Đề tài Đánh giá mức độ đóng váng và kết cứng bề mặt trên đất rau màu ở Đồng bằng sông Cửu Long

ếu 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). 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). 1.3.2.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 đai 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 Hùng 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 1.3.3.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: 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: 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 chạm 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, 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 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: 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 loại đất này. Vì vậy nông dân thường ưa thích đất thịt nhẹ và thịt trung bình. 1.3.4. Tính bền cấu trúc đất 1.3.4.1. Khái niệm 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). 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 và 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). 1.3.4.2.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 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 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). 1.3.4.3. Ảnh hưởng của cấu trúc đất lên đất trồng 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). 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). 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 hỏng 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 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). 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). 1.3.4.4. Xói mòn đất * Khái niệm Từ xói mòn (erosion) có nguồn gốc từ tiếng la tinh “erosio” nghĩa là cào mòn (to gnaw away). Hiểu với nghĩa chung thì xói mòn là sự chuyển dời vật lý lớp đất mặt do nhiều tác nhân khác nhau như lực đạp của giọt nước mưa, dòng nước chảy trên bề mặt và qua chiều dày của phẫu diện đất, tốc độ gió và sức kéo trọng lực. Xói mòn đất được định nghĩa như là sự mang đi lớp đất mặt do nước chảy, gió, tuyết hoặc các tác nhân địa chất khác, bao gồm cả các quá trình sạt lở do trọng lực (Ratlan Lal, 1990). Quá trình di chuyển lớp đất do nước đều kéo theo các vật liệu tan và không tan. Xói mòn vật lý gồm sự tách rời và di chuyển những cấu tử đất không tan như cát, sét, bùn và chất hữu cơ. Sự di chuyển được xảy ra có thể theo phương nằm ngang trên bề mặt đất và cũng có thể theo phương thẳng đứng dọc theo bề dày của phẫu diện đất qua các khe hở, kẽ nứt, lổ hổng vốn có sẵn trong đất. Sự di chuyển các vật liệu hoà tan được gọi là xói mòn hoá học. Xói mòn hoá học có thể xảy ra do tác động của dòng chảy bề mặt hoặc dòng chảy ngầm từ tầng đất này tới tầng đất khác. Xói mòn do gió gồm những quá trình giống như các quá trình do nước gây nên, nhưng chỉ có điều khác là do tác động của gió (Lê Văn Khoa và ctv, 2000). * Tác nhân, nhân tố và những nguyên nhân của xói mòn đất Xói mòn đất còn có nghĩa là sự đảo lộn cân bằng đất - thảm thực vật – khí hậu. Những xáo trộn này được gây ra có thể do tác động tự nhiên và nhân sinh. Độ lớn của các tác động đảo lộn này bị chi phối bởi nhiều hiện tượng khác hẳn nhau. Hiện tượng hoặc lực gây xói mòn đã được xếp thành các nhóm tác nhân, nhân tố hoặc nguyên nhân của xói mòn: - Tác nhân của xói mòn là những vật mang hoặc hệ thống di chuyển trong chuyển động đất. - Nhân tố xói mòn là những chỉ số có tính tự nhiên hoặc nhân sinh quyết định độ lớn của sự đảo lộn cân bằng. Cụ thể: khí hậu, địa hình, đặc tính, thảm thực vật và trình độ quản lý đất, cây trồng. - Nguyên nhân của xói mòn thường làm tăng những tác động của các tác nhân và nhân tố xói mòn đất, và xúc tiến các quá trình xảy ra kèm theo. Những nguyên nhân của xói mòn đát bao gồm cả các hoạt động sản xuất của con người như chặt phá rừng làm nương rẫy, các phương thức canh tác không đúng kỹ thuật trên đất dốc. Ở Việt Nam trên những vùng đất trồng, lượng đất bị xói mòn rất lớn đạt đến 100 – 200 tấn/ha/năm, trong đó có 6 tấn mùn, nếu quy ra urê thì tương đương 150kg. * Những nguyên nhân chính của xói mòn đất là: - Lượng mưa và cường độ mưa: Lượng mưa ở Việt Nam rất lớn, ở vùng núi có tới 3000mm/năm. Đặc biệt, 85% lượng mưa này lại tập trung trong 6 tháng mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10. Nhìn chung, lượng mưa càng lớn và cường độ (lượng mưa trong một đơn vị thời gian càng mạnh thì lượng đất xói mòn càng nhiều. - Độ che phủ đất của cây: Độ che phủ đất có ý nghĩa quyết định tới lượng đất bị xói mòn. Nếu trên mặt đất có cây che phủ thì mưa không rơi trực tiếp xuống đất mà rơi và phân tán trên cành, lá cây rụng do đó xói mòn xảy ra ít và với cường độ nhỏ. Nguyên nhân chủ yếu gây xói mòn đất ở vùng nhiệt đới và ở nước ta là do nước mưa. Mưa với cường độ lớn đã tạo các dòng chảy bề mặt làm bào mòn bề mặt đất. Xói mòn đất xảy ra rất mạnh ở những nơi đất dốc và lớp phủ thực vật nghèo nàn (Lê Văn Khoa và ctv, 2000). 1.3.4.5. Độ chặt của đất Độ chặt của đất là do sự nén một khối lượng nhất định xuống một thể tích nhỏ hơn và được đặc trưng bằng dung lượng của đất, độ xốp hoặc khả năng chống lại sự đâm xuyên. Độ chặt của đất sẽ được tăng lên do tác động để nén của các công cụ sản xuất, như máy cày, máy kéo có thể làm dung trọng tăng trên 1,5g/cm3 trong khi nếu không bị nén chặt của đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, đặc biệt là thành phần cơ học và cấu trúc đất, lực nén, thường theo chiều thẳng đứng làm cho các lớp đất sét sắp xếp ít nhiều song song với mặt đất. Sự sắp xếp của các lớp xét theo cách như vậy sẽ dẫn đến hình thành lớp đất chặt hay tầng đất cứng (tầng đế cày) dày khoảng vài centimet đến hàng chục centimet ở độ sâu khoảng 20 – 30cm. Đặc trưng của tầng đế cày là thường có cấu trúc dạng phiến mỏng, ít thấm nước và cản trở sự xâm nhập của hệ rễ thực vật. Ở đất thịt, tác động của các hạt mưa có thể hình thành lớp váng cứng trên mặt đất, đây cũng là một dạng khác của việc làm mặt đất. Lớp vỏ cứng trên mặt đất có thể chỉ dày 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. Quá trình làm chặt đất được gây ra do sự hình thành các lớp vỏ cứng cũng làm tăng dung trọng của đất nhưng không phải do các lực tác động từ bên ngoài. Nguyên nhân là do đất có cấu trúc kém, trong và sau khi bị ngập nước các đoàn lạp đất bị phá vỡ các hạt đất mịn (thịt và sét) sắp xếp sít vào nhau, khi đất khô cấu trúc cũ không được phục hồi và đất bị chặt cứng lại. Các lớp vỏ cứng có những tính chất khác biệt so với các dạng đất bình thường.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 2. Lớp vỏ đất cứng trong mối quan hệ với tính chất khác nhau của đất Một trong những nguyên nhân quan trọng của quá trình làm chặt đất là do việc sử dụng các máy móc trong sản xuất nông nghiệp, đặc biệt nghiêm trọng là phần đất bị nén bởi bánh xe. Những nghiên cứu của Mc Rae (1989) cho thấy dung trọng của đất với bánh xe nén là 2,2g/cm3 còn ở giữa 2 làn bánh xe chỉ là 1,3g/em3. Chế độ tưới nước cũng có ảnh hưởng đến độ chặt của đất. Nếu quá trình làm đất hay trồng cấy khi đất có độ ẩm gần với độ trữ ẩm đồng ruộng (field capacity) thì sự phá huỷ cấu trúc đất và làm chặt đất là ít xảy ra. Sự chăn thả gia súc cũng làm đất bị nén chặt, nhất là trong điều kiện đất ẩm. Các quá trình trồng rừng, khai thác rừng ở nhiều nơi cũng làm chặt đất do việc sử dụng các loại máy móc xe cộ vận chuyển nguyên vật liệu và sản phẩm khai thác. Sự nén chặt đất có ảnh hưởng không tốt với nhiều tính chất của đất. Làm tăng dung trọng và giảm độ xốp, có ảnh hưởng lớn đến độ ẩm và độ thoáng khí cũng như chế độ nhiệt của đất. Trong những điều kiện như vậy sẽ hạn chế khả năng sinh trưởng cây trồng đặc biệt là ở giai đoạn nảy mầm và cây non, cũng như đời sống của sinh vật đất. Do có nhiều tính chất bất lợi, đất bị nén chặt sẽ làm giảm năng suất cây trồng. Các nghiên cứu của Briggs và Courtney (1989) đã cho thấy năng suất của nhiều loại cây trồng ở các đất được nén chặt lại, ở Anh đã giảm đi từ 25 đến 74% so với đất không bị nén chặt. Còn năng suất ở Quebec giảm 50% ở đất sét bị nén chặt (Raghvan và cộng sự 1978). Xét về góc độ kinh tế, đất bị nén chặt làm giảm hiệu quả kinh tế của quá trình sản xuất nông nghiệp do làm tăng cao mức đầu tư cho làm đất và tưới tiêu, giảm hiệu quả phân bón và bị nén chặt ước tính là 1 tỷ đô la mỗi năm (Raghavan, 1990). Có hai biện pháp quan trọng để quản lý và cải tạo đất đã bị nén chặt là tăng cường cấu trúc đất và cày xới đất. Đất có cấu trúc sẽ tăng cường khả năng giữ nước, tăng độ thoáng khí và giữ các chất dinh dưỡng trong đất. Các biện pháp sử dụng cây trồng hợp lý, tăng cường phân bón hữu cơ cho đất có ý nghĩa quan trọng cải thiện cấu trúc đất. Các biện pháp cày bừa, xới xáo đất làm cho đất tơi xốp, làm hạt cây dễ nẩy mầm đồng thời tiêu diệt các loại cỏ dại giúp cây trồng sinh trưởng tốt hơn do các chế độ dinh dưỡng, nước, không khí được cải thiện lại phải không phải cạnh tranh với cỏ dại. Cũng cần chú ý rằng trong quá trình làm đất, các công cụ máy móc cũng đồng thời làm chặt đất ở những phần nhất định. Do vậy, việc chọn loại công cụ và thời gian làm đất có ý nghĩa quan trọng. Thông thường điều kiện không cần thiết nhất là ở vùng đất dốc nên hạn chế đến mức tối thiểu việc cày xới mặt đất để giảm xói mòn (Lê Văn Khoa và ctv, 2000). 1.4 Khái niệm, nguồn gốc và vai trò của chất hữu cơ 1.4.1 Khái niệm chất hữu cơ và sự khoáng hoá chất hữu cơ Chất hữu cơ là một thành phần cơ bản kết hợp với các sản phẩm phong phú từ đá mẹ để tạo thành đất. Chất hữu cơ là một đặc trưng để phân biệt đất với đá mẹ và là nguồn nguyên liệu để tạo nên độ phì của đất. Số lượng và tính chất của chất hữu cơ quyết định đến nhiều tính chất hóa lý và sinh học của đất (Nguyễn Thế Đặng, 1999). Chất hữu cơ là bộ phận của đất có thành phần phức tạp và có thể chia làm hai phần: Chất hữu cơ chưa bị phân giải và những tàn tích hữu cơ như: thân, rễ, lá thực vật, xác động vật, xác vi sinh vật. Phần thứ hai là những chất hữu cơ đã phân giải. Trong phần chất hữu cơ đã phân giải này chia làm hai nhóm: + Nhóm những hợp chất hữu cơ ngoài mùn. + Nhóm những hợp chất mùn. Nhóm những hợp chất trong đất ngoài mùn chiếm tỷ lệ thấp trong toàn bộ chất hữu cơ thường không vượt quá 10-15% (trừ than bùn hoặc đất dưới rừng có tầng thảm mục dày). Nhóm chất hữu cơ này gồm các chất hữu cơ thông thường có trong động vật, thực vật và vi sinh vật như: Hydrat, cacbon, Protein, Linhin, Lipit, andehyt,… Nhóm hợp chất mùn là những hợp chất cao phân tử có cấu tạo phức tạp. Chúng chiếm tỷ lệ cao trong chất hữu cơ (khoảng 85-90%). Bảng 4. Thang đánh giá chất hữu cơ trong đất (%CHC), (theo I.V. Chiurin, 1972) Chất hữu cơ trong đất, % Đánh giá <1.0% Rất nghèo 1.1 – 3.0% Nghèo 3.1 – 5.0% Trung bình 5.1 – 8.0% Khá >8.1% Giàu Khoáng hoá là quá trình phân huỷ các hợp chất hữu cơ liên tục để tạo thành các hợp chất khoáng đơn giản, sản phẩm cuối cùng là những hợp chất tan và chất khí có sự tham gia của vi sinh vật (Nguyễn Thế Đặng, 1999). Nó sẽ trả lại cho đất các chất dinh dưỡng có ít cho cây trồng dưới dạng các chất vô cơ. Theo Nguyễn Thế Đặng (1999), thì sự khoáng hoá phụ thuộc vào : thành phần chất hữu cơ, ẩm độ của đất (thích hợp là 70-80%), nhiệt độ (thích hợp là 25-35oC), pH đất (thích hợp 6,5-7,5), và càng thoáng khí khoáng hoá càng nhanh. Quá trình khoáng hoá xảy ra nhanh khi gặp điều kiện thuận lợi tạo ra nhiều chất dinh dưỡng cho cây trồng. Tuy nhiên khoáng hoá xảy ra trong điều kiện yếm khí thì sẽ sinh ra nhiều chất độc có hại cho cây trồng như: CH4, CO2, H2S…(Lê Huy Bá, 2000). Xác hữu cơ mùn hoá khoáng hoá nhanh khoáng hóa từ từ Các hợp chất mùn Các hợp chất khoáng Hình 3. Sự chuyển hóa chất hữu cơ trong đất( Dương Minh Viễn, 2003) 1.4.2 Nguồn gốc chất hữu cơ Nguồn gốc nguyên thủy của chất hữu cơ trong đất là mô thực vật: thân, rễ, lá cây sau khi chết đi sẽ bị mục nát, hoa màu sau khi thu hoạch thì phần còn lại như: Lá hay rễ cũng bị phân hủy để cung cấp chất hữu cơ cho đất. Ngoài ra động vật cũng là nguồn cung cấp chất hữu cơ cho đất. Chất hữu cơ được bổ sung vào đất từ các nguồn sau đây: Xác sinh vật (còn gọi là tàn tích sinh vật): Đây là nguồn hữu cơ chủ yếu. Sinh vật đã lấy thức ăn từ đất để tạo nên cơ thể chúng và khi chết đi để lại những tàn tích hữu cơ cho đất. Trong xác sinh vật có đến 4/5 là từ thực vật. Tính trung bình hàng năm đất được bổ sung từ thực vật 5-18 tấn thân, rễ và lá trên ha (Nguyễn Thế Đặng, 1999). Ngoài thực vật thì xác vi sinh vật và động vật đất đã cung cấp chất hữu cơ một phần hết sức đáng kể, mặc dù khối lượng không lớn nhưng có chất lượng tốt. 1.5. Đặc điểm vùng nghiên cứu 1.5.1.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 Mêkong 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 4 .Vị trí Đồng bằng sông Cửu Long Hình 5 . Các tỉnh ở Đồng bằng sông Cửu Long Đây là đồng bằng bồi đắp bởi phù sa sông Cửu Long, con sông dài 4000km có nguồn gôc 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 hàng trăm 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 cao 780m. (Trần Bá Linh, 2004). Nhìn chung, độ cao trung bình ở Đồng bằng sông Cửu Long là khoảng 2m và hầu hết là đồng bằng. 1.5.2. Điều kiện tự nhiên Đồng bằng sông Cửu Long thuộc hạ lưu sông Mêkông bao gồm đất đai của 13 tỉnh, thành: Long An, Tiền Giang, Đồng Tháp, Vĩnh Long, Bến Tre, Trà Vinh, An Giang, Kiên Giang, Thành phố Cần Thơ, Hậu Giang, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau. 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 1826000 ha đất trồng lúa, đất chuyên canh màu, cây công nghiệp ngắn ngày 127000 ha, đất cây lâu năm 348000 ha, đất mặn sử ụng vào nông nghiệp 144941 ha. (Trần Thanh Cảnh, 2000). 1.5.3.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 2260-2700 giờ nắng/năm. Nhìn chung, khí hậu ở ĐBSCL thì thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp (Trần Bá Linh, 2004). 1.6. 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, thuộc 8 nhóm đất chính: Nhóm đất Diện tích (ha) Phần trăm (%) 1. Đất cát 43.318 (ha) 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 mức độ đóng váng và kết cứng 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 01/09/2007 - 15/02/2008 tại phòng thí nghiệm Vật Lý Đất - 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 8 mm. Dụng cụ: Sử dụng các dụng cụ trong phòng phân tích 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 phân tích mức độ đóng váng và kết cứng của đất Mức độ đóng váng được xác định bằng phương pháp mô hình mưa của Pla (1986) và được cải tiến bởi Nacci và Pla (1991) và Verplancke (2002): Mẫu đất đã qua rây 8 mm, sau đó cho mẫu đất vào 1 rây lưới, miệng rây có đường kính 10 cm. Mẫu đất đặt trong rây có chiều cao 0,1 cm. Trên rây có đặt 1 cái phiểu cao 2,5 cm để tránh nước bị văng ra ngoài. Mẫu đất được được đưa vào hệ thống mưa nhân tạo. Hệ thống mưa nhân tạo được thiết lập theo thế năng trung bình của trận mưa tự nhiên với lượng mưa 100 mm/h. Lượng nước thấm qua mẫu đất được đo cách nhau 5 phút 1 lần cho đến khi đạt hằng số. Lớp váng được để khô tự nhiên, sau đó dùng penetrometer đo độ cứng của lớp váng. Hình 6. Một số hình ảnh về chuẩn bị mẫu và tiến hành thí nghiệm CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ THẢO LUẬN 3.1. Thông tin tổng quan về canh tác rau màu ở Đồng bằng sông Cửu Long Nhiều tỉnh ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long có điều kiện tự nhiên thuận lợi cho việc canh tác rau màu. Cụ thể: 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: xà lách soong, rau húng lợi nhuận từ 15 đến 25 triệu đồng/ha màu (Trung tâm khuyến nông tỉnh Long An, 2007). Rau màu được canh tác ở tỉnh 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 chủ yếu là củ hành tím, đạt lợi nhuận cao từ 3 - 4 triệu đồng/công/vụ (Phòng Nông nghiệp huyện Vĩnh Châu). 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, phát triển chủ yếu ở huyện Châu Thành, Chợ Gạo và huyện Gò Công. (Trung tâm khuyến nông tỉnh Tiền Giang). 3.2. Tính chất đất trồng rau màu tại các vị trí nghiên cứu Bảng 5. Một số tính chất của đất trồng rau màu ở các vị trí nghiên cứu (Trần Bá Linh, 2007) Vị trí nghiên cứu Tính bền cấu trúc (SQ) Chất hữu cơ (%) % Cát % Thịt % Sét Phân loại (USDA.) Lấp Vò – Đồng Tháp 43.0 1.00 2 69 29 Thịt trung bình pha sét Vĩnh Hưng 2– Long An 52.9 0.86 32 51 17 Thịt nhẹ Mộc Hóa 2 – Long An 59.1 1.57 17 60 23 Thịt trung bình Bình Minh 2 – Vĩnh Long 76.2 1.10 6 54 40 Sét pha thịt Mộc Hóa 1 – Long An 86.5 1.97 14 60 26 Thịt trung bình Châu Thành – Tiền Giang 87.0 1.16 8 41 51 Sét pha thịt Mỹ Xuyên 2 – Sóc Trăng 87.1 1.50 15 45 40 Sét pha thịt Vĩnh Hưng 1 – Long An 87.1 2.80 10 50 40 Sét pha thịt Chợ Mới – An Giang 90.0 1.97 10 37 53 Sét Bình Thủy 1 – Cần Thơ 92.6 2.00 16 33 51 Sét Mỹ Xuyên 1 – Sóc Trăng 96.8 1.55 4 46 50 Sét pha thịt Chợ Gạo 2 – Tiền Giang 107.6 1.57 7 38 55 Sét Cầu Kè – Trà Vinh 113.4 1.71 13 37 50 Sét Trà Cú – Trà Vinh 114.3 2.53 7 46 47 Sét pha thịt Chợ Gạo 1 – Tiền Giang 115.1 2.09 11 37 52 Thịt trung bình pha sét Bình Thủy 2 – Cần Thơ 118.4 5.33 13 36 51 Sét Bình Minh 1 – Vĩnh Long 119.5 4.00 7 42 51 Sét pha thịt Phong Điền – Cần Thơ 129.0 4.50 3 42 55 Sét pha thịt Cai Lậy – Tiền Giang 139.8 2.59 7 33 60 Sét Long Mỹ - Hậu Giang 145.0 4.17 5 44 51 Sét pha thịt Bảng 6. Một số chỉ tiêu đánh giá mức độ đóng váng và kết cứng Vị trí T mim.(phút) RR (MPa) Ksat (mm/h) Lấp Vò 10 0,8 0,65 Vĩnh Hưng 2 10 0,85 1,14 Mộc Hoá 2 10 0,42 4,34 Bình Minh 2 15 0,83 2,97 Mộc Hoá 1 20 0,22 2,48 Châu Thành - TG 35 0,62 2,29 Mỹ Xuyên 2 20 0,93 0,65 Vĩnh Hưng 1 15 0,2 2,63 Chợ Mới 20 0,26 4,27 Bình Thuỷ 1 20 0,3 2,25 Mỹ Xuyên 1 20 0,59 2,25 Chợ Gạo 2 20 0,61 3,70 Cầu Kè 30 0,4 3,35 Trà Cú 40 0,22 3,66 Chợ Gạo 1 45 0,29 7,70 Bình Thuỷ 2 35 0,05 9,87 Bình Minh 1 40 0,23 10,51 Phong Điền 60 0,11 11,81 Cai Lậy 60 0,44 12,38 Long Mỹ 35 0,13 11,28 Qua kết quả trên ta thấy các mẫu đất có tính bền thấp: Lấp Vò (43,0), Vĩnh Hưng 2 ( 52,9) và Mộc Hóa 2 (59,1) sẽ nhanh chóng bị đóng váng trong thời gian 10 phút, ngược lại các mẫu đất có tính bền cao: Phong Điền (129.0) và Cai Lậy (139,8) sẽ lâu bị đóng váng nhất với thời gian 60 phút. Qua kết quả trên cho thấy thời gian tối thiểu làm cho đất bị đóng váng (Tmin) cao nhất là 60 phút, thấp nhất là 10 phút. Phần lớn các mẫu đất có Tmin thấp, bị đóng váng khoảng 20-30 phút sau khi mưa. Tính thấm bão hoà của lớp váng Ks rất thấp ở hầu hết các mẫu đất nghiên cứu, biến động từ 0,65 – 12,38 mm/h. Theo Pla, 1977 giá trị Ks<5mm/h là ngưỡng giới hạn tối thiểu cho đất canh tác, tuy nhiên hơn 80% mẫu đất trồng rau màu được nghiên cứu thấp hơn ngưỡng này. Độ cứng của lớp váng khi khô rất cứng ở hầu hết các mẫu đất được nghiên cứu biến động từ 0,11 – 0,93 MPa, điều này làm ảnh hưởng rất lớn đến sự thoáng khí, đến hoạt động của hệ rễ cây trồng. 3.2.1 Sự tương quan giữa hàm lượng chất hữu cơ và tính thấm bão hoà (Ks) Kết quả phân tích mối tương quan giữa tính thấm bão hoà của lớp váng (Ks) và hàm lượng chất hữu cơ được thể hiện trong hình 7 Hình 7. Biểu đồ biểu thị sự tương quan giữa hàm lượng chất hữu cơ và tính thấm bão hoà (Ks) Qua phân tích trên cho thấy hàm lượng chất hữu cơ và tính thấm bão hoà của lớp váng Ks có mối tương quan chặt với nhau được thể hiện qua sự tương quan thuận với phương trình tương quan y = 0,2582x+1,0054, R2 = 0,6614. Sự tương quan này cho thấy khi hàm lượng chất hữu cơ trong đất thấp thì tính thấm bão hoà của lớp váng càng thấp, do đất có mức độ đóng váng cao và ngược lại, khi hàm lượng chất hữu cơ trong đất càng cao thì Ks càng tăng, vì đất có độ bền cao và do đó mức độ đóng váng thấp, 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 nhiều nghiên cứu: trên đất trồng cây lâu năm (Võ Thị Gương và ctv, 2005) đưa ra kết luận rằng chỉ số độ bền của đất được cải thiện khi đất được bón phân 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 chất hữu cơ có tác dụng gắn kết các hạt đất lại với nhau, tạo nên cấu trúc bền vững, làm cải thiện độ xốp của đất, làm tăng tính thấm nước của đất, hạn chế sự rửa trôi, xói mòn đất, giúp cho cây thu hút dinh dưỡng dễ dàng hơn. Kết quả khảo sát 20 mẫu đất các loại đất trồng rau màu ở Đồng bằng sông Cửu Long, chỉ có 20% mẫu đất có hàm lượng chất hữu cơ khá, 80% còn lại là những loại đất nghèo chất hữu cơ, do người dân canh tác không có thói quen bón phân hữu cơ. Do đó, tính bền của của đất trồng rau màu ở các vị trí nghiên cứu không cao. Vì vậy, việc cung cấp chất hữu cơ là rất cần thiết để nâng cao tính bền cấu trúc đất, cải thiện năng suất cây trồng và giảm ô nhiễm môi trường. 3.2.2 Sự tương quan giữa tính bền cấu trúc (SQ) và tính thấm nước bão hoà của lớp váng (Ks) 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). Đất trên vườn cây ăn trái và đất trồng rau màu 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 sự tương quan giữa tính bền cấu trúc và tính thấm của lớp váng trên các vùng đất trồng rau màu ở Đồng bằng sông Cửu Long được thể hiện trong hình 8. Hình 8. Biểu đồ biểu thị sự tương quan giữa tính bền cấu trúc (SQ) và tính thấm nước bão hoà của lớp váng (Ks) Qua phân tích tính bền và Ks cho thấy có mối tương quan chặt với nhau được thể hiện qua sự tương quan thuận với phương trình tương quan y = 5,5236x+70,36, R2 = 0,6398. Sự tương quan này cho thấy khi tính bền của đất càng cao thì tính thấm của lớp váng (Ks) càng tăng, nguyên nhân là do trong đất có tính bền cao các hạt đất liên kết chặt chẽ với nhau, giúp hạn chế khả năng đóng váng của đất, do đó tính thấm nước của đất tốt hơn. Kết quả khảo sát 20 mẫu đất các loại đất trồng rau màu ở Đồng bằng sông Cửu Long, chỉ có 45% mẫu đất có chỉ số tính bền cấu trúc (SQ) lớn hơn 100, 55% mẫu đất còn lại có tính bền nhỏ hơn 100 do người dân canh tác ít bón phân hữu cơ. Do đó, tính bền của nhiều vùng trồng rau màu không cao, tính bền cấu trúc đất không cao làm tăng mức độ đóng váng, giảm tính thấm dẫn đến mức độ rửa trôi bề mặt cao, gây thất thoát phân bón và chất dinh dưỡng. Vì vậy, việc cung cấp chất hữu cơ là rất cần thiết để nâng cao tính bền cấu trúc đất, cải thiện độ phì vật lý đất, nâng cao năng suất cây trồng. 3.2.3 Sự tương quan giữa tính bền cấu trúc (SQ) và thời gian tối thiểu làm cho đất bị đóng váng (tmin.) 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). Tính bền cấu trúc kém dễ dẫn đến việc hình thành lớp váng trên mặt ruộng, sau khi mưa những lớp váng này dễ bị cứng lại giảm khả năng thoáng khí gây cản trở sự hô hấp của hệ rễ cây trồng, đồng thời làm tăng sự rửa trôi, xói mòn bề mặt, làm hạt khó nảy mầm. 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 chiều hướng bất lợi cho cây trồng, 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). Do đó, việc xác định thời gian tối thiểu gây cho đất bị đóng váng sau khi mưa là rất cần thiết để xác định mức độ đóng váng của các loại đất trồng rau màu ở Đồng bằng sông Cửu Long. Từ đó đưa ra những khuyến cáo cần thiết để người dân hạn chế đất bị đóng váng nhất là những vụ canh tác vào mùa mưa (vụ Hè Thu va Thu Đông), giúp cây trồng sinh trưởng bình thường, duy trì năng suất ổn định. Kết quả phân tích mối tương quan giữa tính bền cấu trúc và thời gian đóng váng được thể hiện trong hình 9. Hình 9. Biểu đồ biểu thị sự tương quan giữa tính bền cấu trúc (SQ) và tính thấm nước bão hoà của lớp váng (Ks) Qua phân tích trên cho thấy tính bền và thời gian đóng váng có mối tương quan chặt được thể hiện qua sự tương quan thuận có phương trình tương quan y = 1,4838x+56,391, R2 = 0,6902. Sự tương quan này cho thấy khi tính bền trong đất càng cao thì thời gian đất bị đóng váng sau khi mưa hoặc sau khi tưới càng lâu, nguyên nhân là do đất có tính bền cao các hạt đất liên kết chặt chẽ và sẽ cần thời gian mưa dài và lượng mưa lớn thì các lực tác động của hạt mưa mới phá vỡ được cấu trúc đất. Kết quả phân tích 20 mẫu đất các loại đất trồng rau màu ở Đồng bằng sông Cửu Long, chỉ có 10% mẫu đất có khả năng không bị đóng váng đối với những trận mưa kéo dài hơn 45 phút, 90% loại đất còn lại sẽ nhanh chóng đóng váng khi trận mưa kéo dài 45 phút. Đáng chú ý, hơn 50% mẫu đất nghiên cứu bị đóng váng chỉ với cơn mưa dài 20 phút. Do đó, nông dân cần bảo vệ đất canh tác rau màu của mình tránh bị đóng váng bằng cách phủ đất bằng rơm rạ hoặc sử dụng màng phủ nông nghiệp. Vì vào mùa mưa ở Đồng bằng sông Cửu Long thường xảy ra những cơn mưa kéo dài hơn 30 phút. 3.2.4 Sự tương quan giữa hàm lượng chất hữu cơ và độ cứng của lớp váng khi khô (RR) 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. Kết quả phân tích mối tương quan giữa hàm lượng chất hữu cơ và độ cứng được thể hiện trong hình 10. Hình 10. Biểu đồ biểu thị sự tương quan giữa hàm lượng chất hữu cơ và độ cứng của lớp váng khi khô (RR) Qua phân tích trên thì ta thấy hàm lượng chất hữu cơ và độ cứng của lớp váng khi khô (RR) có mối tương quan với nhau được thể hiện qua phương trình tương quan nghịch với y = -3,6623x + 3,855, R2 = 0,621. Sự tương quan này cho thấy khi hàm lượng chất hữu cơ trong đất càng lớn thì độ cứng của lớp váng khi khô (RR) sẽ càng nhỏ, nhờ có chất hữu cơ sẽ giúp đất có độ bền càng cao, mức độ đóng váng thấp và lớp váng cũng có độ cứng thấp hơn. Kết quả khảo sát 20 mẫu đất các loại đất trồng rau màu ở Đồng bằng sông Cửu Long, có 50% loại đất có hàm lượng chất hữu cơ trong đất lớn hơn bằng 2 thì RR nhỏ hơn bằng 0.3MPa. Vì vậy, việc cung cấp chất hữu cơ cho đất là rất cần thiết để nâng cao tính bền cấu trúc đất, giảm đóng váng và độ cứng của lớp váng của bề mặt đất. Hình 11. Một số hình ảnh của lớp váng cứng sau khi phân tích thí nghiệmCHƯƠNG 4 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 4.1. KẾT LUẬN Qua kết quả phân tích sự đóng váng của đất và độ cứng của lớp váng khi khô của các mẫu đất trồng rau màu ở Đồng bằng sông Cửu Long và đánh giá sự tương quan giữa chất hữu cơ, tính bền cấu trúc và các đặc tính đóng váng của đất cho phép rút ra kết luận như sau: - Hàm lượng chất hữu cơ và tính thấm bão hoà của lớp váng (Ks) có mối tương quan chặt chẽ với nhau được thể hiện qua sự tương quan thuận. Khi hàm lượng chất hữu cơ trong đất từ trung bình đến thấp thì Ks càng thấp, đất có độ bền càng thấp và mức độ đóng váng càng tăng và ngược lại khi hàm lượng chất hữu cơ trong đất cao thì Ks càng tăng. - Tính bền và Ks cho thấy có mối tương quan chặt với nhau được thể hiện qua phương trình tương quan thuận. Sự tương quan này cho thấy khi tính bền của đất càng cao thì Ks càng tăng, đất có mức độ đóng váng càng giảm. - Sự tương quan giữa tính bền và thời gian đóng váng cho thấy khi tính bền trong đất càng cao thì thời gian đất bị đóng váng sau khi mưa hoặc tưới càng dài các mẫu đất có tính bền thấp: Lấp Vò (43,0), Vĩnh Hưng 2 ( 52,9) và Mộc Hóa 2 (59,1) sẽ nhanh chóng bị đóng váng trong thời gian 10 phút, ngược lại các mẫu đất có tính bền cao: Phong Điền ( 129.0) và Cai Lậy (139,8) sẽ lâu bị đóng váng nhất với thời gian 60 phút. - Hàm lượng chất hữu cơ và độ cứng của lớp váng khi khô (RR) có mối tương quan chặt chẽ. Sự tương quan này cho thấy khi hàm lượng chất hữu cơ trong đất càng lớn thì RR sẽ càng nhỏ, nhờ có chất hữu cơ sẽ giúp đất có độ bền càng cao, mức độ đóng váng thấp và lớp váng cũng có độ cứng thấp hơn. 4.2. KIẾN NGHỊ * Cần nghiên cứu biện pháp khắc phục đất bị đóng váng do bị tác động của mưa và nước tưới. * 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 cải thiện cấu trúc đất, nâng cao tính bền, giảm mức độ đóng váng - kết cứng bề mặt đất canh tác. TÀI LIỆU THAM KHẢO Aicaf, 1996. Physiology and ecology and tropical rice. Association for International coorperation of Agriculture and Forestry, Japan. P140-141. Brady, 1996. The nature anf property of soil. Elevent Edition. Prentice hall.Inc Brady; and P. Hamblin, 1985. Soil structure- Component of the soil- pore system. Advances in Agronomy- volume 38. Sceince and technology Agency for International Development Department of State Washington, DC. P96-106 Charles A. Black, 1993. Soil fertility Evaluation and Contrrol. Professor Emeritus Deparment of Agronomy low a State University Ames, Lowa. P 385-386 Chu Thị Thơm, Phan Thì Tài, Nguyễn Văn Tó, 2006. Độ ẩm đất với cây trồng. NXB Lao động Hà Nội Dương Minh Viễn, Võ Thị Gương, Nguyễn Minh Đông, 2005. Hiệu quả phân hữu cơ bã bùn mía đến sinh trưởng cây trồng. Tạp chí khoa học đất của Hội khoa học đất Việt Nam số 22. Dương Hồng Dật, 2003. Kỹ thuật trồng rau ăn lá, rau ăn quả, rau gia vị. NXB Lao động – Xã hội. Đỗ Thị Thanh Ren, 1999. Giáo trình phì nhiêu đất và phân bón. ĐHCT. Đỗ Ánh, 2002. Độ phì nhiêu của đất và dinh dưỡng cây trồng. NXB Nông nghiệp Hà Nội. p 21-25. Henry D. Foth, 1990. Fundament of soil science. P22-28. Michigan State University. Hồ Văn Thiệt, 2006. Sự suy thoái đất vườn trồng sầu riêng, chôm chôm tại Huyện Chợ Lách – Bến Tre và giải pháp khắc phục. Luận án thạc sĩ. ĐHCT. Hoàng Xuân Thực, 2005. Điều tra kỹ thuật canh tác và khảo sát đặc tính vật lý, hoá học và sinh học đất vùng trồng rau chuyên canh ở Châu Thành-Tiền Giang. LVTN. Lê Huy Bá, 2000. Sinh thái môi trường Đất. NXB Đại học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh. Lê Văn Khoa, 2003. Sự nén dẽ trong đất trồng lúa thâm canh ở Đồng bằng sông Cửu Long, Việt Nam. Tạp chí khoa học. Bộ Giáo dục Đào tạo. ĐHCT. Lê Văn Khoa, Nguyễn Văn Cự, Lê Đức, Trần Khắc Hiệp, Trần Cẩm Vân, 2003. Đất và Môi trường. NXB Giáo Dục. Lê Văn Khoa, 2004. Sinh thái và Môi trường Đất. NXB Đại học Quốc gia Hà Nội. Le Van Khoa, 2003. Physical fertility of typical Mekong Delta soil (Viet Nam) and land suitability assessment for Alternative crop with cultivation. Gent university. P 16-18 Lê Văn Khoa, 2000. Bài giảng bạc màu và bảo tồn tài nguyên đất đai. ĐHCT. p6-7. Mai Thị Phương Anh, Trần Văn Lài, Trần Khắc Thi, 1996. Rau và trồng rau. NXB Nông Nghiệp. Mai Thị Phương Anh, 1999. Kỹ thuật trồng một số rau cao cấp. NXB Nông nghiệp. Mai Văn Quyền, Nguyễn Đăng Nghĩa, Nguyễn Mạnh Chinh, 2005. Đất với cây trồng. Bác sĩ cây trồng quyển III. NXB Nông nghiệp TP.Hồ Chí Minh. P 13-14 Nguyễn Xuân Cự, 2005. Thành phần và tính chất đặc trưng của Chất hữu cơ trong một số loại đất ở Việt Nam. Tạp chí Hội khoa học đất việt Nam số 21. Nguyễn Thị Thu Cúc, 1998. Vấn đề sử dụng thuốc bảo vệ thực vật tại Đồng bằng sông Cửu Long. Hội nghị “An toàn vệ sinh lao động chăm sóc sức khoẻ người lao động khu vực Đồng bằng sông Cửu Long”. Nguyễn Thế Đặng, Nguyễn Thế Hùng, 1999. Giáo trình Đất. NXB Nông Nghiệp Hà Nội. Nguyễn Văn Hoà, 2006. Điều tra kỹ thuật canh tác và khảo sát đặc tính vật lý, hoá học và sinh học đất vùng trồng rau chuyên canh ở Chợ Gạo-Tiền Giang. LVTN. Ngô Ngọc Hưng, 2004. Phì Nhiêu Đất đai. Giáo trình Phì nhiêu Đất. Khoa Nông Nghiệp- Sinh Học Ứng Dụng. Đại học Cần Thơ. Ngô Ngọc Hưng, Đỗ Thị Thanh Ren, 2004. Phân Hữu cơ. Giáo trình Phì nhiêu Đất. Khoa Nông Nghiệp- Sinh Học Ứng Dụng. Đại học Cần Thơ. Nguyễn Văn Hoàng, 1989. Bước đầu khảo sát ảnh hưởng của chế độ luân canh tăng vụ lên đặc tính cơ – vật lý đất và năng suất lúa tại hai điểm khảo sát: Nông trại Đại học Cần Thơ và HTX II Long Khánh Cai Lậy – Tiền Giang. LVTN. Nguyen My Hoa, 2003. Soil potassium dynamics under intensive rice cropping A case study in the Mekong Delta, Viet Nam. P 3-6. Can Tho University Ngô Thị Hồng Liên, 2006. Biện pháp cải thiện sự suy thoái về hóa học và vật lý đất liếp vườn trồng cam tại tỉnh Cần Thơ. Luận án thạc sĩ. ĐHCT. Nguyễn Tử Siêm, Trần Khải, Lê Văn Tiềm, 2000. Chất hữu cơ. Đất Việt Nam. NXB Nông Nghiệp, Hội khoa học đất Việt Nam Nguyễn Văn Thắng, Trần Khắc Thi, 1999. Sổ tay người trồng rau. NXB Nông nghiệp Hà Nội. Nguyễn Bảo Vệ, Trần Thị Kim Ba, 2005. Cây đậu phộng kỹ thuật canh tác ở Đồng bằng sông Cửu Long. NXB Nông nghiệp TP. Hồ Chí Minh. Nguyễn Vy, Trần Khải, 1978. Nghiên cứu hoá học đất vùng Bắc Việt Nam. Phạm Hồng Cúc, Trần Văn Hai, Trần Thị Ba, 2001. Kỹ thuật trồng rau. NXB Nông Nghiệp. Trần Kông Tấu, Nguyễn Thị Dần, 2000. Cấu trúc đất. Đất Việt Nam. NXB Nông Nghiệp. Hội khoa học đất Việt Nam. Trần Kông Tấu, 2005. Vật lý thổ nhưỡng Môi trường. NXB Đại học Quốc gia Hà Nội. Trần Kông Tấu, Nguyễn Văn Phụ, Hoàng Văn Huây, Hoàng Văn Thê, Vân Huy Hải, Trần Khắc Hiệp, 1986. Thổ nhưỡng học. NXB Đại học và Trung học chuyên nghiệp. Trần Kông Tấu, 2006. Tài nguyên đất. NXB Đại học Quốc gia Hà Nội. p 115-126 Trần Kim Tính, 2003. Giáo trình thổ nhưỡng. p 114-119. Tủ sách Đại học Cần Thơ Trần Thị Ba, Trần Thị Kim Ba, Phạm Hồng Cúc, 1999. Giáo trình trồng Rau. Đại học Cần Thơ. Tạ Thu Cúc, 2005. Giáo trình kỹ thuật trồng Rau. NXB Hà Nội. Tôn Thất Chiểu, Nguyễn Công Pho, Nguyễn Văn Nhân, Trần An Phong, Phạm Văn Khanh, 1991. Đất Đồng bằng sông Cửu Long. NXB Nông Nghiệp. Trần Thanh Cảnh, 2000. Đồng bằng song Cửu Long- miền đất giàu tiềm năng và lợi thế phát triển. Đồng bằng song Cửu Long đón chào thế ký 21. NXB Văn nghệ TP. Hồ Chí Minh. Trịnh Thị Thu Hương, 2003. Kỹ thuật trồng và chăm sóc vườn rau, vườn quả hộ gia đình. NXB Văn hóa dân tộc. Tran Ba Linh, 2004. Physical Fertility of a soil under intensive Rice Cultivation in the Mekong Delta (Viet Nam) and land Suitability Assessment for Alternative Crop with Rice Cultuvation. Case study at Long Khanh Village- Ghent university- Free University of Brussels, Belgium. Trần Thành Lập 1999. Phì nhiêu đất. Bài giảng phì nhiêu đất và phân bón. ĐHCT. Võ Tòng Xuân, 1984. Đất và cây trồng. Tập 1. Tài liệu kỹ thuật nông nghiệp Đồng bằng sông Cửu Long. NXB Giáo dục. p 6-10 Võ Thị Gương, 2004. Giáo trình các trở ngại của Đất trong sản xuất nông nghiệp. Đại học cần Thơ. Võ Thị Gương, 2004. Nghiên cứu sự thoái hoá hoá học – vật lý đất trồng cam quýt ở Đồng bằng sông Cửu Long. Bộ môn Khoa học đất – Quản lý đất đai. Khoa Nông Nghiệp – Sinh Học Ứng Dụng. Đại học Cần Thơ. Võ Thị Gương, Dương Minh, Nguyễn Khởi Nghĩa, Trần Kim Tính, 2005. Sự suy thoái hoá học và vật lý đất vườn trồng cam ở Đồng bằng sông Cửu Long. Tạp chí khoa học đất Việt Nam số 22.