Đang tải... (xem toàn văn)
Giáo trình Thổ nhưỡng cung cấp cho người học những kiến thức như: Nguồn gốc hình thành đát và hình thái đất; Vật lý đất; Hóa học đất; Phân loại đất ở Việt Nam. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung phần 1 giáo trình sau đây.
UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH ĐỒNG THÁP TRƯỜNG CAO ĐẲNG CỘNG ĐỒNG ĐỒNG THÁP GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: THỔ NHƯỠNG NGÀNH, NGHỀ: BẢO VỆ THỰC VẬT TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định Số:…./QĐ-CĐCĐ-ĐT ngày… tháng… năm 2017 Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Cộng đồng Đồng Tháp) Đồng Tháp, năm 2017 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm i LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình Thổ nhưỡng biên soạn sở kế hoạch đào tạo ngành Bảo vệ thực vật ngành Khoa học trồng Trường Cao đẳng Cộng đồng Đồng Tháp Giáo trình cung cấp cho sinh viên kiến thức đất trồng Đây môn khoa học sở nhằm bồi dưỡng cho sinh viên kiến thức nguồn gốc hình thành đất, quy luật phân bố loại địa cầu, đặc tính hình thái, lý học, hóa học sinh học đất, với phương hướng sử dụng, cải tạo bảo vệ đất, để nâng cao độ phì đất, nhằm đạt suất trồng cao ổn định Trong biên soạn, tác giả cố gắng cập nhật kiến thức có liên quan đến nội dung chương trình đào tạo phù hợp với mục tiêu đào tạo Nội dung lý thuyết thực hành biên soạn gắn liền nguyên lý sở với nhu cầu thực tế sản xuất đồng thời có tính thực tiễn cao Nội dung giáo trình biên soạn với thời gian đào tạo hai tín gồm: bốn chương Chương 1: Nguồn gốc hình thành đát hình thái đát Chương 2: Vật lý đất Chương 3: Hóa học đất Chương 4: Phân loại đất Việt Nam Chân thành cảm ơn! Tất thành viên hội đồng thẩm định phản biện, đóng góp điều chỉnh nội dung giáo trình hồn chỉnh Mặc dù cố gắng biên soạn để đáp ứng mục tiêu đào tạo không tránh khiếm khuyết Rất mong nhận đóng góp ý kiến thầy, cô giáo, bạn đọc để giáo trình hồn thiện Xin chân thành cảm ơn Đồng Tháp, ngày… tháng năm 2017 Chủ biên Phan Thị Thanh Tuyền ii MỤC LỤC Trang PHẦN 1: LÝ THUYẾT Chương NGUỒN GỐC HÌNH THÀNH ĐẤT VÀ HÌNH THÁI CỦA ĐẤT 1.1 Định nghĩa đất 1.2 Sự hình thành phát triển đất 1.2.1 Q trình phong hóa đá 1.2.1.1 Khái niệm 1.2.1.2 Các dạng phong hoá đá khoáng vật 1.2.2 Quá trình hình thành đất 1.2.2.1 Sự đời vật liệu đất 1.2.2.2 Các yếu tố hình thành đất 1.3 Hình thái đất 17 1.3.1 Khái niệm 17 1.3.2 Quá trình thành lập tầng đất 17 1.3.3 Tên gọi tầng đất 18 1.3.4 Độ chặt đất giai đoạn thục 20 1.3.4.1 Độ chặt đất 20 1.3.4.2 Độ thục đất 22 1.5 Vai trị đất 23 CÂU HỎI ƠN TẬP 24 Chương VẬT LÝ ĐẤT 25 2.1 Màu sắc đất 25 2.1.1 Màu đất 25 2.1.2 Màu đốm rỉ 19 2.2 Thành phần giới (sa cấu đất) 30 2.3 Cấu trúc đất 35 2.3.1 Mô tả cấu trúc 37 2.3.2 Tầm quan trọng cấu trúc 38 2.3.3 Nguồn gốc cấu trúc 39 2.3.4 Sự suy thoái cấu trúc 41 iii 2.3.5 Cải thiện cấu trúc 43 2.4 Dung trọng đất 44 2.5 Tỷ trọng đất 44 2.6 Độ rỗng, độ xốp đất 46 2.7 Nước ẩm độ đất 50 2.7.1 Vai trò nước 50 2.7.2 Ẩm độ đất 54 CÂU HỎI ÔN TẬP 56 Chương HĨA HỌC ĐẤT 57 3.1 Khống sét khoáng oxyt 57 3.1.1 Khoáng Silicate 58 3.1.2 Khoáng Oxide hydroxide 63 3.2 Sự trao đổi cation 63 3.2.1 Phản ứng trao đổi cation 64 3.2.2 Các tiêu hóa học có liên quan đến khả trao đổi cation đất 65 3.3 Sự trao đổi anion 66 3.4 Phản ứng đất – pH đất 67 3.5 Độ bão hịa bazơ 69 CÂU HỎI ƠN TẬP 69 Chương PHÂN LOẠI ĐẤT 70 4.1 Các loại đất vùng đồi núi Việt Nam 70 4.2 Các loại đất vùng đồng Việt Nam 73 CÂU HỎI ƠN TẬP 77 iv v GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên môn học: THỔ NHƯỠNG Mã môn học: NN436 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học: - Vị trí: Là mơn học bắt buộc bố trí khung mơn học sở - Tính chất: Đây mơn học kỹ quan trọng giúp cho sinh viên có kiến thức đất - Ý nghĩa vai trị mơn học: Mơn học cung cấp cho sinh viên kiến thức tính chất, đặc điểm ảnh hưởng đến khả cung cấp dinh dưỡng đất từ mà quy hoạch trồng cho phù hợp Mục tiêu môn học: - Về kiến thức: + Hiểu mối quan hệ đất, dinh dưỡng sinh trưởng, phát triển trồng + Đánh giá khả cung cấp dinh dưỡng cho trồng + Hiểu tính chất quan trọng đất mà ảnh hưởng đến độ phì nhiêu đất - Về kỹ năng: + Phân tích yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển trồng + Thành thạo việc nhận diện đất với số tính chats hóa học, vật lý đặc trưng - Về lực tự chủ trách nhiệm: Học tập tích cực, chủ động q trình học có ý thức vận dụng kiến thức vào thực tiễn Nội dung môn học: Thời gian (giờ) Tên chương Số TT mơn học Tổng số Kiểm tra Thực hành, thí (định Lý thuyết nghiệm, thảo luận, kỳ)/Ôn thi, tập Thi kết vi thúc môn học Chương 1: Nguồn gốc hình thành đất hình thái đất Định nghĩa đất Sự hình thành phát triển đất Hình thái đất Vai trò đất Thực hành Chương 2: Vật lý đất Màu sắc đất Thành phần giới (sa cấu đất) Cấu trúc đất Dung trọng đất Tỷ trọng đất Độ rỗng, độ xốp đất Nước ẩm độ đất Thực hành 14 Kiểm tra 1LT Chương 3: Hóa học đất Khống sét khống oxyt Sự trao đổi cation Sự trao đổi anion Phản ứng đất – pH đất Độ bão hòa bazơ Thực hành 14 Chương 4: Phân loại đất Việt Nam I.1 Các loại đất vùng đồi núi Việt Nam 4 vii 1TH II Các loại đất đồng Việt Nam Ơn thi Thi kết thúc môn học Cộng 40 19 viii 19 Chương NGUỒN GỐC HÌNH THÀNH ĐẤT VÀ HÌNH THÁI CỦA ĐẤT NN410-1 Mục đích chương: Giới thiệu mơn học, khái niệm đất, nhận biết vai trò đất Thổ nhưỡng (Pedology) có nguồn gốc từ Tiếng Hy Lạp pedon "đất" logos "kiến thức" Thổ nhưỡng học môn khoa học cứu đất mơi trường tự nhiên Ngày nay, thổ nhưỡng học xem nhánh khoa học đất nhánh khác edaphology (mơn khoa học nghiên cứu đất đai môi trường sinh sống cho thực vật sinh vật khác); đơi sử dụng từ đồng nghĩa với khoa học đất Thổ nhưỡng học môn khoa học tự nhiên nghiên cứu nguồn gốc đất, cấu tạo, thành phần, tính chất, quy luật phân bố, biện pháp sử dụng hợp lý nâng cao độ phì đất Thổ nhưỡng học giải vấn đề quan trọng sản xuất xã hội có liên quan đến đất Gồm có: phân loại đất (chia nhóm có hệ thống theo kiểu, kiểu phụ, loại, dạng ); vật lý đất (tính chất vật lý đất, q trình lý học xảy đất: học, nhiệt, thủy văn, điện tử ); hóa học đất (thành phần, kiến trúc hợp chất, tính chất hóa học, hóa lý, hóa keo phần khống hữu đất, biến động tác động tương hỗ chúng q trình hình thành đất, phương pháp hóa học nghiên cứu đất ); khoáng vật học đất (thành phần khống vật đất gồm có hình thành, phân hủy, biến đổi, tính chất phân bố địa lý khoáng vật đất); địa lý thổ nhưỡng (quy luật phân bố đất, liên quan với môi trường địa lý); đồ đất (phân bố đất toàn hành tinh, quốc gia, địa phương với tỷ lệ khác nhau); phát sinh học đất (nguồn gốc, hình thành, phát triển loại đất, đặc tính: cấu tạo, thành phần, tính chất, chế độ tại); hình thái học đất: đặc điểm hình dạng bên ngồi đất, qua phẫu diện; vi hình thái học đất: kính hiển vi nghiên cứu đất trạng thái nguyên, chưa bị phá hủy (cấu tạo, hình thái, thành phần ) 1.1 Định nghĩa đất Đất phần vỏ trái đất, lớp phủ lục địa mà bên đá khống sinh nó, bên thảm thực bì khí Đất lớp mặt tơi xốp lục địa có khả sản xuất sản phẩm trồng Như khả sản xuất sản phẩm trồng (độ phì đất thuộc tính khơng thể thiếu đất (William) Thành phần thể tích trạng thái rắn tính biết dung trọng tỷ trọng rắn trung bình: s = V’ / V = p / s (1) Trong đó: s = Thể tích trạng thái rắn (cm3 chất rắn cm3 đất) p = Dung trọng s = tỷ trọng rắn trung bình Tỷ trọng rắn trung bình phải xác định riêng biệt cách đo trọng lượng thể tích lượng nhỏ chất rắn Để làm điều chất rắn cân khơng nước, sau thể tích tổng khối rắn tính dựa vào công thức: s = V’ / V = [(W -Ww) / w] / V (2) Trong đó: s = Thể tích thể rắn (cm3/cm3) W = Trọng lượng chất rắn khơng khí (g) Ww = Trọng lượng chất rắn nhúng vào nước (g) W-Ww = Khối lượng lượng nước bị thay chất rắn (g) w = Tỷ trọng nước chiếm chỗ (g/cm3) Với: p = W / V (3) Tỷ trọng trung bình trạng thái rắn tính theo (1), (2) (3): s = W /s.V (g/cm3) Tỷ trọng trung bình trạng thái rắn xác định từ thành phần đất, thành phần đất có tỷ trọng khác Dưới cho thấy tỷ trọng số thành phần quan trọng hết đất, bao gồm nước khơng khí: Oxide sắt khoáng 3,70 - 4,50 g/cm3 (tùy vào dạng); khoáng sét 2,65 g/cm3; thạch anh khoáng tràng 2,66 g/cm3; mica 2,80 - 3,20 (g/cm3); mùn 1,30 - 1,45 (g/cm3) (tùy loại); nước 1,00 g/cm3 (ở oC ); khơng khí 0,0012; nước đá 0,92 g/cm3 Với giá trị này, tỷ trọng trung bình trạng thái rắn ước đốn thành phần đất biết 2.6 Độ rỗng, độ xốp đất 48 Độ rỗng thể tích khoảng trống (hay lỗ hổng) đất chứa nước khơng khí, nghĩa thể tích khơng chiếm chất rắn Người ta phân biệt tế không thành hai loại đại tế khổng tiểu tế khổng Thể tích tế khổng đất khoáng thay đổi từ 1/3 đến 2/3 tổng thể tích đất, trung bình khoảng 1/2 Tế khổng đất tạo chủ yếu kết tập hạt đất nguyên sinh (sự hình thành cấu trúc), dạng trịn khơng đồng dạng khối sắc cạnh hạt đất, hoạt động rễ, hoạt động sinh vật nhốt khơng khí Độ xốp tổng thể tích khoảng trống đất so với thể tích khối đất Các khoảng trống đất có phát triển cấu trúc đất, hoạt động sinh vật, phát triển rễ p = Vp / V * 100 = (1 - p/s ) * 100 Trong đó: p = Độ xốp Vp = Tổng thể tích khoảng trống đất V = Thể tích khối đất Mức độ bão hòa nước: lượng nước tổng tế khổng S = [(Ww -W) / w] / p Trong đó: S = Mức độ bão hòa nước (cm3/cm3) Ww = Trọng lượng chất rắn ướt (g) W = Trọng lượng chất rắn khô (g) w = Tỷ trọng nước chiếm chỗ (g/cm3) p = Độ xốp Tầm quan trọng tế khổng độ xốp Kích thước, số lượng dạng tế khổng đặc tính quan trọng để định tính thích nghi đất cho nơng nghiệp Các tế khổng to dễ cho khuyếch tán khơng khí làm thống đất Khi trao đổi khơng khí đất khí khơng tối hảo, việc thiếu O2 xảy ra, việc thiếu làm cản trở tăng trưởng rễ Một cách tổng qt, thống hóa thuận lợi khe hở rộng Ở đất cát khơng cấu trúc, khơng khí di chuyển xun qua khe hở hạt sét Ở đất mịn (có nhiều thịt sét có cát), với cấu trúc khối nhẵn cạnh, khơng khí 49 di chuyển xuyên qua tế khổng đơn vị cấu trúc xuyên qua tế khổng hình ống Ở đất có sa cấu nặng, điều kiện khô, khe nứt cục đất dùng để vận chuyển khí Song song với việc vận chuyển khí, tế khổng lớn nơi để di chuyển lượng nước dư thừa đất, tế khổng lớn nước tháo sớm Sự tích trữ nước hữu dụng cho trồng xuất mao quản nhỏ phần tế khổng to, nơi mà phần có khả giữ ẩm thắng lực hút trọng trường Điều quan trọng hút nước xuyên qua tế khổng lớn khơng nhanh q, đất tế khổng lớn có đủ thời gian để hấp thu nước Tính chất hệ thống tế khổng định có khơng có chướng ngại học cho rễ Wiersum (1957) thấy rễ sơ cấp thứ cấp hầu hết trồng chui vào tế khổng có vách cứng chiều rộng lớn 0,2 mm Ở đất tồn cát kích thước tế khổng hạt cát tùy thuộc vào kích thước hạt cát, tế khổng rộng 0,2 mm có đất cát có kích thước hạt lớn 0,8 mm Loại cát có khả giữ ẩm thấp Ở đất có sa cấu nặng hơn, rễ mọc len lỏi đơn vị cấu trúc (cục đất), rãnh khe nứt Các khe nứt rãnh tương đối khơng hấp dẫn cho tăng trưởng rễ, đặc biệt đất có sét smectite, đất khơ khe nứt rộng đến đổi mà rễ bị khô Trong điều kiện ướt ẩm, khe nứt đóng lại sét trương nở, mà thống hóa bị giảm rễ bị thiệt hại tác nhân vật lý, áp suất tác động lên chúng Khi rễ ăn vào đất, tùy theo độ cứng vách tế khổng mà rễ làm rộng tế khổng thêm tăng trưởng Như thảo luận trên, rõ ràng cân nước khơng khí thích hợp khơng có chướng ngại cho rễ tăng trưởng, tế khổng đất phải liên tục, có kích thước khác Môi trưởng tốt cho tăng trưởng trồng đất có 50% tế khổng chứa đầy khơng khí 50% tế khổng chứa đầy nước Điều quan trọng hai trạng thái khí lỏng phải xen lẫn khoảng cách ngắn, mật độ rễ dày đặc rễ cần hai trạng thái Có nghĩa tế khổng mịn lớn phải xuất lẫn lộn gần Còn đất sét nặng bao gồm cục đất to chặt, có tế khổng nhỏ ngăn cách khe nứt to, môi trường khơng thích hợp cho tăng trưởng trồng, cần khoảng phân tổng tế khổng có chứa nước phân cịn lại chứa khơng khí để phát triển tốt, khe nứt khơng có chứa chút nước cục đất to chặt chứa khơng khí Do đó, đất 50 sét tốt phải có chứa khe nứt bên cục đất có mức phát triển trung bình (2) tức có tế khổng bên cục đất để chia cắt cấu trúc thành đơn vị cấu trúc nhỏ cục đất có đầy đủ tế khổng có kích thước dạng khác Các tế khổng lớn đất, khơng có vai trị bật cung cấp oxy cho rễ mơ tả đoạn trước cịn rút nước dư thừa khỏi vùng rễ, tế khổng rộng cản trở di chuyển nước tế khổng hẹp Việc rút lượng nước dư thừa nhanh sau tứơi mưa to quan trọng cho hầu hết trồng cạn Trục đất trước cấy sạ để hạn chế nước ruộng lúa thấm lậu làm giảm lượng tế khổng to Để cho tiến trình thống hóa rút lượng nước dư thừa dạng tế khổng lớn quan trọng Hữu hiệu hết tế khổng liên tục theo chiều dọc xuyên qua lớp đất mặt Thí dụ khe nứt đất sét, kể đến khe nứt phát triển tốt khối đất có sa cấu đất thịt Tuy nhiên, khe dọc liên tục hình thành sinh vật đất, đặc biệt lổ trùng tạo nên hay lổ mối côn trùng khác, khe rỗng dễ thấy, có tế khổng nhỏ có đường kính lớn 10 mm thấy mắt trần ống rễ Cùng với tế khổng thành lập tuyến trùng, ống rễ xuất khoảng kích thước từ 30 - 100 mm Các tế khổng thấy dễ dàng kính lúp cầm tay Cách tốt để nghiên cứu hình thể tế khổng sử dụng mặt cắt mỏng đất quan sát kính hiển vi, kỹ thuật cho thấy kích thước dạng vi tế khổng có đường kính 30 mm Đây phương pháp vi hình thái học phương pháp vật lý đất Từ "độ xốp" dùng để tổng khoảng khơng tế khổng, thể tích tế khổng thể tích đất, diễn tả thành phần thể tích hay phần trăm Độ xốp thích hợp cho hầu hết tăng trưởng trồng 50% tính theo thể tích Độ xốp cao đưa đến kết đất không đủ chặt để chống lại đổ ngã, đặc biệt thân to Tuy nhiên, độ xốp cao lớp đất mặt làm giảm khả chống chịu đất, thí dụ khả lớp đất mặt chống lầy thục bước gia súc, máy nơng nghiệp Đất có độ xốp thấp, đưa đến nhiều trở ngại nơng nghiệp so với đất có độ xốp cao Đất có độ xốp thấp tạo cản trở lớn cho phát triển rễ Rễ ăn sâu vào đất cách tạo áp suất đầu rễ, lên vật liệu 51 đất Áp suất tối đa sinh rễ cho hầu hết trồng khoảng MPa Điều muốn nói rằng, rễ khơng thể tăng dài đất có sức bền học lớn MPa, trừ đất có chứa tế khổng có đường kính lớn đường kính rễ Các đại lượng nước đất - Hàm lượng ẩm độ đất đồng theo trọng lượng: m = Ww / W = (W1 -W) / W - Hàm lượng ẩm độ đất đồng theo thể tích: v = V w / V Trong đó: m = Lượng ẩm tính theo trọng lượng (g nước cho g đất) v = Lượng ẩm tính theo thể tích (cm3 nước cho cm3 đất) Ww = Trọng lượng nước (g) W1 = Trọng lượng đất ẩm (g) W = Trọng lượng đất khô (g) Vw = Thể tích nước (cm3) V = Thể tích đất (cm3) Ta có: v = Vw / V = (Ww / w) / (W / b) = [(W1 -W) / W] * b = m*b 2.7 Nước ẩm độ đất 2.7.1 Vai trò nước đất G.H.Vuxơki ví “nước đất máu thể động vật” Bởi nước có vai trị đặc biệt quan trọng, yếu tố khơng thể thay được, định sống tất sinh vật Trái đất 2.7.1.1 Đối với đất Nước tham gia vào phong hóa đá hình thành đất di chuyển chất đất tạo tầng phẫu diện đất Nước tham gia vào tất phản ứng hóa học xảy đất Hàm lượng nước đất ảnh hưởng đến nồng độ, thành phần chất tan dung dịch đất, từ ảnh hưởng đến tính chất dung dịch đất như: pH, tính đệm, Eh Nước ảnh hưởng đến trạng thái keo đất khả trao đổi 52 Nước nhân tố điều hịa nhiệt khí đất; chi phối tính chất lý đất như: tính liên kết,tính dính, tính dẻo, tính trương co, độ chặt, Hàm lượng nước chi phối chiều hướng chuyển hóa vật chất đất (ngập nước yếm khí, khơ hạn háo khí), từ ảnh hưởng đến khả cung cấp thức ăn cho việc tích lũy chất hữu đất Nước liên quan chặt chẽ tới hình thành chất sinh đất như: kết von, đá ong, glây, Nước cịn gây rửa trơi chất dinh dưỡng, phá vỡ kết cấu gây xói mịn đất 2.7.1.2 Đối với sinh vật đất Mọi sinh vật muốn sống, sinh trưởng phát triển cần phải có nước; khơng có nước sinh vật chết Thực vật muốn tạo 1g chất khô cần phải hút 2001000g nước Nhờ có nước hịa tan chất dinh dưỡng đất hút Nước ảnh hưởng đến phân bố quần thể vi sinh vật đất: thừa nước vi sinh vật yếm khí phát triển mạnh, khơ hạn vi sinh vật háo khí chiếm ưu 2.7.1.3 Các dạng nước đất Nước đất có dạng: a Nước liên kết hóa học Nước liên kết hóa học nước tham gia vào thành phần cấu tạo hợp chất hóa học khống vật đất Nó bị giữ lực lớn (> 10.000 atm); nước liên kết hóa học có loại là: nước cấu tạo nước kết tinh * Nước cấu tạo (cịn gọi nước hóa hợp): nước tham gia vào thành phần cấu tạo mạng lưới tinh thể khoáng vật, làm thành liên kết bền vững, nước nhiệt độ cao 400 - 8000C, nước cấu tạo khống vật bị phá hủy Ví dụ: Nước Kaolinit (Al2O3.2SiO2.2H2O); * Nước kết tinh: phân tử nước tham gia vào hình thành tinh thể khống vật (Ví dụ: thạch cao: CaSO4.2H2O; gipxit: Al2O3.3H2O; limonit: Fe2O3.3H2O; ) Nước kết tinh bị nhiệt độ100-2000C, Ví dụ: nung CaSO4.2H2O 1700C phân tử nước tách ra, thạch cao không bị phá hủy mà thay đổi lý tính Nước liên kết hóa học thực vật hồn tồn khơng thể sử dụng b Nước hấp phụ 53 Là dạng nước hạt đất hút giữ lại bề mặt nhờ lực hấp phụ Hạt đất nhỏ lượng bề mặt lớn, lực hấp phụ cao nước hấp phụ nhiều Thành phần giới đất nặng, lực hấp phụ lớn, nước hấp phụ nhiều Người ta chia nước hấp phụ làm loại: * Nước hấp phụ chặt: Là nước hạt đất hấp phụ từ nước khơng khí, lực giữ nước lớn từ 50-10.000 atm Dạng nước tồn trạng thái: * Nước hấp phụ bé (ký hiệu Hy - hydroscopic): Trong điều kiện độ ẩm khơng khí bình thường, lớp nước hấp phụ bị đứt đoạn, chưa vây kín hạt đất Trường hợp xảy đất trạng thái khơ khơng khí Độ ẩm khơng khí cao lượng nước hấp phụ bé lớn * Nước hấp phụ lớn (ký hiệu Hymax): Khi khơng khí bão hịa nước (độ ẩm khơng khí > 96%), lúc lớp nước hấp phụ bao kín hạt đất Nước hấp phụ chặt bị sấy đất nhiệt độ 105-1100C * Nước hấp phụ hờ (nước màng) Khi hạt đất đạt trạng thái Hymax tiếp xúc với nước hạt đất hút thêm lớp nước bên nước hấp phụ chặt, lớp nước gọi nước màng hay nước hấp phụ hờ Lực giữ nước trường hợp yếu (6,25 – 50 atm), phần giữ chặt (15 - 50 atm), hồn tồn khơng sử dụng được, phần lại giữ lực yếu (6,25 - 15 atm) nên sử dụng được, khó lấy tính linh động nước màng Áp lực hút nước rễ đa số trồng 15,2 bar (khoảng 15atm) (1atm = 1,013bar) c Nước mao quản Nước mao quản nước giữ di chuyển đất tác dụng lực mao quản Lực mao quản bắt đầu xuất lỗ hổng có đường kính < 8mm; lực đáng kể lỗ hổng có đường kính 0,1 - 0,001mm, nên nước mao quản di chuyển tốt ống có đường kính 0,1 - 0,001mm, 96%), ký hiệu Hymax 2.7.2.3 Độ ẩm hấp phụ tối đa (còn gọi độ ẩm phân tử cực đại): Là lượng nước lớn mà đất giữ lại lực hấp phụ đất Độ ẩm hấp phụ tối đa = Hymax + Nước màng 2.7.2.4 Độ ẩm mao quản: Là lượng nước đất giữ ống mao quản lực mao quản (kể nước mao quản treo nước mao quản leo) Độ ẩm mao quản = Độ ẩm đồng ruộng lớn - Độ ẩm héo 56 2.7.2.5 Độ chứa ẩm đồng ruộng (hoặc sức chứa ẩm đồng ruộng): Là độ ẩm biểu thị lượng nước lớn mà đất giữ lại sau loại trừ nước trọng lực (tính %) Người ta phân biệt độ ẩm đồng ruộng làm loại: * Độ ẩm đồng ruộng bé nhất: Là độ ẩm đồng ruộng mà lúc có nước mao quản treo, lúc nước ngầm sâu nên khơng có nước mao quản leo * Độ ẩm đồng ruộng lớn (còn gọi độ ẩm tối đa đồng ruộng): Là độ ẩm đồng ruộng mà lúc có nước mao quản treo nước mao quản leo (do mực nước ngầm dâng cao) Từ độ ẩm đồng ruộng độ ẩm héo ta tính độ ẩm hữu hiệu: Độ ẩm hữu hiệu (%) = Độ chứa ẩm đồng ruộng bé (%) - Độ ẩm héo (%) Có thể xác định liều lượng nước tưới cho tầng đất mặt độ dày đó, theo cơng thức: M(m3) = WĐR - W Trong đó: M: lượng nước cần tưới; WĐR lượng nước tương ứng với độ chứa ẩm đồng ruộng; W lượng nước có lớp đất cần tưới) 2.7.2.6 Độ ẩm bão hịa (hay độ ẩm tồn phần): Là lượng nước lớn đất chứa tất lỗ hổng đất chứa đầy nước (thực cịn 5-8% chứa khơng khí) Độ ẩm bão hòa = Độ ẩm đồng ruộng + nước trọng lực Trạng thái tồn thời gian ngắn, nước trọng lực bị di chuyển xuống tầng đất sâu Thông thường người ta thường tính độ ẩm tồn phần độ xốp (nếu tính theo % thể tích), theo % trọng lượng đất độ ẩm tồn phần tính theo cơng thức sau: Wb (%) = PD (trong đó: Wb độ ẩm toàn phần; P độ xốp; D dung trọng đất) Lượng nước trọng lực: WT = Wb - Độ ẩm đồng ruộng bé 2.8 THỰC HÀNH XÁC ĐỊNH Ph, TỶ TRỌNG VÀ ĐỘ XỐP VÀ CEC CỦA ĐẤT Mục đích chương: xác định số tính chất vật lý độ phì nhiêu thơng qua số CEC đất mô tả phẩu diện Dụng cụ thí nghiệm: máy đo Ph (giấy đo Ph), cân, bình picnomet, KCl, dung dịch trietanolamin, HCl 2M, dung dịch BaCl2.2H2O, MgSO4.7H2O, dung dịch EDTA, thị màu catechol tím 57 Cách thực hiện: 2.1 Xác định Ph đất 2.1.1 Ý nghĩa: Độ Ph yếu tố ảnh hưởng đến tính chất lý hóa học sinh học đất Vì ảnh hưởng đến trạng thái dinh dưỡng đất sinh trưởng phát dục Đa số trồng thích sống đất trung tính chua Chỉ có số thích sống đất chua chè (Ph 4,5-5,5), khoai tây (Ph 4,8-5,4) Cây lúa nước sống phạm vi Ph – 9, sống bình thường đất Ph 5-8 tốt Ph 6-7 Nhờ có tính đệm nên Ph đa số đất phạm vi 3-10 Chỉ tiêu đánh giá: Ph – 4,5: đất chua nhiều 4,6 – 5,5: đất chua vừa 5,6 – 6,5: đất chua 6,6 – 7,5: đất trung tính 7,6 – 8,0: đất kiềm yếu 8,1 – 8,5: đất kiềm vừa Trên 8,5: đất kiềm nhiều (Theo Bộ Nông nghiệp Việt Nam) - Đất chua : (Ph < 5) - Đất chua (Ph từ đến 6) - Đất trung tính đến kiềm (Ph 7) (Theo Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA)) 2.1.2 Nguyên tắc: Phản ứng chua ion H+ dung dịch đất gây nên Dùng thị màu tác động vào dung dịch có nồng độ H+ khác xuất màu sắc khác Đem so với thang màu Ph tiêu chuẩn (có thể giấy dung dịch màu) xác định Ph đất Nguyên nhân biến màu khác màu sắc phân tử chất thị màu chưa phân ly với số anion phân ly 2.1.3 Xác định độ chua đất Ph kế : – Ph H2O gọi độ chua : Cân10g đất khơ khơng khí cho vào beaker 50ml thêm vào 25ml nước cất, quậy đều, để yên giờ, đo Ph Ph kế (trước đo phải lắc ) 58 – Ph KCl hay độ chua trao đổi: Cân 10g đất khơ khơng khí cho vào beaker 50ml thêm vào 25ml dung dịch KCl 1N, quậy đều, để yên giờ, đo Ph Ph kế ( trước đo phải lắc ) Phương pháp 2: Ph H2O gọi độ chua : Cân10g đất khơ khơng khí cho vào beaker 50ml thêm vào 25ml nước cất, quậy đều, lắc máy khoảng 20 phút Ly tâm với tốc độ 2000 vòng / phút khoảng phút, lọc bỏ đất, đo Ph Ph kế (trước đo phải lắc ) Tương tự cho PhKCl 2.2 Tỷ trọng 2.2.1 Ý nghĩa: Tỷ trọng đất tỷ số trọng lượng (gam) đơn vị thể tích đất khơ (cm3) hạt sít vào so với trọng lượng khối nước thể tích +40C - Tỷ trọng phụ thuộc thành phần khoáng vật hàm lượng chất hữu đất (đất nhiều mùn tỷ trọng bé) Tỷ trọng loại đất thường phạm vi 2,3-2,8 - Tỷ trọng đất bé đất giàu chất hữu Từ tỷ trọng dung trọng suy độ xốp đất - Để xác định tỷ trọng người ta dùng bình picnomet tích 50-100 cm3/ Nút bình có ống mao quản để đảm bảo cho thể tích thay đổi 2.2.2 Trình tự phân tích: - Đổ nước cất vào đầy bình picnomet đậy nút lại, lau khơ bên ngồi cân P1 gam - Đổ bớt nửa nước bình, cân 10 gam đất khô tuyệt đối (Po) qua rây 1mm đổ vào bình picnomet, lắc nhẹ từ – 10 phút để đuổi hết khơng khí - Dùng nước cất đổ thêm cho đầy bình, đậy nút lại, lau khơ bên ngồi cân trọng lượng P2 gam - Tỷ trọng d đất tính theo công thức sau D= Po Po P1 P 59 Trong đó: - Po: trọng lượng đất - P1: trọng lượng bình nước - P2: trọng lượng bình, nước, đất 2.3 Độ xốp đất - Độ xốp đất tỷ lệ phần trăm khe hở đất so với thể tích đất, thường ký hiệu chữ P(%) - Độ xốp đất phụ thuộc vào thành phần giới kết cấu đất: đất cát khoảng 35-40%, đất sét 45-50% Kết cấu đất tốt độ xốp lớn - Tiêu chuẩn đánh giá độ xốp sau: - P < 50 %: đất chặt - 50