Đang tải... (xem toàn văn)
SInh vật chỉ thị đất phèn Đất phèn là do trong đất có chứa vật liệu sinh phèn gồm lưu huỳnh kết hợp với sắt tạo thành dạng sunfua sắt (FeS2). Đây là dạng phèn tiềm tàng nằm dưới tầng đất mặt và chưa gây độc cho cây trồng trong điều kiện đất luôn ngập nước. Chỉ khi tiếp xúc với không khí thì chúng mới tạo thành phèn hoạt động và gây độc cho cây trồng. Thực vật chỉ thị đất phèn tiềm tàng như chà là, ráng dại, lác biển Thực vật chỉ thị vùng đất nhiều phèn như năng ngọt, năng kim, bàng, sậy
A.Giới thiệu về đất phèn: Đất phèn là do trong đất có chứa vật liệu sinh phèn gồm lưu huỳnh kết hợp với sắt tạo thành dạng sunfua sắt (FeS2). Đây là dạng phèn tiềm tàng nằm dưới tầng đất mặt và chưa gây độc cho cây trồng trong điều kiện đất luôn ngập nước. Chỉ khi tiếp xúc với không khí thì chúng mới tạo thành phèn hoạt động và gây độc cho cây trồng. Theo độ sâu của tầng phèn trong đất thì đất phèn được chia thành 3 loại: + Đất phèn nặng sẽ có tầng phèn hoạt động nằm ở cách mặt đất khoảng 50cm. + Đất phèn trung bình thì tầng phèn nằm cách mặt đất từ 50 – 100cm. + Đất phèn nhẹ khi có tầng phèn nằm cách mặt đất 100 – 150cm. B. Sinh vật chỉ thị môi trường đất phèn: I. Thực vật chỉ thị: Các quá trình phèn hóa trong đất khi gặp nước phèn sẽ loang ra làm ô nhiễm nguồn nước.Nguồn nước trở nên giàu các chất độc dang ion Al3+, Fe3+, SO42- và pH thấp,mà hầu hết các sinh vật trong môi trường đó đều bị ngộ độc khi pH<4. Ví dụ:Cá có thể bị nổ mắt khi pH<3,8; rễ cây lúa có thể bị thối khi nồng độ Al3+>600-800ppm. Đất phèn được hình thành ở những vùng trũng, phần đất dưới là ngập mặn, chứa nhiều phù sa biển và lưu huỳnh. Có khi chúng được hình thành ở những vùng đất đầm lầy của hạ lưu sông lớn,ở sâu vào trong nội địa và ít bị ảnh hưởng của nước mặn. Đặc điểm của môi trường này là pH thấp, có thể ngập nước quanh năm hay ngập một thời gian,có thể hóa phèn nhanh chóng khi khô nước và có oxy xâm nhập vào. Thực vật trên đất phèn thay đổi theo tính chất đất,chúng biến đổi tùy theo mức độ hàm lượng phèn chứa trong đất. Các loài thực vật chỉ thị cho vùng đất phèn theo các mức độ khác nhau: Thực vật chỉ thị vùng phèn tiềm tàng: Vùng phèn tiềm tang nằm giữa đất mặn và đất phèn gồm các loài: - Chà là( Phoenis Roxb): mọc ở vùng đất cao, có độ ngập thủy triều cao nhất là 10-20 cm; đặc điểm cây cao 3-5m, đường kính bụi 3-5m, đường kính thân 510cm. Rễ ăn dần theo sự phát triển của bụi, nhiều gai. - Ráng dại( Arro stichum aureum L): mọc ở vùng tháp hơn,độ ngập thủy triều lúc cao nhất là 25- 30cm, có khi mọc xen với chà là và các cây lùm bụi khác. - Lác biển(Secripus Lf): mọc ở vùng đất thấp,ngập nước thường xuyên.Thân to,cứng, dòn 3 cạnh, vót nhọn. Nhiều chỗ mọc xen với cóc kèn. b. Đất phèn tiềm tàng sâu trong vùng nội địa: Là vùng trũng ngập nước gần như quanh năm gồm các loại thủy sinh mọc chìm dưới nước, hoặc chìm trong một phần, còn lá và hoa mọc khỏi mặt nước như: - Súng co - Sen - Năng nỉ - Nhị cán tròn, nhị cán vàng, cỏ bấc - Lúa ma - Rau muống than tím lá dòn, rau dừa - Nghễ c. Thực vật chỉ thị vùng đất nhiều phèn: -Năng ngọt (Eleocharis Dulcis): nhiều nhất,phát triển tốt ở pH thấp, chỉ sống được ở mức đọ phèn Al dưới 2000ppm, nếu quá ngưỡng này năng khô héo chỉ còn gốc,củ gầy. Năng ngọt phát triển khi đất bị ngập nước và có độ ẩm cao, độ ẩm của đất dưới 15% thì năng khó sống. Nếu ngập nước thường xuyên pH nâng dần lên thì năng phát triển mạnh,thân lá thành năng ống. Trong cây năng tích lũy rất cao SO42- 0,6 – 0,9% trọng lượng khô và Al3+ có thể lên đến 1500-1800ppm. Đặc biệt trong rễ tích lũy gấp 2-3 lần thân ở lá. -Năng kim ( Eleocharis orchorostachyo): sống trong điều kiện phèn cao hơn năng ngọt(Al3+ từ 1500 – 2500ppm) trong điều kiện ngập phát triển yếu, với những vùng than bùn bị đốt mất lớp mặt,phèn rất cao, thì chỉ có loài này sống nổi. Năng kim mọc rất sát mặt đất thành thảm, lá nhỏ, nhọn, ăn sâu bằng năng ngọt. -Bàng (Lepieonia articulate): sống ở vùng thấp trũng ngập nước thường xuyên vào mùa lũ, có thể sống ở nơi đất phèn không trồng lúa được. -Sậy (Phragmites kakar) là cây chỉ thị tốt cho đất phèn và có giá trị trong việc cải tạo và làm nguyên liệu sấy. Sậy mọc ở vùng cao hơn so với vùng có nhiều năng và bàng, có độ phèn thấp hơn vùng có năng kim. d. Thực vật chỉ thị cho vùng phèn ít và trung bình: -Năng ngọt: phát triển tốt vì pH = 4-4,5; rễ ăn sâu có khi đến 1m và rất khó tiêu diệt. -Cỏ ống: mọc rất tốt ở vùng đất phèn trung bình, phèn ít, ngập nước một nửa, rất khó tiêu diệt. -Lác (Ciperus): mọc rất tốt trong ruộng có pH: 4-6, 5; đất ngập nước thường xuyên hay gàn các sông rạch, kênh mương có nước thủy triều ra vào thường xuyên. Tuy nhiên, cùng một loại đất phèn nhưng chế độ ngập nước khác nhau thì thực vật chỉ thị sẽ khác nhau đi. Khi nghiên cứu thực vật vùng đất phèn cũng cần phải xác định các kiểu rừng tràm đang hiện diện. Tràm có thể sinh trưởng trên đất chua phèn nhưng không chịu được điều kiện ngập úng quanh năm. Tùy thuộc vào môi trường và mức độ tác động của con người, ta có nhiều kiểu tràm với cấu trúc khác nhau: · Rừng tràm giữa các đồi cát bị ngập trên các vùng trũng bị ngập mùa mưa,sau lưng rừng ngập mặn, trong điều kiện nước ngọt hoặc chua ít, phía trên là tầng cây tràm, phía dưới là các loại cây choại, dây cương, hoàng đầu, cỏ cây tượng… · Rừng tràm vùng trũng nội địa: tràm gần như đơn thuần, đôi khi gặp vài cây cà na, cà dăm…tầng cỏ sát mặt đất rất rậm rạp với các loài choại lớn, mua, dành dành và nhiều dây leo như mây nước,dây cương… · Bụi rậm tràm: Đây là quần thể thoái hóa của rừng tràm nội địa do sự đốn phá của con người ở những vùng trũng âm ngập nước. Gồm các loại tràm thấp, khoảng 1-3m,mọc xen kẽ với các loài mua, tram lá bong, gõ mật, dành dành…, bên dưới là các loài năng, đưng, mồm mốc… · Bụi rậm tràm gió: trên các vùng phèn nặng, ít ngập và rất khô vào mùa nắng,mọc xen kẽ với vài bụi mua thảm cỏ, phần lớn hợp bởi các loài bàng, năng… · Đồ cây: cấu trúc bao gồm tầng cây cao 10-15m với các loài bùi, trâm khế, mớp, sộp gừa, tràm, bí bai…tầng cây thấp gồm mua, choại mọc chằn chịt thành thảm mục dày. · Rừng tràm trên đất than bùn: Đây là kiểu thoái hóa của cây do tác động của lửa rừng nên chiếm ưu thế hơn các loài cây khác. · Bụi rậm tràm trên đất than bùn: là giai đoạn thoái hóa tiếp theo cảu rừng tràm. · Rừng tràm trên đất sét: tùy đặc tính đất sét, rừng tràm trên đất than bùn sẽ biến thành rừng tràm – sậy hoặc rừng tràm – sậy – năng. Tầng trên là tràm cao 10 – 15m, tầng dưới là cây cao 1 – 2m nơi đất phèn nhẹ và sậy – năng nơi đất phèn nhiều. II. Động vật chỉ thị môi trường đất: Do có khả năng thích ứng rộng, một số loài trai( Corbicular doudoni, co.siamensis,….) có thể sinh sống được trong một số thủy lực nội đồng nhiễm phèn chua nhẹ. Trong khi đó, nhóm ốc tuyệt nhiên không thể sống được ở những nền đáy thủy vực còn bị nhiễm độc do phèn. Nhóm côn trùng thủy sinh phát triển khá mạnh ở tỉnh Đồng Tháp, đặc biệt ấu trùng muỗi lắc(chiromidae) & ấu trùng chuồn chuồn (odonata) có mặt ở khắp nơi kể cả thủy vực nội đồng bị nhiễm phèn nặng. Nhóm giun ít tơ không không ngừng phát triển mạnh trong các thủy vực nước ngọt mà còn xuất hiện phổ biến trong các thủy vực bị nhiễm phèn ở Đồng Tháp. Trên các vùng đồng trũng, vùng đồng tràm, kênh mương kế cận nhiễm phèn ở những mức độ khác nhau ,vào mùa khô thường các loài cá đen có giá trị kinh tế cao: cá lóc, cá rô, cá trê trắng, cá trê vàng, cá sặc, lươn đồng …… Trong thủy vực mương của các nông trường ứng với độ pH thấp (nước thường có màu nâu đen, pH đạt 2 - 2,5) đã gặp một số loài cá cỡ nhỏ chịu phèn giỏi như : cá lia thia ( betta teamiata ), cá trâm. Người ta có thể dựa vào chúng để nhận biết mức độ ô nhiễm phèn của dạng thủy vực nhân tạo này. Vùng đất phèn tiềm tàn hiện có ảnh hưởng của nước lợ thì còn khá nhiều cua, tôm càng, còng. Vùng đất phèn nội địa có nước thường xuyên trên mặt ruộng thì khá phong phú động vật nước phèn, nước ngọt có tôm, tép, ếch, rắn, đỉa. Những vùng phèn nhiều chỉ có kiến đen, kiến vàng sống trên cây mãng cầu ghép bình bát, ngoài ra chúng còn cộng sinh với rệp sáp gây hại khóm. III. Vi Sinh Vật trong đất phèn : Một số tác giả cho rằng trong môi trường đất phèn có các vi sinh vật chỉ thị như: -Thiobacillus thiodans -Thiobacillus Femorxidans. Trong đó những vi khuẩn Antothrops có vài loài sống được ở độ pH=2, lấy năng lượng từ phản ứng oxy hóa khử trong quá trình tạo phèn . Hay thiobacillus Ferorxidans có vai trò xúc tác trong quá trình oxy hóa khử Fe2+ thành Fe3+. C. Nhận xét chung: Khi phèn tiềm tàng trở thành phèn hoạt động thì tùy theo loại độc chất mà chúng có thể tan hoặc không tan, có thể tạo nên váng màu vàng hay ánh bạc nên biểu hiện trên đồng ruộng cũng khác nhau. Nếu độc chất phèn là sắt thì sẽ thấy màu đỏ nâu của rỉ sắt (còn gọi là phèn nóng) và độc chất phèn nhôm sẽ có màu trắng (còn gọi là phèn lạnh). Khi thấy trên lớp đất mặt có đóng váng màu trắng nhiều và màu đỏ ít hơn là phèn lạnh. Sở dĩ có hai loại phèn này là do đất sét được cấu tạo bởi nhôm và silic, đồng thời cũng có sắt. Khi tiếp xúc với không khí, nếu đất có chứa vật liệu sinh phèn ít sẽ sinh ra acid ít làm cho đất chua nhẹ, pH thấp khoảng 4 – 5, lúc này chỉ có chất sắt hòa tan nên sẽ có dạng phèn nóng. Còn đất có chứa vật liệu sinh phèn nhiều thì sẽ sinh ra acid nhiều (pH xuống rất thấp), đất sẽ rất chua; lúc này sét sẽ bị phân hủy tạo ra nhôm tự do và xì lên trên tạo nên lớp váng màu trắng nên sẽ có dạng phèn lạnh. Như vậy đất bị phèn lạnh sẽ gây độc cho cây trồng nhiều hơn so với phèn nóng.