Đặc điểm đất miền nhiệt đới

Người đầu tiên đưa ra khái niệm về đất là nhà thổ nhưỡng học người nga V.v.Đôcutsaep 1846 – 1903: “Đất là một vật thể tự nhiên hoàn toàn độc lập, là sản phẩm của hoạt động tổng hợp của đ

ĐẤT MIỀN NHIỆT ĐỚI

1 Khái niệm về đất

Thổ nhưỡng hay còn gọi là đất, là một thành phần của lớp vỏ địa lí, phân bố

ở bề mặt các lục địa Đây là nơi tiếp xúc, xâm nhập và tác động qua lại của tất cả các thành phần tự nhiên Vì thế đất có thành phần vật chất cấu trúc phức tạp và

đa dạng nhất trong lớp vỏ địa lí

Người đầu tiên đưa ra khái niệm về đất là nhà thổ nhưỡng học người nga V.v.Đôcutsaep (1846 – 1903): “Đất là một vật thể tự nhiên hoàn toàn độc lập, là sản phẩm của hoạt động tổng hợp của đá mẹ, khí hậu, sinh vật tuổi và địa hình địa phương”

Khái niệm của Đôcutsaep đã thể hiện rõ tính chất phát sinh của đất: Chúng được hình thành từ các vô cơ và hữu có là thể biến động và có quá trình phát triển

Theo quan niệm này, tất cả các loại đất đều được tạo thành từ các sản phẩm phong hóa của đá gốc, các sản phẩm này bị biến đổi dần cùng với thời gian về các mặt lí hóa và sinh học dưới tác động của sinh học trong các điều kiện khác nhau của khí hậu và địa hình cuối cùng trở thành đất

Một khía cạnh khác mà khái niệm trên đề cập tới là tác động tổng hợp của các nhân tố hình thành đất Trong quá trình hình thành đất, mỗi nhân tố có vai trò riêng song giữa chúng có mối liên hệ chặt chẽ, có thể hỗ trợ hoặc hạn chế lẫn nhau không nhân tố nào tác động đơn độc Mặc dù khái niệm của Đôcutsaep chưa nêu được đặc trưng cơ bản của đất, nhưng khái niệm mang tính chất phát sinh này

là khái niệm đầu tiên xác định một cách khoa học về đất

- Sau này nhiều nhà thổ nhưỡng học đã nêu ra các định nghĩa khác nhưng định nghĩa của V.R.Viliam (1863 – 1903) cho ta nhận thức đầy đủ hơn về đất:

“Đất là lớp tơi xốp ở bề mặt lục địa có khả năng cho thu hoạch thực vật Độ phì là một tính chất hết sức quan trọng của đất, là đặc trưng cơ bản của đất

Với định nghĩa này V.R.Viliam đã cho thấy cơ sở để phân biệt đất với đá chính là độ phì nhiêu Đá không có độ phì nhiêu, mặc dù một số tính chất của đá vụn như chế độ nước tính thấm khí độ chua…có thể cũng gần tương tự như đất

“Độ phì nhiêu của đất là khả năng của đất cung cấp cho thực vật nước, các

chất dinh dưỡng và các yếu tốt khác như nhiệt, khí…để chúng sinh trưởng và phát triển”

2 Khái niệm về lớp vỏ thổ nhưỡng

Lớp võ thổ nhưỡng (còn được gọi là thổ nhưỡng quyển) là lớp vỏ chứa vật chất tơi xốp nằm ở bề mặt lục địa tiếp xúc với khí quyển, thạch quyển và sinh quyển

Trong lớp vỏ thổ nhưỡng có nhiều quá trình phức tạp diễn ra: Sự hấp thụ và trao đổi Ion, sự phân hủy và biến đổi vật chất hữu cơ trong đất…

Lớp vỏ thổ nhưỡng không hoàn toàn đồng nhất mà gồm nhiều tầng có nguồn gốc phát sinh khác nhau và liên quan chặt chẽ với nhau Trong mỗi tầng phát sinh những quá trình và hiện tượng nêu trên diễn ra ở các mức độ khác nhau

đã tạo ra những đặc trưng hình thái riêng của mỗi tầng

3 Các nhân tố hình thành đất

Bao gồm:

+ Đá mẹ + Địa hình + Khí hậu + Sinh vật + Thời gian + Con người

3.1 Đá mẹ

Tất cả các loại đất đều được hình thành từ những sản phẩm phong hóa của

đá gốc Những sản phẩm phong hóa đó được gọi là đá mẹ

Đá mẹ có tầm quan trọng lớn lao trong việc thành tạo đất Đá mẹ tạo nên

bộ khung của đất thông qua việc cung cấp các khoáng vật cho đất Đá mẹ có tác dụng cho phối các tính chất lí hóa của đất

Đất hình thành từ những sản phẩm phong hóa của các loại đá chua như Granit, riôlit, thạch anh…thì đất sẽ chua Đất phát triển trên các sản phẩm phong hóa của các loại đá kiềm như bazan, gabrô…đất mang tính kiềm, vùng ven biển

có nhiều Natri nên đất mặn

Tùy vào các sản phẩm phong hóa của các loại đá mà đất có tỉ lệ cát, sét khác nhau

Màu sắc của đất cũng được quy định bởi đá mẹ, đất phát triển trên đá phiến sét có màu nâu tím, đất phát triển trên đá cát kết có màu vàng nhạt, đất phát triển trên đá vôi có màu đỏ vàng…

3.2 Địa hình

Trong quá trình hình thành đất nhân tốt địa hình có tác dụng chủ yếu tới sự phân phối lại lượng nhiệt và độ ẩm không khí Nhiệt độ và độ ẩm không khí thay đổi theo độ cao địa hình: Ở núi cao khí hậu lạnh quá trình phong hóa đá yếu, võ phong hóa mỏng quá trình hình thành đất diễn ra chậm

Khí hậu thay đổi theo độ cao địa hình dẫn đến thực vật cũng thay đổi theo

độ cao làm cho đất có những đặc điểm khác nhau khi địa hình thay đổi

Hiện tượng sói mòn cũng làm cho quá trình hình thành đất bị thay đổi và cường độ về chiều hướng

Lượng bức xạ mặt trời do các hướng của sườn nhận được khác nhau làm cho nhiệt độ cũng thay đổi khác nhau Sự khác biệt về nhiệt độ và độ ẩm do địa hình tạo nên đã ảnh hưởng rõ rệt cả về mặt trực tiếp và gián tiếp tới quá trình hình thành đất

3.3 Khí hậu

Khí hậu giữ vai trò tiên phong trong quá trình tạo đất Nhiệt độ, lượng mưa

và các khí ooxxi, nitơ, các bon…đã phá hủy đá gốc thành các sản phẩm phong hóa tạo ra các vật liệu cơ bản từ đó đất được hình thành Như vậy khí hậu đã ảnh hưởng trực tiếp tới sự thành tạo đất ngay từ lúc phát sinh

Trong quá trình phát triển của đất các yếu tố nước, nhiệt, khí đã ảnh hưởng tới cường độ và chiều hướng phát triển của quá trình hình thành đất trong các khu vực nhiệt đới ẩm ví dụ ở xích đạo có nhiệt độ, độ ẩm cao nên quá trình hình thành đất diễn ra mạnh mẽ đã tạo nên lớp vỏ phong hóa và lớp vỏ thổ nhưỡng dày, còn

ở xa mạc và đài nguyên lớp đất mỏng, khô vì yếu tố nhiệt độ, độ ẩm không thuận lợi nên quá trình hình thành đất yếu…

Khí hậu ảnh hưởng gián tiếp tới sự hình thành đất thông qua sinh vật

Trong các đới khí hậu khác nhau trên trái đất sự sinh trưởng và phát triển của sinh vật không đồng đều nên số lượng và chất lượng các tàn tích hữu cơ sẽ khác nhau điều đó ảnh hưởng tới việc trao đổi năng lượng và vật chất trong tiểu tuần hoàn sinh vật

3.4 Sinh vật

Nhân tố sinh vật đóng vai trò hết sức quan trọng trong sự hình thành đất bởi

vì trong tiểu tuần hoàn sinh vật chính sinh vật đã thực hiện sự trao đổi năng lượng

và vật chất Thực vật cung cấp đại bộ phận vật chất hữu cơ cho đất nhờ khả năng đồng hóa các bon của thực vật xanh, hàng năm chúng ta có thể tạo ra một khối lượng khổng lồ vật chất hữu cơ

Cùng với khí hậu lớp phủ thực vật có vai trò quyết định đến chiều hướng của quá trình hình thành đất Trong quá trình sống mỗi loài thực vật có khả năng lựa chọn thức ăn cấn thiết cho hoạt động sống của nó và khi chết đi xác của chúng

có tỉ lệ và thành phần khác nhau về chất hữu cơ Chính tác động khác nhau của thực vật cùng với môi trường đã có vai trò quyết định đến chiều hướng của quán trình hình thành đất nên đất sẽ có những đặc điểm riêng biệt của nó

Ví dụ: Đất đỏ vàng hình thành dưới rừng nhiệt đới ẩm và xích đạo là do quá trình Feralit tạo nên đất tích lũy được nhiếu sắt và nhôm, còn đất Secnôdiom hình thành dưới thực vật thảo nguyên lại do quá trình hình thành mùn tạo nên, đất giàu chất dinh dưỡng…

Thực vật hạn chế sự sói mòn của nước, đồng thời điều hòa nhiệt độ của lớp không khí sát mặt đất, điều hòa lượng nước thấm vào đất dẫn đến ảnh hưởng tới

sự thành tạo của đất

Vai trò của vi sinh vật trong sự hình thành đất được thể hiện ở sự phân hủy

và tổng hợp chất hữu cơ tạo nên chất mùn là đặc điểm quan trọng của đất

Động vật cũng có vai trò quan trọng tròn quá trình hình thành và phát triển của đất Đất là môi trường sống của nhiều loại côn trùng và nhiều loại động vật sống trong đất như chuột, dúi, giun nhờ hoạt động đào bới mà đất được xáo trộn

và do có những hang hốc động vật trong đất mà đất trở nên dễ thấm nước và khí hơn nên tốc độ hình thành kết cấu đất Động vật còn góp phần phân hủy các tàn tích hữu cơ thông qua việc sử dụng các tàn tích này làm nguồn dinh dưỡng

3.5 Thời gian

Thời gian hình thành đất còn được hiểu là tuổi của khu vực mà đất được hình thành (tuổi đất)

Tuổi của đất được tính từ khi một loại đất được hình thành cho tới ngày nay Đây là tuổi tuyết đối của đất

Toàn bộ các quá trình và hiện tượng xảy ra trong đất đều cần đến thời gian Ngay cả ảnh hưởng của ngoại cảnh cũng cần có thời gian để biểu lộ tác động của chúng tới sự hình thành đất

3.6 Nhân tố con người.

Sự phát sinh và phát triển của đất diễn ra từ rất lâu trước khi con người xuất hiện trên trái đất vì thế không thể cho rằng con người là nhân tố hình thành tất cả các loại đất nói chung

Tác động của xã hội loài người thông qua hoạt động kinh tế, xã hội tới đất ngày càng mạng mẽ và rộng khắp Tuy nhiên chỉ có một số ít loại đất mà nhân tố con người có vai trò quan trọng trong sự hình thành của chúng

Ví dụ: Đất trồng lúa nước, đất bạc màu, đất sói mòn…đối với những loại đất này tác động của con người đã làm thay đổi quá trình hình thành đất, biến đổi

từ loại đất này sang loại đất khác Với tác động như thế con người mới được coi là nhân tố hình thành đất

Tuy nhiên con người cũng có những tác động làm hạn chế hoặc tăng cường các quá trình, các hiện tượng xảy ra trong đất trong những trường hợp như thế con người không thể được coi là nhân tố hình thành đất

4 Đặc điểm đất nhiệt đới

4.1 Đất đỏ vàng rừng nhiệt đới ẩm

Đất Feralit

Đất có màu đỏ vàng là đặc điểm rõ nét nhất của cảnh quan rừng nhiệt đới

ẩm Loại đất này được gọi bằng nhiều tên khác nhau như: Đất latêrit, latêritic, latôsol, feralitic, alit, crômôsơn…Hiện nay các nhà thổ nhưỡng học gọi nó là đất Feralit (căn cứ vào quá trình quan trọng nhất trong khi hình thành đất)

Những điều kiện nhiệt ẩm của khí hậu rừng nhiệt đới ẩm rất thuận lợi cho các quá trình lí hóa và sinh học xảy ra trong thổ nhưỡng Nhiệt độ trung bình năm

ít khi dưới 200C, lượng mưa trung bình năm 1800 – 2000mm, phân phối đều đặn trong năm, chế độ mưa đó dễ gây ra quá trình rửa trôi trong đất, độ ẩm không khí cao

Rừng nhiệt đới ẩm có khối lượng sinh vật rất phong phú trung bình trên

5000 tạ/ha, có khi tới 17000 tạ/ha (rừng Brazin) Lớp phủ thực vật ngoài các loại

lá cây rộng thường xanh phân ra nhiều tầng lớp theo độ cao của tán cây còn có nhiều loại thực vật phụ sinh

Lượng xác thực vật rơi rụng hành năm trên mặt đất trung bình đạt 250 tạ/ha Mặc dầu lượng vật chất rơi rụng khá lớn nhưng chúng bị phaanhuyr liên tục

Đất mùn núi cao

suốt năm do hoạt động tích cực của các vi sinh vật và động vật sống trong đất nên lượng mùn không cao, trong tro thực vật những nguyên tố có lượng chứa nhiều hơn cả là silic, sắt, nhom, can xi và kali

Đá mẹ tạo thành đất nhiệt đới nói chung rất đa dạng chủ yếu là các dạng vỏ phong hóa khác Lớp vỏ phong hóa rất dày do điều kiện nhiệt ẩm thuận lợi cho quá trình phong hóa hóa học và sinh học có nơi dày hàng chục mét, có khi hàng trăm mét

Các đá và khoáng nhất là khoáng vật nhóm siliccat bị phong hóa mạnh mẽ tạo thành các khoáng thứ sinh (sét), một phần sét tiếp tục bị phá hủy tạo nên các ooxxit sắt, nhôm, silic đơn giản Cùng với sự phá hủy đó các chất bazơ và một phần SiO2 cũng bị rửa trôi làm cho tỉ lệ phần trăm của Fe(OH)3 và Al(OH)3 tăng lên Quá trình tích lũy tương đối Fe, Al được gọi là quá trình Feralit, quá trình này tạo nên các loại đất đỏ vàng miền nhiệt đới ẩm do hàm lượng sắt cao, phần lớn dưới dạng Ôxit khác

Đất đỏ vàng rừng nhiệt đới ẩm sự phân tán giữa các tầng phát sinh thường không rõ rệt Tuy nhiên có thể nhận biết các tầng chủ yếu sau:

- Tầng thảm mục (A0): Cành khô, lá rụng

- Tầng mùn (A1): Axít mùn được hình thành và tích lũy có màu xám đến xám thẩm

- Tầng tích tụ (B): Các vật chất bị rửa trôi, sét, mun, màu sắc không đồng nhất nhưng màu đỏ vẫn là chủ đạo

- Tầng mẫu chất (C): Đá mẹ bị phong hóa

Giai đoạn đầu của quá trình hình thành sự rửa trôi chưa mạnh, đất ít chua, giàu dinh dưỡng, giai đoạn cuối thì ngược lại đất trở nên xấu, có sự hình thành kết vón và đá ong

Đất đỏ vàng của rừng nhiệt đới ẩm có những đặc điểm chính như sau:

- Có lượng khoáng nguyên sinh thấp (trừ thạch anh)

- Giàu Hiđrôxit sắt, nhôm, mangan; tỉ lệ SiO2/R2O3<2

- Có lượng khoáng sét Kaolinit lớn, Axit Fanvonic chiếm ưu thế trong các axit mùn nên đất có màu nhạt, phản ứng chua

Trên đất rừng nhiệt đới ẩm thực vật xanh tốt quanh năm, trong rừng có nhiều loại gỗ quý và lâm sản khác có giá trị kinh tế cao

Đất Feralit thích hợp với việc tròng các loại cây công nghiệp nhiệt đới như cao su, cà phê, chè, hồ tiêu và nhiều loại cây ăn quả nhiệt đới như nhãn, vải, xoài…

Do diện tích của đất xám Feralit rất lớn, để thấy rõ sự biến động tính chất của đất, phần này mô tả một số đơn vị phụ của đất trên đá mẹ khác nhau:

a Ðất xám Feralit phát triển trên đá phiến sét (Xfs):

Diện tích: 6.876.430 ha Phân bố: Việt Bắc, Tây Bắc, Trường Sơn, Tây Nguyên

Ðá mẹ: đá sét, đá phiến biến chất, gnai, phiến mica

Ðây là đơn vị phụ có diện tích lớn nhất trong đất xám Feralit

a.1 Cấu tạo phẫu diện:

Phẫu diện có đủ 3 tầng A, B, C; tầng

B tích sét và có đặc tính của B.Argic khá điển hình

Phẫu diện TQ9 đào tại xã Yên Nguyên, huyện Hàm Yên, tỉnh Tuyên Quang, đá mẹ phiến sét, độ dốc

chung 20-250, đất trồng chè, thoát nước tốt

0-25 cm: màu đỏ vàng (5 YR

5-4/2M), thịt pha sét; ẩm, không chặt, cục bé, xốp, nhiều rễ cây; chuyển lớp rõ về độ chặt

25-65 cm: màu đỏ vàng (2,5 YR 5/6M), thịt nặng; ẩm; hơi chặt; còn nhiều rễ cây; cục lớn; chuyển lớp không rõ

65-125 cm: màu đỏ (2,5 YR 5/8M); thịt nặng pha sét; ẩm; rắn chắc; cấu trúc tảng

lớn; còn ít rễ cây

a.2 Tính chất đất:

Hình 17.2 Hình thái đất xám

Ferralit trên đá phiến sét

Ðất này có thành phần cơ giới trung bình và nặng, thường có kết cấu cục, lớp đất mặt khá tơi xốp Ðộ dốc thay đổi từ 15-30o, tầng dầy xung quanh 1m

Hàm lượng mùn khá, nhưng các chất dinh dưỡng khác như lân và kali tổng

số và dễ tiêu ở mức nghèo, riêng đất trên phiến thạch mica có hàm lượng kali tổng

số và dễ tiêu ở mức khá Phản ứng của đất chua và rất chua, độ no bazơ < 50 %

Bảng 17.4: Số liệu phân tích lý, hoá học phẫu diện TQ9

Ðộ sâu

tầng đất

(cm)

pH (KCl) Chất tổng số (%)

CEC (lđl/100g đất)

Cation trao đổi (lđl/100g đất)

BS (%)

Thành phần cơ giới

(%)

0-25 4,45 2,80 0,27 0,09 0,38 11,2 21,3 1,8 0,2 9,00 19,5 38,88 28,60 32,52 25-65 4,48 0,99 0,13 0,05 0,50 7,9 15,1 1,4 0,1 10,98 20,4 28,84 25,94 45,22

Ðơn vị đất này có diện tích khá lớn hiện đang được sử dụng rất có hiệu quả

trong sản xuất nông lâm nghiệp Các cây công nghiệp có chè, trẩu, sở, sơn; các cây ăn quả có dứa, cam, quýt đều phát triển tốt Cần thực hiện tốt các biện pháp chống xói mòn, các mô hình nông lâm kết hợp để hạn chế sự thoái hoá đất

b Ðất xám Feralit phát triển trên đá macma axit (Xfa)-Ferralic Acrisols:

Diện tích: 4.464.747 ha Phân bố: gặp ở nhiều tỉnh như: Lào Cai, Lạng Sơn, Vĩnh Phúc, Nghệ An, Quảng Trị, Quảng Nam, Tây

Nguyên

Ðá mẹ: chủ yếu là granit, riolit, phoocphia thạch anh

b.1 Cấu tạo phẫu diện:

Phẫu diện điển hình có đủ 3 tầng A,

B, C

Hình 17.3 Hình thái đất xám Feralit trên đá granit

Phẫu diện QT14 đào gần cầu Dakrong, huyện Hướng Hoá, tỉnh Quảng Trị

Ðộ cao nơi đào phẫu diện 400 m, sườn dốc 25 o Thảm thực vật gồm cỏ tranh, sim mua, lau lách Ðá mẹ granit

0-20 cm: màu nâu vàng (10 YR 4/6M); cát pha; hơi chặt; nhiều rễ cỏ tranh; rời

rạc; chuyển lớp rõ về màu sắc

20-50 cm: màu nâu vàng (7,5 YR 5/4M); cát pha; ẩm; chặt; hạt thạch anh nhỏ

(khoảng 20 %); còn ít rễ cây; chuyển lớp từ từ về màu sắc

50-110 cm: màu nâu vàng tươi (7,5 YR 5/6M); cát pha limon; ẩm; chặt; hạt thạch

anh nhỏ 30-50 %; cấu trúc rời rạc; còn ít rễ cây

b.2 Tính chất đất:

Ðất này có thành phần cơ giới nhẹ, thường có kết cấu kém hoặc không có kết cấu, tầng đất mỏng do dễ bị rửa trôi

Hàm lượng mùn thấp, P2O5 tổng số và dễ tiêu thấp, K2O tổng số và trao đổi thấp, đất có phản ứng chua và rất chua, đơn vị đất này kém hẳn đơn vị Xfs

Bảng 17.5 Số liệu phân tích lý, hoá học phẫu diện QT14

Ðộ sâu

tầng đất

(cm)

CEC (lđl/100g đất)

Cation trao đổi (lđl/100g đất)

BS (%)

Thành phần cơ giới (%)

OM N P 2 O 5 K 2 O Ðất Sét Ca 2+ Mg 2+ Al 3+ Cát Limon Sét

Ðơn vị đất này đã được sử dụng trồng nhiều loại cây như chè, sở, hồi, quế, ngô, khoai, sắn, lúa nương và trồng rừng Ðặc biệt cần thực hiện tốt các biện pháp chống xói mòn và các mô hình nông lâm kết hợp