BÀI GIẢNG SỬ DỤNG CẢI TẠO ĐẤT PHÈN ĐẤT MẶN

CẢI TẠO ĐẤT MẶN

Bộ môn: Cải tạo đất

MỤC LỤC

MỤC LỤC 2

LỜI GIỚI THIỆU 7

PHẦN THỨ NHẤT 8

ĐẤT PHÈN 8

CHƯƠNG I MỞ ĐẦU 8

1.1 Ý N G H ĨA CỦA VIỆC CẢI TẠO ĐẤT PHÈN ĐỐI VỚI SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP VÀ CẢI TẠO MÔI TRƯỜNG 8

1.2 T ÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ĐẤT PHÈN , ĐẤT NHIỄM MẶN TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở V IỆT N AM 9

CHƯƠNG II 12

NGUỒN GỐC, PHÂN BỐ VÀ PHÂN LOẠI ĐẤT PHÈN 12

2.1 N GUỒN GỐC VÀ QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH ĐẤT PHÈN 12

2.1.1 Những nhân tố cấu thành chất phèn 14

2.1.2 Quá trình diễn biến và sơ đồ tạ thành đất phèn 15

2.1.3 Ảnh hưởng của vôi đến quá trình hình thành đất phèn 17

2.2 P HÂN BỐ ĐẤT PHÈN 18

2.2.1 Phân bố đất phèn trên thế giới 18

2.2.2 Phân bố đất phèn ở Việt Nam 18

2.3 P HÂN LOẠI ĐẤT PHÈN 22

2.3.1 Phân loại đất phèn theo FAO - UNESCO 23

1 Hệ thống phân vị đất 23

2 Mô tả các đơn vị đất 23

2.3.2 Phân loại của nhân dân vùng đất phèn 27

2.3.3 Phân loại đất phèn nam Việt nam 28

CHƯƠNG III 39

MÔI TRƯỜNG VÙNG ĐẤT PHÈN 39

3.1 S INH VẬT VÙNG ĐẤT PHÈN 39

3.1.1 Thực vật 39

1 Thực vật bị vùi lấp 39

2 Thực vật hiện tại 39

3.1.2 Vi sinh vật và các động vật vùng đất phèn 40

1 Vi sinh vật trong đất phèn 40

2 Những động vật nhìn thấy được 41

3 2 C HẾ ĐỘ NƯỚC VÙNG ĐẤT PHÈN 41

3.2.1 Nước ngầm và chế độ nước ngầm 42

3.2.2 Nước mặt và chế độ nước mặt 45

1 Sông Hậu và sông Tiền 45

2 Sông Vàm Cỏ 45

3 Thuỷ triều 47

4 Chế độ và chất lượng nước vùng Đồng Tháp Mười 48

5 Chế độ nước vùng Tứ giác Long Xuyên 51

3.3 Ô NHIỄM M ÔI TRƯỜNG VÙNG ĐẤT PHÈN 52

1 Tác nhân hoá học 53

2 Tác nhân sinh học 54

3 Tác nhân vật lý 54

3.3.2 Tiêu chuẩn đánh giá đất bị ô nhiễm 55

1 Quy ước 55

2 Chỉ số vệ sinh 55

3 Kết quả phân tích hàm lượng 55

3.3.3 Biện pháp phòng chống ô nhiễm đất 56

CHƯƠNG IV 57

LÝ TÍNH ĐẤT PHÈN 57

4.1 T HÀNH PHẦN CƠ GIỚI 57

4.2 T HÀNH PHẦN CẤU TẠO CỦA SÉT 57

4.3 T ÍNH TRƯƠNG CO CỦA ĐẤT PHÈN 58

4.4 T Ỷ TRỌNG ĐẤT PHÈN 58

CHƯƠNG V 60

HOÁ TÍNH ĐẤT PHÈN 60

5.1 M ÙN VÀ CHẤT HỮU CƠ 61

5.2 C ANXI TRONG ĐẤT PHÈN 62

5.3 M ANHÊ (M G +2 ) TRONG ĐẤT PHÈN 62

5.4 N ATRI TRONG DÁT PHÈN 62

5.5 L ÂN (P 2 O 5 ) TRONG ĐẤT PHÈN 63

5.6 M ỘT SỐ CHẤT KHÁC TRONG ĐẤT PHÈN 64

5.7 P H ĐẤT PHÈN 64

CHƯƠNG VI 66

ĐỘC CHẤT TRONG ĐẤT PHÈN 66

6.1 K HÁI NIỆM CHUNG VỀ ĐỘC CHẤT TRONG ĐẤT PHÈN 66

6.1.1 Nhộm 66

6.1.2 Sắt 67

6.1.3 Sunphat (SO 4 -2 ) và lưu huỳnh (S) trong đất phèn 68

6.1.4 Pyrit 69

6.1.5 Jarosit 71

6.1.6 Hydro 72

6.1.7 Clo (Cl - ) 72

6.2 M ỐI TƯƠNG QUAN GIỮA CÁC ĐỘC TỐ TRONG ĐẤT PHÈN 72

6.2.1 Hệ số tương quan R 72

6.2.2 Phương trình tương quan 73

6.2.3 Mối tương quan giữa pH và hàm lượng S tổng số trong đất 74

CHƯƠNG VII 76

CẢI TẠO ĐẤT PHÈN BẰNG BIỆN PHÁP THUỶ LỢI 76

7.1 D ÙNG NƯỚC LŨ ĐỂ CẢI TẠO ĐẤT PHÈN 76

7.1.1 Những mục tiêu của việc KSL cho vùng Tứ giác Long Xuyên 76

7.1.2 Các công trình trong hệ thống kiểm soát lũ 76

7.1.3 Hiệu quả của hệ thống kiểm soát lũ cho vùng TGLX 77

7.1.4 Những bài học rút ra từ nghiên cứu thực tế mô hình kiểm soát lũ cho vùng TGLX 77

7.2 D ÙNG NƯỚC ĐỂ ÉM PHÈN 79

7.3 C ẢI TẠO ĐẤT PHÈN BẰNG TIÊU NGẦM 80

CHƯƠNG VIII 86

CẢI TẠO ĐẤT PHÈN BẰNG CÁC BIỆN PHÁP KHÁC 86

8.1 C ẢI TẠO ĐẤT PHÈN BẰNG BIỆN PHÁP HOÁ HỌC 86

8.2 C ẢI TẠO ĐẤT PHÈN BẰNG CÁC BIỆN PHÁP KHÁC 87

8.2.1 Cải tạo đất phèn bằng biện pháp lên liếp 87

8.2.2 Trồng cây để cải tạo đất phèn 88

PHẦN THỨ HAI: ĐẤT MẶN 89

CHƯƠNG 1 89

NGUỒN GỐC VÀ PHÂN BỐ CỦA ĐẤT MẶN 89

1.1 C ÁC QUAN ĐIỂM CHUNG 89

1.2 T ÁC ĐỘNG CỦA ĐẤT MẶN 89

1.3 D IỆN TÍCH ĐẤT MẶN 90

1.4 P HÂN BỐ ĐỊA LÝ CỦA ĐẤT MẶN 90

1.5 C ÁC MUỐI TRONG ĐẤT MẶN 90

1.6 N GUỒN GỐC CỦA CÁC MUỐI 91

1.6.1 Các quá trình phong hoá 91

1.6.2 Sự tích lũy muối trên tầng đất mặt do tưới trong điều kiện tiêu nước không đầy đủ 91

1.6.3 Tưới bằng nước mặn chứa muối 91

1.6.4 Mực nước ngầm nằm nông 92

1.6.5 Các muối hoá thạch 92

1.6.6 Thấm từ các sườn dốc chứa muối 92

1.6.7 Đại dương 93

1.6.8 Các phân bón hoá học và các chất thải 93

1.7 P HÂN LOẠI ĐẤT MẶN 93

1.7.1 Hệ thống phân loại của Bộ Nông nghiệp Hoa kỳ 93

1.7.2 Hệ thống phân loại của Liên xô cũ 94

1.7.3 Hệ thống phân loại của châu Âu 94

1.7.4 Hệ thống phân loại của FAO - UNESCO 94

1.7.5 Hệ thống phân loại của Việt nam 94

Phẫu diện VN37 95

1.8 V AI TRÒ CỦA CON NGƯỜI TRONG VIỆC HÌNH THÀNH ĐẤT MẶN 101

CHƯƠNG 2 102

CÁC LOẠI ĐẤT MẶN VÀ QUẢN LÝ ĐẤT MẶN 102

2.1 C ÁC ĐẶC TRƯNG CỦA PHẪU DIỆN ĐẤT VÀ DỊCH CHIẾT CỦA ĐẤT BÃO HOÀ NƯỚC 102

2.2 S Ự HÌNH THÀNH CÁC LOẠI ĐẤT MẶN 102

2.2.1 Khí hậu 102

2.2.2 Đất 103

2.2.3 Các điều kiện thủy văn 103

2.2.4 Cơ chế của sự hoá mặn do mực nước ngầm nằm nông 104

2.3 C HẨN ĐOÁN ĐẤT MẶN NGOÀI ĐỒNG RUỘNG 107

2.4 EC E - Đ ẠI LƯỢNG ĐO ĐỘ MẶN CỦA ĐẤT 107

2.5 Q UAN TRẮC ĐỘ MẶN CỦA ĐẤT NGOÀI ĐỒNG RUỘNG 109

2.6 Ả NH HƯỞNG CỦA ĐỘ MẶN ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA THỰC VẬT 109

2.6.2 Ảnh hưởng của độ mặn đến sự bốc thoát hơi nước 110

2.6.3 Tác dụng độc hại của các ion 111

2.7 Ả NH HƯỞNG CỦA SỰ ÚNG NGẬP ĐẾN SỰ SINH TRƯỞNG CỦA CÂY 112

2.8 T ÍNH CHỊU MẶN CỦA CÂY 112

2.8.1 Định lượng các ảnh hưởng của độ mặn 113

2.8.2 Sức chịu mặn tương đối của cây 114

2.9 C Ơ CHẾ CỦA TÍNH CHỊU MẶN CỦA THỰC VẬT 115

2.9.1 Loại bỏ muối hoặc tránh hấp thụ muối 115

2.9.2 Giữ chặt muối trong một số bộ phận của thực vật 116

2.9.3 Thải muối 116

2.9.4 Điều chỉnh áp suất thẩm thấu 116

2.10 C ÁC TIÊU CHÍ ĐỂ LỰA CHỌN CÁC CÂY CHỊU MẶN 116

2.11 C ÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI TẠO ĐẤT MẶN 117

2.11.1 Biện pháp cơ hoc: Cạo muối 117

2.11.2 Xối nước 117

2.11.3 Biện pháp thủy lợi: Rửa mặn 117

2.11.4 Biện pháp nông nghiệp: 117

2.11.5 Biện pháp sinh học 118

2.12 Q UẢN LÝ ĐẤT MẶN 118

2.12.1 Đất mặn ven biển và đất mặn đồng bằng 118

2.12.2 Đất mặn lục địa 120

1 Lựa chọn cây trồng và cơ cấu cây trồng 120

2 Trồng cây đúng vị trí 120

3 Phương pháp gieo trồng 121

4 Các phương pháp tưới 121

5 Tần số tưới (số lần tưới) 122

6 Quan hệ giữa thân và chồi cây 123

7 Che phủ đất 123

8 Sử dụng các chất dinh dưỡng đúng đắn 124

2.12.3 Đất phèn 124

2.13 L ÚA TRÊN ĐẤT MẶN VÀ ĐẤT ĐƯỢC TƯỚI BẰNG NƯỚC MẶN 125

2.14 Q UẢN LÝ VÀ PHỤC HỒI ĐẤT NHIỄM MẶN Ở CHÂU Á 125

2.14.1 Bangladesh 125

2.14.2 Trung Quốc 126

2.14.3 Indonesia 128

2.14.4 Pakistan 128

2.14.5 Philippines 129

2.14.6 Thailand 129

2.14.7 Việt nam 130

CHƯƠNG 3 132

TƯỚI VÀ KIỂM SOÁT ĐỘ MẶN 132

3.1 C ÁC NGUYÊN TẮC CƠ BẢN 132

3.2 C ÂN BẰNG MUỐI VÀ TỶ LỆ NƯỚC RỬA MẶN 132

3.3 Y ÊU CẦU RỬA MẶN 135

3.3.1 LR là hàm số của chất lượng nước tưới 135

3.3.2 LR là hàm số của lượng nước tiêu hao 135

3.3.3 LR và khả năng tiêu 136

3.4 C ÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN YÊU CẦU RỬA MẶN 136

3.4.1 Lượng mưa 136

3.4.2 Sự kết tủa muối 137

3.4.3 Sự hút muối của thực vật 137

3.4.4 Độ mặn của các lớp đất mặt 138

3.5 T ÍNH TOÁN YÊU CẦU RỬA MẶN 139

3.6 T ÍNH TOÁN THỜI GIAN TƯỚI RỬA MẶN 141

3.7 C ÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢM YÊU CẦU RỬA MẶN 142

3.8 K HỐNG CHẾ ĐỘ MẶN NHỜ TRỒNG CÂY VÀ LÀM ĐẤT SÂU 143

3.9 R ỬA MẶN VÀ CẢI TẠO ĐẤT 143

3.10 K HỐNG CHẾ ĐỘ MẶN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TƯỚI 145

3.10.1 Tưới mặt 145

3.10.2 Tưới phun mưa 145

M ỘT SỐ CÔNG THỨC TÍNH TOÁN MỨC RỬA MẶN 146

TÀI LIỆU THAM KHẢO 151

LỜI GIỚI THIỆU

Ở Việt Nam có khoảng ba triệu hecta đất ở các vùng đồng bằng bị nhiễm mặn và phèn, chiếm khoảng 40% diện tích đất nông nghiệp (6,9 triệu hecta, 1996) trong đó đất phèn gần hai triệu hecta và đất mặn khoảng một triệu hecta Việc khai thác phần diện tích này một cách có hiệu quả phục vụ sản xuất nông nghiệp, ngư nghiệp ngày càng trở nên cấp bách và có ý nghĩa quan trọng đối với nền kinh tế quốc dân

Cải tạo đất phèn, đất nhiễm mặn là vấn đề khó khăn phức tạp đối với các nhà khoa học về cải tạo đất của nước ta và nhiều nước trên thế giới Trong những năm gần đây, ở nước ta đã có nhiều đề tài nghiên cứu về đất phèn, đất nhiễm mặn, đã đạt được những thành công và kết quả nhất định

Muốn cải tạo gần ba triệu hecta đất phèn, đất mặn để đưa vào khai thác, cần phải tìm hiểu nguồn gốc, sự phân bố, phân loại, sinh thái, môi trường của mỗi vùng đất phèn, đất mặn, hiểu rõ lý tính, hoá tính, những độc chất và sự biến động của các độc chất trong các nhóm đất này, từ đó tìm ra phương hướng sử dụng tốt nhất cho từng vùng nhằm đưa lại hiệu quả cao trong đầu tư khai thác chúng

Nhằm đóng góp vào việc nghiên cứu cải tạo và sử dụng đất phèn và đất nhiễm mặn chúng tôi mạnh dạn biên soạn bài giảng về sử dụng và cải tạo đất phèn, đất mặn Các tài liệu trong bài giảng được lấy và tham khảo từ nhiều nguồn, nhiều cơ quan và các nhà khoa học nghiên cứu

nước, ngành Tưới tiêu cho cây trồng, làm tài liệu tham khảo cho sinh viên Thuỷ lợi chuyên ngành Thủy lợi cải tạo đất, các cán bộ, kỹ sư thủy lợi đang công tác ở các vùng đất phèn, đất nhiễm mặn

rất mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp của bạn đọc và đặc biệt là những kinh nghiệm quý của các đồng nghiệp

Đình Hoàng - Trường đại học Thuỷ lợi, GS Lê Văn Khoa - Trường Đại học Quốc gia Hà nội và các đồng nghiệp trong Bộ môn Cải tạo đất, Trường Đại học Thuỷ lợi

Các tác giả

Sự phát triển của đất phèn là kết quả của việc tiêu nước ở đất chứa nhiều phèn (pyrit) Pyrit được tích tụ trong điều kiện đất ngập nước ở đất chứa nhiều chất hữu cơ và nhiều sunphat, pyrit bị ô xy hoá trở thành axit sunphuaric Axit sunphuaric phát triển ở những nơi mà hàm lượng canxi và magiê thấp và kết quả của quá trình này làm cho pH trong đất hạ xuống dưới 4

Đất phèn, có nơi còn gọi là đất chua mặn Trên thế giới đất phèn được gọi bằng một

số tên sau :

Năm 1886 Van Bernmelen gọi là “Catclays“ muốn chỉ đất chua có tầng sunphát sắt hay sunphát nhôm Đặc biệt có tầng chứa nhiều sét với mầu xanh đen như mắt mèo Năm 1956 Edelman và Van Staveren gọi là “Mudclays” muốn chỉ tầng đất này chứa nhiều sét bùn, chua, có chất nhờn

Ngoài ra còn có các tên khác như : “Daroxit“ muốn chỉ tầng đất chứa phèn màu “

soils” “ strong acid sulphat soil of salty padly filds.”

Đến nay đã có ba cuộc hội thảo Quốc tế lớn về đất phèn đã được tổ chức và đều lấy tên chung là “acid sulphate soils “

1.1 Ý nghĩa của việc cải tạo đất phèn đối với sản xuất nông nghiệp và cải tạo môi trường

Với diện tích đất nông nghiệp là 6,9 triệu hecta, Việt nam là nước có diện tích đất

đất phèn chiếm gần hai triệu hecta, đất nhiễm mặn gần một triệu hecta Tổng số đất phèn

và đất phèn mặn chiếm hơn 40% diện tích canh tác Trong đất phèn một số độc tố có hàm lượng rất cao so với mức chịu đựng của cây, làm cho quá trình sinh lý của cây trồng bị kìm hãm, nhiều chất dinh dưỡng cho cây thiếu, đặc biệt là lân và đạm, vì vậy cây trồng thường có năng suất thấp và không ổn định Nhu cầu sử dụng đất phèn và đất nhiễm mặn phục vụ sản xuất nông nghiệp ngày càng trở nên cấp bách hơn đối với đất nước chúng ta

Để có năng suất ổn định và tiến tới tăng năng suất cây trồng trên đất phèn, bắt buộc chúng ta phải nghiên cứu sử dụng đất phèn hợp lý, cải tạo đất phèn, nhằm giảm bớt hàm lượng cao của các độc tố và tăng chất dinh dưỡng cho cây

Diện tích đất phèn trên thế giới có khoảng 12,6 triệu hecta, chiếm 8% diện tích canh tác trên toàn thế giới, riêng diện tích đất phèn ở Việt Nam chiếm gần 16% tổng diện tích phèn trên thế giới

Đối với những vùng phèn nặng và phèn trung bình vào mùa khô trên mặt ruộng

lầy nhầy, vào trận mưa đầu mùa, lượng muối này hoà tan có thể gây chết tôm, cá, cây cỏ, gia súc uống nước này có thể bị chết hoặc bị bệnh Nhân dân sống ở vùng đất phèn nặng

và trung bình thường bị nhiễm nhiều loại bệnh như bệnh sán máng, bệnh thương hàn, bệnh tả và nhiều loại bệnh kinh niên khác do lan truyền qua nước từ các vật ký sinh trùng Các loại sinh vật sống trong vùng đất phèn đều rất hiếm và hầu như không phát triển

Hình 1: Từ rừng đước ở đất phèn tiềm tàng trước và sau khi rừng bị tàn phá, tiêu nước để canh tác, nhưng do sử dụng đất không hợp lý, không khoa học, trở thành vùng đất phèn hoạt động

Chính vì vậy việc cải tạo đất phèn không chỉ do nhu cầu sản xuất nông nghiệp thúc bách mà nó còn là đòi hỏi chính đáng của nhân dân sống ở vùng đất phèn nhằm cải thiện môi trường sống và nâng cao điều kiện sống của nhân dân

1.2 Tình hình nghiên cứu đất phèn, đất nhiễm mặn trên thế giới và ở Việt Nam

Đến nay đã có nhiều tác giả, nhiều học thuyết và trường phái nghiên cứu về đất

Hình 2:Cá chết ở những vùng phèn nặng nước ứ đọng, không có điều kiện tiêu thoát (V.PSingh)

Năm 1735 Peelman đã phát hiện ra một loại khoáng biến thành đất, đất này chua và được mang tên Argilla Vitrolacea

Người đầu tiên phát hiện ra đất phèn là Van Bemmelen (1886), ông đã xác định được giá trị rất thấp của pH, hàm lượng cao của sunphát sắt, sunphát nhôm và số lượng lớn H2SO4 tự do ở trong đất

Tiếp theo, năm 1930 Aanrino, 1937 M.C Doyne, đều cho rằng đất phèn có nguồn gốc từ nước biển và cây sú, vẹt

Năm 1956 Long Tử Đồng, Hoàng Kế Mậu và nhiều tác giả nổi tiếng như : Beers (1962), Dons, Breemen (1973), Rickard, Moorman, Fritland đã đi sâu nghiên cứu đất phèn ở nhiều nước trên thế giới, đã có nhiều kết luận về nguồn gốc, về quá trình hình thành và đặc tính của đất phèn ở những vùng đã nghiên cứu

Đến nay các nhà khoa học về cải tạo đất trên thế giới đã tổ chức thành công bốn hội nghị quốc tế lớn về đất phèn Lần thứ nhất tại Wageningen Hà lan 8/1972, lần thứ 2 tại Bang kok Thái Lan 1/1981, lần thứ 3 tại Senegal 1986 và lần thứ 4 tại thành phố Hồ Chí Minh Việt Nam 3/ 1992

Bộ và đã đưa ra một số kết luận sơ bộ về quá trình hình thành đất phèn vùng đồng bằng Bắc Bộ , cùng một số biện pháp cải tạo và sử dụng loại đất này

Cũng vào những năm 1960, Moorman đã nghiên cứu về đất phèn ở đồng bằng sông Cửu Long đã đề suất sơ bộ về quá trình hình thành đất phèn ở đồng bằng sông Cửu Long

Từ năm 1960 đến 1975 có một số tác giả nghiên cứu về đất phèn ở đồng bằng sông Cửu Long Nhưng đặc biệt từ sau năm 1975 đến nay, việc nghiên cứu về nguồn gốc, quá trình hình thành, đặc tính và biện pháp cải tạo và khai thác đất phèn, được phát triển mạnh mẽ với quy mô lớn và có chiều sâu ở nhiều cơ quan trong nước và một số tổ chức quốc tế

Những cơ quan và tổ chức đã tham gia nghiên cứu về đất phèn như : Trường Đại học Thủy lợi Viện Nghiên cứu Khoa học Thủy lợi Trường Đại học Cần Thơ, Trường Đại học Tổng hợp Hà Nội, Trường ĐH Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh, Trường Đại học Nông nghiệp T.P Hồ Chí Minh, trong đó có Lê Huy Bá là tác giả của cuốn sách

“Những vấn đề về đất phèn Nam Bộ” Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam, Viện Nông hoá thổ nhưỡng Hiện nay Viện Nghiên cứu khoa học thủy lợi vừa mới hoàn thành dự án cải tạo đất phèn ở Quỳnh Phụ - Thái Bình do nước ngoài tài trợ Viện nghiên cứu khoa học thủy lợi Nam Bộ đang thực hiện chương trình nghiên cứu cấp nhà nước ở đồng bằng sông Cửu Long

Nói chung các nhà khoa học về cải tạo đất đã khẳng định được bản chất và nguồn gốc đất phèn, những nét chung về phân loại đất phèn Việc sử dụng và cải tạo đất phèn

đã được nhiều người nghiên cứu tuy nhiên cũng còn nhiều điều còn chưa được sáng tỏ, đặc biệt việc cải tạo đất phèn phụ thuộc rất nhiều đến môi trường nơi nghiên cứu và tác động của con người trong quá trình cải tạo và sử dụng chúng Việc nghiên cứu cải tạo đất phèn không thể thành công nếu chỉ nghiên cứu cải tạo đất cho từng khu vực cụ thể mà không chú ý đến việc cải tạo môi trường xung quanh vùng đất được cải tạo

Do quá trình hình thành và tính chất của đất phèn biến động và phụ thuộc rất lớn vào tác động của môi trường xung quanh nên không thể lấy kết quả nghiên cứu ở một nơi, áp dụng cho những nơi khác và kết quả của vùng này dùng cho vùng khác được Chính vì vậy đối với mỗi vùng cụ thể cần có sự nghiên cứu phân tích và thí nghiệm riêng

để tránh những sai sót đáng tiếc

Với những lý do nêu trên, việc nghiên cứu để hiểu rõ về nguồn gốc, quá trình hình thành, phát triển của đất phèn, đặc tính của đất phèn, sinh thái vùng đất phèn, biện pháp cải tạo và sử dụng đất phèn hợp lý là điều hết sức quan trọng và cần thiết, nhằm đảm bảo cuộc sống ổn định, tạo ra môi trường sống bình thường của nhân dân vùng đất phèn, khai thác nó một cách có hiệu quả phục vụ cho sự phát triển kinh tế xã hội nói chung và kinh

tế nông nghiệp nói riêng

Chương II Nguồn gốc, phân bố và phân loại đất phèn

2.1 Nguồn gốc và quá trình hình thành đất phèn

Nghiên cứu đất phèn ở miền Bắc Việt Nam, Fritlan cho rằng đất phèn giàu sunphát

và sunphat là do lưu huỳnh (S ) trong nước lợ và không liên quan đến sú vẹt

Qua các thí nghiệm, kết hợp với điều tra thực tế trong dịp lập bản đồ đất cho miền Bắc Việt Nam, Fritlan đã giải thích sự hình thành đất phèn: S có trong nước biển theo thuỷ triều và vùng nước lợ Còn sắt , nhôm (Fe, Al ) do sự phóng thích của các keo sét và

sự rửa trôi theo dòng chảy, trầm tích ở vùng nước lợ, cùng với S lắng đọng trong phù sa, tạo nên phèn Quan điểm này chưa giải thích được những nơi có chế độ nước của các con sông giống nhau, ảnh hưởng thuỷ triều như nhau, nhưng có vùng tạo phèn, có vùng không tạo phèn

Moorman và những người cộng sự cho rằng sự hình thành đất phèn xuất hiện ở vùng nước lợ, có thuỷ triều xâm nhập và có sự tham gia của vi sinh vật với các điều kiện

và các giai đoạn sau:

khí Trong giai đoạn này cần phải có đầy đủ hữu cơ để làm nguồn thức ăn cho vi sinh vật yếm khí Thiobacillus

(Pirit) Giai đoạn này nếu có đủ canxi thì không sinh ra phèn Nhưng nếu thiếu canxi thì phản ứng tiếp tục ở giai đoạn 3

H2SO4 theo phản ứng:

sunphat sắt III được hình thành:

2FeSO4 + H2SO4 + O → Fe2 (SO4)3 + H2O

Theo tác giả ở đây cũng có phản ứng thuận nghịch :

Fe2(SO4)3 + 2H2O ↔ 2FeSO4(OH) +H2SO4

Axit sunphuric mới được tạo thành gây chua cho đất và sẽ phản ứng mạnh với các khoáng sét để tạo thành sunphat nhôm , natri ,và kali theo phương trình phản ứng sau :

Al2O3SiO2 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + Silic hydroxyt

hữu cơ phèn, hay hữu -vô cơ, mà ở đây tác giả chỉ mới nói đến đơn thuần là các phản ứng của các hợp chất vô cơ

Cũng tương tự như vậy ,Van Rees (1972) cho rằng có ba điều kiện để hình thành đất phèn:

1 Có điều kiện để khử SO4-2 có nguồn gốc từ nước biển và đất trầm tích , để tạo thành sunphua sắt và các sunphua khác

,Al2(SO4)3 hayFeSO4 Đất trở nên chua, hoá phèn

2CaCO3 + 2H2SO4 Æ CaSO4 .2H2O + 2CO2

Gần đây ,L.J.Pons và N.Van Breeman trong bài “Acid sulfat soil and Rice” trình bày tại hội nghị Đất và Lúa (1977) tại viện IRRI đã phát triển sâu hơn về nguồn gốc đất phèn trên quan điểm của Moorman ; tác giả xác định thêm về nguồn gốc của hai loại đất phèn tiềm tàng (Potential acid sulphate soil) và đất phèn cố định (Acid sulphate soil): Với đất phèn tiềm tàng: Tác giả cho rằng: Sự hình thành loại đất phèn này bao gồm

sự tạo thành khoáng pyrit, khoáng vật chiếm 2 – 10% trong đất Sự lắng tụ pyrit được tạo thành bởi sự khử sunphát thành sunphit, dưới tác dụng của vi sinh vật Sau đó sunphit sẽ

bị oxy hoá từng phần thành nguyên tố sunphua Sự tác động qua lại giữa các ion sắt II và sắt III với sunphit và nguyên tố sunphua cũng có sự tham gia của vi sinh vật Như vậy, sự tạo thành sunphit và pyrit cần có: Sunphat, sắt, chất hữu cơ đã phân huỷ, vi khuẩn có khả năng khử sunphat trong điều kiện yếm khí và thoáng khí xảy ra luân phiên nhau qua không gian và thời gian Dĩ nhiên, môi trường đất và nước mặn (hoặc nhiễm mặn), chứa dồi dào lượng sunphát và vi khuẩn khử sunphát Tương tự như vậy, những lượng sét trầm tích trong các vùng đầm lầy có thuỷ triều lên xuống ( Đất bồi ven biển hoặc biển cũ) có chứa rất nhiều hạt mịn oxit sắt để tạo thành 2 – 6% pyrit

Nhưng những vùng có than bùn hoặc cát thạch anh thì chất sắt rất ít Trong biển nhiệt đới, các chất lắng tụ thường chứa rất ít chất hữu cơ hữu dụng cho sự tạo thành pyrit Nhưng dưới những rừng đước dày đặc mọc trên đất sình lầy lại có rất nhiều chất hữu cơ

Do đó tại những vùng rừng đước lầy lội, vật liệu hữu cơ và các vật liệu khác tạo pyrit có đầy đủ ở đây mức thuỷ triều cao hay thấp có ảnh hưởng đến thời gian thoáng khí lâu hay mau (nghĩa là ảnh hưởng đến sự hình thành phèn) Pyrit được hình thành và tích tụ nhiều

ở vùng kênh rạch chằng chịt vì ảnh hưởng của thuỷ triều rất lớn Những vùng đó thường gặp ở châu á, nơi có rừng dừa nước mọc dày Những vùng có cây Brugnicra hay rừng Avicenia (mắm) và ít kênh rạch hơn thì thấy ít xuất hiện pyrit Tác giả còn cho biết thêm: đối với những nơi mà mực nước thuỷ triều chênh lệch ít và nơi không có nước biển tràn lên trong niên đại vừa qua thì lớp pyrit mỏng Đất dọc theo bờ biển mới bồi sở dĩ chứa ít pyrit, có lẽ vì phần lớn chưa đủ thời gian cho pyrit lắng tụ Bởi vì muốn tạo được 1% pyrit trong đất phải mất từ 50-1000 năm Nếu bờ biển được bồi lên nhanh chóng thì rừng đước cũng phát triển theo sau đó, sau một thời gian ngắn, cho nên sự tạo thành pyrit cũng gắn theo Điều này được chứng minh ở những vùng đất bồi đắp nhanh của sông Cửu Long và một số chi nhánh cuả sông Đồng Nai

Mặt khác, các tác giả còn đưa ra một điều kiện cho sự hình thành phèn là phụ thuộc

Về nguồn gốc của đất phèn hiện tại:

Theo tác giả: Sự hình thành đất phèn hiện tại cũng phải có đất phèn tiềm tàng Khi đất phèn tiềm tàng thoáng khí trong một thời gian lâu, khi mà mực nước ngầm giảm xuống dưới lớp đất chứa pyrit trong nhiều tuần lễ Hiện tượng này xảy ra một cách từ từ trong quá trình tự nhiên do sự nâng lên của mặt đất, hay bồi đắp của bờ biển, hoặc sự hạ thấp của thuỷ triều hoặc xảy ra một cách đột ngột do đắp bờ hay làm khô cạn nước Nghĩa là phải có quá trình oxy hoá xảy ra, và quá trình đó được tiến hành khi lớp đất trên khô, mất nước, nứt nẻ, lớp pyrit vẫn còn ẩm ướt và bị oxy xâm nhập, thì những hạt pyrit nhỏ li ti, sẽ bị oxy hoá thành sunphat sắt II (rễ hoà tan) và axit sunphuric Phản ứng chung như sau:

FeS2 + 7/2 O2 + H2O → Fe2+ + 2SO42- + 2H+

Phản ứng sẽ được tăng nhanh khi có sự tham gia của vi khuẩn Thiobacillus và những vi khuẩn có thể sống được ở điều kiện PH ≤ 2, chúng đã lấy năng lượng để sinh sống từ sự oxy hoá khử Vi khuẩn Thiobacillus, Ferrocidans đã tham gia trong quá trình chuyển sắt II thành sắt III để tạo thành phèn

Fe2++ SO42- + 1/4O2 + 5/2H2O → Fe(OH)3 + 2H+ + SO4

2-Fe2+ + SO42- + 1/4O2 + 3/2H2O + 1/3K+→ 1/3KFe3(SO4)2(OH)6 + + H+ + 1/3SO42-

Sự xuất hiện của Fe3+ dưới dạng Fe2(SO4)3 và của KFe3(SO4)2(OH)6 đã làm cho đất

có mầu vàng đặc trưng Nếu trong điều kiện ẩm ướt và có không khí thì sự chuyển biến xảy ra trong vòng 7 -15 ngày ở trong phòng thí nghiệm và vài tháng ở thực địa

Khi đã xuất hiện tầng vàng (tầng Jarosit) tức là đất phèn đã chuyển từ phèn tiềm tàng sang phèn hiện tại

Có nhiều quan điểm trình bày về nguyên nhân, quá trình hình thành đất phèn, một cách tổng quát có thể nói rằng: Đất phèn được hình thành ở những vùng nước lợ hoặc vùng biển cũ có thủy triều xâm nhập với sự tham gia của một số loại vi sinh vật yếm khí trong các điều kiện nhất định về môi trường, thời gian và hàm lượng chất hữu cơ trong đất Hay nói ngắn gọn đất phèn được hình thành do sản phẩm bồi tụ phù sa với vật liệu sinh phèn (xác sinh vật chứa lưu huỳnh, trong điều kiện nước lợ, hoặc nước mặn)

2.1.1 Những nhân tố cấu thành chất phèn

Có nhiều tác giả, nhiều học thuyết và trường phái nói về nguồn gốc của đất phèn Nhưng những nhân tố cấu thành đất phèn ở đồng bằng nước ta có thể nêu ra như sau :

H2S , FeS, FeS2 ở trong đất S được tạo thành trong đất từ hai con đường:

thực vật đặc biệt là thảm thực vật rừng ngập mặn phổ biến là các loại thực vật Phitophova

và Avicermia (Các loại sú vẹt) Rừng sú vẹt trong điều kiện nước biển, nước lợ, đã tích lũy nhiều S trong cây, trong rễ, nhờ một áp suất thẩm thấu 5 - 6 at và bộ rễ khoẻ và hệ thống rễ lớn Khi rừng sú vẹt bị phù xa vùi lấp, quá trình phân giải trong điều kiện yếm khí xảy ra có sự tham gia của vi khuẩn Closdium, Thiobacillus, Thiodans để tạo ra S, rồi các hợp chất của nó là H2S, FeS và FeS2

Tổ Cải tạo đất Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam ngâm cây sú vẹt

vẹt rất lớn trong nguồn gốc sinh phèn

Nước biển xâm nhập vào đất theo nước ngầm hoặc nước mặt Hai con đường này sảy ra liên tục trong nhiều năm

(Closidium, Thiobacillus, Thiocidans), là nơi tích luỹ các dạng lưu huỳnh trong đất ở những loại đất có hàm lượng chất hữu cơ nhỏ hơn 1% thì khó có khả năng hình thành đất phèn

3 Sự có mặt với số lượng lớn của sắt hoặc nhôm Nước ta là một nước nhiệt đới, quá trình Feralit hoá xảy ra mạnh do đó sắt nhôm thường có số lượng lớn do quá trình phân hủy keo sét, rửa trôi và tích tụ, ở các vùng rừng sú vẹt, vùng biển cạn có hoặc không

có sú vẹt

của canxi thì quá trình oxy hoá sẽ xảy ra theo chiều hướng khác, đất có thể không hình thành đất phèn (xem chi tiết phần vai trò của vôi trong quá trình hình thành đất phèn)

hưởng của chế độ triều, chế độ nước và chế độ khí hậu trong vùng

6 Mực nước ngầm cao, nhiễm mặn, hoặc nhiễm phèn và thay đổi theo mùa

2.1.2 Quá trình diễn biến và sơ đồ tạ thành đất phèn

Quá trình hình thành đất phèn rất phức tạp, đặc biệt quá trình diễn biễn của nó, bởi

vì : thực tế trong đất phèn không chỉ có các hợp chất vô cơ mà còn có những hợp chất hữu cơ phèn, hay hữu - vô cơ Các phản ứng tạo thành đất phèn không đơn thuần là phản ứng của các lượng chất vô cơ mà nó còn là phản ứng của các lượng chất hữu cơ, có sự tham gia tích cực của một số loại vi sinh vật yếm khí và háo khí Thực chất trong quá trình hình thành đất phèn các phản ứng vô cơ luôn tồn tại và liên tục, nhưng xảy ra rất chậm chạp so với quá trình sinh học

Nói chung qúa trình diễn biến và sơ đồ tạo thành đất phèn có thể thông qua các bước chính như sau:

(thiếu ôxy) và có đủ chất hữu cơ sẽ tạo thành sunphure

Con đường chuyển hoá của sắt, kết hợp với S không chỉ đơn thuần hoá học mà còn

có sự tham gia của các vi sinh vật yếm khí và các vi sinh vật sắt để tạo thành FeS và FeS2

olite ) Đó là một dạng của pyrit không tinh thể, dạng này làm cho đất có màu sám đen,

sunphat sắt III và sunphat nhôm được hình thành như sau :

4FeSO4 + 2H2SO4 + O2 → 2Fe2(SO4)3 + 2H2O

Al 2O3SiO2 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + SiO23H2O

muối sunphat là nguyên nhân gây chua trong đất

Khi quá trình oxy hoá xảy ra pH trong đất giảm rất nhanh và rõ rệt, ở đất phèn nặng

oxy hoá tầng sinh phèn thường đạt trên 2,5 đơn vị)

Nếu đất được ngập nước thường xuyên, tức đất vẫn ở trạng thái khử, không xuất

là đất phèn tiềm tàng (đất có khả năng sinh phèn lớn khi xảy ra quá trình oxy hoá)

Fe(SO4) +1/4O2 +3/2H2O +1/3K+ → 1/3 KFe3(SO4)2(OH)6 + H+ +1/3SO2-4

KFe3(SO4)2(OH)6 → 3 FeO.OH + K+ + 3H+ + 2SO2-4

Tương tự như phương trình tạo thành Jarosit, trong đất có thể hình thành các hợp chất KAl3(SO4)2(OH)6, NaFe3(SO4)2(OH)6, (H3O)Fe3(SO4)2(OH)6

Khi các hợp chất Fe2(SO4)3 và KFe3(SO4)2(OH)6 xuất hiện trong đất, làm cho chất

có màu vàng đặc trưng (vàng trấu, vàng rơm)

Sunphát nhôm là muối rất độc đối với con người, động vật và thực vật

6 Sơ đồ cấu thành đất phèn :(hình số 4)

Hình 3: Sơ đồ cấu thành đất phèn

2.1.3 Ảnh hưởng của vôi đến quá trình hình thành đất phèn

Vôi đóng vai trò quan trọng trong quá trình hình thành đất phèn và cải tạo đất phèn Trong quá trình hình thành đất phèn nếu trong đất có hàm lượng canxi cao thì quá trình oxy hoá có thể xảy ra theo chiều hướng khác Khi quá trình oxy hoá pyrit xảy ra axit sunphuric được hình thành và gây chua cho đất, nhưng nếu trong đất có hàm lượng canxi

thế làm đất tốt hơn và không trở nên phèn nữa

Để đưa ra một khái niệm về khả năng hình thành phèn hay không hình thành phèn,

của đất phụ thuộc vào tỷ số S/ Bazơ Cũng từ đó người ta đưa ra sự tương quan giữa Ca,

S có trong đất trầm tích theo 4 trường hợp về sự hình thành hay không hình thành phèn

Bảng1: Mối quan hệ giữa hàm lượng Canxi và lưu huỳnh trong đất

Chất

Có 4 trường hợp xảy ra:

- Trường hợp 1: Xảy ra khi đất giàu canxi và nghèo S

- Trường hợp 4 : Xảy ra khi đất ít canxi nhưng ít S

Hai trường hợp này không thể sinh ra đất phèn

- Trường hợp 2 : Giàu canxi nhưng lại cũng giàu S nên đất có thể sinh ra phèn cục bộ

- Trường hợp 3 : Trong đất ít canxi, nhưng lại giàu S nên đất dễ sinh ra phèn và hàm

phèn còn phụ thuộc vào môi trường đất, nước, chính xác hơn là còn phụ thuộc vào sự có

mặt của khí Cacbonic (CO2) Vì trong dung dịch đất và nước, nếu hàm lượng CO2 càng cao thì càng tạo ra nhiều Ca ( HCO3) 2 theo phản ứng sau:

H2CO3 + CaCO3 → Ca (HCO3 )2

mặc dù trong nước mặt vẫn có canxi hoà tan Điều này giúp ta giải thích cho đất phèn của

nhưng đất vẫn bị phèn

2.2 Phân bố đất phèn

2.2.1 Phân bố đất phèn trên thế giới

Trên thế giới có khoảng 12,6 triệu ha đất phèn, chủ yếu xuất hiện ở các vùng ven biển nhiệt đới hay cận nhiệt đới, gồm các vùng : Nam Nhật Bản, Nam Triều Tiên, Nam

ấn Độ, Thái lan, Băng la đét, Đông và Nam Malayxia, Pakistan, Inđonexia, Đông Nam của Đông- Timo, Miến điện, Việt Nam Ngoài ra còn thấy xuất hiện ở: Guianas, Venezuela, Braxin, Achentina, Newsiland Và những vùng ven biển thuộc lưu vực Đông Amazon, một số nước Đông Phi và Tây Phi Một số đất phèn cũng được tìm thấy ở Hà Lan

2.2.2 Phân bố đất phèn ở Việt Nam

Riêng Việt Nam có khoảng 2 triệu ha đất phèn chiếm gần 16% diện tích đất phèn trên thế giới, chiếm khoảng 30% diện tích đất canh tác của Việt Nam Diện tích đất phèn phân bổ chủ yếu ở hai vùng đồng bằng, và một ít ở ven biển miền Trung

Thái Bình, Nam Hà, Hải Dương và một số diện tích ở ven biển miền Trung

sông Cửu Long và miền Đông Nam bộ)

Đất phèn ở miền Đông Nam Bộ : Sự xuất hiện đất phèn ở miền Đông chủ yếu ở

chuyển hoá Đất phèn được phân bố ở các Tỉnh Tây Ninh, Bình Dương, Đồng Nai và ở

thành phố Hồ Chí Minh, đặc biệt vùng Lê minh Xuân thành phố Hồ Chí Minh

Theo số liệu của viện Quy hoạch và thiết kế nông nghiệp, diện tích đất phèn ở miền

Đông Nam Bộ có thể tham khảo như sau:

+ Đất phèn nhiều 20.400 ha

+ Đất mặn chua nhiều 14.000 ha

+ Đất phèn ít : 36.570 ha

Đất phèn ở miền Tây Nam Bộ : Hầu hết đất phèn ở Việt Nam tập trung ở miền Tây

Hậu và ven hai bên bờ sông không bị phèn, phần còn lại của Đồng bằng sông Cửu Long

Về diện phân bố diện tích đất phèn ở các tỉnh, tham khảo bảng 2

Bảng 2: Phân bố diện tích đất phèn ở các tỉnh miền Tây (Lê Huy Bá, 1982)

Đơn vị :ha

Loại đất Tỉnh

Vùng Đồng Tháp Mười là phần dưới của vùng ngập lũ kéo dài dọc bờ trái sông Tiền

từ Kongpongcham trở xuống QL1A- phía Nam và sông Vàn Cỏ Đông- phía Đông Diện

tích toàn vùng trũng là 991.000 ha, trong đó phần thương lưu nằm trên đất CămPuchia là

288.000 ha, phần Đồng Tháp mười chiếm 703.000 ha

Vùng trũng đuợc ngăn cách với sông chính bởi các giồng ven sông (giải đất cao ven

sông tự nhiên) kéo dài từ Kongpongcham-nơi địa hình cao từ 10-15m và thấp dần về phía

hạ lưu, đến Tứ Thường cao trình giồng khoảng 4,5-5,0m, đến Cao Lãnh còn lại khoảng

2,5-3,0m Mặt giồng phía thương lưu rộng hàng ngàn met và thu hẹp dần về phái hạ lưu

có nơi chỉ con vai trăm mét Sau giồng là những vùng trũng

Đồng Tháp Mười từ biên giới trở về xuôi có dạng hình lòng máng với các thành cao

3 phía:Vùng phù sa cổ Hồng Ngự-Tân Hồng (phía Bắc); các giải đất cao ven sông (phía

Tây) và vùng đất xám Vĩnh Hưng-Mộc Hoá (phía Đông) Địa hình thấp dần theo hướng

Tây Bắc - Đông Nam, nơi thấp nhất là vung Bắc Đông-BoBo

Trước đây khu vực giữa Đồng Tháp Mười là vùng ngập nước quanh năm, trong mùa lũ nhiều nơi ngập sâu tới 3-4,5m, khả năng thoát lũ chậm, không bị ảnh hưởng nhiều nước mặn

Đồng Tháp Mười là ổ phèn lớn nhất ĐBSCL, khoảng 40% diện tích toàn vùng là đất phèn Đất phèn ở các dạng tiềm tàng, hoạt động và đang chuyển hoá (bảng 3) Trong đất ít hoặc mới xuất hiện tầng Jarosite Diện tích đất phèn nặng phân bố chủ yếu ở vùng Bắc Đông, BoBo, Chợ Bưng, Tràm Chim, nơi giao thoa của các dòng triều và lũ (nhân dân Nam Bộ gọi là vùng giáp nước) ở những vùng này vào đầu mùa mưa (tháng 5,6,7,8) đường đẳng trị chua (pH=4) chiếm một phần diện tích lớn trong vùng, gây ảnh hưởng lớn đến sản xuất, môi trường và đời sống của nhân dân (hình 6)

• Bảng 3: Đất phèn vùng Đồng Tháp Mười (Viện khoa học Thuỷ lợi Nam Bộ)

Vùng phèn Tứ giác Long Xuyên: Có dạng một tứ giác, được giới hạn bởi Sông

Hậu ở phía Đông, Biển Tây ở phía Tây, biên giới Cămpuchia ở phía Bắc, phía Nam là kênh cái sắn Bao gồm diện tích của hai tỉnh Kiên Giang và An giang, gồm các huyện An Biên, Hà Tiên, Bảy Núi, Hòn Đất Tổng diện tích khoảng 490.000 ha Đây là vùng thường bị ngập nước trong mùa mưa lũ với chiều sâu ngập trung bình 1,5 - 1,6 m ảnh hưởng chế độ nhật triều và do gần biển nên việc tiêu nước thuận lợi hơn vùng phèn Đồng Tháp Mười Trước đây là vùng không có nước ngọt và cạn kiệt trong mùa khô đất ở đây

đã chuyển hoá thành phèn hiện tại, tầng Jarosite xuất hiện khá rõ Chương trình thoát lũ

ra biển Tây đã có tác động rất tích cực trong việc cải tạo đất phèn Nhiều vùng phèn rộng lớn của Tứ giác Long xuyên đã được cải tạo, 30000ha hoang hoá do bị phèn nặng, phải bán cho công ty Kiên Tài để trồng Bạch đàn, nay đã được cải tạo và gieo trồng được 2

vụ

Hình 5: Bản đồ đất vùng Đồng Tháp Mười

Hình 6: Bản đồ đất vùng Tứ Giác Long Xuyên

Vùng đất phèn Minh Hải: Trừ dải đất nằm dọc biển Đông và vịnh Thái Lan, đa số

đất phèn ở đây nằm dưới dạng phèn than bùn, phèn nhiễm mặn, phèn hiện tại Sự xuất hiện của các loại đất phèn ở đây rất phức tạp do ảnh hưởng của hai chế độ triều khác nhau của biển Đông (chế độ bán nhật triều) và vịnh Thái Lan (chế độ nhật triều) là vùng không có nước ngọt trong mùa khô Chế độ triều và chế độ nước ngọt đã có tác động lớn đến sự phân bố và tính chất của đất phèn vùng này Hầu hết diện tích là phèn hiện tại, khu vực gần biển là phèn mặn Phèn than bùn phân bố ở rừng tràm của U Minh Thượng,

U Minh Hạ Ngoài ra xen kẽ với phèn tiềm tàng dưới rừng đước, rừng tràm

Vùng đất phèn Tiền Giang, Vĩnh Long, Bến Tre, Cần Thơ và Hậu Giang: Đây là

vùng phèn trung bình, phèn mặn xen kẽ giữa các dải phù sa trung tính hoặc gần trung tính (có cao độ cao hơn các vùng đất phèn) Trừ diện tích gần biển bị ảnh hưởng thuỷ triều và nước mặn, phần lớn diện tích có nguồn nước ngọt dồi dào, việc tiêu thoát cũng thuận lợi, đây là vùng ngập nông và không bị ngập lũ

2.3 Phân loại đất phèn

Phân loại đất phèn là vấn đề rất phức tạp, không chỉ đối với Việt Nam mà cho cả các nước khác trên thế giới Có nhiều quan điểm và trường phái về phân loại đất phèn Trên thế giới hiện nay có các bảng phân loại Nga, của FAO, cuả Mỹ, của Hà Lan và của Pháp Đồng thời còn tùy thuộc vào mục đích sử dụng và cải tạo mà người ta phân loại đất phèn theo các cách khác nhau Với đối tượng là giành cho sinh viên Thủy lợi chuyên

ngành cải tạo đất, các kỹ sư học cao học và các kỹ sư thủy lợi đang công tác ở vùng có đất phèn ở đây chúng tôi không đi quá sâu mà chỉ nêu phân loại của nhân dân vùng đất phèn, theo kinh nghiệm của họ, biểu phân loại hiện tại với những nét chung nhất, về các nhóm đất phèn và một số loại đất phèn Phân loại theo Hội khoa học đất Việt Nam năm

1995 (ứng dụng phương pháp định lượng của FAO-UNESCO, trong phân loại và chú dẫn bản đồ cũng được giới thiệu để tham khảo)

Đất phèn được xác định bởi sự có mặt trong phẫu diện 2 loại tầng chẩn đoán:

chỉ tiêu phân biệt đất phèn và không phèn, đất phèn có S tổng số ở tầng sinh phèn > 0,7- 0,75%

Tầng phèn (Sunfuric horizon) là một dạng tầng B xuất hiện trong quá trình hình thành và phát triển của đất phèn từ đất phèn tiềm tàng, tập trung chủ yếu khoáng Jarosit dưới dạng những đốm, những vệt vàng rơm (2,5 Y) có pH thường dưới 3,5 Tầng phèn thường vẫn gọi là tầng Jarosit, là tầng chỉ thị cho đất phèn hoạt động

2.3.1 Phân loại đất phèn theo FAO - UNESCO

1 Hệ thống phân vị đất

Với sự phát sinh muôn màu muôn vẻ, với các loại hình rất phong phú nên chúng được xếp thành nhóm riêng Nhóm đất phèn (Major soil groupings) (Thionosols) FAO - UNESCO xác định là cấp đơn vị (Soil unit), nằm trong 3 nhóm: Nhóm phù sa (Fluvisols), nhóm đất glây (gleysols) và nhóm đất than bùn (Histosols) Vì vậy dịch sang thuật ngữ FAO - UNESCO nhóm đất phèn gồm có 3 đơn vị: (Soil units)

Hệ thống phân vị cấp 3 ( Subunits ) đối với nhóm đất phèn cũng được nghiên cứu xác định với các đặc tính : Phèn tiềm tàng (Protothionic), phèn hoạt động (Orthi thionic)

-Phẫu diện số 40 CLTG: Tại nông trường ấp Bắc II, Huyện Cai Lậy, Tỉnh Tiền Giang (Hội khoa học đất Việt Nam 1995)

Năng kim (Elecharis ochrostachyo)

0 - 8 cm (Ah) màu đen (10 YR 2/1 M) thịt nặng, sét pha linon và thịt (Silty clay loam)

ẩm ướt, lẫn nhiều hữu cơ bám phân huỷ dạng sợi, nhão, không thuần thục, nhiều rễ bàng

và năng kim, chuyển lớp dần dần về màu sắc

8 - 19 cm (Ag) màu xám nâu (10 YR 4/1 M) ẩm ướt, sét (Clay) không thuần thục lẫn rễ

cỏ và chất hữu cơ dạng sợi màu đen, (10 YR 2/1) glây, mạnh chuyển lớp từ từ về màu sắc

19 - 45 cm (ACPr) màu nâu xám đen (2,5 YR 3/2 M) ẩm ướt, sét (Clay), không thuần thục lẫn nhiều xác thực vật màu đen (5Y 2/1 M) kích thước nhỏ (5÷10mm) glay mạnh, có

45 - 110 cm (Cpr) màu xám đen (2,5 Y 4 M) ẩm ướt, sét ( clay) dính không thuần thục

- Phẫu diện số 81 NT-HG : Xã Vĩnh Lập - huyện Vị Thanh, tỉnh Cần Thơ

Ruộng một vụ lúa mùa

0 - 20 cm (ApL) màu xám nâu hơi sáng (7,5 YR 4/1 M), ướt, sét (clay) hơi dẻo dính, bán thuần thục Nhiều xác thực vật bán phân huỷ mịn, nhiều rễ lúa mịn trắng chuyển lớp từ

Số liệu phân tích đất phèn tiềm tàng của 2 phẫu diện trên thể hiện ở bảng 4

Bảng 4: Số liệu phân tích đất phèn tiềm tàng (Hội khoa học đất Việt Nam 1995)

(mg/100g đất)

- Phẫu diện số 30 ĐH.LA: Xã An Ninh Đông, huyện Đức Hoà, tỉnh Long An Thực vật chủ yếu: cỏ năng kim, cỏ bàng

0-5 cm (Ah) màu xám đen (7.5 YR 3/2 M), ẩm, sét (clay), nhiều xác thực vật bám phân huỷ màu đen, nhiều rễ cây cỏ, cấu trúc cục nhỏ, chuyển lớp từ từ về mầu sắc

15-36 cm (ABj) màu nâu tối (7.5 YR 3/4 M), ẩm, sét (clay), lẫn ít rễ thực vật Cấu trúc khối chuyển lớp từ từ về mầu sắc

36-76 cm (Bj) màu nâu 7.5 YR 5/2 M), ướt, sét, (clay), ít đốm mầu vàng (Jarosite) (2.5 Y8/8 M) khoảng 5% bề mặt của đất dẻo, dính chuyển lớp từ từ về mầu sắc

76-120 (Cpr) màu xám xanh (5 Y 5/2 M), ướt nhão, sét (clay) nhiều vết hữu cơ mầu đen, không có cấu trúc

- Phẫu diện số 36 TM ĐT: Xã Đốc Bình Kiêu, huyện Tháp Mười, tỉnh Đồng tháp

Ruộng lúa 2 vụ: Đông xuân, Hè thu, năng suất 9 tấn/ha-năm lẫn cỏ chát, cỏ năn

0-15 cm (ApL) màu xám đen (2.5 YR 3/0 M), ẩm, sét (clay) lẫn nhiều rễ lúa và các ống rỉ sắt đỏ nâu (2.5 YR 4/4 M) chạy dọc theo ống rễ, cấu trúc tảng, chặt, có nhiều kẽ nứt 2-5

cm chuyển lớp dần dần về mầu sắc

15-32 cm (AB) màu xám đen nhạt (2.5 YR 4/16 M), ẩm, sét (clay) lẫn các ống rễ lúa mịn, nhiều ổ rỉ nâu đỏ phân bố dọc các kẽ nứt, cấu trúc khối chuyển lớp từ từ

32-69 cm (B1 W) màu xám nhạt (5 YR 5/1 M), ẩm, sét (clay) lẫn các vật hữu cơ đen (7.5

YR 2/0 M), nhiều ổ rỉ sắt mầu nâu tối 7.5 YR 3/4 và nâu sẫm (7.5 YR 5/8 M), lẫn những vết đỏ gạch 10 YR 5/8, cấu trúc khối, chặt, dính dẻo, chuyển lớp từ từ

69-110 cm (B2W) màu xám (10 YR 5/1 M), ướt, sét có các ổ nâu vàng (7.5 YR 5/8 M) lẫn các ổ mầu vàng Larosite (2.5 Y 7/8 M) Chiếm khoảng 10 - 15% bề mặt tầng đất dính, dẻo, chặt, chuyển lớp rõ về mầu sắc

Số liệu phân tích đất phèn hoạt động của 2 phẫu diện trên thế hiện ở bảng 5

Bảng 5: Số liệu phân tích đất phèn hoạt động (Hội khoa học đất Việt Nam 1995)

Số phẫu Độ sâu pH KCl Hữu Cation trao đổi Tổng số (%)

P 2 0 5

dễ tiêu mg/100g

* Đất phèn than bùn (TS) - Thionic Histosols, diện tích 24.027 ha:

Đất phèn than bùn chiếm một diện tích đáng kể Nó tập trung nhất ở Đồng bằng sông Cửu Long (vùng U Minh ở Kiên Giang, Minh Hải) Nó được hình thành ở địa hình thấp, trũng do thực vật phát triển mạnh, sau khi chết chúng tích luỹ thành các lớp xác thực vật dày, có khi hàng mét

Tuỳ theo vị trí phân bố và lớp thảm thực vật hiện tại, hình thái phẫu diện đất phèn than bùn có khác nhau Đặc điểm chung về hình thái phẫu diện loại đất này là :

số thay đổi tuỳ theo chất lượng than bùn, trung bình 0,2 - 0,8%, có khi trên 1% lân tổng

số rất nghèo < 0,05%

Đất than bùn đang được sử dụng dưới nhiều hình thức khác nhau Có nơi lên luống trồng rau, sắn, dứa Đất than bùn có hàm lượng các bon thấp như huyện Tri Tôn (An Giang) nhân dân trồng dưa hấu Than bùn còn được khai thác làm chất đốt, làm phân bón Than bùn dưới rừng tràm còn là nơi trữ nước ngọt phục vụ đời sống và sản xuất cả một vùng khá rộng lớn

Nạn cháy rừng trong những năm vừa qua đã thu hẹp diện tích than bùn rất nhiều Khi than bùn bị cháy mặt đất hạ thấp và phèn bốc lên không sử dụng đất vào canh tác được Than bùn đang được nghiên cứu chế biến phân bón chất lượng cao Do diện tích đang giảm đến mức báo động nên cần có biện pháp bảo vệ, nhất là chống cháy hàng năm vào mùa khô

- Phẫu diện số 1219 - AB- KG

Loại đất : Than bùn phèn (vùng U Minh Thượng) (TS)

Địa điểm : Xã An Ninh, huyện An Biên, tỉnh Kiên Giang

Thực vật : Rừng tràm tự nhiên

Nước ngầm : Ngập sâu 50 cm mùa mưa, sâu 30 cm dưới lớp mặt mùa khô

rễ cây nhỏ và các loại dây leo, lẫn bùn bồi do ngập nước

dạng sợi

phân huỷ toàn dạng mịn

Crp (155-200 cm) Xám xanh, (10 YR 7/2 M), ướt nhão, sét dính có mùi lưu huỳnh, không thuần thụ (Số liệu phân tích đất phèn than bùn xem bảng 6)

Bảng 6 - Số liệu phân tích đất phèn than bùn (Hội Khoa học đất Việt nam 1995)

2.3.2 Phân loại của nhân dân vùng đất phèn

Nhân dân vùng đất phèn Nam Bộ xếp loại đất phèn theo kinh nghiệm sản xuất và đặc trưng hình thái của đất phèn hoặc theo phẫu diện đất phèn

a Phèn nóng: Chủ yếu do sunphat sắt FeSO4 , Fe2(SO4)3 tạo thành, ít nhôm và sunphat nhôm Mức độ độc hại loại phèn này ít hơn so với phèn nhôm

vào tay chân khi làm ruộng, thường gây ngứa và dễ gây mục quần áo

b Phèn lạnh : Chủ yếu do sunphat Nhôm tạo nên Al2(SO4)3, loại này độc hại hơn phèn nóng

Nước trên ruộng và trong kênh mương ở khu vực đất phèn này trong suốt (nhìn thấy đáy kênh mương) ở những vùng này, trong vụ hè thu, nếu không đủ nước tưới dễ bị ”xi“ phèn gây chết lúa và cây cối

c Phèn đỏ : Một số vùng ở miền tây gọi là phèn đỏ, về bản chất phèn đỏ cũng như

phèn nóng, do Sunphát Sắt và Oxyt sắt ngâm nước gây nên Nước trên ruộng thường có váng vàng đỏ ánh trên mặt Mức độ độc hại không cao

d Phèn trắng : Về bản chất phèn trắng giống như phèn lạnh, do Sunphát nhôm gây

nên

mặt và kết tinh thành những hạt muối tròn có đường kính vài milimét dính với nhau thành từng cụm, khi ẩm thì nhờn trơn, khi khô thì dòn, nhẹ, dễ vỡ, dễ tan vào nước (hình 9)

Ở những vùng đất phèn xuất hiện loại muối này trên mặt đất vào cuối mùa khô tức

là đã đạt đến đỉnh cao của sự độc hại, vào những trận mưa đầu mùa nếu lượng mưa không đủ lớn để rửa trôi và đưa muối này ra những kênh lớn hoặc thấm xuống tầng sâu

Hình 7:

Viện nghiên cứu khoa học Thuỷ lợi Miền Nam

mà đọng lại ở một số vùng trũng, thấp thì nước rất trong, nhưng rất độc hại Trâu bò, lợn

gà uống phải nước này dễ bị chướng bụng và có thể dẫn đến tử vong

e Phèn đen : Những vùng phèn có tầng hữu cơ lẫn lộn với hợp chất phèn thường

gặp ở những vùng trũng hoặc vùng rừng U minh Phẫu diện thường có mầu đen, mức độ phèn phụ thuộc vào môi trường nước xung quang và đặc điểm về nguồn nước mặt và nguồn nước ngầm Diện tích loại đất này không lớn, mức độ phèn cũng không như loại phèn trắng và phèn lạnh

Hình 8: Muối nhôm tích tụ trên mặt đất

2.3.3 Phân loại đất phèn nam Việt nam

Sự phân loại này dựa vào hình thái phẫu diện, tính chất lý, hoá học của đất, địa

hình, địa mạo, phát sinh học , thảm thực vật, môi trường và năng suất cây trồng Nhìn

chung nhóm đất phèn được chia ra các loại sau: loại đất phèn hoạt động, loại đất phèn

tiềm tàng, loại đất phèn đang chuyển hoá, loại đất phèn than bùn

Trong loại đất phèn hiện tại được chia ra :

Với mục đích nêu mức độ an toàn trong quá trình khai thác sử dụng, người ta phân đất phèn tiềm tàng theo chiều dày lớp đất che phủ trên tầng sinh phèn và gọi là chiều dầy tầng an toàn Chiều dày tầng an toàn càng mỏng thì càng không an toàn trong quá trình

Loại đất phèn đang chuyển hoá: thông thường chúng ta hiểu là đang chuyển hoá từ

phèn tiềm tàng sang phèn hiện tại từ phèn ít sang phèn nhiều, song cũng cần phải hiểu thêm cả chiều ngược của nó tức là đất phèn đang chuyển hoá từ phèn ít sang không phèn, loại này theo Phan Liêu gọi là Đất phèn thủy phân

a) Loại đất phèn hiện tại

khái niệm tương đối, để cho chúng ta hiểu rằng loại đất phèn này đang ở trạng thái hoạt động gây chua, nhưng tương đối ổn định về mặt hàm lượng các độc tố Thường ở những vùng đã canh tác lâu đời hoặc ngập về mùa mưa, khô hạn về mùa khô, mực nước lên xuống theo thời gian và theo mùa vụ Thực vật chỉ thị là năng ngọt, năng kim, bàng, đưng, dứa dại,cú ma, cú cơm

Hình 11: Phẫu diện đất phèn ở Maryland

Phẫu diện đặc trưng thường cú ba tầng chớnh và một tầng phụ:

Tầng pyrit, xỏm xanh, xỏm xanh đen ( 5 Y ) 80ữ100

45 - 70% Độc chất ớt hơn những tầng sõu, màu sắc chuyển đổi từ từ

- Tầng 2 : ( Cỏch mặt đất từ 30cm tới 60 cm) Được gọi tầng Oxy hoỏ, thường cú

chuyên môn gọi là tầng Jarosite (2,5Y ) Các cách gọi trên đều muốn chỉ một điểm đặc trưng của tầng này là : chứa nhiều đốm,ổ, vệt màu vàng của các hợp chất lưu huỳnh như

Fe2(SO4)3 hay Jarosite

ở đây do sự thay đổi của thủy cấp, do canh tác, do để khô đất đã diễn ra một quá trình Oxy hoá khử mạnh Sản phẩm của nó là Fe2(SO4)3 và Jarosit (KFe3(SO4)2(OH)6) đã hình thành

Độ dày của tầng phụ thuộc vào mức độ oxy hoá, thành phần cơ giới của đất trong tầng đó, giữa tầng đó với tầng trên và dưới Hay nói khác hơn là phụ thuộc vào mức độ phát triển của đất phèn

Độ pH ở đất tươi thường 3 - 4, tùy theo lượng màu vàng nhiều hay ít và khi khô có thể đến 2,0 - 2,5

Tầng 3 : Tầng pyrit hay được gọi là tầng sinh phèn, tầng sét xám Trong phẫu diện

thường có màu xám xanh, xám đen (5 Y ) Tỷ lệ sét cao từ 60 -70%, chặt, dính, dẻo, mùi hôi, tanh Trong tầng này, đang diễn ra quá trình khử rất phức tạp, có sự tham gia của

thành tầng thứ 2

Tầng 4 : Được gọi là tầng phụ (còn gọi là tầng glây), tầng này luôn luôn ngập nước,

chiều sâu có thể nằm trong giới hạn nghiên cứu của thổ nhưỡng là 1,2 - 1,5 m trở lên, đôi khi chúng ta gặp tầng này ở 60 - 70 cm, có khi lại không thấy xuất hiện Tầng chứa nhiều chất hữu cơ là xác cây sú vẹt, tàn tích của rừng sú vẹt xưa kia có màu đen hoặc xám đen, thường ở dạng bắt đầu phân rã, hoặc bán phân rã Bởi vì trong các thực vật này, chứa

này có khả năng cung cấp rất nhiều lưu huỳnh - nguồn gốc đầu tiên của phèn

Trong 4 tầng kể trên, với đất phèn hiện tại thì bắt buộc phải có tầng thứ hai (tầng phèn hay thường gọi là tầng Jarosit) nhất thiết phải có, độ sâu xuất hiện và độ dày của tầng có thể có thay đổi phụ thuộc vào mức độ phát triển của đất phèn

xuất hiện của nó Sự thay đổi này tùy thuộc vào quá trình vận động địa chất, sự tạo thành các tầng đất và thực vật sống trên nó Cũng có lúc, hai tầng này nhập làm một Trong các phẫu diện đều có tầng pyrit ở dưới, tầng này có thể dày hoặc mỏng

* Loại phèn ít và trung bình

vẫn cho là một loại: loại này thường xuất hiện ở điạ hình tương đối cao hơn vùng phèn nhiều, gần các sông rạch tự nhiên, có độ thoát nước nhanh hơn, nằm giữa vùng đất phèn nhiều và vùng đất phù sa mới trung tính Ví dụ những vùng đất dọc sông Tiền, sông Hậu, nhưng cách các con sông này một khoảng đất phù sa gần trung tính, được bồi hằng năm Như ở Cai Lậy, Cái Bè, Lấp Vò, Châu Thành A, Châu Thành B, Ô Môn , Kế Sách (Hậu Giang), Hồng Dân (Bạc liêu), Châu Thành (Vĩnh Long) ở ngoại thành thành phố Hồ

Chí Minh có các vùng phèn của Tân Thuận (Nhà Bè), Hóc Môn, Thành Lộc, An Phú, An Lạc, Tân Tạo (Bình Chánh)

tầng chính và một tầng phụ như đã kể trên Nhưng độ sâu xuất hiện của tầng Jarosite sâu hơn, thường ở 40 - 50 cm và độ dày tầng pyrit hoặc hữu cơ mỏng hơn, hoặc xuất hiện sâu hơn Nghĩa là tầng canh tác dày và an toàn hơn Chính vì vậy mà sự bốc phèn (xì phèn) lên mặt đất ít hơn

và SO4-2, Al+3 sẽ tăng lên, tuy nhiên độ tăng giảm không nhiều

15 - 30% và cát khoảng 15 - 30%

Bảng 7 : Kết quả phân tích đất phèn hiện tai, tại Quỳnh Phụ Thái Bình

(Viện Nghiên cứu Khoa học và Kinh tế Thuỷ lợi 1991)

thành thành phố Hồ Chí Minh xuất hiện ở nông trường Thái Mỹ, Nhị Xuân, Lê Minh Xuân, Phạm Văn Hai và xuất hiện kiểu da báo ở một số điểm khác của Nhà Bè, Bình Chánh, Thủ Đức đây là những vùng lòng chảo trũng, dấu tích của biển cũ Sự bồi đắp của phù sa mới còn mỏng nên sự phân giải để sinh phèn của các tầng dưới đã ảnh hưởng mạnh đến tầng mặt Nơi nào có sự bồi đắp nhiều của phù sa mới thì nơi đó giảm phèn hơn Nơi nào có nước ngập thường xuyên trên mặt ruộng, thì nơi đó cũng ít phèn hơn Những nơi có mực thủy cấp lên xuống bất thường thì khả năng sinh phèn rất mạnh vì tầng hữu cơ và pyrit ở dưới rất dày

phần đất phèn hiện tại Đáng chú ý là :

+ Tầng Jarosit ở gần mặt đất hơn và độ dày của tầng này dày hơn, có thể từ 20 - 90

cm Phẫu diện thường có màu vàng trấu, hoặc vàng rơm, thường có mầu vàng toàn bộ

Hàm lượng cỏc độc tố: SO4-2 vào khoảng 0,2 - 0,8%, Al+3 khoảng 900 - 2500ppm và

Nam Bộ cú trị số lớn hơn rất nhiều)

- Tầng Pyrit : Tầng này thường rất dày, S tổng số cú thể đến 1 - 3% trọng lượng đất,

mựi đất hụi, tanh Màu đất xỏm xanh, glõy mạnh pH đất tươi nếu khụng cú hữu cơ xen lẫn cũng ở mức 3 - 4, nhưng nếu để khụ pH lại xuống rất thấp, cú khi chỉ ở 2,0 - 2,5 Tầng này thường rất dày 60 - 150 cm, cú nơi đến 2 - 3 m Khả năng sinh phốn rất lớn, nếu tầng bị Oxy hoỏ

- Tầng hữu cơ : Cú nơi cú tầng hữu cơ riờng biệt, cũng cú nơi xuất hiện lẫn vào tầng

pyrit, cú nơi ở trờn tầng pyrớt, cú nơi ở dưới tầng pyrit Sự cú mặt của tầng hữu cơ này làm cho hàm lượng phốn cao hơn và rễ chuyển biến thành phốn nhanh hơn

dinh dưỡng cho cõy lại ớt), giàu hữu cơ nghốo lõn tổng số và rất nghốo lõn dễ tiờu, cỏc độc tố rất cao

Bảng 8: Kết quả phõn tớch đất phốn hiện tại, tại Tõn Thạnh

(Viện Nghiờn cứu Thuỷ lợi Miền Nam 1993)

Bảng 9: Số liệu phân tích đất phèn hoạt động -Hội Khoa học đất Việt Nam 1995

Số phẫu Độ sõu pH KCl Hữu Cation trao đổi Tổng số (%)

năm (tháng 4, tháng 3) và ảnh hưởng của nồng độ muối (trên dưới 4-8 g/l) trong nước thủy triều, đã làm cho đất vốn là phèn, nay thêm một tính chất nữa là mặn Tuy nhiên, ranh giới giữa loại này và loại phèn tiềm tàng chưa thật rõ ràng

Đất này thường gặp ở một số vùng Vĩnh Lợi, Gia Rai, Ngọc Hiển (Bạc Liêu), Sóc Trăng và ở một số vùng ở Thành phố Hồ Chí Minh như Thủ Đức, Nhà Bè, Bình Chánh

Sự phân bố không tập trung mà thành từng giải ven theo các con kênh rạch

nhiễm mặn

và rút xuống nhanh, mức độ chênh lệch thủy triều cao, quá trình oxy hoá đã xảy ra làm cho đất vừa chua (pH thấp) vừa có hàm lượng muối cao

+ Phẫu diện của vùng đất phèn mặn này cũng rất phức tạp theo nguyên nhân hình thành của nó vừa kể trên Thường thì vẫn có ba tầng cơ bản theo loại đất phèn hiện tại Tuy nhiên, những vùng đất giàu hữu cơ đã thành mùn thì vì màu đen của mùn đã lấn át mất màu vàng nên tầng Jarosite khó nhận thấy bằng mắt thường

+ Tầng thứ nhất : Dày 0 -30- 40 cm, nhiều hữu cơ, xám đen, đôi chỗ nâu, bùn nhiều

khi ướt và se cứng và nhiều kẽ nứt nẻ khi khô, lẫn đốm rỉ sắt màu nâu sỉn

+ Tầng thứ hai : Có biểu hiện của Jarosite Nếu chỗ nào ít hữu cơ, tầng này có màu

Jarosit (vàng) rất rõ, theo các kẽ nứt thỉnh thoảng vẫn có các ống rỉ sắt theo rễ cây Nếu

có hữu cơ thì màu nó trở nên màu nâu phức tạp Nếu là Jarosite phát triển yếu, mùn nhiều hơn thì thành nâu tối, tuy nhiên trong các cục đất khi bẻ ra vẫn có mầu vàng hoặc vết vàng

+ Tầng thứ ba : Có thể là tầng pyrite hoàn toàn, không có hữu cơ, màu sáng trắng

giàu lưu huỳnh tổng số, mùi hôi và tanh

+ Tầng thứ tư : ở đây tầng hữu cơ và tầng pyrit có thể đổi chỗ cho nhau Đôi lúc tầng này cũng có các trầm tích bãi bồi phù sa xưa kia

Bảng 10: Hàm lượng các chất trong vài phẫu diện đất phèn mặn (Đại học NN 4)

- Lý tính : Trong thành phần cơ giới vẫn là sét cao 50 -60%, cát ít, nhiều bùn Tuy

nhiên, có những nơi cát tăng đột ngột Hầu hết các phẫu diễn chứa nhiềuchất hữu cơ và sét nên tỷ lệ trương co mạnh : 15 - 20%

- Hoá tính : Tính chất cũng rất phức tạp do chịu ảnh hưởng mạnh của hai yếu tố

hưởng của mặn mạnh hơn thì gọi là mặn phèn ở đây diễn ra 2 quá trình phức tạp và luôn biến đổi theo ngoại cảnh là quá trình phèn hoá và quá trình mặn hoá

chỉ từ 0,1 - 0,2% mà Cl- > 0,07 gọi là đất mặn phèn, ngược lại nếu Cl- ≤ 0,07% và SO4-2 > 0,15 gọi là phèn mặn

Cũng có thể dựa vào hàm lượng cation Na+,K+ và Al+3 Trong đó, nếu Na+ > K+ và

Al+3 ≤ 500 ppm : đất mặn phèn; ngược lại Al+3 > 500 ppm, 0,5 < Na+ < 1,0 lđl/100, được gọi là đất phèn mặn Chỉ tiêu này chỉ có tính chất tương đối, dùng để tham khảo

b) Loại đất phèn tiềm tàng :

Được phân bố ở vùng nằm giữa đất mặn và mặn phèn của Duyên Hải vùng bị ngập thường xuyên ở Đồng Tháp Mười và một số vùng khác ở miền Tây, Đông Nam Bộ Dựa trên cách phân loại của một số tác giả Pháp như Dural, Baye (1962), của một

số tác giả Mỹ, tác giả Hà Lan như Van Breeman, J Pons (1976), kết hợp với kết quả nghiên cứu ở Đồng Tháp, của Viện Thổ nhưỡng và Viện Thiết Kế Quy hoạch, trên yêu cầu thực tế sản xuất và điều kiện phát sinh của Việt Nam phân loại nhóm đất phèn tiềm tàng như sau:

+ Tầng chuyển tiếp: - 50- 60,70 cm tầng chuyển tiếp chuyển màu dần : Các ion tăng

hoặc có hại cho các cây trồng cạn khác, nếu lên liếp

Hình 13: ảnh Phẫu diện đất phèn tiềm tàng tại Quỳnh Phụ Thái Bình

Đặc trưng cho loại đất này có hai điểm cần chú ý :

+ Trong tầng phẫu diện chưa có tầng Jarosite và thường có ba tầng chính : tầng mặt (tầng 1), tầng chuyển tiếp (tầng 2) tầng Pyrit (hay tầng hữu cơ, tầng sinh phèn) (tầng 3)

và tầng phụ

+ Tầng mặt : có thể có màu nâu, nâu, xám hoặc đen ít phèn hơn, độc chất thường ở mức an toàn Có nhiều chỗ còn ảnh hưởng của mặn, nếu ở vùng duyên hải hoặc cận duyên hải

+ Tầng Pyrit: Hoá tính ở tầng pyrit (tầng sinh phèn) có điểm đặc biệt là : pH ở đất

tàng của S trong tầng Pyrit hay hữu cơ rất cao, có khi đến 1 - 3%

Tầng hữu cơ tàn tích của rừng sú vẹt, hữu cơ dạng bã chè đang phân giải mùi hôi

nhân của sản sinh ra độc chất khi đất lên tiếp hay để khô Khi đó xuất hiện sunphat chủ yếu dưới dạng Fe2(SO4)3 và các hợp chất dạng hữu - vô cơ : Fe2(SO4)3 tạo cho đất lên liếp

tầng Pyrit khi lên liếp hay để khô tăng gấp 3 ÷ 4 lần

Với mục đích phục vụ việc khai thác vùng đất phèn này, người ta phân chia ra các loại đất phèn có chiều dày tầng an toàn khác nhau Chiều dày tầng an toàn khác nhau thể hiện mức độ dễ sinh phèn và mức độ thuận lợi hay khó khăn trong khai thác đất phèn khác nhau Chúng tôi xin giới thiệu một số loại chính sau đây :

Thường xuất hiện ở những nơi được phù sa mới bồi đắp cao thêm trên 50 cm Có thể gặp một số vùng Đồng Tháp Mười, nơi mà phù sa sông Tiền tiếp tục được bồi đắp Trong phẫu diện, như dạng chung của đất phèn tiềm tàng là không có tầng Jarosite và có các tầng chính : Tầng mặt (tầng1), tầng chuyển tiếp (tầng 2), tầng hữu cơ (tầng 3)

ở những vùng đất có độ ngập cao nhất 35- 50cm, mức bồi đắp phù sa hàng năm không cao Mức độ an toàn trong gieo trồng rất thấp Tuy nhiên nếu lên liếp bằng cách chồng đôi tầng nâu (tầng an toàn) để trồng dừa hay mía thì mức an toàn cao Tuy nhiên, không nên lấy tầng pyrit và tầng hữu cơ dùng làm đất lên liếp, hoặc để khô tầng này Nếu để khô tầng này, hoặc dùng đất lên liếp đất sẽ hoá phèn nặng

(3) Loại đất phèn tiềm tàng có tầng an toàn 20 - 30 cm, ở dưới có hữu cơ

Những vùng đất thuộc loại này đều xuất hiện ở vùng trũng hoặc chưa khai phá Mực nước ngập cao nhất khoảng 50-80cm, có nơi 1- 2 m Thực bì ở đây khá phức tạp Mặt đất thường có lớp bùn nhão, nếu ngập nước quanh năm

Nếu để nguyên thủy có thể trồng cói Nhưng nếu lên liếp ở các tầng sâu, hoặc đào kênh để cạn nước tầng hữu cơ, tầng pyrit, sẽ có sự hoá phèn cao độ

Loại đất phèn tiềm tàng này cần có những biện pháp quản lý nước và canh tác hợp

lý vì loại đất này rất dễ chuyển hoá thành phèn hiện tại

(4) Loại đất phốn tiềm tàng cú hữu cơ suốt phẫu diện :

kiện yếm khớ Xuất hiện ở vựng trũng cú độ ngập thủy triều hay nước mựa mưa cũn để lại khỏ lớn, một số vựng Chõu Thành A, Chõu Thành B, Súc Trăng, Lỏng Biển, Ngó Ba Kờnh Trung ương, Kờnh Xỏng Cụt và một số đầm sen cũ, Bến Thủ (Long An), một số vựng của Duyờn Hải (Thành phố Hồ Chớ Minh)

Diện tớch của cỏc loại này khụng lớn, nằm lỗ chỗ xen lẫn cỏc loại đất khỏc Thực bỡ

ở đõy rất phức tạp, cú nơi chỉ lưa thưa cõy mắm, cõy bần, ụ rụ, cú nơi dày đặc lỏc, sậy, cỏ mồm, lỳa ma, lựng bấc Thường cú nước lấp xấp trờn mặt đất, nước đú cú màu đen, bựn đen, nhóo, sủi nhiều bọt khớ Nền đất chưa ổn định, dễ bị lỳn, hoặc phập phồng khi đi lại Hàm lượng một số chất của loại đất này xem bảng 8

Bảng 11: Số liệu phân tích đất phèn tiềm tàng -Hội Khoa học đất Việt Nam 1995

Độ sõu pH KCl Hữu Cation trao Tổng số ( % )

Bảng 11 : Số liệu phõn tớch đất phốn tiềm tàng -Hội Khoa học đất Việt Nam 1995(tiếp)

Số phẫu Độ sõu C/N Al 3+ Fc 3+ Cl - S0 4 2- Thành phần cơ giới (%)

dày ( 40 ữ50 cm )

Nếu ở những vựng này, tầng than bựn quỏ dày và khụng cú hiện tượng đốt và khai thỏc hay làm mất tầng than bựn trờn mặt, thỡ vẫn là loại đất than bựn (nếu than bựn > 100 cm), hoặc phốn tiềm tàng (nếu than bựn mỏng 20,30 cm) Nhưng đất than bựn này sẽ sinh phốn do quỏ trỡnh làm oxy tiếp xỳc với tầng dưới(tầng 3) làm hoỏ phốn tầng này và sẽ biến tầng thứ hai thành tầng Jarosit Cũng cú thể là do nước phốn ở nơi khỏc dồn về làm nhiễm phốn tầng bựn và tầng dưới Thụng thường p H ở lớp than bựn (tươi) : 4,5 - 6, ở tầng dưới 3,5 - 4,5 và tầng pyrit 3,5 - 4

Bảng 12 - Số liệu phân tích đất phèn than bùn (Hội Khoa học đất Việt nam 1995)

c) Loại đất phốn đang chuyển hoỏ

Loại đất phốn này cần hiểu theo hai chiều:

Loại phốn đang chuyển hoỏ từ đất phốn tiềm tàng sang đất phốn hiện tại là loại đất phốn trung gian giữa đất phốn tiềm tàng và phốn hiện tại Đối với loại đất phốn đang chuyển hoỏ thỡ tầng Jarosite đó bắt đầu và đang xuất hiện, kộo theo nồng độ cỏc chất gõy

đổi nhiều theo thời gian

Loại đất này cú nhiều ở vựng Bạc Liờu, Cà Mau (Minh Hải) và đặc biệt là vựng Đồng Thỏp, vựng Tam Nụng, xưa kia là vựng đồng lầy, đầm sen, sỳng Nay làm thủy lợi đào kờnh, hạ mực nước ngầm nờn phốn tiềm tàng đó oxy hoỏ và đang chuyển hoỏ dần sang phốn hiện tại Thực vật xưa kia là những loại ưa nước hay nửa khụ nửa ướt, nay được thay thế sang cỏ năng (năng ngọt rồi đến năng kim)

thuật nhiều loại đất phốn đang được cải tạo và đang chuyển hoỏ theo chiều hướng tốt Từ phốn nhiều chuyển sang phốn ớt, từ phốn ớt chuyển sang khụng phốn, vớ dụ như đất phốn ở vựng Tứ Giỏc long Xuyờn, đó được cải tạo đưa vào khai thỏc sau chương trỡnh thoỏt lũ biển Tõy: 30.000ha hoang hoỏ được đưa vào trồng cấy 2 vụ, 150.000ha được cải tạo, từ 1

vụ thành 2 đến 3 vụ Đõy cũng là một loại phốn cần được quan tõm trong quỏ trỡnh cải tạo

và sử dụng

Chương III Môi trường vùng đất phèn

Ở vùng đất phèn, chế độ nước, các loại thực vật, động vật và vi sinh vật nằm trong một thể thống nhất, chúng ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp lẫn nhau Nghiên cứu vẫn

đề này giúp chúng ta hiểu đầy đủ hơn về đất phèn, có tác dụng tốt trong cải tạo, sử dụng đất phèn và bảo vệ môi trường

Hình 13: Rễ cây tràm

Ngoài các loại thực vật kể trên trong tầng thực vật bị vùi lấp còn thấy xuất hiện các loại cây khác như : Dừa nước, chà là, tràm Qua nghiên cứu người ta thấy, ở những vùng đất mà chỉ có các loại thực vật này chôn vùi thì S tổng số rất ít, không có khả năng gây chua nhiều, pH của đất ở vào khoảng 5,5 - 6

Như vậy chủng loại và chiều sâu của các loại thực vật bị vùi lấp có ảnh hưởng lớn đến mức độ sinh phèn trong đất

2 Thực vật hiện tại

Thực vật đang sống trên đất phèn cũng thay đổi theo tính chất của mỗi loại đất Mỗi loại đất đều có một hệ thực vật thích ứng với nó - Đúng là “đất nào cây ấy” hay nhìn cây biết đất

Thực vật ở vùng phèn tiềm tàng thường có các laọi cây Chà là, Ráng dại, Lác biển, bàng, năng kim

Nếu là vùng đất phèn tiềm tàng sâu trong nội địa, là vùng trũng ngập nước gần như quanh năm, gồm các loại thủy sinh mọc chìm dưới nước hoặc chìm trong nước một phần

Các loại cây này mọc thành rừng dày với bộ rễ khoẻ, làm giảm tốc độ dòng chảy, làm lắng đọng phù sa biển, chứa nhiều lưu huỳnh Bản thân chúng cũng tích lũy lưu huỳnh, khi chết đi thải ra nhiều lưu huỳnh, là nguồn gốc đầu tiên sinh ra đất phèn Chiều sâu tầng thực vật bị vùi lấp này thường thấy ở 1 - 2 m dưới mặt đất đối với đất phèn ở Đồng bằng Nam bộ, ở đồng bằng Bắc bộ như vùng Hải phòng, Thái Bình thấy ở

độ sâu nông hơn 0,7 - 1,5 m

như : Súng co, sen, nhị cán vàng, nàng nỉ, nhị cán tròn, cỏ bấc, lúa ma, rau muống thân tím lá cứng và giòn, rau dừa, nghễ

Thực vật ở vùng đất phèn nhiều thường có: Năng ngọt (ở đất phèn nhiều chỉ có loại cây này và một vài loại cây khác nữa, năng Ngọt rất thích hợp với PH = 4-5) Trong cây

ở trong rễ tích lũy gấp hai đến ba lần ở thân lá Vì vậy không nên sử dụng năng làm phân xanh mà cần tìm cách diệt tận gốc Năng kim, mọc sát mặt đất thành thảm, lá nhỏ, nhọn,

rễ không ăn sâu như năng ngọt, sống được ở đất có lượng phèn cao hơn năng ngọt Bàng

và cây Sậy, thường mọc ở những nơi có cao độ cao hơn nhưng nơi mọc Năng và Bàng

Thực vật ở vùng phèn ít và trung bình thường có: Năng ngọt, Cỏ năng, Lác

Thực vật trong đất phèn không chỉ phụ thuộc vào tính chất trong đất mà còn phụ thuộc rất nhiều vào chế độ nước Trong cùng một loại đất phèn khi chế độ nước thay đổi thì chỉ thị thực vật cũng thay đổi

những vùng sình lầy nhiều hữu cơ, chúng ta còn gặp các loại tảo ocdogigo và micropora rất nguy hiểm cho lúa vì nó sống được ở pH rất thấp và phát triển nhanh Nghiên cứu kỹ

về tảo giúp chúng ta sử dụng và quản lý đất phèn hợp lý

Tiến sỹ Phùng Trung Ngân xếp thực vật ở vùng đất phèn theo bảng 15

3.1.2 Vi sinh vật và các động vật vùng đất phèn

1 Vi sinh vật trong đất phèn

vật Có nhiều loại vi sinh vật trong đất phèn, vai trò của chúng cũng khác nhau trong quá trình hình thành đất phèn Nhưng chúng thực sự có ý nghĩa trong việc tăng tốc độ hình thành đất phèn

Nhiều tác giả cho rằng trong đất phèn có các loài vi khuẩn: Thiobacillus, Thiodans, Thiobacillus Ferroxidans và các loại vi sinh vật sắt Có nhiều loài sống được trong điều kiện PH rất thấp (pH=2) Các loài vi khuẩn trong đất phèn lấy năng lượng để sống từ các phản ứng oxy hoá và phản ứng khử trong quá trình tạo phèn, chúng có vai trò rất lớn

Hình 14:

Cỏ năng kim