàm lượng sét và các tác nhân ximăng hoá hiện diện (Trần Kim Tính, 2003). 1.4.4.2. Nguồn gốc phát sinh cấu trúc đất Sự lắng kết tương hỗ của những chất keo: Những phần tử keo đất trong dung dịch phần lớn các trường hợp đều mang điện tích và có thế hiệu giữa những điện tích trái dấu của lớp ion cố định (lớp mây mixen bên trong) và những lớp ion bù gây nên thế điện động hoặc còn gọi là thế vị dzeta (ξ) của những phần tử hạt (Trần Kông Tấu, 2005). Keo tụ của những chất keo dưới ảnh hưởng của chất điện ly: Nhiều tác giả cho rằng khi có những cấu tử của chất hữu cơ dạng axit humic, với sự tham gia của các cation canxi, sắt (Fe3+) vào quá trình keo tụ thì sẽ hình thành tạo được những cấu trúc rất tốt. Chúng có độ bền cơ học, độ bền trong nước và có một độ xốp thích hợp, ở những mẫu tốt nhất độ xốp của đoàn lạp đạt đến 50%. Đây là những cấu trúc có chất lượng cao và rất quí về phương diện sản xuất nông nghiệp (Trần Kông Tấu, 2005). Vai trò của các quá trình hóa học, lý học, sinh học trong việc tạo và nâng cao độ bền cơ học, độ bền trong nước của những đoàn lạp: a .Về phương diện hóa học Ở một số khu vực có chế độ nước thay đổi, khi thì bị khô hạn, khi thì bị ngập ướt, quá trình khử phát triển và xuất hiện ở những khu vực đất bị ngập nước. Sắt có hóa trị hai hòa tan trong nước được hình thành, những dạng này cùng với dung dịch đất sẽ tẩm ướt những đoàn lạp. Về mùa khô, khi mực nước ngầm xuống sâu, đất được thông thoáng, FeO chuyển thành dạng Fe2O3 khó hòa tan, làm xi măng kết dính những đoàn lạp. Những cấu trúc như vậy có độ bền cơ học và độ bền trong nước cao nhưng độ xốp của đoàn lạp lại kém (độ xốp nhỏ hơn 40 %) bởi vì một phần thể tích khoảng hổng bị Fe(OH)3 dần dần chiếm lấy. Bên cạnh sắt, trong nhiều trường hợp tìm thấy CaCO3 đóng vai trò làm xi măng gắn kết các đoàn lạp. Những CaCO3 này hình thành từ những bicacbonat canxi theo phản ứng: Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 +H2O (khi đất khô) Hoặc Ca(HCO3)2 +CaO 2CaCO3 +H2O (Trần Kông Tấu, 2006). b. Về phương diện lý học Khi đất có độ ẩm thích hợp thì lực mao dẫn (lực mặt cong) và nước liên kết của đất chiếm một vai trò quan trọng trong việc hình thành cấu trúc đất. Khi đất bị khô dần và giảm độ ẩm, vai trò của nước thể hiện rõ rệt. Trong trường hợp như vậy những mặt cong và nước hấp phụ có khả năng thu hẹp những mao quản làm cho những nguyên tố cơ học xích lại gần nhau, sau đó xuất hiện càng mạnh những lực nguyên tử và phân tử giữa những nguyên tố cơ học đất. c. Vai trò của sinh học Độ bền nước, độ bền cơ học của đoàn lạp xuất hiện và phát triển nhờ những nêm dịch của những loài vi khuẩn khác nhau. Những đoàn lạp, cấu trúc đất được hình thành khi có sự tham gia của các quá trình sinh học có độ bền trong nước, độ bền hóa học khá cao và có một độ xốp thích hợp (Trần Kông Tấu, 2005). 1.4.4.3. Ảnh hưởng của cấu trúc đất lên đất trồng Trên các vùng đất trồng rau- màu cấu trúc đất sẽ có tác động rất mạnh mẽ. Nó quyết định trực tiếp đến tính thấm của đất, độ dẻo, dính, khả năng trữ nước và cung cấp dinh dưỡng cho sự phát triển của cây trồng (Pedro A.Sanchez, 1990). Chế độ nước, không khí và nhiệt ở đất có cấu trúc, kéo theo sự phát triển mạnh mẽ những quá trình sinh học, khả năng nitrat hóa và có khả năng chuyển hóa các hợp chất hữu cơ. Đất có cấu trúc tốt sẽ ít dính, do đó thuận lợi cho việc cày bừa và chăm sóc (Trần Kông Tấu, 2005). Ngược lại, đất không có cấu trúc có cấu tạo rời rạc, điều đó làm cho trạng thái đất quá chặt, dính, đường mao quản mỏng, nhỏ, độ xốp kém. Những đất như vậy có tính thấm nước kém, nước dự trữ trong đất sẽ rất ít, độ dẫn mao quản cao, nước dễ đưa lên bề mặt và mất nhiều do bốc hơi. Điều đó dẫn đến việc hình thành những lớp váng trên mặt ruộng, sau khi mưa những lớp váng này dễ bị cứng lại gây cản trở cây trồng và khi khô đất dễ bị nứt nẻ. Đất có cấu trúc kém hạn chế việc điều hoà chế độ nước và không khí trong đất ảnh hưởng tới quần thể sinh vật đất, quá trình tổng hợp và phân giải chất hữu cơ, cung cấp chất dinh dưỡng cho cây và tích luỹ mùn cho đất (Ngô Thị Hồng Liên, 2006). Ở các đất thịt, tác động của các hạt mưa có thể hình thành lớp váng cứng trên mặt đất. Lớp vỏ cứng trên mặt đất này có thể dầy vài milimet nhưng nó sẽ làm giảm khả năng thấm nước và tăng dòng chảy trên mặt gây xói mòn đất, làm giảm khả năng nẩy mầm và phát triển của cây trồng (Lê Văn Khoa và ctv, 2003). Sự hình thành nên lớp váng ở bề mặt (do sự bong đất mặt) thì thường được thấy nhiều hơn trên những vùng đất có hàm lượng thịt cao, hay cát mịn và hàm lượng sét của nó tương đối thấp (Trần Kim Tính, 2003). Chế độ nước, không khí và cả nhiệt độ ở đất không có cấu trúc bị thay đổi mạnh theo thời gian. Trong trạng thái ẩm, ở những lớp đất ướt tất cả những khoảng hổng đều bị nước chiếm, trong đất sẽ không có không khí hoặc rất ít, quá trình được đặc trưng chủ yếu là quá trình yếm khí, sức huy động dinh dưỡng bị kìm hãm, cây trồng bị “nghẹt thở” hay tổn thương do thiếu không khí (Nguyễn Văn Hoàng, 1989; Hồ Văn Thiệt, 2006). Đất càng khô thì tất cả các dạng nước mao quản sẽ bị mất rất nhanh. Những khoảng hổng của chúng bây giờ chủ yếu là do không khí chiếm, quá trình yếm khí được thay thế bằng quá trình háo khí làm cho mùn bị phân giải nhanh, khoáng hóa nhanh, dẫn đến làm cho cấu trúc càng kém hơn điều đó làm cho thực vật bị tổn thương và chết do thiếu nước (Brady, 1985) Đất không có cấu trúc sẽ rất cứng, chặt, lực cản khá cao (gần 1 kg/cm2 ), rễ cây mọc rất khó, phần lớn chỉ ở trên mặt, sản lượng thu hoạch kém (Trần Kông Tấu, 2005). Áp suất tối đa có thể sinh ra ở rễ cho hầu hết các cây trồng khoảng 3MPa. Điều này muốn nói rằng, rễ thì không thể tăng dài được ở đất có sức bền cơ học lớn hơn 3MPa, trừ khi đất có chứa tế khổng có đường kính lớn hơn đường kính của rễ (Trần Kim Tính, 2003). Việc canh tác làm phá huỷ cấu trúc đất sẽ làm giảm lượng tế khổng lớn trong đất và tăng các tế khổng nhỏ ở bề mặt của tầng canh tác ảnh hưởng đến tính thấm của đất (S.S Prihar et al, 1985). Ở đất sét sức bền cơ học tuỳ vào ẩm độ đất vì các loại đất này cứng khi khô và dẻo khi ướt. Đối với các đồng ruộng lúa sét nặng, rễ đậu nành không thể xuyên qua tầng đế cày có sét chặt do việc trục đất ở vụ trước (Trần Kim Tính, 2003). Sự kết cứng của đất tác động trực tiếp đến sự nẩy mầm của hạt giống, sự tăng trưởng của cây trồng, khả năng thoáng khí và thoát nước của đất. Tuy nhiên, ở một số loại đất ở Châu Âu điều này có thể được thay đổi bởi sự thêm vào một lượng các hydroxide sắt, nhôm vào trong đất như là tác nhân liên kết (Lê Văn Khoa, 2003). Môi trường tốt nhất cho sự tăng trưởng của cây trồng là đất có 50% tế khổng chứa đầy không khí và 50% tế khổng chứa đầy nước (Trần Kim Tính, 2003). Hình 6: Ảnh hưởng của việc làm đất lên cấu trúc đất Hình 5. Sự hình thành lớp váng do sự phá huỷ cấu trúc đất Hình 7: Sự đóng váng kết cứng bề mặt khi đất khô Hình 8: Ảnh hưởng của độ chặt đối với sự phát triển của rễ Phát triển cấu trúc bền Dễ bị vỡ vụn Vi đoàn lạp Cấu trúc giòn Cấu trúc hạt rời rạt Lớp vỏ đất cứng Tầng laterit và Các chất gắn kết khác Nhiều chất kết gắn hữu cơ và các cation thích hợp Nhiều chất hữu cơ Nhiều chất kết dính Vô cơ Nhiều cát Các chất gắn kết hoá học Nhiều sét Hình 9. Lớp vỏ đất cứng trong mối quan hệ với tính chất khác nhau của đất 1.5. Hoá học đất 1.5.1. Độ chua của đất pH đất là chỉ tiêu đánh giá quan trọng, vì nó thường ảnh hưởng trực tiếp đến cây trồng, vi sinh vật, vận tốc các phản ứng hoá học và sinh hoá trong đất, độ hữu dụng của các chất dinh dưỡng trong đất, hiệu quả của phân bón cũng phụ thuộc rất nhiều vào độ chua (Nguyễn Vy và Trần Khải, 1978; Ngô Ngọc Hưng và ctv, 2004). Theo Trần Thị Ba và ctv (1999), pH thích hợp cho sự phát triển của rau màu từ 5,5-7, ở pH này thì cây hấp thu dưỡng chất dễ dàng và các vi sinh vật đất cũng hoạt động tốt. Khi pH thấp từ 4,5-5, muốn trồng rau thì phải bón thêm vôi. Ở pH này sự khoáng hóa N kém, P hữu dụng, Ca, Mg thấp, các vi sinh vật gây hại hoạt động tốt hơn. Các yếu tố này đưa đến khả năng chống chịu những điều kiện bất lợi của đất kém, cây yếu, dễ bi sâu bệnh tấn công (Võ Thị Gương, 2004). Bảng 4: Thang đánh giá độ chua hiện tại cho đất trồng màu pH(H20) Phân loại <5,0 5,0 –7,5 > 7,5 Thấp (low) Tối hảo (option) Cao (high) (Washington State University – Tree Fruit Reasearch & Extension Center, 2001)(tỷ lệ đất: nước=1:2,5) Bảng 5: Thang đánh giá độ chua pH(KCl) pH(KCl) Đánh giá <3,0 3,0 – 4,5 4,6 – 5,5 5,6 – 6,4 >6,5 Rất chua Chua nhiều Chua vừa Chua ít Trung tính (Ngô Ngọc Hưng-soil, water, and plant Analysis Labotory, 2004) (tỉ lệ đất/KCl =1/2,5) 1.5.2. Chất hữu cơ 1.5.2.1. Khái niệm Chất hữu cơ là một thành phần cơ bản kết hợp với sản phẩm phong hoá từ đá mẹ để tạo thành đất. Chất hữu cơ là một đặc trưng để phân biệt đất với đá mẹ và một nguồn nguyên liệu để tạo nên độ phì nhiêu đất. (Nguyễn Thế Đặng và ctv, 1999). Hợp chất hữu cơ được tạo thành từ sự phân huỷ các xác bã thực vật nhờ vào quá trình hoá học và sinh học (Bolt et al, 1978) Chất hữu cơ góp phần cải thiện các tính chất lý, hoá và sinh học đất và cung cấp nhiều chất dinh dưỡng cho cây trồng (Prihar et al, 1985). Ở vùng nhiệt đới thường có hàm lượng chất hữu cơ thấp do kết quả của quá trình phong hoá mạnh làm chúng bị phân giải nhanh (Nguyễn Xuân Cự, 2005). Theo Đỗ Ánh (2002), ở đất rừng sau khi khai phá để trồng trọt thì chỉ số canh tác (biểu hiện bằng % mùn) ở đất trồng trọt chỉ bằng 18-20% đất rừng. Theo Trần Thành Lập (1999), đất Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) thường có hàm lượng chất hữu cơ vào độ trung bình. Đất xám bạc màu có hàm lượng hữu cơ rất thấp 0,3 -1,2%. Đất giàu hữu cơ nhất ở ĐBSCL là đất than bùn, có hàm lượng hữu cơ đến 25%, đất phèn cũng giàu chất hữu cơ ở tầng mặt. Đất có hàm lượng hữu cơ cao thường tạo ra những khối đất lớn hơn, mạnh hơn và ổn định có khả năng chống lại sự nén dẽ. Chất hữu cơ có tác dụng kết dính các hạt đất lại với nhau tạo nên kết cấu đất tăng khả năng giữ nước, giữ các chất dinh dưỡng của đất, điều hoà chế độ nhiệt, và không khí của đất cho vi sinh vật phát triển và hoạt động hữu ích cho cây trồng (Mai Văn Quyền và ctv, 2005). Trong đất hàm lượng chất hữu cơ cao làm tăng ẩm độ đất, cải thiện cấu trúc đất tăng khả năng đệm của đất (Charles A. Black, 1993). Tốc độ phân hủy chất hữu cơ và khoáng hóa của các thành phần hữu cơ trong đất có cấu trúc thô nhanh hơn đất có cấu trúc mịn (VanVeen và Kuikman, 1990). Chất hữu cơ trong đất có liên quan chặt với N tổng số trong đất (Stevenson, 1982) nhưng đạm hữu dụng lại tương quan không cao với chất hữu cơ hoặc đạm tổng số trong đất (Sim et al, 1967; Cassman, 1996). 1.5.2.2. Quá trình chuyển hoá chất hữu cơ trong đất Sự biến đổi và chuyển hoá các xác hữu cơ trong đất là một quá trình sinh thái phức tạp, được thực hiện với sự tham gia trực tiếp của vi sinh vật đất và của động vật, oxy không khí và nước. Như vậy, xác hữu cơ trong đất chịu sự tác động của hai quá trình song song tồn tại, tuỳ thuộc điều kiện ngoại cảnh, hệ vi sinh vật và loại xác hữu cơ mà quá trình này hay quá trình kia chiếm ưu thế. Hai quá trình đó là: quá trình khoáng hoá chất hữu cơ và quá trình mùn hoá chất hữu cơ (Nguyễn Thế Đặng và ctv, 1999). Khoáng hoá nhanh Xác hữu cơ Các hợp chất khoáng Các hợp chất mùn Khoáng hoá từ từ Mùn hoá Hình 10: Sự chuyển hoá chất hữu cơ trong đất 1.5.2.3 Ảnh hưởng của chất mùn trên các tiến trình vật lý đất Cải thiện cấu trúc đất - Ảnh hưởng trực tiếp do làm mất độ cứng của đất, chất mùn trong phân hữu cơ có tác dụng gắn kết các hạt keo nhỏ lại với nhau, tạo nên cấu trúc bền vững, làm cải thiện độ xốp của đất, hạn chế sự rửa trôi, xói mòn đất, làm cho cây thu hút các ion dinh dưỡng dễ dàng hơn. - Ảnh hưởng gián tiếp do sự hoạt động của vi sinh vật, làm cho cấu trúc trở nên tốt hơn (Ngô Ngọc Hưng và ctv, 2004) - Khi đất có nhiều chất hữu cơ giúp đất có cấu trúc tốt nhờ khả năng kết nối các phân tử cơ học với nhau tạo thành các đoàn lạp có độ bền cao hơn. Đất có cấu trúc làm cho đất thoáng khí và điều hòa nhiệt độ đất giúp rễ cây trồng phát triển và trao đổi khí được tốt hơn (Hamblin, 1985). Đối với loại đất khoáng tầng mặt thoát nước tốt thì hợp chất hữu cơ biến động từ 1-6% (Brady et al, 1996). Ngoài ra, hàm lượng chất hữu cơ đất và độ bền cấu trúc liên quan chặt chẽ với nhau. Sự suy giảm chất hữu cơ trong đất đưa đến sự giảm độ xốp và tăng dung trọng đất (Tisdall Oades, 1982). Ở đất không cacbonat chứa hàm lượng mùn thấp hơn 3,4 % thì cấu trúc đất bị suy giảm nhiều hơn so với đất có chứa 4,3 % mùn có cấu trúc bền. Hơn nữa, chất mùn có vai trò quan trọng trong sự hình thành cấu trúc và duy trì độ bền cấu trúc đất. Chất mùn kết gắn các phân tử cơ học với nhau tạo thành các đoàn lạp có độ bền với xói mòn và các ngoại lực khác tác động vào đất (Lê Văn Khoa và ctv, 2003). Tùy thuộc vào loài thực vật và tỷ lệ C/N của chúng sẽ liên quan đến tốc độ phân hủy của vi sinh vật. Cây họ đậu có hiệu quả tốt trong việc làm ổn định cấu trúc đất (Cochrance and Aylmore, 1994). Gia tăng khả năng giữ nước của đất - Ảnh hưởng trực tiếp bởi sự liên kết nước với chất hữu cơ. - Ảnh hưởng gián tiếp bởi sự cải thiện cấu trúc đất. Cải thiện độ thoáng khí của đất - Cung cấp oxy cho rễ. - Tạo ra con đường thoát CO2 từ không gian rễ. Làm gia tăng nhiệt độ đất: - Ảnh hưởng trực tiếp do mùn có màu sẫm, làm tăng sự hấp thu nhiệt của đất. - Ảnh hưởng gián tiếp do cải thiện cấu trúc đất (Ngô Ngọc Hưng và ctv, 2004). Bảng 6. Thang đánh giá chất hữu cơ của Lê Văn Căn (27/5/1998) Hàm lượng chất hữu cơ (%) Đánh giá < 1 1 – 2 2- 3 3 -5 >5 Rất nghèo Nghèo Trung bình Khá Giàu 1.5.2.4 Ảnh hưởng của chất mùn trên các tiến trình hoá học của đất Chất hữu cơ có liên quan với thành phần hoá học đất. Chất hữu cơ đất là nguồn dinh dưỡng thực vật đáng kể, trong đất lúa ngay cả khi có bón phân thì có khoảng 50%-80% N là từ chất hữu cơ trong đất. Tàn dư cây trồng có ý nghĩa lớn trong việc trả lại dinh dưỡng cho đất (Nguyễn Tử Siêm và ctv, 2000) Mặt khác, phân bã bùn có hiệu quả rất cao đối với cây trồng cạn, đặc biệt là trên nền đất tương đối nghèo dinh dưỡng, nghèo chất hữu cơ (Dương Minh Viễn và ctv, 2005) Chứa các dưỡng chất tại bề mặt của chúng dưới dạng trao đổi - Làm gia tăng khả năng trao đổi cation, vì vậy -Làm giảm khả năng trực di các cation, điều này quan trọng trên các loại đất chứa sét - Làm gia tăng khả năng đệm các chất dinh dưỡng, chủ yếu N, P, S. Vì vậy, làm gia tăng hiệu quả của phân hoá học. Cung cấp chất dinh dưỡng và năng lượng - Cung cấp CO2 cho sự quang tổng hợp chất hữu cơ. - Cung cấp chất dinh dưỡng khoáng, đặc biệt là chất đạm, lân, lưu huỳnh và các nguyên tố khác. - Cung cấp các chất dinh dưỡng hữu cơ: đường, các amino acid. Sự phân huỷ chất mùn hay chất dinh dưỡng khoáng vô cơ: - Trực tiếp qua sự tiết ra độ chua của vi sinh vật, giải phóng chất dinh dưỡng dự trữ. - Gián tiếp bởi sự tấn công của acid được tạo thành trong sự phân huỷ chất mùn. Sự bón phân hữu cơ và các tác nhân hoạt động trong đất (Ngô Ngọc Hưng và ctv, 2004). 1.6. Đặc điểm vùng nghiên cứu 1.6.1. Vị trí địa lý Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL ), trãi dài từ 8030’ đến 110 vĩ Bắc, từ 104030’ đến 1070 kinh Đông, chiếm toàn bộ phía Nam lãnh thổ của cả nước, thuộc hạ lưu sông Mêkông với ba mặt giáp biển (Nguyễn Mỹ Hoa, 2003). Phía Tây giáp Vịnh Thái Lan, phía Đông và Nam giáp biển Đông, phía Bắc giáp miền Đông Nam Bộ (thành phố Hồ Chí Minh), phía Tây Bắc giáp với Campuchia (Trần Bá Linh, 2004 ). Hình 11.Vị trí Đồng bằng sông Cửu Long Hình 12. Các tỉnh ở Đồng bằng sông Cửu Long Đây là đồng bằng bồi đắp bởi phù sa sông Cửu Long, con sông dài 4.000km có nguồn gốc từ Tây Tạng mang phù sa bồi đắp kết hợp với tác động của biển tiến và lùi đã để lại những trầm tích biển, đặc biệt là các giồng cát chạy song song bờ biển như hiện nay (Võ Tòng Xuân, 1984). Phía Đông và phía Bắc là khu vực đất trầm tích phù sa cổ với độ cao tương đối cao khoảng từ 4-5m so với mực nước biển. Phía Tây và phía Nam thì độ cao ở mức trung bình khoảng 0,5m điển hình ở các vùng Đồng Tháp Mười (Long An, Tiền Giang, Đồng Tháp). Độ cao của những con đê và cồn cát khoảng 3 - 5m, trong khi ở khu vực phía Bắc (Thất Sơn, An Giang) và Đông-Nam (Hà Tiên, Kiên Giang) thì cao hơn. Cao nhất là đỉnh núi Cấm (780m). Nhìn chung, độ cao trung bình ở Đồng bằng sông Cửu Long là khoảng 2m và hầu hết là đồng bằng. 1.6.2. Điều kiện tự nhiên Đồng bằng sông Cửu Long thuộc hạ lưu sông Mêkông bao gồm 13 tỉnh, thành: Long An, Tiền Giang, Đồng Tháp, Vĩnh Long, Bến Tre, Trà Vinh, An Giang, Kiên Giang, Hậu Giang, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau và Thành phố Cần Thơ. Với tổng dân số Đồng bằng khoảng 16,7 triệu người (chiếm 20 % của cả nước). Nơi đây được xem là Đồng bằng trọng điểm của cả nước với tổng diện tích đất tự nhiên gần 4 triệu ha (chiếm 7,9 % diện tích của vùng châu thổ và gần 5% lưu vực sông Mêkông). Là vựa lúa lớn nhất ở Việt Nam, phân phối khoảng 47,4 % sản lượng nông nghiệp của cả nước, 50 % sản lượng lương thực của cả nước (16,07 triệu tấn) và 60 % sản lượng cây ăn trái của cả nước (Aicaf, 1996). Trong số gần 4 triệu ha đất tự nhiên thì diện tích đất nông nghiệp chiếm khoảng 74,8 % (2,9 triệu ha), rừng chiếm khoảng 8,5 % (337.800 ha) (Trần Bá Linh, 2004). Đồng bằng sông Cửu Long có khoảng 1.826.000 ha đất trồng lúa, đất chuyên canh màu, cây công nghiệp ngắn ngày 127.000 ha, đất cây lâu năm 348.000 ha, đất mặn sử dụng vào nông nghiệp 144.941 ha (Trần Thanh Cảnh, 2000). 1.6.3. Khí hậu – thủy văn Khí hậu Đồng bằng sông Cửu Long là loại khí hậu gió mùa với hai mùa rõ rệt: mùa mưa và mùa khô. Mùa khô bắt đầu từ tháng 12 và kết thúc vào tháng 4 năm sau, mùa mưa bắt đầu tháng 5 và kết thúc tháng 11 với số ngày mưa trung bình là 20 ngày/tháng. Lượng mưa hằng năm là khoảng 1.600mm. Lượng nước cao nhất xuất hiện vào mùa lũ (tháng 8-tháng 10) khoảng 2.000 - 2.500mm; và thấp nhất vào mùa khô (tháng 3 đến tháng 5) (Nguyễn Mỹ Hoa, 2003). Nhiệt độ trung bình thường cao, nhiệt độ trung bình hàng tháng 250C đến 280C. Sự chênh lệch rõ rệt nhất giữa tháng nóng nhất và tháng lạnh nhất là 50C, số giờ nắng là khoảng 2.260-2.700 giờ nắng/năm. Nhìn chung, khí hậu ở ĐBSCL thì thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp (Trần Bá Linh, 2004). 1.7. Các loại đất chính ở Đồng bằng sông Cửu Long Theo Tôn Thất Chiểu và ctv (1991), Đồng bằng sông Cửu Long có diện tích tự nhiên: 3.933.132 ha, có tám nhóm đất chính: Nhóm đất Diện tích (ha) Phần trăm (%) 1. Đất cát 43.318 1,1 2. Đất mặn 744.547 19,1 3. Đất phèn 1.600.263 41,1 3.1.Đất phèn tiềm tàng 421.867 10,7 3.2. Đất phèn hoạt động 1.178.396 30,1 4. Đất phù sa 1.184.857 30,4 5. Đất lầy và than bùn 24.027 0,6 6. Đất xám 134.656 3,5 7. Đất đỏ vàng 2.420 0,06 8. Đất xói mòn 8.787 0,2 CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN – PHƯƠNG PHÁP 2.1. Phương tiện 2.1.1 Địa điểm nghiên cứu Đề tài: “Đánh giá sự tương quan giữa tính bền cấu trúc và các đặc tính đất trồng rau màu ở Đồng bằng sông Cửu Long” được thực hiện trên các vùng trồng rau màu chính ở Đồng bằng sông Cửu Long bao gồm: huyện Trà Cú, Cầu Kè (Trà Vinh); huyện Long Mỹ - Hậu Giang; huyện Cai Lậy, Chợ Gạo, Châu Thành (Tiền Giang); Vĩnh Hưng, Mộc Hóa (Long An); Bình Thủy, Phong Điền (Thành phố Cần Thơ); Chợ Mới – An Giang; Bình Minh – Vĩnh Long; Lấp Vò – Đồng Tháp; Mỹ Xuyên – Sóc Trăng. 2.1.2. Thời gian thực hiện Đề tài được thực hiện từ 01/3/2007 - 15/7/ 2007 tại phòng thí nghiệm Hoá lý - Bộ môn Khoa Học Đất và Quản Lý Đất Đai, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học ứng dụng -trường Đại học Cần Thơ. 2.1.3. Mẫu thí nghiệm và các phương tiện hỗ trợ Mẫu đất: 20 mẫu đất được lấy ở tầng mặt canh tác 0-20cm từ những ruộng trồng hoa màu chuyên canh. Mỗi loại đất được làm khô không khí, nghiền và qua rây (8mm, 2mm, 1mm, 0,5mm) tùy theo yêu cầu của từng chỉ tiêu phân tích khác nhau. Dụng cụ, hóa chất: Sử dụng các dụng cụ và hóa chất trong phòng phân tích Hóa – lý đất của Bộ môn Khoa học đất và Quản lý đất đai. Máy tính và các phần mềm chương trình thống kê được sử dụng để tính toán và đánh giá số liệu. 2.2. Phương pháp thực hiện 2.2.1. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu vật lý đất 2.2.1.1. Tính bền cơ học đất Tính bền cơ học đất được xác định bằng phương pháp rây khô và rây ướt theo quy trình của Đại học Gent, Bỉ (Verplancke, 2002). Sự sai khác giữa đường kính trọng lượng trung bình của rây khô và rây ướt (MWD dry và MWD wet) được tính toán. Đường kính lớn nhất + đường kính nhỏ nhất 2 2 MWD =Σ Khối lượng ban đầu (+/- 200gram) Khối lượng đất * - Chỉ số không bền (Instability index -IS) = MWD dry – MWD wet 1 MWD dry – MWD wet - Chỉ số bền (Stability index (SI) = - % của tập hợp >2mm - Tính bền cấu trúc - Stability Quotient (SQ) = SI* % của tập hợp >2mm (Structural stability) 2.2.1.2. Thành phần cơ giới đất Được thực hiện theo phương pháp ống hút Rhobinson. Hình 13: Hệ thống ống hút Rhobinson 2.2.2. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu hóa học 2.2.2.1. pH (H2O) + pHH2O: trích bằng nước (1/2,5) và đo bằng pH kế. Hình 14. Máy đo pH 2.2.2.2 Chất hữu cơ Chất hữu cơ trong đất được xác định theo phương pháp Walkley- Black. Dựa trên nguyên tắc oxy hoá chất hữu cơ bằng K2Cr2O7 trong môi trường H2SO4 đậm đặc, sau đó chuẩn độ lượng dư K2Cr2O7 bằng FeSO4 0.1N. CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ THẢO LUẬN 3.1. Đặc điểm canh tác rau màu ở Đồng bằng sông Cửu Long Vùng Đồng bằng sông Cửu Long là vùng có điều kiện tự nhiên thuận lợi cho việc sản xuất nông nghiệp. Với tổng diện tích gần 4 triệu ha đất tự nhiên, là vùng trọng điểm của cả nước về sản lượng lương thực thực phẩm. Trong những năm gần đây đời sống của người dân nâng lên một cách đáng kể vì thế nhu cầu dinh dưỡng ngày càng nâng cao. Do đó, nhiều mô hình canh tác nhằm nâng cao mức sống của con người đã được cải thiện. Bên cạnh đó việc chuyển dịch cơ cấu kinh tế từ độc canh cây lúa chuyển sang chuyên canh hay đa canh những vùng trồng màu cho hiệu quả hơn hẳn, người dân sớm an cư lạc nghiệp, ổn định sản xuất và đời sống. Do hiệu quả của việc canh tác rau màu trong thời gian gần đây nhiều tỉnh trong khu vực Đồng bằng sông Cửu Long đang tăng cường chuyển giao khoa học kỹ thuật nông nghiệp, khuyến nông, du nhập các giống cây trồng mới có nhiều ưu điểm, khuyến khích nông dân trồng rau màu theo ngưỡng an toàn đáp ứng được tiêu chí về vệ sinh an toàn thực phẩm phù hợp với xu thế mới trong nhu cầu thị trường. Với việc chuyển dịch cơ cấu cây trồng hợp lý, hiện nay diện tích canh tác rau màu đã tăng lên một cách đáng kể như: Tỉnh Long An nhờ chuyển dịch cơ cấu cây trồng hợp lý, toàn Tỉnh canh tác được hơn 10.300 ha rau màu các loại. Nông dân đã tận dụng khai thác được vùng đất xám, nguồn nước ngầm chuyển đổi các loại cây hoa màu trồng trên đất lúa. Hình thức canh tác chủ yếu của vùng là các loại rau như: sà lách soong, rau húng lợi nhuận từ 15 đến 25 triệu đồng/ha màu (Trung tâm khuyến nông tỉnh Long An, 2007). Riêng đối với các tỉnh khác như: Sóc Trăng phần lớn tập trung ở các huyện Thạnh Trị gần 3.861 ha màu chiếm tỷ lệ 15% diện tích đất canh tác; huyện Mỹ Xuyên có trên 8 ha gieo trồng các loại rau như: cà tím, bắp cải, hẹ… (Phòng Nông nghiệp huyện Mỹ Xuyên); huyện Vĩnh Châu có trên 22 ha canh tác rau màu đạt lợi nhuận từ 3 - 4 triệu đồng/công/vụ (Phòng Nông nghiệp huyện Vĩnh Châu); huyện Châu Thành tỉnh Tiền Giang cũng đã xây dựng vùng chuyên canh màu có diện tích 1.000 ha trên đất giồng cát hoặc đất trồng lúa kém hiệu quả trước đây (Trạm khuyến nông huyện Châu Thành). 3.2. Tính chất đất trồng rau màu tại các vị trí nghiên cứu 3.2.1. Tính chất hóa học đất 3.2.1.1. pHH2O Kết quả phân tích pHH2O trong đất được thể hiện trong hình 15. Qua kết quả trên ta thấy giá trị pH tại địa điểm nghiên cứu trên đất trồng rau màu ở Đồng bằng sông Cửu Long phần lớn có pH thấp chiếm 80% trong tổng số các giá trị pH tại điểm khảo sát. Điều này phù hợp với nhận định của Ngô Ngọc Hưng (2004) khi đánh giá độ chua hiện tại của đất trồng màu ở Đồng bằng sông Cửu Long là đất ở Đồng bằng sông Cửu Long thường có pH thấp. Đất phù sa không phèn có pH = 4,0 – 5,5. Đất có pH thấp nhất là đất phèn có thể < 3. Tuy nhiên, kết quả phân tích còn cho thấy có bốn vị trí pH đạt giá trị tối hảo (từ 5,9 đến 6,4) tập trung ở các vị trí lấy mẫu tại Trà Cú – Trà Vinh (5,9); Bình Thủy 1 – Cần Thơ (6,3); và Mỹ xuyên 2 – Sóc Trăng (6,4). Nguyên nhân là do các vị trí trên đều nằm trong khu vực đất phù sa nên giá trị pH được đánh giá là thích nghi cho canh tác rau màu. Theo Trần Thị Ba và ctv (1999), pH thích hợp đất trồng rau màu là 5,5 – 7. Do đó, đối với đất trồng rau màu để có năng suất tốt thì cần cải thiện độ chua của đất như bón vôi để cải tạo độ chua của đất. 3.2.1.2. Chất hữu cơ Theo Lê Văn Khoa và ctv (2000), chất hữu cơ là chỉ tiêu đánh giá về độ phì nhiêu của đất, nó ảnh hưởng đến nhiều tính chất đất như khả năng cung cấp dinh dưỡng, khả năng hấp phụ, giữ nhiệt và kích thích sinh trưởng cây trồng. Trong đất hàm lượng chất hữu cơ cao làm tăng ẩm độ đất, cải thiện cấu trúc đất tăng khả năng đệm của đất (Charles A. Black, 1993). Kết quả phân tích chất hữu cơ trên các vùng đất trồng rau màu ở Đồng bằng sông Cửu Long được thể hiện qua hình 16. Qua kết quả phân tích trên ta thấy đa số các vùng đất trồng rau màu ở Đồng bằng sông Cửu Long đều nghèo chất hữu cơ. Hàm lượng chất hữu cơ tại Bình Thủy 2 là cao nhất (5,33%) được đánh giá ở mức giàu. Có ba vị trí đạt ở mức khá là: Long Mỹ - Hậu Giang (4,17%); Bình Minh 1 – Vĩnh Long (4,00%); và Phong Điền – Cần Thơ (4,50%) chiếm 15 % trong tổng số các vị trí nghiên cứu. Chất hữu cơ đạt ở mức trung bình chiếm 25% trong tổng số các địa điểm nghiên cứu và đạt ở mức nghèo đến rất nghèo chiếm 55% trong tổng số các vị trí nghiên cứu. Nguyên nhân dẫn đến sự giảm hàm lượng chất hữu cơ ở các vị trí nghiên cứu là do quá trình canh tác rau màu lâu năm nhưng người dân không bón phân hữu cơ mà chỉ bón phân vô cơ. Theo Brady (2002) việc thâm canh nhiều vụ liên tục trong năm và việc không bón phân hữu cơ làm cho đất ngày càng bị thoái hoá nghiêm trọng. Hàm lượng chất hữu cơ trong đất ảnh hưởng đến hoạt động của vi sinh vật. Nếu hàm lượng chất hữu cơ giảm thì nguồn thức ăn cho vi sinh vật cũng giảm từ đó ảnh hưởng đến độ bền đoàn lạp. 3.2.2. Tính chất vật lý đất 3.2.2.1. Thành phần cơ giới đất Kết quả phân tích thành phần cơ giới theo phương pháp ống hút Rhobinson và dựa vào tam giác sa cấu đất phân loại theo Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA) được thể hiện qua bảng 7. Bảng 7. Thành phần cơ giới của các vùng đất trồng rau màu ở Đồng bằng sông Cửu Long Vị trí nghiên cứu % Cát % Thịt % Sét Phân loại (USDA) Bình Minh 1 - Vĩnh Long 7 42 51 Sét pha thịt Bình Minh 2 - Vĩnh Long 6 54 40 Sét pha thịt Bình Thuỷ 1 - Cần Thơ 16 33 51 Sét Bình Thuỷ 2 - Cần Thơ 13 36 51 Sét Cai Lậy-Tiền Giang 7 33 60 Sét Cầu Kè- Trà Vinh 13 37 50 Sét Châu Thành - Tiền Giang 8 41 51 Sét pha thịt Chợ Gạo 1 - Tiền Giang 11 37 52 Sét Chợ Gạo 2 - Tiền Giang 7 38 55 Sét Chợ Mới - An Giang 10 37 53 Sét Lấp Vò - Đồng Tháp 2 69 29 Thịt trung bình pha sét Long Mỹ- Hậu Giang 5 44 51 Sét pha thịt Mộc Hoá 1 - Long An 14 60 26 Thịt trung bình Mộc Hoá 2 - Long An 17 60 23 Thịt trung bình Mỹ Xuyên 1 - Sóc Trăng 4 46 50 Sét pha thịt Mỹ Xuyên 2 - Sóc Trăng 15 45 40 Sét pha thịt Phong Điền - Cần Thơ 3 42 55 Sét pha thịt Trà Cú - Trà Vinh 7 46 47 Sét pha thịt Vĩnh Hưng 1 - Long An 10 50 40 Sét pha thịt Vĩnh Hưng 2 - Long An 32 51 17 Thịt nhẹ Kết quả phân tích trên cho thấy đa số các loại đất trồng rau màu đều có thành phần cấp hạt sét cao. Phần trăm sét dao động từ 17% đến 60%. Phần trăm cấp hạt sét cao nhất tại Cai Lậy – Tiền Giang (60%), phần trăm sét ≥ 50% chiếm khoảng 60% trong tổng số các vị trí nghiên cứu tập trung chủ yếu ở Tiền Giang, Cần Thơ, Hậu Giang, An Giang, Trà Vinh. Phần trăm cấp hạt cát tại các vị trí nghiên cứu tương đối thấp, cao nhất là vùng đất phù sa cổ tại Vĩnh Hưng 2 – Long An (32%) và tại Mộc Hóa 2 – Long An (17%). 3.2.1. Tính bền cấu trúc đất Tính bền của đất được xem như là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng đất đai. Tính bền của đất có thể tác động mạnh mẽ đến đặc tính đất cả về hoá học và lý học (Lê Văn Khoa, 2003). Độ bền đoàn lạp hay tính bền của tập hợp các phần tử đất là đặc tính cấu trúc quan trọng của đất giúp đo lường mức độ chịu đựng của đất dưới tác động của mưa, các lực cơ giới khi cày hoặc hoạt động tưới nước. Trên vườn cây ăn trái độ bền đoàn lạp cao giúp đất ít bị rữa trôi hoặc đóng váng trong quá trình tưới, khả năng thấm và thoát nước tốt giúp giảm ảnh hưởng của bệnh hại (Võ Thị Gương và ctv, 2005). Tính bền cấu trúc đất phụ thuộc vào hàm lượng của chất hữu cơ, hàm lượng sét và các oxit sắt (Trần Kim Tính, 2003). Kết quả phân tích tính bền cấu trúc trên các vùng đất trồng rau màu ở Đồng bằng sông Cửu Long được thể hiện trong hình 17. Kết quả phân tích cho thấy tính bền cấu trúc đất khác nhau giữa các vùng canh tác rau màu khác nhau. Tính bền đạt giá trị >100 chiếm 45% trong tổng số các vị trí nghiên cứu đất trồng rau màu ở Đồng bằng sông Cửu Long tập trung các vùng Trà Vinh, Tiền Giang, Cần Thơ, Vĩnh Long. Tính bền cấu trúc đạt giá trị ở mức từ > 50 và < 100 chiếm 50% trong tổng số các vùng trồng rau màu được nghiên cứu. Và tính bền đạt giá trị ở mức thấp <50 chiếm 5% trong các vị trí nghiên cứu. Tính bền đạt giá trị cao nhất là tại Long Mỹ- Hậu Giang (145,02) điều đó cho thấy đất tại Long Mỹ có độ bền đoàn lạp cao nhất. Nguyên nhân là do đất tại Long Mỹ có phần trăm cấp hạt sét chiếm rất cao (51%), sét là hạt có đường kính nhỏ nhất nhưng lực liên kết rất lớn. Mặt khác, hàm lượng chất hữu cơ đạt ở mức khá (4,17%). Theo Trần Kim Tính (2003) thì chất hữu cơ có vai trò như là tác nhân liên kết nên trong đất hàm lượng hữu cơ cao có tác dụng gắn kết các phân tử đất lại với nhau làm cho đất không bị nén chặt và có cấu trúc tốt. Tại Chợ Gạo 2- Tiền Giang có phần trăm cấp hạt sét cao 55% nhưng tính bền chỉ đạt 107,57 nếu so với Long Mỹ thì hàm lượng sét cao hơn nhưng tính bền lại thấp hơn. Nguyên nhân là do tại Chợ Gạo 2 ta thấy hàm lượng chất hữu cơ rất nghèo chỉ chiếm 1,57% do đó tuy hàm lượng sét cao nhưng chất hữu cơ nghèo từ đó dẫn đến độ bền đoàn lạp của đất thấp hơn. Các vị trí khác như Cầu Kè, Trà Cú (Trà Vinh) và Chợ Gạo 1 – Tiền Giang đều cho kết quả tương tự. Các vị trí Bình Thủy 2, Phong Điền (Cần Thơ), Bình Minh 1 – Vĩnh Long mặc dù có hàm lượng sét và chất hữu cơ khá cao nhưng tính bền gần như tương đương với các vị trí Cầu Kè, Trà Cú (Trà Vinh), Chợ Gạo 1 (Tiền Giang). Điều này được giải thích là do kỹ thuật làm đất của người dân, nông dân làm đất quá nhuyễn làm cho đoàn lạp trong đất bị ảnh hưởng. Riêng đối với đất tại Lấp Vò - Đồng Tháp đây là vùng canh tác màu nhiều năm, nông dân không sử dụng phân hữu cơ nên hàm lượng chất hữu cơ chỉ chiếm 1% xếp ở mức rất nghèo nên khả năng liên kết các hạt đất giảm. Thêm vào đó thành phần cơ giới tại vùng đất này có hàm lượng thịt là chủ yếu chiếm 69% trong tổng thành phần ba cấp hạt. Do đó, khi canh tác trên đất thịt trong điều kiện làm đất thì sẽ dễ làm vỡ cấu trúc. Ngoài ra, trong quá trình canh tác người dân làm đất quá nhuyễn làm phá vỡ đoàn lạp của đất cũng là nguyên nhân làm cho tính bền của đất vùng này thấp. Một số vị trí khác như Vĩnh Hưng 2, Mộc Hóa 2 (Long An), Bình Minh 2 (Vĩnh Long) có hàm lượng chất hữu cơ trong đất nghèo cũng làm cho kết quả tính bền thấp. Các vị trí còn lại như Mộc Hóa 1 – Long An, Châu Thành – Tiền Giang, Mỹ Xuyên 2 – Sóc Trăng, Vĩnh Hưng 1- Long An, Chợ Mới – An Giang, Bình Thủy 1 – Cần Thơ cho thấy tính bền tăng lên khi hàm lượng chất hữu cơ tăng lên. 3.3. Sự tương quan giữa tính bền cấu trúc và các đặc tính của đất trồng rau màu 3.3.1. Sự tương quan giữa tính bền cấu trúc và % cấp hạt sét Hàm lượng sét có vai trò rất quan trọng đối với tính bền cấu trúc. Các hạt có kích thước càng nhỏ sẽ có tỷ lệ bề mặt tiếp xúc cao. Điều này làm cho khả năng kết dính, khả năng liên kết tốt hơn. Do đó, khi đất có hàm lượng sét cao thì sự liên kết giữa các hạt đất lớn, điều đó đã giúp cho các hạt đất liên kết chặt hơn nên tính bền cơ học của đất bền hơn. Kết quả thống kê sự tương quan giữa tính bền cấu trúc và phần trăm hàm lượng cấp hạt sét được thể hiện như hình 18 y = 1,8548x + 15,291 R 2 = 0,6557 0 20 40 60 80 100 120 140 160 0 10 20 30 40 50 60 70 % Sét Tính bền (SQ) Hình 18. Đồ thị biểu diễn sự tương quan giữa tính bền cấu trúc và % Sét Qua kết quả thống kê cho thấy giữa tính bền cấu trúc và hàm lượng sét có mối tương quan chặt theo phương trình đồng biến (y=1,8548x +15,291, R2 = 0,6557). Điều này cho thấy hàm lượng sét ảnh hưởng rất lớn đến tính bền của đất, khi hàm lượng sét càng gia tăng thì tính bền cấu trúc của đất càng cao. 3.3.2. Sự tương quan giữa tính bền cấu trúc và % cát và thịt Kết quả phân tích sự tương quan giữa phần trăm cấp hạt cát và thịt với tính bền cấu trúc cho thấy giữa tính bền cấu trúc và % cát và thịt có mối tương quan chặt nghịch biến (y= -1,8548x + 200,77; R2 = 0,6557) được thể hiện ở hình 19 y = -1,8548x + 200,77 R 2 = 0,6557 0 20 40 60 80 100 120 140 160 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 % cát và thịt Tính bền (SQ) Hình 19. Đồ thị biểu diễn sự tương quan giữa tính bền cấu trúc và % cát và thịt Qua kết quả trên cho thấy khi hàm lượng cát và thịt tăng thì tính bền càng giảm. Điều này cũng cho thấy trong quá trình canh tác nếu đất có hàm lượng cát và thịt nhiều thì lực liên kết giữa các hạt đất càng giảm từ đó làm cho tập hợp đất dễ bị phá vỡ và dẫn đến tính bền của đất kém. 3.3.3. Sự tương quan giữa tính bền cấu trúc và % thịt Kết quả phân tích tính bền cấu trúc và phần trăm cấp hạt thịt ta thấy giữa tính bền cấu trúc và phần trăm cấp hạt thịt có sự tương quan nghịch biến theo phương trình (y=-1,9975x+188; R2 =0,5058) được thể hiện trong hình 20. y = -1,9975x + 188 R 2 = 0,5058 0 20 40 60 80 100 120 140 160 0 10 20 30 40 50 60 70 80 % Thịt Tính bền (SQ) Hình 20. Đồ thị biểu diễn sự tương quan giữa tính bền cấu trúc và % Thịt Kết quả trên cho thấy khi hàm lượng thịt càng cao thì tính bền cấu trúc càng giảm. So với sự tương quan giữa tính bền và tổng % cát và thịt được thể hiện trong hình 19 cho thấy sự tương quan này kém chặt hơn so với phần trăm của cả cát và thịt (y= -1,8548x + 200,77; R2 = 0,6557) vì khi trong đất có thêm hàm lượng cát mà thành phần cấp hạt cát có kích thước lớn nên lực liên kết của các hạt đất giảm nên làm cho tính bền cấu trúc giảm. Điều này phù hợp với nhận định của Trần Kim Tính (2003): khi hàm lượng thịt trong đất tăng cao thì việc canh tác được dễ dàng nhưng lại làm cho tập hợp đất dễ vỡ nên ảnh hưởng cây trồng ở những vụ tiếp theo. 3.3.4. Sự tương quan giữa tính bền cấu trúc và hàm lượng chất hữu cơ Chất hữu cơ có vai trò trong việc cải thiện các tính chất lý, hoá và sinh học đất và cung cấp nhiều chất dinh dưỡng cho cây trồng (Prihar et al, 1985). Chất hữu cơ giúp duy trì tính bền cấu trúc đất do nó có tác dụng gắn kết các hạt đất lại với nhau, tạo nên cấu trúc bền vững, làm cải thiện độ xốp của đất, hạn chế sự rửa trôi, xói mòn đất, giúp cho cây thu hút dinh dưỡng dễ dàng hơn. Kết quả phân tích mối tương quan giữa tính bền cấu trúc và hàm lượng chất hữu cơ được thể hiện trong hình 21. y = 15,412x + 62,605 R 2 = 0,5023 0 20 40 60 80 100 120 140 160 0 1 2 3 4 5 6 % Chất hữu cơ Tính bền (SQ) Hình 21. Đồ thị biểu diễn sự tương quan giữa tính bền cấu trúc và % chất hữu cơ Qua phân tích trên thì ta thấy tính bền cấu trúc và hàm lượng chất hữu cơ có mối quan hệ chặt chẽ với nhau được thể hiện qua sự tương quan thuận với phưong trình tương quan y=15,412x+62,605, R2 =0,5023. Sự tương quan này cho thấy khi hàm lượng chất hữu cơ trong đất càng cao thì tính bền càng tăng nguyên nhân là do chất hữu cơ đóng vai trò như là cầu nối giữa các phần tử hạt đất, là tác nhân gắn kết các hạt đất lại. Điều này phù hợp với nghiên cứu trên đất trồng cây lâu năm của Võ Thị Gương và ctv (2005) khi đưa ra kết luận rằng chỉ số độ bền của đất được cải thiện khi đất được bón phân hữu cơ. Các nghiên cứu trước đây cũng kết luận rằng nấm phát triển trong đất có tác dụng liên kết hạt đất lại thành những đoàn lạp to (macroaggregate), còn vi khuẩn sống trong đất có tác dụng giúp ổn định các kích cỡ hạt sét - thịt trong đất (Tisdall, 1994; Bossuyt et al., 2001). Ngoài ra, như đã thảo luận ở trên đa số các loại đất trồng rau màu ở Đồng bằng sông Cửu Long là những vùng đất nghèo chất hữu cơ do người dân canh tác ít bón phân hữu cơ. Do đó, tính bền của nhiều vùng trồng rau màu không cao. Vì vậy, việc cung cấp chất hữu cơ là rất cần thiết để nâng cao tính bền cấu trúc đất. CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 4.1. KẾT LUẬN Qua kết quả phân tích các tính chất vật lý và hóa học trên các vùng đất trồng rau màu ở Đồng bằng sông Cửu Long và sự tương quan giữa tính bền cấu trúc và các đặc tính của đất cho phép rút ra kết luận như sau: * Giá trị pHH2O của các vị trí nghiên cứu biến động từ thấp đến tối hảo. Thấp nhất là tại Vĩnh Hưng – Long An (pH=3,8) và đạt giá trị tối hảo tại Trà Cú - Trà Vinh (pH=5,9), Bình Thủy 1 – Cần Thơ (pH=6,3), Chợ Gạo 2– Tiền Giang (pH=6,2), Mỹ Xuyên 2 – Sóc Trăng (pH=6,4). * Hàm lượng chất hữu cơ tại các vị trí nghiên cứu được đánh giá là nghèo. Thấp nhất là ở Vĩnh Hưng 2 – Long An (0,86 %). Đạt giá trị trung bình tại Trà Cú – Trà Vinh, Cai Lậy – Tiền Giang, Vĩnh Hưng 1- Long An; Chợ Gạo 1- Tiền Giang; Bình Thủy 1 – cần Thơ chiếm 25% trong tổng số các vị trí nghiên cứu. Đạt được ở mức khá tại Long Mỹ; Bình Minh 1; Phong Điền chiếm 15% và đạt ở mức giàu tại Bình Thủy 2 (5,33%). * Thành phần cơ giới tại các vị trí canh tác rau màu có thành phần sét cao. Phần trăm cấp hạt sét biến động rất lớn từ 17% đến 60%. Đạt giá trị cao nhất là tại Cai Lậy – Tiền Giang với 60%. Phần trăm cấp hạt sét đạt giá trị cao (>50%) chiếm 60% trong tổng số các vị trí nghiên cứu đất trồng rau màu. * Tính bền cấu trúc trên các vùng đất canh tác rau màu có sự biến đổi khác nhau đối với các vùng canh tác khác nhau.Tính bền đạt giá trị cao nhất là tại vị trí lấy mẫu Long Mỹ - Hậu Giang (145,0) và thấp nhất là tại Lấp Vò - Đồng Tháp (43,0). Tính bền cấu trúc có giá trị > 100 chiếm khoảng 45% tập trung tại Châu Thành và Chợ Gạo – Tiền Giang, Bình Thủy 2, Phong Điền – Cần Thơ, Cai Lậy – Tiền Giang, Long Mỹ - Hậu Giang. * Sự tương quan giữa tính bền cấu trúc và phần trăm sét có mối tương quan chặt theo phương trình y=1,8548x +15,291; R2 = 0,6557; điều này cho thấy khi hàm lượng sét tăng cao thì tính bền cấu trúc cũng gia tăng. * Khi trong đất hàm lượng cát và thịt gia tăng thì tính bền cấu trúc sẽ giảm theo phương trình nghịch biến y= -1,8548x + 200,77; R2 = 0,6557. Sự tương quan này chủ yếu phụ thuộc vào hàm lượng thịt trong đất vì hàm lượng cát trong đất ở các vị trí nghiên cứu không cao. * Tính bền cấu trúc còn phụ thuộc rất lớn vào hàm lượng chất hữu cơ trong đất, thể hiện qua sự tương quan thuận theo phương trình y =15,412x +62,605; R2 =0,5023. Hơn nữa, trong đất nếu có hàm lượng sét cao kết hợp với hàm lượng chất hữu cơ cao và kỷ thuật làm đất phù hợp thì đoàn lạp trong đất sẽ bền tránh được sự đóng váng bề mặt. Do đó, trong canh tác rau màu rất cần thiết để bổ sung hàm lượng chất hữu cơ vào đất bằng cách bón phân hữu cơ, tăng độ tơi xốp của đất giúp đất thoáng khí tạo điều kiện cho vi sinh vật hoạt động tốt nhất, từ đó nâng cao được tính bền của đất. 4.2. KIẾN NGHỊ * Cần nghiên cứu sự tương quan giữa tính bền cấu trúc và mức độ đóng váng kết cứng bề mặt của đất trồng rau màu. * Nên thực hiện nghiên cứu trên nhiều vị trí khác để có thể đưa ra một đánh giá chung về tính bền cấu trúc cho đất ở Đồng bằng sông Cửu Long. * Trong canh tác thâm canh cần chú ý khuyến cáo nông dân bón phân hữu cơ để đất không bị thoái hóa.