Xác định một số chỉ tiêu về thổ nhưỡng, một số nguyên tố đa lượng, trung lượng trong đất ngập mặn ở 2 xã hộ độ và thạch hạ, tỉnh hà tĩnh, đề xuất phương án sử dụng

- Sự dư thừa các ion trong đất làm rối loạn tính thấm của màng tế bào.Quá trình trao đổi chất, đặc biệt là trao đổi protein bị rối loạn, dẫn đến tích luỹcác axit amin và amit trong cây…

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

VÕ THANH TRÀ

XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU VỀ THỔ NHƯỠNG, MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐA LƯỢNG, TRUNG LƯỢNG TRONG ĐẤT NGẬP MẶN Ở 2 XÃ HỘ ĐỘ

VÀ THẠCH HẠ, TỈNH HÀ TĨNH, ĐỀ XUẤT

PHƯƠNG ÁN SỬ DỤNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU VỀ THỔ NHƯỠNG, MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐA LƯỢNG, TRUNG LƯỢNG TRONG ĐẤT NGẬP MẶN Ở 2 XÃ HỘ ĐỘ

VÀ THẠCH HẠ, TỈNH HÀ TĨNH, ĐỀ XUẤT

PHƯƠNG ÁN SỬ DỤNG

Chuyên ngành: Hóa vô cơ

Mã số: 60.44.0113

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

Người hướng dẫn khoa học: PGS TS NGUYỄN QUỐC THẮNG

Học viên thực hiện : VÕ THANH TRÀ

1

Luận văn này được hoàn thành tại phòng thí nghiệm Hóa Vô cơ - Khoa Hóa học - Trường Đại học Vinh, Viện Nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt.

Để hoàn thành luận văn này, tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:

- PGS TS Nguyễn Quốc Thắng đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn và

tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho việc nghiên cứu và hoàn thành luận văn.

- Hai sinh viên Phạm Thị Thúy Quỳnh, Phạm Thị Sông Hương, Trường

Đại học Hà Tĩnh đã có sự công tác nhiệt tình.

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Chủ nhiệm Khoa sau Đại học, Ban Chủ nhiệm Khoa Hóa học, các thầy cô giáo, cán bộ Phòng thí nghiệm Khoa Hóa học trường Đại học Vinh, Trung tâm Phân tích Viện Nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt, Trung tâm Quan trắc Kỹ thuật môi trường tỉnh Hà Tĩnh đã giúp

đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình nghiên cứu.

Xin cảm ơn những người thân trong gia đình và bạn bè đã động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn này.

Xin chân thành cảm ơn!

Vinh, tháng 10 năm 2012

Tác giả

Võ Thanh Trà

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 TỔNG QUAN 3

1.1 Khái quát về đất ngập mặn và tình hình xâm nhập mặn ở Việt Nam .3

1.1.1 Khái quát về đất ngập mặn 3

1.1.2 Tình hình xâm nhập mặn ở Việt Nam 4

1.2 Rừng ngập mặn 5

1.2.1 Vai trò của rừng ngập mặn 5

1.2.2 Tình hình khai thác và sử dụng rừng ngập mặn 8

1.3 Khái quát về vùng đất nghiên cứu, tình hình xâm nhập mặn ở 2 xã Lộc Hà và Thạch Hạ, tỉnh Hà Tĩnh 14

1.3.1 Giới thiệu khái quát về tỉnh Hà Tĩnh 14

1.3.2 Đất ngập mặn ở Hà Tĩnh 16

1.3.3 Thổ nhưỡng xã Hộ Độ 18

1.3.4 Thổ nhưỡng xã Thạch Hạ 19

1.4 Một số nguyên tố đa lượng và chức năng sinh lý đối với cây trồng .20

1.4.1 Clo 20

1.4.2 Sắt 21

1.4.3 Nhôm 23

1.4.4 Kali 24

1.4.5 Canxi và magiê 26

1.4.6 Nitơ 27

1.4.7 Photpho 29 1.4.8 Lưu huỳnh 30

1.5.1 Các phương pháp chung 31

1.5.2 Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử 32

1.5.3 Phương pháp quang kế ngọn lửa 33

1.5.4 Phương pháp Kjendhal 35

Chương 2 THỰC NGHIỆM 36

2.1 Phương pháp thu và xử lý mẫu 36

2.1.1 Thu mẫu 36

2.1.2 Xử lý mẫu 36

2.2 Hoá chất, dụng cụ, máy móc 37

2.2.1 Hoá chất 37

2.2.2 Dụng cụ, máy móc 37

2.3 Pha chế dung dịch phân tích 37

2.3.1 Pha chế dung dịch KCl 1N 37

2.3.2 Pha dung dịch NaOH 0,02M 37

2.3.3 Pha dung dịch CH3COONa 1M 37

2.4 Phương pháp xác định pH của H2O và của KCl 37

2.5 Phương pháp xác định độ chua thủy phân 38

2.6 Phương pháp xác định độ chua trao đổi 39

2.7 Phương pháp xác định anion clorua (Cl-) theo TCN - STPT 1999 .40

2.7.1 Nguyên tắc 40

2.7.2 Qui trình phân tích 40

2.8 Phương pháp xác định độ mặn theo TCN - STPT 1999 41

2.8.1 Nguyên tắc 41

2.8.2 Qui trình phân tích 41

422.9.1 Nguyên tắc 422.9.2 Quy trình phân tích 422.10 Phương pháp xác định hàm lượng nitơ tổng bằng phương pháp

Kjeldahl theo TCVN 6498:1999 432.10.1 Nguyên tắc 432.10.2 Quy trình phân tích 432.11 Phương pháp xác định hàm lượng photpho dễ tiêu bằng phương

pháp Olsen theo TCVN 8661:2011 452.11.1 Nguyên tắc 452.11.2 Quy trình phân tích 452.12 Phương pháp xác định hàm lượng photpho tổng số theo TCVN

4052:1985 462.12.1 Nguyên tắc 462.12.2 Quy trình phân tích 462.13 Phương pháp xác định hàm lượng lưu huỳnh tổng số bằng

phương pháp đốt khô theo TCVN7371:2004 482.13.1 Nguyên tắc 482.13.2 Quy trình phân tích 482.14 Phương pháp xác định hàm lượng kali dễ tiêu theo TCVN

8662:2011 492.14.1 Nguyên tắc 492.14.2.Quy trình phân tích 492.15 Phương pháp xác định hàm lượng kali tổng số theo TCVN 8660:2011

50

2.15.1 Nguyên tắc 50 2.15.2 Quy trình phân tích 50

phương pháp chuẩn độ theoTCN-STPT 1999 512.16.1 Nguyên tắc 512.16.2 Quy trình phân tích 512.17 Phương pháp xác định hàm lượng canxi tổng số bằng phương

pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa theo TCVN 9284:2012 522.17.1 Nguyên tắc 522.17.2 Qui trình phân tích 522.18 Phương pháp xác định hàm lượng magie tổng số bằng phương

pháp phổ hấp thụ nguyên tử theo TCVN 9285:2012 542.18.1 Nguyên tắc 542.18.2 Qui trình xác định 542.19 Phương pháp xác định hàm lượng sắt trao đổi theo TCN - STTP 1999

542.19.1 Nguyên tắc 542.19.2 Quy trình phân tích 552.20 Phương pháp xác định hàm lượng sắt tổng số theo TCVN

9283:2012 552.20.1 Nguyên tắc 552.20.2 Qui trình phân tích 552.21 Phương pháp xác định hàm lượng nhôm tổng số bằng phương

pháp so màu theo TCVN 3803:1983 572.21.1 Nguyên tắc 572.21.2 Quy trình phân tích 57

2.22 Phương pháp xác định tổng cation trao đổi theo TCVN 4621:2009

582.22.1 Nguyên tắc 582.22.2 Quy trình phân tích 58

2.23.1 Nguyên tắc 59

2.23.2 Quy trình phân tích 59

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 60

3.1 Độ pH của H2O và KCl trong các mẫu đất nghiên cứu 60

3.2 Độ chua thủy phân trong các mẫu đất nghiên cứu 60

3.3 Độ chua trao đổi trong các mẫu đất nghiên cứu 61

3.4 Độ mặn, độ dẫn điện và tổng cation trao đổi trong đất nghiên cứu .61

3.5 Hàm lượng các nguyên tố đa lượng, trung lượng trong đất nghiên cứu .62

3.6 So sánh hàm lượng các nguyên tố trong đất ngập mặn mặn ở 2 xã Hộ Độ và Thạch Hạ, tỉnh Hà Tĩnh và trong đất trồng lúa nước [38] 62

KẾT LUẬN 65

TÀI LIỆU THAM KHẢO 66

FAO : Tổ chức nông lương thế giới

KH&CN : Khoa học và công nghệ

NN&PTNN : Nông nghiệp và phát triển nông thôn

TCN-STPT : Tiêu chuẩn ngành - Sổ tay phân tích

UNESCO : Tổ chức giáo dục, khoa học và văn hóa thế giới

Bảng:

Bảng 1.1 Diện tích RNM trên thế giới 10

Bảng 1.2 Phân bố diện tích RNM ở Việt Nam 12

Bảng 1.3 Đất mặn và phân loại đất mặn ở Hà Tĩnh 17

Bảng 3.1 Độ pH của H2O và của KCl 60

Bảng 3.2 Độ chua thủy phân 60

Bảng 3.3 Hệ số khô kiệt K 61

Bảng 3.4 Độ chua trao đổi 61

Bảng 3.5 Độ mặn, độ dẫn điện và tổng cation trao đổi 61

Bảng 3.6 Hàm lượng các nguyên tố đa lượng, trung lượng 62

Bảng 3.7 Ngưỡng giới hạn một số chỉ tiêu của đất trồng lúa nước 63

Hình: Hình 1.1 Vị trí xã Thạch Hạ và Hộ Độ 18

Hình 2.1 Lấy mẫu và cảnh quan vùng lấy mẫu 36

MỞ ĐẦU

Xâm nhập mặn là một vấn đề lớn trên thế giới và ở Việt Nam, nó có xuhướng trầm trọng hơn trong tương lai do mực nước biển dâng và nguồn nước

từ thượng nguồn suy giảm Trước đây, sự xâm nhập mặn được nói đến nhiều

ở đồng bằng sông Cửu Long, thì nay đã được đề cập ngay cả đồng bằng Bắc

Bộ Nhiều nơi xâm mặn đã vào sâu tới 55-60km, ảnh hưởng đến hàng vạn hagieo trồng của nông dân, đặc biệt nông dân vùng duyên hải

Đất bị nhiễm mặn ở Việt Nam có diện tích khoảng 1 triệu ha, chiếmkhoảng 3% diện tích tự nhiên cả nước Tập trung chủ yếu ở đồng bằng sôngCửu Long, ở đây có hơn 700 ngàn ha đất mặn và nhiễm mặn, địa bàn bị mặnxâm nhập vào sâu trong nội đồng từ 30-40km Ngoài ra, ở các tỉnh duyên hảimiền Trung như Quảng Bình, Hà Tĩnh, Ninh Thuận… diện tích đất nhiễmmặn cũng lên đến vài chục ngàn ha

Tình trạng hạn hán gay gắt khắp các tỉnh miền Bắc và miền Trungkhiến vùng hạ lưu nhiều con sông lớn bị nhiễm mặn nặng hoặc mực nướcsông Mê Kông cũng có liên hệ đến hiện tượng nội đồng bị nhiễm mặn

Bên cạnh tình trạng xâm mặn theo tác động tự nhiên của môi trường,thực tế cho thấy vai trò của con người cũng quan trọng Chẳng hạn, nơi nhiễmmặn nặng nhất của tỉnh Cà Mau là khu vực giáp ranh giữa vùng trồng lúa vànuôi tôm Vì thiếu tuyên truyền hướng dẫn, nhiều nơi người dân phá đê, đưanước mặn vào vùng ngọt hóa để nuôi trồng thủy sản Ở Ninh Thuận, việccanh tác các đồng muối quy mô lớn nhưng thiếu quy hoạch đã làm cho đất vànước trong khu vực bị nhiễm mặn nghiêm trọng

Độ mặn của đất ảnh hưởng đến các hoạt động sinh lý của cây như:

- Sự trao đổi nước: mặn thường cản trở sự hấp thu nước của cây và cóthể gây nên hạn sinh lý và cây bị héo lâu dài…

- Ảnh hưởng đến sinh trưởng các cơ quan của cây do sự tổng hợpxytokinin bị ngừng.

- Sự hút khoáng (trong đó có P2O5) của rễ cây bị ức chế, làm cho câythiếu P2O5, nên quá trình phosphoryl hoá bị kìm hãm và cây thiếu năng lượng

- Sự vận chuyển và phân bố các chất đồng hoá trong mạch libe bị kìm hãmnên các chất hữu cơ không đi vào cơ quan dự trữ mà tích luỹ ngay trong lá

- Sự dư thừa các ion trong đất làm rối loạn tính thấm của màng tế bào.Quá trình trao đổi chất, đặc biệt là trao đổi protein bị rối loạn, dẫn đến tích luỹcác axit amin và amit trong cây…

- Sự ức chế sinh trưởng của cây khi bị mặn là đặc trưng rõ rệt nhất.Nồng độ muối càng cao thì kìm hãm sinh trưởng càng mạnh Tuỳ theo mức

độ mặn và khả năng chống chịu mà cây có thể bị chết hoặc giảm năng suấtnhiều hay ít [6,36]

Xuất phát từ những lý do trên chúng tôi lựa chọn đề tài “Xác định một

số chỉ tiêu về thổ nhưỡng, một số nguyên tố đa lượng, trung lượng trong đất ngập mặn ở 2 xã Hộ Độ và Thạch Hạ, tỉnh Hà Tĩnh, đề xuất phương

án sử dụng” làm nội dung nghiên cứu cho luận văn thạc sĩ.

Đề tài này đưa ra là cần thiết vì nó vừa mang ý nghĩa khoa học vừamang tính thực tiễn, áp dụng được yêu cầu thực tế ở 2 xã Hộ Độ và Thạch Hạ,tỉnh Hà Tĩnh Đặc biệt kết quả của đề tài là tài liệu tham khảo cho các cơ quanchức năng ở Hà Tĩnh để có biện pháp sử dụng hợp lí đất nhiễm mặn

Thực hiện đề tài này chúng tôi giải quyết các vấn đề sau:

Chương 1 TỔNG QUAN

1.1 Khái quát về đất ngập mặn và tình hình xâm nhập mặn ở Việt Nam

- Đặc điểm vật lý: đất bị nhiễm mặn thì bở, lượng sét trong đất bị biếnđổi, cát nhiều, nên không vững chắc Phần bùn phía dưới bị lỏng hơn bùnsông nước ngọt, do đó ta thấy các loài thực vật thường phải có bộ rễ vĩ đại đểđứng vững trong môi trường này

Cũng có thể nói đất ngập mặn là đất có chứa nhiều cation natri hấp phụtrên bề mặt keo đất và trong dung dịch đất Cation này có nguồn gốc từ nướcbiển, xác động thực vật hay từ đá mẹ

Nguyên nhân hình thành đất ngập mặn là do nước biển tràn vào hay doảnh hưởng của nước ngầm về mùa khô muối hòa tan theo các mao quản dẫnlên làm đất nhiễm mặn

1.1.2 Tình hình xâm nhập mặn ở Việt Nam [6, 37]

Việt Nam có tổng diện tích tự nhiên là 32.894.398 ha với chiều dài bờbiển 3.260 km; có 606.792 ha đất ngập mặn ven biển, trong đó có 209.741 hadiện tích rừng ngập mặn ven biển [6]

Sau đây là một số vùng bị xâm nhập mặn:

- Ở đồng bằng sông Cửu Long: các địa phương đang ở mức báo động

là Bến Tre, Vĩnh Long, Trà Vinh, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau, KiênGiang…, trên các tuyến sông thuộc vùng tây sông Hậu nước mặn vào sâu nộiđồng khoảng 30km Tại tỉnh Sóc Trăng, nước mặn đã xâm nhập mặn vào 2kênh Năm Kiện và Nàng Rền, còn tại tỉnh Bạc Liêu, nước mặn xâm nhập đợt

1 có độ mặn từ 3.3‰-5‰; đợt 2 có độ mặn từ 6‰…

- Ở các tỉnh miền Trung sự xâm nhập mặn cũng đáng kể đến: tại vùngbiển Nghệ An, chủ yếu là xâm nhập mặn ở hạ lưu sông Cả, nước mặn có thểxâm nhập vào các sông trong đất liền, có nơi cách bờ biển đến 40-50km; tạitỉnh Quảng Nam mặn xâm nhập đã làm cho người dân thiếu nước sinh hoạt…

Như vậy, tình hình xâm nhập mặn ở Việt Nam đang là một vấn đề đángquan tâm và cần đưa ra được các biện pháp xử lý nhằm nâng cao đời sống chongười dân

1.2 Rừng ngập mặn

1.2.1 Vai trò của rừng ngập mặn [6, 10, 37]

1.2.1.1 Đối với tự nhiên

Rừng ngập mặn (RNM) là rừng nhiệt đới ven biển, có vai trò bảo vệ bờbiển, chống lại xói mòn do gió bão thường xảy ra ở vùng ven biển nhiệt đới.Những nghiên cứu gần đây nhất cho thấy rằng RNM góp phần gia tăng sảnlượng của nhiều quần thể thủy sinh vật sống gần dãy san hô ngầm (Mumbyetal., 2004)

RNM còn cung cấp chất hữu cơ và dinh dưỡng như chất đạm và lâncho vùng ven biển từ sự phân hủy của vật rụng, từ đây hình thành chuỗi thức

ăn từ những mảnh vỡ vụn của vật rụng và chuỗi thức ăn này là nguồn dinhdưỡng quan trọng cho các loài thủy sản ven biển (Alongi, 1990; Alongi etal.,1989)

RNM đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa khí hậu, cung cấpchất hữu cơ để tăng năng suất nuôi trồng, phát triển kinh tế vùng ven biển.

Tóm lại, rừng ngập mặn có vai trò hết sức to lớn đối với tự nhiên Vìvậy, bảo vệ rừng ngập mặn là nhiệm vụ quan trọng trong mỗi con ngườichúng ta

1.2.1.2 Đối với con người

Rừng ngập mặn đóng một vai trò quan trọng đối với cuộc sống củahàng triệu người dân nghèo ven biển Việt Nam Rừng ngập mặn (RNM) cungcấp cho con người rất nhiều hàng hoá và dịch vụ môi trường RNM được sửdụng làm củi đốt, vật liệu làm nhà ở nông thôn và quan trọng đây chính là nơisinh sản, nuôi dưỡng nguồn hải sản sử dụng trong nước và xuất khẩu, đem lạilợi nhuận kinh tế cao (Lee, 1995; Rasolofo, 1997; Slim et al., 1997; Athithan

& Ramadhas, 2000)

Mặt khác, RNM là nguồn tài nguyên du lịch sinh thái hết sức quý giá.Tại Việt Nam, những năm gần đây khách du lịch ngày càng có xu hướng tìmđến tham quan, nghiên cứu các khu RNM, theo đó, nguồn lợi ngành du lịchthu được từ hệ sinh thái này cũng tăng lên RNM thực sự trở thành đối tượngtiềm năng đối với hoạt động khai thác phát triển du lịch nói riêng, kinh tế - xãhội nói chung

Sau đây là một số nguyên cứu nói lên vai trò RNM trên:

Theo báo cáo của Ủy ban Liên quốc gia (IPCC) thuộc Liên hợp quốc sựnóng lên toàn cầu cho biết nhờ vai trò quan trọng của RNM như việc lọc sinhhọc trong việc xử lý chất thải Ngoài ra, nó còn có tác dụng xử lý chất dinhdưỡng từ đất liền và giữ vai trò vùng đệm chống lại các dòng chảy ô nhiễm, vìthế cho đến nay các hiện tuợng biến đổi khí hậu như hiệu ứng nhà kính, băngtan đã giảm đi một phần đáng kể

Theo nhóm khảo sát của GS.TSKH Phan Nguyên Hồng (Trung tâmNghiên cứu hệ sinh thái RNM, ĐH Sư Phạm Hà Nội) cho thấy độ cao sóngbiển giảm mạnh khi đi qua dải RNM với mực biến đổi từ 75% đến 85% từ1,3m xuống 0,2-0,3m.

Tóm lại, qua những nguyên cứu trên ta thấy được vai trò quan trọngcủa rừng ngập mặn

Từ lâu các ngành khoa học đã quan tâm nghiên cứu về đất ngập mặncũng như rừng ngập mặn trên nhiều lĩnh vực vì những giá trị to lớn về sinhhọc, sinh thái và kinh tế xã hội của vùng ven biển

- Nghiên cứu về giải phẫu, phân loại, phân bố:

Lĩnh vực được quan tâm nhiều nhất là phân loại thực vật, thảm thực vật

và phân bố Có 2 công trình nổi tiếng là Mangrove vegetation của V.J.Chapman (1975) và The botany of mangroves của P.B Tomlinson (1986) đãnghiên cứu về giải phẫu, phân loại, phân bố, sinh thái một số loài cây ngậpmặn trên thế giới [33,35]

- Nghiên cứu về các nhân tố sinh thái:

Nghiên cứu các nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến sự hình thành và pháttriển rừng ngập mặn có nhiều tác giả đề cập đến Theo V.J Chapman (1975)

có 7 yếu tố sinh thái cơ bản ảnh hưởng đến sự phát triển rừng ngập mặn là:

nhiệt độ, thế nền đất bùn, sự bảo vệ, độ mặn, thủy triều, dòng chảy hải lưu,biển nông [33].

Tổ chức UNESCO (1979) và FAO (1982) khi nghiên cứu về rừng vàđất rừng ngập mặn ở vùng châu Á Thái Bình Dương cho rằng: hệ sinh tháirừng ngập mặn trong khu vực này đã và đang bị đe dọa nghiêm trọng bởinhiều nguyên nhân khác nhau Trong đó, nguyên nhân chính là do việc khaithác tài nguyên rừng, đất rừng ngập mặn không hợp lý gây ra các biến đổi tiêucực đối với môi trường đất và nước Các tổ chức này đã khuyến cáo các quốcgia có rừng và đất ngập mặn, cần phải có những biện pháp hữu hiệu để khắcphục tình trạng này bằng các giải pháp như: xây dựng các hệ thống chínhsách, văn bản pháp luật về quản lý sử dụng đất, rừng ngập mặn và nghiên cứucác biện pháp kỹ thuật trồng, khoanh nuôi bảo vệ rừng kết hợp với việc xâydựng các mô hình lâm ngư kết hợp [1]

Bảng 1.1 Diện tích RNM trên thế giới

(Nguồn: Spalding, Blasco, Field, 1997)

Qua bảng 1.1 ta thấy diện tích RNM ở mỗi vùng đều khác nhau Trong đó,diện tích ở vùng Nam và Đông Nam Á chiếm diện tích cao nhất Sau đó, là Châu

Mỹ và Tây Phi Chỉ riêng khu vực Ấn Độ - Tây Thái Bình Dương, cho đến năm

1991 đã có 1,2 triệu ha rừng ngập mặn chuyển thành ao nuôi tôm

Ở khu vực Châu Á - Thái Bình Dương, người ta ước tính tốc độ suy giảmrừng ngập mặn khoảng 1%/năm (Ong, 1995) Trong đó, nguyên nhân chủ yếu là

do việc khai thác diện tích RNM để phục vụ cho mục đích nuôi tôm

Ở Philippines, khoảng 50 % trong số 279.000 ha rừng ngập mặn bị mất

đi trong giai đoạn từ năm 1951 đến 1988 do phá rừng làm ao nuôi tôm và95% các ao nuôi tôm ở nước này trước đó là rừng ngập mặn (Primavera(1995))

Ở cấp quốc gia, Madagascar, Indonesia, Mexico, Pakistan, Papua NewGuinea và Panama là những nước có diện tích rừng bị mất lớn nhất trongnhững năm 1980 Tổng diện tích rừng bị mất ở năm nước này là khoảng 1triệu ha, tương đương với diện tích Jamaica Nhưng trong những năm 1990,Pakistan và Panama đã thành công trong việc giảm tỷ lệ mất rừng ngập mặn.Ngược lại, Madagasca, Việt Nam và Malaysia lại trải qua thời kỳ phá rừngtăng lên và nằm trong số năm quốc gia đứng đầu về diện tích rừng bị mấttrong thập niên 1990 và giai đoạn 2000-2005 FAO (Tổ chức nông lương thếgiới) chỉ ra rằng áp lực dân số cao, sự chuyển đổi quy mô lớn một diện tíchrừng ngập mặn sang nuôi trồng tôm cá, nông nghiệp, cơ sở hạ tầng và du lịch,cũng như ô nhiễm và các thảm họa tự nhiên là những nguyên nhân chính dẫnđến tàn phá rừng ngập mặn Như vậy, do áp lực vấn đề dân số và quá trình đôthị hoá, công nghiệp hoá con người đang ngày càng tác động đến RNM Vìvậy, diện tích RNM suy giảm đáng kể

1.2.2.2 Tình hình khai thác và sử dụng RNM tại Việt Nam [6,10,37]

Việt Nam là quốc gia có đường bờ biển kéo dài, có điều kiện tự nhiênphù hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của các loài cây ngập mặn Tổngdiện tích rừng ngập mặn của nước ta là 400.000 ha Tuy nhiên, trong nhữngnăm qua do nhiều nguyên nhân khách quan và chủ quan đã tác động vào hệsinh thái RNM làm cho diện tích RNM của nước ta bị suy giảm đáng kể

Theo số liệu của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn(NN&PTNT) cho thấy, năm 1943 diện tích RNM Việt Nam trên 400.000 ha,đến năm 1996 giảm còn 290.000 ha và 279.000 ha vào năm 2006 Như vậy,diện tích RNM nước ta bị suy giảm rất lớn gần 50%.

Bảng 1.2 Phân bố diện tích RNM ở Việt Nam

(Nguồn: Paul Maurand, 1943; Rollet, 1962; Viện điều tra Quy hoạch rừng, 1982, 1999)

Qua bảng 1.2 ta thấy lượng rừng ngập mặn tại ven biển Nam Bộ là rấtlớn và lớn hơn rất nhiều so với rừng ngập mặn ven biển Trung Bộ, trong khi

đó rừng ngập mặn tại ven biển Bắc Bộ bằng 1/2 diện tích rừng ngập mặn tạiven biển Nam Bộ

Dưới đây là một số nghiên cứu về diện tích rừng ngập mặn ở các tỉnhthành phố nước ta:

Hiện nay, theo PGS.TS Nguyễn Tác An, nguyên Viện trưởng Viện Hảidương học Nha Trang cho biết, rừng ngập mặn huyện Núi Thành - tỉnh QuảngNam trước đây rộng khoảng trên 220 ha với các loài thực vật bậc cao nhưmắm, bần, đước, dừa nước Do phong trào nuôi tôm phát triển mạnh, nênrừng ngập mặn đã bị người dân chặt phá làm ao nuôi tôm Đến năm 1997 chỉcòn lại khoảng 63 ha và hiện nay chỉ còn khoảng 10 ha Đặc biệt vẫn còn giữđược khoảng gần 5 ha rừng dừa nước ở lưu vực sông Bến Đình, xã TamNghĩa

Theo số liệu của ngành Nông nghiệp, đến năm 2000, toàn tỉnh KhánhHoà chỉ còn 11,5 ha rừng ngập mặn, trong đó huyện Vạn Ninh còn 11 ha,Cam Ranh 0,5 ha Hiện nay, diện tích rừng ngập mặn ở Khánh Hoà đã thu hẹp rấtnhiều Chính tình trạng đào đất, thay đổi diện mạo địa hình, ngăn dòng chảy đãtriệt hạ hàng loạt khu rừng ngập mặn mà khả năng tái tạo cực kỳ khó Sự việccàng bi đát hơn khi việc nuôi tôm thất bát, hàng nghìn ha đất đìa bị bỏ hoangkhiến cả một vùng ven biển trước đây xanh tươi, trù phú bây giờ tiêu điều

Ở Cà Mau, trong vòng 12 năm (1983-1995), đã có 66.000 ha rừng bịchặt phá để chuyển sang nuôi tôm Năm 1998, có đến 120.000 ha ao nuôi nằmtrong khu vực đất rừng Năm 1999, Cà Mau có 130.000 ha đất rừng, tuy nhiênchỉ có 58.285 ha đất được phủ rừng

Tóm lại, diện tích rừng ngập mặn Việt Nam suy giảm rất đáng kể, hiệnnay rừng ngập mặn chỉ còn rải rác ở một số nơi như huyện Cần Giờ, thànhphố Hồ Chí Minh, tỉnh Cà Mau Do ý thức chủ quan và khách quan của ngườidân Việt Nam và do lợi ích kinh tế trước mắt mà hàng ngàn diện tích rừngngập mặn Việt Nam suy giảm trầm trọng trên lãnh thổ Việt Nam

1.3 Khái quát về vùng đất nghiên cứu, tình hình xâm nhập mặn ở

2 xã Lộc Hà và Thạch Hạ, tỉnh Hà Tĩnh

1.3.1 Giới thiệu khái quát về tỉnh Hà Tĩnh [29]

1.3.1.1 Điều kiện tự nhiên

Hà Tĩnh là tỉnh thuộc vùng Bắc Trung Bộ, phía Bắc giáp Thành phốVinh, tỉnh Nghệ An, phía Nam giáp tỉnh Quảng Bình, phía Tây giáp nướcCộng hoà dân chủ nhân dân Lào, phía Đông là biển Đông Về tổ chức hànhchính, Hà Tĩnh có 1 thành phố, 1 thị xã và 9 huyện Vị trí địa lý đó là điềukiện thuận lợi cho Hà Tĩnh phát triển sản xuất hàng hoá, tiếp thu tiến bộ khoahọc - công nghệ, phát triển nhanh những ngành kinh tế mũi nhọn, mở rộngliên kết, giao lưu kinh tế với các tỉnh khác và quốc tế

Địa hình đồi núi chiếm 80% diện tích tự nhiên, dãy núi phía Tây có độcao trung bình 1.500 m, phân hoá phức tạp và bị chia cắt mạnh, hình thànhcác vùng sinh thái khác nhau, địa hình dốc nên đất đai phần lớn bị xói mòn,bạc màu.

Hà Tĩnh có lượng mưa nhiều, trừ một phần nhỏ ở phía Bắc, còn lại cácvùng khác có lượng mưa bình quân hàng năm đều trên 2000 mm, cá biệt cónơi trên 3000 mm

1.3.1.2 Tài nguyên thiên nhiên

Diện tích đất tự nhiên toàn tỉnh là 605.574 ha Trong đó, đất nôngnghiệp 103.720 ha, chiếm 17,13%; đất lâm nghiệp 231.100 ha, chiếm38,16%; đất chuyên dùng 45.700 ha, chiếm 7,55%; đất ở 6.920 ha, chiếm1,14%; đất chưa sử dụng còn khá nhiều: 218.134 ha, chiếm 36,02% diện tíchđất tự nhiên

Hà Tĩnh hiện có trên 300.000 ha rừng và đất rừng, trong đó diện tíchrừng chiếm 66%, còn lại trên 100.000 ha đất trống, đồi trọc, đất cây bụi và bãicát Rừng tự nhiên có 164.978 ha, trong đó rừng sản xuất kinh doanh là100.000 ha, rừng phòng hộ 63.000 ha Trữ lượng gỗ là 20 triệu m2, hàng nămkhai thác khoảng 2 vạn m2 Hiện nay, Hà Tĩnh còn giữ được một số vùng rừngnguyên sinh có hệ động, thực vật phong phú và đa dạng như khu bảo tồn thiênnhiên Vũ Quang, khu rừng phòng hộ hồ Kẻ Gỗ, có trên 86 họ và 500 loại câydạng thân gỗ với nhiều loại gỗ quí và các loại động thực vật quí hiếm

1.3.2 Đất ngập mặn ở Hà Tĩnh [29]

Theo Báo cáo tổng hợp số liệu đất nhiễm mặn của Hà Tĩnh do sởKH&CN Hà Tĩnh cung cấp được chỉ ra ở bảng 1.3 Đất mặn Hà Tĩnh đượcphân bố ở các huyện ven biển như Nghi Xuân, Can Lộc, Lộc Hà, Cẩm Xuyên,

Kì Anh và một phần nhỏ thuộc thành phố Hà Tĩnh

Bảng 1.3 Đất mặn và phân loại đất mặn ở Hà Tĩnh

Tên đất FAO UNESCO

-Diện tích (ha)

Tỷ lệ (%)

và ít cơ giới nhẹ FLsm-a

Areni Molli Salic Fluvisols 790 0.13

641 0.11

1.3.3 Thổ nhưỡng xã Hộ Độ [30, 31]

Hình 1.1 Vị trí xã Thạch Hạ và Hộ Độ

Xã Hộ Độ có diện tích tự nhiên 648,48 ha, trong đó đất lâm nghiệp là54,73 ha rừng, chiếm 8,4% diện tích tự nhiên của xã, đây là rừng phòng hộgóp phần trong việc phòng chống bão lụt, giảm nhẹ thiên tai, là tiềm năng, lợithế to lớn cần được phát huy, khai thác có hiệu quả Trong những năm quamặc dù trong điều kiện còn nhiều khó khăn, nguồn lực đầu tư của Nhà nước cònhạn chế, cơ chế chính sách chưa đồng bộ, nhưng UBND xã vẫn đạt được nhữngthành tựu đáng ghi nhận Rừng đã và đang giữ vai trò to lớn cho phòng hộ, chốngxói mòn và bảo vệ môi trường sinh thái trên địa bàn xã.

Tuy vậy công tác quản lý, bảo vệ và phát triển rừng vẫn bộc lộ nhiềuvấn đề hạn chế, chưa được đầu tư đúng mức, yếu kém về hạ tầng kỹ thuật,kinh phí, nguồn lực, ý thức bảo vệ rừng của nhân dân còn hạn chế, sự phối

hợp giữa các cơ quan chức năng với chính quyền địa phương thiếu đồng bộ,chặt chẽ cho nên rừng vẫn còn bị khai thác trái phép.

1.3.4 Thổ nhưỡng xã Thạch Hạ [32]

Thạch Hạ nằm ở cửa ngõ phía Bắc thành phố Hà Tĩnh, đây là vị tríchiến lược quan trọng trong vành đai: " Cụm tuyến an toàn làm chủ sẵn sàngchiến đấu" Có các trục giao thông huyết mạch như đường Quang Trungxuyên suốt từ trung tâm Thành phố Hà Tĩnh theo hướng Đông Bắc đi qua địabàn xã nối với vùng biển thuộc huyện Lộc Hà và tuyến đường Ngô Quyền nốivới vùng bãi ngang của huyện Thạch Hà Phía Tây Bắc giáp huyện Can Lộc,phía Bắc giáp huyện Lộc Hà, phía Nam giáp huyện Cẩm Xuyên và thành phố

Hà Tĩnh, phía Tây giáp huyện Hương Khê, phía Đông giáp biển Đông Thànhphố Hà Tĩnh nằm xen giữa huyện Thạch Hà, chia huyện thành 2 nửa bên phíatây và bên phía đông của thành phố

Thổ nhưỡng xã Thạch Hạ phèn chua nhiễm mặn chiếm 1/5 diện tích vìvùng đất này được các nhánh sông bồi đắp lấn biển từ hàng trăm năm trước.Địa hình có độ dốc thoải về phía Đông Bắc, chịu ảnh hưởng của vùng khí hậunhiệt đới gió mùa, hạn hán, lũ lụt thường xuyên Song Thạch Hà là một địaphương luôn giữ vững ổn định các mặt nhờ truyền thống đoàn kết vượt khócủa Đảng bộ và nhân dân Mấy năm trở lại đây, đã có những bước tiến vữngchắc về phát triển kinh tế, văn hóa xã hội, quốc phòng an ninh Hạ tầng cơ sởxây dựng tương đối hoàn chỉnh, tạo đà phát triển kinh tế dân sinh Xã đã hoànthành về đích nông thôn mới 19/19 tiêu chí theo đánh giá của Tỉnh

Thạch Hạ có điều kiện tự nhiên hết sức thuận lợi, giao thông thuỷ bộ,đất đai, mặt nước sông ngòi, ao hồ diện tích nuôi trồng thuỷ hải sản rộng, cầnphát triển thế mạnh về lĩnh vực này

Toàn xã có diện tích tự nhiên rộng: 769,16 ha, đất nông nghiệp là502,91 ha Thu nhập bình quân đầu người năm 2012 là 18,2 triệu đồng/người;

năm 2013 là: 22,28 triệu đồng/người; tỷ lệ hộ nghèo hiện còn 69 hộ = 4,24%,không có hộ đói.

1.4 Một số nguyên tố đa lượng và chức năng sinh lý đối với cây trồng

1.4.1 Clo [7, 8, 39]

Hàm lượng clo trong cây dao động từ 0,015-5,5% chất khô Clo lànguyên tố ít dao động nên hàm lượng clo trong các lá già cao hơn so với lánon, trong lá và chồi cao hơn so với rễ

Nhu cầu clo của cây trồng khoảng trên 6kg/ha/vụ Triệu chứng thiếuclo xuất hiện ở các bộ phận non của cây Ban đầu đỉnh sinh trưởng và lá non

bị héo, úa vàng lá, sau chuyển màu đồng thau và chết khô Khi ngộ độc clo,chóp lá và mép lá bị khô, lá nhỏ, một số trường hợp lá mất màu Ngộ độc chỉthường xuất hiện ở các vùng đất mặn ven biển

Ngoài ra, clo còn là thành phần của các axit auxin chloindole-3acetic,amylasa, asparagirne synthetate và ATP, cũng là thành phần của nhiều hợpchất tìm thấy trong vi khuẩn và nấm

Chức năng sinh lý:

- Clo có vai trò thiết yếu trong phản ứng quang hợp của cây trồng

- Nó có chức năng không đặc trưng là làm tăng áp suất thẩm thấu quamàng tế bào và hút nước của cây trồng, clo có tác dụng giảm bớt tình trạngsâu bệnh ở cây trồng

- Nó tham gia vào các phản ứng năng lượng trong cây Cụ thể là nótham gia vào sự bẻ gãy phân tử nước với sự hiện hữu của ánh sáng mặt trời vàhoạt hóa một số hệ thống men

- Nó có tác dụng kích thích sự hoạt động của một số enzym và ảnhhưởng đến sự chuyển hoá hyđrat cacbon và khả năng giữ nước của mô thựcvật và khả năng phân chia tế bào

- Nó cũng tham gia vào quá trình vận chuyển một số chất như canxi,magie, kali ở trong cây, điều hòa hoạt động của những tế bào bảo vệ khíkhổng, do đó kiểm soát được sự bốc thoát hơi nước….

1.4.2 Sắt [3, 9, 38]

Sắt là một nguyên tố dinh dưỡng đối với cây trồng Nếu trong đất thiếusắt di động cây trồng phát triển kém Ngược lại nếu sắt di động cao cây trồngphát triển kém do sắt giữ chặt một số anion như photphat hoặc tạo ra nhữnghợp chất như FeS gây khó khăn cho hô hấp rễ Sắt đóng vai trò quan trọngtrong sự tạo thành kết cấu của đất, trong việc điều hoà chế độ lân của đất vùngnhiệt đới ẩm đặc biệt với đất lúa ngập nước

Sắt có trong đất dưới dạng các khoáng nguyên sinh thường được hấtthụ trong các loại đá hoả thành (igneous rock) như iron ores, biotitic micashay các ferromagnesian silicat khác Trong sắt thường gặp sắt dưới dạng oxit,phức chất sắt hữu cơ và muối sắt không tan Oxit sắt thường gặp trong cácloại đa trầm tích và sắt (II) cacbonat (Siderite) thường có trong môi trườngkhử oxi

Quá trình oxi hoá khử Fe3+ + 1e = Fe2+, có một vị trí quan trọng trongđất, đó là cặp oxi hoá - khử có ý nghĩa quyết định thế oxi hoá - khử đất nhiệtđới ẩm

Màu sắc của đất là một chỉ thị định tính nồng độ Fe3+ và Fe2+, từ màuvàng của muối Fe3+ sang màu xanh của muối Fe2+

Động thái sắt trong đất phụ thuộc nhiều khả năng oxy hoá - khử và độ chuađất Sự oxy hoá sắt (II) khó khăn khi độ pH thấp, nhưng khi nâng độ pH lên 5-8,

do thuỷ phân Fe2+ tạo thành Fe(OH)2 và sự oxy hoá tiến hành nhanh chóng

Fe2+ + 3H2O = Fe(OH)3 + 3H+ + e

“Oxit sắt tự do” là thước đo phần oxit sắt có khả năng chuyển thành sắt

di động qua các quá trình tác động với môi trường đất và khí hậu

Fe chứa trong cây dạng axit hoặc ion Ở thân, lá sắt chiếm 0,5%, ở rễ:1% trọng lượng khô Lượng sắt tham gia các cơ chế tác động trong cây rất ít.Sắt ở dạng kém linh động, khó chuyển từ bộ phận này sang bộ phận khác.

Chức năng sinh lý:

- Tham gia hỗ trợ, xây dựng các enzym trong dây chuyền tổng hợp sắc

tố diệp lục, tham gia vào quá trình quang phân ly nước và photphoryl hoáquang hoá

- Nó là thành phần bắt buộc của hệ enzym oxy - hoá khử: cytocrom,peroxydase, catalase

- Tham gia vận chuyển điện tử từ nguyên liệu hô hấp tới oxy

- Hàm lượng sắt quá nhiều sẽ gây độc cho cây Đối với cây trồng cầnbón vôi, đạm và một số nguyên tố khác để hạn chế độc

1.4.3 Nhôm [3, 7, 9, 14]

Nhôm là một trong những nguyên tố nhiều nhất trong tự nhiên sau oxy

và silic Nó là thành phần quan trọng trong tất cả các cấp hạt đất Các khoángnguyên sinh và thứ sinh đều là aluminosilicat bao gồm feldpats, mica và cáckhoáng sét Nhôm còn có một vài dạng khác trong đất như Al(OH)3 tronggibbsit hay Al(OH)3 kết tủa, một số loại muối nhôm hòa tan như Al2(SO4)3

OH- Nếu pH tăng tiếp sẽ chuyển sang dạng nhôm hydroxit Al(OH)3.3H2O

Từ pH = 3.5 đã xuất hiện các cation Al(OH)+2 và Al(OH)2+1, đến pH = 7 có 4

phân tử H2O mất H+ và ta có ion aluminat Al(OH)4.2H2O và độ hòa tan củanhôm tăng.

Nhôm trao đổi của đất phụ thuộc vào độ chua của đất và ECEC là mộtchỉ tiêu quan trọng đối với đất chua, đánh giá độ chua của đất (cũng như độ

no bazơ đánh giá độ kiềm của đất)

Nhôm hòa tan gây độc đối với cây, cùng với sắt và các anion sunfatkèm theo, là yếu tố gây độc của đất phèn Tuy nhiên với một số cây trồngnhôm là một nguyên tố dinh dưỡng, đặc biệt với cây chè không thể sinhtrưởng nếu độ nhôm trao đổi quá thấp Trong một khoảng có giới hạn tìm thấytương quan năng suất và chất lượng chè với nhôm trao đổi

Việc nghiên cứu nhôm trong đất có khó khăn trước hết do phương phápphân tích nhôm khó chính xác, một mặt do đặc tính của nguyên tố Al là mộtnguyên tố lưỡng tính, khả năng phát xạ kém và mặt khác sự xác định Al luôncản trở do sự có mặt của sắt, việc tách sắt để xác định Al thường và có thể gâynhững sai số

Cây trồng có khả năng sử dụng dạng kali không trao đổi Sự chuyểndịch cân bằng đơn thuần do sự giảm nồng độ kali trong dung dịch đất có liên

quan đến cân bằng kali giữa dung dịch đất và rễ cây cũng đã dẫn đến kết quảgiải phóng kali đáng kể (Bray và De Turk - 1939) Vai trò của dạng kali đãđược cố định (fixed) rất đáng kể đặc biệt đối với các loại đất có chứa illit,vecmiculit, montmorillionit Đất chua canh tác ngập nước và ẩm càng thểhiện rõ rệt hơn (Barber - 1960).

Vì lẽ đó bên cạnh dạng kali hữu hiệu trực tiếp (thực chất là kali traođổi) còn có dạng kali hữu hiệu chậm (dạng fixed)

Sự trao đổi K+ trong đất phụ thuộc vào một số ion khác trong đất đặcbiệt là Ca2+, Mg2+

Chức năngsinh lý:

- Kali có rất nhiều mặt và khác biệt nhiều với các kim loại kiềm hóa trị

1 khác (Na, Li, Rb…) Mặc dù, kali không phải là thành phần cấu trúc bắtbuộc của các enzym nhưng lại có tác dụng hoạt hóa nhiều hệ enzym thực hiệntrong quá trình trao đổi gluxit (amilaza, inveitaza), quá trình tổng hợp axit béo(phôtpho transaxêtilaza, axêtinloA )

- Nó làm tăng độ ưa nước và khả năng ngậm nước của keo CNS do đóảnh hưởng thuận lợi với quá trình trao đổi nước và bảo đảm trạng thái trẻ lâu

về sinh lý của mô (cường độ quá trình tổng hợp chiếm ưu thế so với các quátrình phân hủy)

- Kali có ảnh hưởng sâu sắc và nhiều mặt đối với 2 quá trình sinh lý trọngtâm của cây là quang hợp và hô hấp (thúc đẩy quá trình sinh tổng hợp diệp lục,nâng cao cường độ quang hợp, tăng cường độ phân giải các chất hữu cơ…)

- Nó có vai trò to lớn đối với tính chống chịu của cây đối với điều kiệnngoại cảnh bất lợi (khả năng chịu hạn, chịu rét, chịu nóng…)

1.4.5 Canxi và magiê [3, 7, 9, 38]

Canxi và magiê là hai nguyên tố quan trọng nhất của kim loại kiền thổ

ở trong đất Một mặt chúng có ý nghĩa tạo những lý hóa tính quan trọng củađất, mặt khác chúng là những nguyên tố dinh dưỡng quan trọng sau P, N,K

Trong đất, canxi có phổ biến ở dạng cacbonat, photphat, siliccat,florua và sunfat Nguồn quan trọng nhất là cacbonat, kế đó là photphat vàsunfat.

Trong đất chua canxi nghèo do bị rửa trôi, đất vùng nhiệt đới ẩm hàmlượng caxi tổng số và trao đổi đều thấp (tương quan với độ pH ) CaO tổng sốkhông quá 1% (khoảng 0.7-0.9% với đất phù sa sông Hồng trung tính vàkhoảng 0.03-0.05 % với đất bạc màu) trong lúc đất ôn đới thường xuyên trên1%, có thể đến 4%

Trong đất mặn kiềm canxi cũng bị thiếu có thể vì kiềm mà CaCO3 bịkết tủa và vì nồng độ Na+ nên Ca2+ bị rửa trôi

CaO tổng số và Ca+2 trao đổi đóng vai trò quyết định độ no bazơ, làthước đo độ bazơ và độ axit của đất, mặt khác cùng với Mg, tổng Ca+2 + Mg+2

là thành phần quyết định chất lượng của cation trao đổi trong CEC

Chức năng sinh lý:

- Trong cây, canxi đóng vai trò quan trọng cho sự phát triển của mô Tốithiểu độ bão hòa canxi phải 30% mới đảm bảo đủ nhu cầu canxi cho cây và khi

Ca+2 trao đổi dưới 1.4me/100g đất thì hạn chế rất lớn đến sự tăng năng suất

- Trong đất, magie có trong các khoáng sét thường gặp như mica,vecmiculit, clorit và đôi khi tìm thấy ở dạng cacbonat Cùng với Mg, Ca có ýnghĩa về lý hóa tính của đất và dinh dưỡng của cây trồng Mg là nhân củadiệp lục và một số men Đối với đất nhẹ nghèo Mg và các loại đất bón phânkali và supe photphat nhiều năm thì hiện tượng thiếu Mg là phổ biến

- Cation Mg2+ dễ bị rửa trôi hơn Ca2+ nên vì lẽ đó sự thiếu Mg2+ thườngxảy ra hơn sự thiếu Ca2+ Thông thường hàm lượng Ca2+ trong đất cao hơn

Mg2+(trừ đất dốc tụ, đất phèn, đất mặn và tầng sâu các phẫu diện)

- Khi tỉ lệ Ca2+/Mg2+ quá thấp có trường hợp có thể gây ra sự ngộ độc Mg2+

1.4.6 Nitơ [3, 7, 9, 38]

Nitơ (N) là nguyên tố quyết định năng suất cây trồng, là chỉ tiêu hàngđầu đánh giá độ phì nhiêu của đất N không có nguồn gốc từ khoáng mà chủyếu do nguồn hữu cơ và nguồn cố định từ không khí cung cấp.

Trong đất 90-95% N ở dạng hữu cơ, chỉ có 1-5% ở dạng vô cơ (amonhoặc nitrat) Trong lớp đất cày 40-50% ở dạng axit amin

N vô cơ trong đất có ở dạng NH4+, NO2- và NO3- được tạo thành do quátrình khoáng hóa và tổng hợp với hai quá trình amon hóa và quá trình nitrathóa có sự tham gia của vi sinh vật

Đất Việt Nam do có pH thấp, nhôm di động cao, độ no kiềm, nhiềuchất hòa tan và độ thoáng khí kém nên quá trình nitrat hóa rất yếu, đặc biệtđối với cây trồng lúa nước Mặt khác do độ ẩm cao, nên N trong NH4+ tích lũynhiều, ít rửa trôi hơn NO3- Tuy nhiên ở các loại đất trồng cạn thành phần cấphạt sét nhỏ và có bón nhiều phân hữu cơ thì hàm lượng NO3- trao đổi đáng kể

và thường cao hơn hàm lượng NH4+

Chức năng sinh lý:

- Nitơ là thành phần bắt buộc của các axit amin, protein, axit nucleic,các photpholipit, các hợp chất cao năng, các coenzym, một số vitamin, diệplục, một số hormon và nhiều hợp chất hữu cơ khác Đó là cơ sở phân tử củamọi cấu trúc và mọi chức năng của tế bào và cơ thể thực vật đảm bảo năngsuất, chất lượng duy trì và phát triển sự sống

- Nitơ cùng với các nguyên tố khác tạo thành loại phân tử bộ máy chứcnăng đặc biệt đó là axit nucleic - cơ sở vật chất di truyền của sự sống nóichung và thực vật nói riêng

- Nitơ cùng với một số nguyên tố khác (C, H, O, (S)) tạo thành loạiphân tử đa chức năng, đó là các protein Protein tham gia tạo hình thái và tínhnăng của mọi bộ máy Ví dụ, thể sống virut nhân tế bào, các bào quan, các tếbào, các mô, các cơ quan…

- Nitơ trong protein làm cơ sở phân tử cấu trúc các loại màng nhưmàng sinh chất, màng nhân, màng các bào quan… Nhờ đó có sự ngăn cáchgiữa thế giới sống và thế giới không sống, sự ngăn cách các bộ máy chứcnăng tế bào Nitơ trong protein còn giữ vai trò xúc tác các phản ứng hóa sinhtrong tế bào Đó là các enzym có bản chất protein và các coenzym.

- Nitơ trong nucleotit đóng vai trò dự trữ và vận chuyển năng lượngcung cấp cho hoạt động của tế bào

- Nitơ đồng thời là thành phần của nhiều hợp chất hữu cơ khác nhưvitamin, hormon, kháng sinh…, giữ vai trò điều tiết các hoạt động sống của tếbào và cơ thể Nitơ trong diệp lục tham gia vào quá trình quang hợp

1.4.7 Photpho [3, 7, 9, 38]

Sau nitơ, photpho là nguyên tố rất cần thiết đối với cây trồng, có ý nghĩa

về mặt dinh dưỡng cũng như về mặt khắc phục một số yếu tố độc hại của đất

Trong đất, nguồn photpho chủ yếu từ các apatit, photphorit phong hoá tạothành chiếm khoảng 0,08% Photpho dạng vô cơ chủ yếu là các muối photphat Ca,

Al, Fe Trong đất trung tính và kiềm dạng photphat canxi chiếm ưu thế và trongđất chua photphat sắt, nhôm chiếm ưu thế Photpho dạng hữu cơ là những hợp chất

P liên kết với chất hữu cơ trong cơ thể sinh vật, trong xác thực vật, trong các sảnphẩm hữu cơ đang phân giải trung gian và trong mùn

Thường photpho tổng số ở các đất mặn cao hơn các lớp sâu do sự tích tụchất hữu cơ Đất Việt Nam có P2O5 tổng số biến thiên từ 0,03% đến 0,35% P2O5

Công phá để hoà tan photpho tổng số bằng nung chảy với Na2CO3 hoặcvới hỗn hợp 2 axit HNO3 - HClO4

Chức năng sinh lý:

Hàm lượng P trong cây chiếm khoảng 0,2% khối lượng khô, có nhiều ởhạt Hàm lượng trong đất từ 0,02-0,2% Cây sử dụng chủ yếu dạng H3PO4 vớicác muối của nó như: KH2PO4, NaH2PO4, Mg(H2PO4)2, Ca(H2PO4)2…

1.4.8 Lưu huỳnh [3, 7, 9, 38]

Lưu huỳnh là một nguyên tố rất quan trọng đối với cây trồng, có ýnghĩa trong việc tạo thành năng suất và chất lượng sản phẩm Nhưng việcnghiên cứu lưu huỳnh chưa được nhiều, một số do chưa thấy rõ tầm quantrọng của nó, mặt khác do việc phân tích gặp một số khó khăn.

Lưu huỳnh là một nguyên tố rất “động” do tác dụng của vi sinh vật.Trong đất lưu huỳnh có ở các dạng sunfat (SO42-), sunfua (S2-), S đơnchất và các dạng S protein

Lưu huỳnh có hàm lượng trong cây từ 0,2-1,0% khối lượng chất khô.Các dạng dễ tiêu đối với thực vật là các muối sunfat của axit H2SO4

như CaSO4, MgSO4, Na2SO4 Các dạng hợp chất SO3, SO2, H2S… thường độcđối với thực vật

1.5 Các phương pháp nghiên cứu

1.5.1 Các phương pháp chung

Hiện nay, có rất nhiều phương pháp phân tích hoá lý dùng trong phântích đất, trong đó có cả các phương pháp hiện đại và cổ điển như: Phươngpháp so màu quang điện, phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử, phươngpháp kích hoạt nơtron, phương pháp phổ chọn lọc ion, phương pháp cực phổ,phương pháp quang kế ngọn lửa, mỗi phương pháp có ưu nhược điểm riêng