Giáo trình Thổ nhưỡng

LỜI NÓI ĐẦU Giáo trình Thổ nhưỡng học biên soạn cho sinh viên ngành khoa học đất, hoá nông nghiệp, môi trường, quản lý đất đai, trồng, bảo vệ thực vật… làm tài liệu tham khảo cho sinh viên ngành khác, học viên cao học, nghiên cứu sinh cán ngành nông nghiệp Với tinh thần đổi Bộ Giáo dục Đào tạo đồng ý trường Đại học Nông nghiệp I, môn Khoa học đất tái giáo trình Thổ nhưỡng học (xuất năm 2000) có sửa đổi, bổ sung, cập nhật thông tin, thay đổi cách trình bày phân công chịu trách nhiệm sau: PGS.TS Trần Văn Chính: Chương VIII, IX, X, XV phần chương III TS Cao Việt Hà: Chương VI VII TS Đỗ Nguyên Hải: Chương XI, XII XVI ThS Hoàng Văn Mùa: Chương I, II XVII PGS TS Nguyễn Hữu Thành: Chương IV, V, XIII XIV PGS.TS Nguyễn Xuân Thành: phần chương III Hiệu đính chủ biên lần tái này: PGS.TS Trần Văn Chính Bám sát yêu cầu đào tạo, tác giả tham khảo nhiều tài liệu nước, kết nghiên cứu gần Tuy nhiên, trình độ thời gian có hạn nên khó tránh khỏi thiếu sót Mong nhận nhiều ý kiến đóng góp bạn đọc Mọi ý kiến đóng góp xin gửi địa chỉ: Bộ môn Khoa học đất - Trường Đại học Nông nghiệp I - Gia Lâm - Hà Nội Telephone: 04 8769272 Email: khoahocdat@yahoo.com Thổ nhưỡng học http://www.ebook.edu.vn Bài mở đầu KHÁI NIỆM CHUNG VỀ THỔ NHƯỠNG Khái niệm đất độ phì nhiêu Trên mặt địa cầu có chỗ khối rắn chắc, có chỗ bãi cát mênh mông hoang mạc, có chỗ cối mọc xanh tươi bát ngát Loài người gọi vùng thứ đá (nham thạch), vùng thứ hai sa mạc vùng thứ ba thổ nhưỡng Như thổ nhưỡng đất mặt tơi xốp vỏ lục địa, có độ dầy khác nhau, sản xuất sản phẩm trồng Nguồn gốc đất từ loại "đá mẹ” nằm thiên nhiên lâu đời bị phá huỷ tác dụng yếu tố lý học, hoá học sinh học Tiêu chuẩn để phân biệt "đá mẹ" đất độ phì nhiêu, chưa có độ phì nhiêu, thực vật thượng đẳng chưa sống chưa gọi thổ nhưỡng Thổ nhưỡng học khoa học nghiên cứu đất nhằm giải vấn đề quan trọng sản xuất xã hội có liên quan đến đất Do yêu cầu sử dụng đất khác nhau, loài người dùng phương pháp nghiên cứu đất khác lích luỹ nhiều kiến thức đất Nhưng có nhận thức khác đất Thí dụ công trình xây dựng nhà cửa, đường sá, thuỷ lợi đất nguyên liệu chịu lực cán thuỷ lợi xây dựng thường coi đất loại nguyên liệu, quan tâm đến tính chất vật lý lý đất Còn sản xuất nông nghiệp đất sở sinh sống phát triển trồng Cây trồng sống đất nhờ độ phì nhiêu Độ phì phát huy tác dụng nhờ yếu tố bên đất (môi trường tự nhiên khu vực yếu tố kỹ thuật canh tác) Muốn có nhận thức đắn đất trồng cần phải nắm vững quan điểm độ phì làm trung tâm Nhờ có độ phì mà đất trở thành đối tượng canh tác loài người tư liệu sản xuất nông nghiệp sở để thực vật sinh trưởng phát triển Bởi độ phì nhiêu khả đất cung cấp cho đồng thời không ngừng nước lẫn thức ăn", khả nhiều hay (tức độ phì cao hay thấp) tính chất lý học, hoá học sinh học đất định; phụ thuộc vào điều kiện thiên nhiên tác động người Như độ phì số lượng chất dinh dưỡng tổng số đất mà khả cung cấp chất dinh dưỡng cho nhiều hay Ðó tiêu tổng hợp, phản ánh tất tính chất đất cần có quan điểm toàn diện Ðã có nhiều quan điểm khác độ phì đất Ricacđô nhà khoa học phương Tây cho rằng: "độ phì đất giảm dần" Các nhà Thổ nhưỡng Liên Xô (cũ) mà đại diện Viliam cho "độ phì đất không ngừng tăng lên, đất xấu mà có chế độ canh tác tồi mà thôi" Các Mác bàn vấn đề địa tô chia độ phì đất làm loại là: độ phì thiên nhiên, độ phì nhân tạo, độ phì tiềm tàng, độ phì hiệu lực độ phì kinh tế Nguồn gốc thành phần đất Các loại đá nằm thiên nhiên chịu tác dụng lý học, hoá học sinh học bị phá huỷ thành sản phẩm gọi mẫu chất Trong mẫu chất có nguyên tố hoá học chứa đá mẹ sinh nó, thiếu số thành phần quan trọng chất hữu cơ, đạm, nước thực vật thượng đẳng chưa sống Trải qua thời gian dài nhờ tác dụng sinh vật tích luỹ chất hữu đạm, thực vật thượng đẳng sống được, có nghĩa hình thành thổ nhưỡng Như nói nguồn gốc ban đầu đất từ đá mẹ Thí dụ nước ta có đất nâu đỏ đá bazan, đất nâu đỏ đá vôi, đất vàng đỏ phiến thạch sét đá biến chất phiến thạch Mica, Gơnai Thổ nhưỡng học http://www.ebook.edu.vn Dù đất nông nghiệp, đất lâm nghiệp, đất đồng cỏ, chí đất hoang gồm có thành phần sau đây: Thổ nhưỡng học http://www.ebook.edu.vn Thổ nhưỡng Chất vô - Chất rắn Chất hữu - Khe hở hạt Không khí Nước - Các loài sinh vật Không khí Chất vô Nước Trong đó: Chất hữu * Chất vô đá phá hủy tạo thành chiếm 95% trọng lượng hay 38% thể tích chất rắn * Chất hữu xác sinh vật phân huỷ chiếm 5% trọng lượng 12% thể tích chất rắn * Không khí phần từ khí nhập vào (O2+ N2) đất sinh (CO2 nước) * Nước chủ yếu từ nhập vào, có hoà tan nhiều chất nước đất thực chất dung dịch đất * Sinh vật đất có nhiều loài côn trùng, giun, nguyên sinh động vật, loài tảo số lượng lớn vi sinh vật Những thành phần khác tỷ lệ phối hợp Thí dụ đất than bùn hàm lượng chất hữu tới 70-80% Ngược lại đất cát, đất xói mòn trơ sỏi đá thực bì che phủ hàm lượng chất hữu có phần nghìn mà Không khí nước đất thay đổi nhiều hai thành phần tồn khe hở đất, phụ thuộc độ chặt, độ xốp mà phụ thuộc độ ẩm đất Cả hai thành phần cộng lại chiếm 50% thể tích đất Cần quan tâm đến thành phần sinh vật, đặc biệt vi sinh vật hầu hết trình biến hoá phức tạp xảy đất có tham gia vi sinh vật Với nội dung giáo trình, đề cập đến ảnh hưởng vi sinh vật đến đất Ðất sở sinh sống phát triển thực vật, tư liệu sản xuất nông nghiệp Ðặc điểm sản xuất nông nghiệp tạo chất hữu có sản xuất thực vật Trong sống thực vật cần có đủ yếu tố ánh sáng (quang năng), nhiệt lượng (nhiệt năng), không khí (O2 CO2), nước thức ăn khoáng Trong yếu tố đầu thiên nhiên cung cấp (yếu tố vũ trụ), nước vừa thiên nhiên vừa đất cung cấp, thức ăn khoáng gồm nhiều nguyên tố N, P, K, S, Ca, Mg nguyên tố vi lượng đất cung cấp Như năm thời tiết khí hậu bình thường, điều kiện loại giống trình độ canh tác tương tự suất trồng loại đất cao hay thấp nói chung phụ thuộc vào khả cung cấp thức ăn đất Ngoài đất nơi cắm rễ, "bám trụ" không bị nghiêng ngả mưa to gió lớn Một loại đất gọi tốt phải bảo đảm cho thực vật "ăn no" (cung cấp kịp thời đầy đủ thức ăn), "uống đủ" (chế độ nước tốt), "ở tốt" (chế độ không khí nhiệt độ thích hợp) "đứng vững" (rễ mọc rộng sâu) Sản xuất nông nghiệp bao gồm nội dung lớn là: sản xuất thực vật (trồng trọt) sản xuất động vật (chăn nuôi) Chúng ta biết thực vật hút thức ăn đất qua tác dụng quang hợp biến thành chất hữu thực vật động vật có nguồn lượng cần thiết để trì sống chúng Bởi đất sở sản xuất thực vật mà sở để sản xuất động vật Trồng trọt phát triển chăn nuôi phát triển Thổ nhưỡng học http://www.ebook.edu.vn Ðất phận quan trọng hệ sinh thái Sinh thái học môn khoa học nghiên cứu mối quan hệ sinh vật với môi trường Trên địa cầu có vô số sinh vật, sinh vật với môi trường chúng tạo thành sinh Sinh nhiều hệ sinh thái tạo thành Mỗi hệ sinh thái có tổ hợp sinh vật riêng Trong môi trường thiên nhiên vùng động vật, vi sinh vật, thổ nhưỡng làm thành hệ sinh thái Đó phận quan trọng hệ sinh thái vùng Mặt khác tình hình đất vùng lại có quan hệ với yếu tố khác cấu tạo nên hệ sinh thái vùng đó, chúng có quan hệ điều tiết cân lẫn khống chế Vì vậy, khoa học môi trường, đất tư liệu sản xuất nông nghiệp mà coi phận quan trọng hệ sinh thái vùng Ðất có ý nghĩa quan trọng loài người tương tự nước, không khí, sinh vật khoáng sản Loài người sống môi trường thiên nhiên, tìm cách cải tạo môi trường xung quanh để phù hợp với yêu cầu sản xuất sống, lập nên cân động hệ sinh thái Nhưng mặt khác hoạt động loài người có lúc phá huỷ cân sinh thái thiên nhiên mà hậu tổn thất không bù đắp Thí dụ hậu ô nhiễm đất gây nên tình trạng hoang hoá đất, thay đổi hệ sinh thái đất từ làm thay đổi hệ sinh thái đồng ruộng, chí dẫn đến hủy diệt số sinh vật vùng Ô nhiễm đất gây ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ người gia súc Những năm gần đây, khoa học môi trường đòi hỏi công tác thổ nhưỡng có biện pháp giám định, phòng ngừa xử lý ô nhiễm đất, định tiêu chuẩn làm hoá đất Từ ta thấy Thổ nhưỡng học cận đại có phát triển mới, trở thành phận quan trọng khoa học môi trường Từ ý nghĩa trên, việc sử dụng đất vào yêu cầu kinh tế quốc dân phát triển nông nghiệp mà phải xuất phát từ góc độ khoa học môi trường, ý đến vấn đề cân động toàn hệ sinh thái tự nhiên Nếu đất phù hợp với nông nghiệp làm nông nghiệp, phù hợp với lâm nghiệp phát triển rừng Ðất phù hợp với chăn nuôi phát triển đồng cỏ Ðối với vùng đất bị ô nhiễm nghiêm trọng cấm trồng lương thực thực phẩm chăn thả gia súc mà nên chuyển sang trồng lâm nghiệp lấy gỗ Ðối với quản lý đồng ruộng cần lưu ý phòng chống ô nhiễm thuốc trừ sâu, thuốc trừ cỏ ảnh hưởng nước thải công nghiệp Ðối với khai hoang cần ý chống xói mòn đất khô cằn đất làm ảnh hưởng đến toàn hệ sinh thái khu vực Ðối tượng nhiệm vụ thổ nhưỡng học Thổ nhưỡng học môn khoa học nghiên cứu đất trồng Ðây môn khoa học sở nhằm trang bị cho học viên kiến thức nguồn gốc hình thành đất, quy luật phân bố loại địa cầu, đặc tính hình thái, lý học, hoá học sinh học đất với phương hướng sử dụng, cải tạo bảo vệ nhằm nâng cao độ phì đất để trồng đạt suất cao ổn định Ðể học tốt môn Thổ nhưỡng học cần có kiến thức định địa chất, thực vật, vi sinh vật, sinh lý, thực vật, toán, lý hoá học Mặt khác, sở học môn Thổ nhưỡng học viên có điều kiện học tốt môn chuyên môn có liên quan nông hoá học, thuỷ nông, đánh giá đất, định giá đất, quy hoạch đất, công nghiệp, lương thực, rau quả, bảo vệ thực vật Thổ nhưỡng học http://www.ebook.edu.vn Muốn đánh giá đất đầy đủ cần phối hợp kết khảo sát đất thực địa, phân tích đất phòng thí nghiệm với kết thí nghiệm đồng ruộng chậu Ngoài cần tổng kết kinh nghiệm quần chúng Thổ nhưỡng học http://www.ebook.edu.vn Chương I KHOÁNG VẬT VÀ ĐÁ HÌNH THÀNH ĐẤT Vỏ Trái Ðất cấu tạo loại đá khác nhau, loại đá thường cấu tạo số khoáng vật định Ðá khoáng vật lớp vỏ Trái Ðất bị phá huỷ tạo thành mẫu chất, tác động sinh vật mẫu chất biến đổi tạo thành đất Vậy khoáng vật đá sở vật chất để hình thành nên đất Khoáng vật 1.1 Khái niệm chung khoáng vật Theo địa chất học: khoáng vật sản phẩm tự nhiên trình hoá lý trình địa chất diễn vỏ Trái Ðất, có thành phần tương đối đồng có tính chất vật lý, hoá học định Khoáng vật tồn thể: rắn, lỏng khí, chủ yếu thể rắn Khoáng vật thể rắn hình thành tồn dạng kết tinh tạo thành tinh thể vô định hình, hầu hết khoáng vật dạng tinh thể Hình dạng tinh thể liên kết theo quy luật nguyên tử, ion phân tử tạo nên mạng lưới tinh thể Na Cl a Muối mỏ b Thạch anh Hình 1.1 Mạng lưới tinh thể hình dạng số khoáng vật Các khoáng vật khác có: hình dạng, kích thước, độ cứng, tỷ trọng, màu sắc, cát khai, vết vỡ, thành phần hoá học khác nhau, dấu hiệu để nhận biết phân loại khoáng vật tự nhiên Tuỳ điều kiện hình thành mà khoáng vật có kích thước khác Ví dụ: Khoáng vật mica mỏng có kích thước từ vài mm2 đến hàng m2 Một số khoáng vật có thành phần kết tinh mạng lưới tinh thể khác tạo nên khoáng vật có tính chất vật lý khác xa Ví dụ: Than chì kim cương có thành phần hoá học C kết tinh mạng tinh thể khác mà than chì có độ cứng 1, kim cương có độ cứng 10 Hiện xác định 3000 loại khoáng vật có vỏ Trái Ðất Theo Chetvericốp, toàn khoáng vật có vỏ Trái Ðất nằm 10 lớp: - Silicát - Sunphat - Cácbonát - Haloit - Oxyt - Phosphat - Hydroxyt - Vonfranat - Sunphua - Nguyên tố tự nhiên Thổ nhưỡng học http://www.ebook.edu.vn Một số tác giả đề nghị ghép lớp Sunphua với Sunphát thành lớp khoáng vật có lưu huỳnh Dựa vào nguồn gốc thành tạo, khoáng vật nằm nhóm lớn khoáng vật nội sinh khoáng vật ngoại sinh Có khoảng 50 khoáng vật chiếm tỷ lệ lớn loại đá vỏ Trái Ðất gọi khoáng vật tạo đá Trong thổ nhưỡng học, khoáng vật chia làm nhóm: khoáng vật nguyên sinh khoáng vật thứ sinh Khoáng vật nguyên sinh hình thành đồng thời với hình thành đá Ví dụ: thạch anh, Fenspat, mica đá Granít khoáng vật nguyên sinh Khoáng vật thứ sinh hình thành trình biến đổi trình phong hoá, hoạt động địa chất.v.v Do khoáng vật thứ sinh gặp nhiều mẫu chất đất oxyt, hydroxit, keo sét.v.v Sự phân biệt khoáng vật nguyên sinh với thứ sinh có tính chất tương đối Thạch anh đá Granít nguyên sinh, granít bị phong hoá cho thạch anh khoáng thứ sinh, thạch anh thứ sinh lại thành phần tạo đá trầm tích cát kết nên khoáng nguyên sinh đá cát Các khoáng vật tồn độc lập liên kết với trình địa chất để tạo thành đá Vì khoáng vật thành phần vật chất cấu tạo nên vỏ Trái Ðất Nhiều khoáng vật nguồn tài nguyên khoáng sản có giá trị người 1.2 Một số loại khoáng vật vỏ Trái Ðất a Lớp Silicát Silicát lớp khoáng vật gặp nhiều vỏ Trái Ðất, có khoảng 1500 loại khoáng vật vỏ Trái Ðất nằm lớp Theo viện sĩ A.Phecxman, lớp Silicát chiếm 75 % trọng lượng vỏ Trái Ðất, nhiều khoáng vật lớp khoáng vật tạo đá Ðơn vị sở cấu tạo Nguyên tử Silic nên khoáng vật lớp Silicát Nguyên tử oxy khối mặt Silic-oxy có công thức [SiO4]4- với nguyên tử Silic nằm nguyên tử Hình 1.2: Cấu tạo khối mặt oxy nằm đỉnh oxit silic, khoảng cách Si-O2 1,6 Ǻ Các khối [SiO4]4- ghép nối với theo phương để tạo thành lớp Silicát phụ Silicát dải, Silicát đảo, Silicát khung Ngoài thừa hoá trị âm nên liên kết với nhiều nguyên tố khác dạng cation Ca2+, Mg2+, K+, Na+ Ðặc biệt, Silic khối mặt thay Al (thay đồng hình khác chất) tạo thành nhôm Silicát (alumino Silicát) Sau số khoáng vật điển hình: Ôlivin [(Mg,Fe)2.SiO4] Màu xanh ô liu, độ cứng 6,5 - 7,0, tỷ trọng 3,3 - 4,0, ánh thuỷ tinh, vết vạch không màu, cát khai trung bình Kết tinh dạng khối hay dạng hạt Ôlivin có nguồn gốc từ hoạt động macma, khoáng vật tạo thành đá macma siêu bazơ, macma bazơ như: Ðunit, Peridotit, gabro, bazan Trong trình biến đổi hậu sinh chuyển thành Secpentin, Tan, Manhetit, Limonít Ôpan Thổ nhưỡng học http://www.ebook.edu.vn Ôlivin đẹp sử dụng làm đồ trang sức, loại chứa nhiều Mg (45-50% MgO) dùng sản xuất gạch chịu lửa Ở Việt Nam Ôlivin gặp núi Nưa - Thanh Hoá, Phủ Quỳ Nghệ An, Tây Nguyên Mica trắng đen Mica trắng có công thức hoá học: K.Al2[(Al.Si3.O10)].[OH]2 giàu K Mica đen có công thức hoá học: K(Mg,Fe)3[Si3AlO10][OH,F]2 Trong thành phần Mica đen có chứa nhiều Fe, Mg Các khoáng mica kết tinh dạng dẹt, tấm, vảy; Ðộ cứng 2-3; Tỷ trọng 2,7-3,1 Ánh thuỷ tinh xà cừ; cát khai hoàn toàn dễ tách thành mỏng; màu sắc thay đổi từ trắng đến vàng, xám đen Mica có nguồn gốc từ hoạt động macma phổ biến đá macma axit granít, gặp đá biến chất đá phiến mica, đá trầm tích học đá cát Khi bị phá huỷ mica tạo thành Hyđromica, Kaolinít, Hydroxyt Fenspat Là nhóm khoáng vật phổ biến, chiếm khoảng 50 % trọng lượng vỏ Trái Ðất Trong thành phần Fenspat có nguyên tố kiềm kiềm thổ chia làm nhóm phụ octoclaz, plazoclaz Fenspat có độ cứng 6,0-6,5; Tỷ trọng 2,6-2,8; Màu trắng, hồng, xám hay đen; cát khai hoàn toàn theo phương Fenspat có nguồn gốc macma, thành phần loại đá macma Khi bị phong hoá, Fenspat tạo thành Kaolinít, oxyt loại muối kiềm kiềm thổ Ôgít Công thức Ca(Mg, Al, Fe)(Si,Al)2O6 Ðộ cứng 5-6 Tỷ trọng 3,2-3,6 Màu đen, lục hay nâu Ánh thuỷ tinh; cát khai trung bình Tinh thể dạng lăng trụ ngắn, khối hạt đặc sít Ôgít hình thành hoạt động macma, thành phần đá macma bazơ bazan, gabrô b Lớp Cácbônát Lớp khoáng vật phổ biến, muối axit H2CO3 Khoáng vật lớp giòn, độ cứng nhỏ, dễ hoà tan nước sủi bọt tác động với HCl Canxit - Công thức CaCO3 Kết tinh nhiều dạng tinh thể khối mặt thoi, hình hộp chữ nhật lệch, hình tháp, hình lăng trụ tập hợp hạt đặc sít Ðộ cứng 3, tỷ trọng 2,6-2,8 Ánh thuỷ tinh; màu trắng, xám, vàng, nâu, lục, lam Cát khai hoàn toàn theo phương Sủi bọt mạnh tác động với axit HCl Canxít hình thành hoạt động địa chất ngoại sinh xác sinh vật có chứa nhiều CaCO3 Canxít thành phần khoáng vật chủ yếu tạo đá vôi Canxít nguyên liệu để sản xuất vôi, xi măng, làm chất cải tạo phản ứng chua cho đất Ðôlômít: Công thức (Ca, Mg)[CO3]2 Ðược hình thành Mg thay Ca CaCO3 Ðộ cứng 3,5-4,0 Tỷ trọng 1,8-2,9 Ánh thuỷ tinh Màu trắng, vàng, xám, lục, đen Không sủi bọt tác động với HCl nhiệt độ thường Gặp Ðôlômít đá vôi tạo thành khối riêng Ðôlômít dùng sản xuất gạch chịu lửa, sản xuất phân bón c Lớp Oxit Khoáng vật lớp gồm tất oxyt Lớp Oxyt có 200 khoáng vật chiếm khoảng 17 % trọng lượng vỏ Trái Ðất Thạch anh: Công thức SiO2 Rất phổ biến vỏ Trái Ðất Ðộ cứng Tỷ trọng 2,5 - 2,8 Ánh thuỷ tinh Màu trắng, vàng, tím, đen, hồng suốt Thạch anh gặp dạng khối đặc Thổ nhưỡng học http://www.ebook.edu.vn vụn, tinh thể có hình lăng trụ với chóp mặt Thạch anh phổ biến đá macma axit, siêu axit, đá biến chất đá trầm tích Thạch anh khoáng vật bền, khó bị phong hoá hoá học Hematit: Công thức Fe2O3 Là quặng sắt đỏ, màu vết vạch màu máu Ðộ cứng 5,5-6,0 Tỷ trọng 5,2 Ánh kim hay phi kim Màu đỏ rượu vang, xám, sẫm, đen Kết tinh tạo khối hạt đặc sít hay trứng cá Hêmatít có nguồn gốc biến chất phong hoá hoá học đá macma siêu bazơ d Lớp Hydroxyt Khoáng vật lớp hợp chất hoá học có thành phần kim loại gốc - OH Hydragilit: Công thức Al(OH)3 Ðộ cứng 2,5-3,5 Tỷ trọng 2,34 Màu trắng, xám, phớt lục, phớt đỏ Ánh thuỷ tinh Tinh thể dạng lục giác, vảy mỏng khối ẩn tinh Hydragilit hình thành phong hoá khoáng nhôm silicát e Lớp khoáng vật có lưu huỳnh Khoáng vật lớp hợp chất kim loại với lưu huỳnh muối axit H2SO4 Pyrit: Công thức FeS2 Tiếng Hylạp "pyros" có nghĩa lửa, màu khoáng vật giống màu lửa nên gọi tên pyrit Ðộ cứng 6,0 - 6,5 Tỷ trọng Màu vàng rơm Không cát khai Tinh thể hình khối lập phương điển hình, Pyrit có nguồn gốc từ hoạt động macma biến chất Pyrit nguyên liệu để điều chế axít H2SO4 Trong đất phèn, sắt tác động với hợp chất có lưu huỳnh H2S để tạo FeS2, gặp điều kiện oxy hoá FeS2 bị biến đổi tạo thành phèn sắt Fe2(SO4)3, phèn sắt dễ thuỷ phân gặp nước tạo thành H2SO4 Fe(OH)3 kết tủa làm cho đất có phản ứng chua Anhydrit: công thức CaSO4 Ðộ cứng 3,0 -3,5 Tỷ trọng 2,8-3,0 Ánh thuỷ tinh Màu trắng, xám hay đỏ Cát khai hoàn toàn theo phương Anhydrit kết tủa từ nước biển nhiệt độ 42oC kết tủa từ dung dịch có nồng độ bão hoà Anhydrit thường tập hợp đông đặc tinh thể nhỏ với thạch cao muối mỏ Trong nông nghiệp CaSO4 dùng để cải tạo đất mặn kiềm g Lớp Haloit (lớp muối mỏ) Khoáng vật lớp muối HF, HCl, HBr, HI với kim loại Synvinit: Công thức KCl Ðộ cứng Tỷ trọng 2,1-2,2 Rất giòn cát khai hoàn toàn Ánh thuỷ tinh Màu trắng suốt, lẫn tạp chất có màu xám, vàng, đỏ Tinh thể kết tinh dạng khối lập phương Hình thành kết tủa từ nước biển bị khô cạn hay bão hoà muối tan Synvinit nguyên liệu sản xuất phân Kali Cácnalit: Công thức KCl.MgCl2.6H2O Ðộ cứng 1,0-2,5 Tỷ trọng 1,6 Màu trắng, nâu, hồng, đỏ Cácnalit có nguồn gốc từ trầm tích biển thường gặp với NaCl, KCl Cacnalit dùng điều chế phân Kali điều chế manhê Thổ nhưỡng học http://www.ebook.edu.vn Bảng 17.6 Số liệu phân tích lý, hoá học phẫu diện D.54 Ðộ sâu tầng đất pH(KCl) (cm) Chất tổng số (%) C N CEC (lđl/100g đất) P2O5 K2O Ðất Sét Cation trao đổi Thành phần giới BS (lđl/100g (%) (%) đất) Ca2+ Mg2+ Cát Limon Sét 0-30 4,16 0,64 0,08 0,02 0,15 6,18 17 1,6 0,2 33,1 73,64 17,14 9,22 30-50 4,12 0,47 0,08 0,02 0,19 3,21 17 1,8 0,2 35,4 70,36 15,00 14,64 50-80 4,08 0,19 0,06 0,02 0,23 6,17 16 1,8 0,2 35,8 68,40 15,24 16,36 80-125 4,08 0,12 0,06 0,02 0,20 6,60 17 2,0 0,8 45,5 66,96 13,48 19,56 Trên đất sử dụng vào sản xuất nông lâm nghiệp với hàng loạt loại trồng khác chè, ngô, khoai, lúa nương, cà phê trồng rừng Chú ý chống xói mòn bón bổ sung loại phân bón cho trồng nông nghiệp e Ðất xám mùn núi (Xh) - Humic Acrisols (ACu) Diện tích: 3.139.285 Phân bố: Gặp độ cao >700-2000 m Ðá mẹ chủ yếu macma axit, đá phiến loại cát kết Hình thành phân loại Ở độ cao >700 m, cường độ trình Feralit giảm dần theo độ cao, nhiên tầng B diễn trình tích luỹ sẽt điển hình dể tạo nên tầng B.Argic Mặt khác, độ cao tăng nhiệt độ giảm độ ẩm tăng, tạo điều kiện thuận lợi cho tích luỹ mùn Kết trình hình thành đất xám mùn núi Ðơn vị chất ứng với nhóm đất mùn vàng đỏ núi cao bảng phân loại đất theo phát sinh Việt Nam Trên đồ đất tỷ lệ 1/1.000.000 đơn vị đất chia thành: - Ðất xám mùn núi phát triển đá phiến sét (Xhs)-Humic Acrisols (ACu) - Ðất xám mùn núi phát triển đá philit (Xhp)-Humic Acrisols (ACu) - Ðất xám mùn núi phát triển đá macma axit (Xha)-Humic Acrisols (ACu) Tính chất đất Lấy đơn vị đất xám mùn núi phát triển macma axit đại diện cho đất xám mùn núi Cấu tạo phẫu diện đất: Ðại diện cho đơn vị đất phẫu diện LC25 đào đỉnh đèo Fanxipan, huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai, rừng tự nhiên, độ dốc 20o Thổ nhưỡng học http://www.ebook.edu.vn 0-25 cm: màu xám đỏ thẫm (7,5 YR 4/1M); thịt pha limon; kết cấu hạt có đường kính 12mm, xốp; chuyển lớp từ từ 25-42 cm: màu xám đỏ thẫm; thịt pha limon; kết cấu viên đường kính 1-2mm; không chặt; xốp (15-40 %); chuyển lớp từ từ theo màu sắc 42-60 cm: màu đỏ xám; thịt pha limon; kết cấu hạt đường kính 1-2mm; bở; xốp >60 cm: gặp đá gốc tươi Tính chất đất: Thay đổi thuỳ thuộc vào đá gốc vị trí khác Nếu đá mẹ phiến sét đất có thành phần giới nặng, đá macma axit đất có thành phần giới trung bình nhẹ Hàm lượng mùn đất cao, lân tổng số cao, lân dễ tiêu giàu, kali tổng số trao đổi thay đổi tuỳ thuộc vào đá mẹ Ðất phát triển đá phiến philit có hàm lượng kali tổng số dễ tiêu cao Phản ứng chua chua Bảng 17.7 Số liệu phân tích lý, hoá học phẫu diện LC25 Cation Ðộ Dễ tiêu CEC trao đổi Thành phần giới sâu Chất tổng số (%) (mg/100g (lđl/100g BS (lđl/100g (%) tầng pH(KCl) đất) đất) (%) đất) đất (cm) Cát Limon Sét OM N P2O5 K2O P2O5 K2O Ðất Sét Ca2+ Mg2+ 0-25 5,02 8,73 0,40 0,24 0,09 17,0 5,5 12 23 3,7 1,8 50 58,36 19,26 22,38 2542 4,45 7,76 0,43 0,25 0,08 16,0 4,2 10 20 2,8 1,1 44 57,84 18,62 23,54 4260 4,82 6,96 0,32 0,27 0,07 12,6 3,0 15 1,6 1,6 35 64,08 14,48 21,44 Ðất xám mùn núi sử dụng trồng rừng chủ yếu, trồng số trồng nông nghiệp lúa nương, ngô, loại ăn trồng cỏ để chăn nuôi Chú ý chống xói mòn, bảo vệ đất Ðất đỏ (F) - Ferralsols (FR) Diện tích: 3.014.594 Phân bố: gặp nhiều tỉnh vùng đồi núi nước ta khung độ cao giống đất xám Feralit 2.1 Hình thành, phân loại, tính chất chung nhóm Ðất đỏ hình thành nhiều loại đá mẹ khác bazan, điabaz, gabro, đá vôi Ðất đỏ gặp nhiều dạng địa hình khác nhau: cao nguyên lượn sóng, dốc thoải, dốc chia cắt mạnh Những trình hình thành nên đất: trình tích luỹ chất hữu mùn; trình rửa trôi; trình tích luỹ tương đối Fe, Al Quá trình tích luỹ sắt nhôm diễn điển hình, hợp chất sắt tầng A át màu đen mùn làm cho đất có màu đỏ, đỏ nâu, nâu đỏ suốt phẫu diện Tầng B tích luỹ sét có đặc tính B Ferralic nên đất nằm nhóm Ferralsols theo phương pháp phân loại định lượng FAO-UNESCO Trong phân loại theo phát sinh, đất đỏ nằm nhóm đất đỏ vàng (đất Feralit) với tên đất đỏ đá bazan, đất đỏ đá vôi Trong phân loại theo FAOUNESCO, nhóm đất đỏ có đơn vị: Thổ nhưỡng học http://www.ebook.edu.vn - Ðất nâu đỏ (Fd) - Rhôdic Ferralsols (FRr) - Ðất nâu vàng (Fx) - Xanthic Ferralsols (FRx) - Ðất mùn vàng đỏ núi (Fh) - Humic Ferralsols (FRu) Những tính chất điển hình đất đỏ màu nâu đỏ, đỏ nâu suốt phẫu diện, tầng đất dày dày, thành phần giới nặng, nghèo lân kali dễ tiêu, chua 2.2 Một số đơn vị đất a Ðất nâu đỏ (Fd) - Rhodic Ferralsols (FRr) Diện tích: 2.425.288 Phân bố: Các tỉnh Tây Nguyên, Ðông Nam Bộ, Quảng Trị, Nghệ An, Thanh Hoá, Cao Bằng, Lạng Sơn, Hà Giang, Sơn La Ðá mẹ: Chủ yếu đá bazan (trong phân loại đất theo phát sinh đất nâu đỏ đá bazan) Ngoài đơn vị đất có đất đỏ nâu phát triển đá vôi Hình 17.6 Hình thái đất nâu đỏ đá bazan (Nguồn: Các loại đất Việt Nam- Viện Thổ nhưỡng - Nông hoá) Ðất nâu đỏ đá bazan Cấu tạo phẫu diện: Ðất có đủ tầng A, B, C, tầng đất dày, màu đặc trưng đỏ nâu, nâu đỏ Ðại diện cho đơn vị đất phẫu diện Ð29 đào buôn Chung, xã Eapô, huyện Cưjut, tỉnh Ðắc Nông Ðộ cao tuyệt đối 350 m, độ dốc 3o, địa hình lượn sóng, đất trồng hoa màu, đậu xanh Trong khu vực trồng nhiều khác cao su, cà phê Cấu tạo phẫu diện Ð29 sau: 0-25 cm: màu nâu đỏ (10YR 2,5/2M); sét; tơi xốp; kết cấu hạt viên, nhiều rễ cây; Thổ nhưỡng học http://www.ebook.edu.vn Hình 17.7 Hình thái đất đỏ nâu đá vôi (Nguồn: Các loại đất Việt NamViện Thổ nhưỡng - Nông hoá) chuyển lớp từ từ theo màu sắc rõ độ chặt 25-60 cm: màu nâu đỏ (10YR 3/4M); ẩm; sét; xốp; chặt tầng trên; kết cấu viên; chuyển lớp từ từ màu sắc 60-120 cm: Màu nâu đỏ (10 YR 3/6M); ẩm; sét; kết cấu viên; chặt tầng Tính chất đất: Thành phần giới nặng, kết cấu hạt viên, độ xốp cao, dung trọng bé Ðất có tầng dày dày, độ dốc nhỏ Phản ứng đất chua chua, pHKCl biến động từ 3,5-5,0 Ðộ no bazơ thấp, phần lớn 40o, cao 200 m, có đá lộ đầu trồng nhiều loại đậu tương, thuốc lá, chuối, đu đủ, ngô 0-20 cm: nâu đen (10 YR 2/2M); thịt pha sét lẫn nhiều mảnh đá bọt bazan bán phong hoá (kích thước thay đổi từ 1-10 cm, chiếm khoảng 65 % thể tích); kết cấu viên; ẩm; đất chặt; xốp; rễ trung bình (3-5 % thể tích); chuyển lớp từ từ màu sắc độ chặt 20-70 cm: màu nâu thẫm (5 YR 4/5M); thịt pha sét; nhiều mảnh đá bọt bazan bán phong hoá (khoảng 80% thể tích); kết cấu viên; ẩm; chặt; xốp; rễ (2-3% thể tích) Như đất đá bọt có tầng đất hữu hiệu mỏng b Một số tính chất Một số tính chất đất trình bày bảng 17.15 Bảng 17.15 Số liệu phân tích lý hoá học phẫu diện ÐQ 09 Ðộ Dễ tiêu CEC Cation trao đổi Thành phần pH Chất tổng số (%) sâu (mg/100g BS (lđl/100g đất) giới (%) tầng đất) sét (%) đất (lđl/ 2+ 2+ + + Cát Limon Sét (cm) H2O KCl OM N P2O5 K2O P2O5 K2O 100g) Ca Mg Na K 0-20 6,4 5,2 3,08 0,29 0,9 2070 5,6 1,21 0,10 0,62 0,96 6,7 0,82 11,8 16,5 39,28 24,9 6,9 2,0 0,96 88 39,8 51,9 8,3 8,4 12,35 37,35 23,2 9,28 1,88 2,60 98 60,7 24,9 14,4 Số liệu bảng 17.15 cho thấy: tầng mặt giàu mùn, CEC khá, V% cao, thành phần CEC Ca2+, Mg 2+ cao, hàm lượng P2O5 và K2O tổng số dễ tiêu mức trung bình khá, sét có chiều hướng tăng theo độ sâu c Hướng sử dụng Trồng nông nghiệp ngắn ngày lâm nghiệp Chú ý chống xói mòn Đất mùn alít núi cao (A) - Alisols (AL) Diện tích: 280.714 Phân bố: Gặp độ cao 2000 m, thường nằm đỉnh núi Hoàng Liên Sơn, Ngọc Linh, Chử Yang Sin 7.1 Hình thành phân loại Nhiệt độ bình quân năm < 150C, số núi phía Bắc mùa đông nước bị đóng băng Thực vật đặc trưng cho khí hậu ôn đới đỗ quyên, trúc số kim ôn đới Ðá bị phá huỷ yếu, tầng đất mỏng lẫn nhiều mảnh đá vụn nguyên sinh Quá trình tích luỹ mùn than bùn diễn mạnh hình thành lớp mùn thô than bùn núi Nhóm đất có ba đơn vị: - Ðất mùn alit núi cao (A)- Humic Alisols (ALh) - Ðất mùn alit núi cao glây - Gleyic Alisols (Alg) Thổ nhưỡng học http://www.ebook.edu.vn - Ðất mùn thô than bùn núi cao (AT) - Histic Alisols (ALu) 7.2 Tính chất đất Phần mô tả tính chất đất mùn alit núi cao a Cấu tạo phẫu diện Loại đất có cấu tạo phẫu diện đặc biệt, điển hình kiểu A, C Tầng B mỏng coi Phẫu diện FXP9 đào độ cao 2.350 m dãy Hoàng Liên Sơn, sườn dốc 400 Rừng to nhỏ tầng 0-2 cm: lớp thảm mục, cây, rêu; tơi xốp; chuyển lớp rõ 2-14 cm: màu đen; mùn thô lẫn nhiều rễ cây; ẩm; chuyển lớp rõ 14-36 cm: màu đen; mùn thô lẫn nhiều rễ cây; mảnh đá granit chuyển lớp rõ 36-63 cm: màu vàng xám; ẩm; lẫn nhiều mảnh đá khoáng chưa phong hoá; thịt trung bình; chuyển lớp rõ 90-123 cm: màu vàng nâu, ẩm, rễ tầng trên, chuyển lớp rõ 123-141 cm: màu vàng xám; ẩm; lẫn nhiều mảnh đá chưa phong hoá > 141 cm: đá mẹ granit b Tính chất Phản ứng đất chua, pHKCl 4,0-4,5, độ no bazơ thấp Ðất giàu mùn chủ yếu mùn thô, C/N > 15 Trong mùn axit fulvic chiếm ưu thế, Fe2O3 đất nhỏ nhiều lần Al2O3 Hình 17.10 Hình thái đất mùn Alít núi cao Bảng 17.16 Số liệu phân tích lý hoá học phẫu diện FXP9 Ðộ sâu tầng đất (cm) Chất nung (%) 2-14 15,08 Thổ nhưỡng học Chất tổng số (%) SiO2 66,5 Al2O3 Fe2O3 28,2 2,0 Chất dinh dưỡng tổng số (%) OM N P2O5 K2O 14,02 0,78 0,07 0,18 http://www.ebook.edu.vn Tỷ lệ phân tử SiO2/Al2O3 Al2O3/Fe2O3 4,0 22,5 14-36 9,75 66,2 28,4 3,0 5,02 0,33 0,04 0,16 4,0 15,0 36-63 - - - - - - - - - - 63-90 5,20 68,4 27,3 2,5 1,98 0,12 0,02 0,06 4,3 17,3 90-123 5,94 65,9 28,8 3,0 1,31 0,12 0,02 0,10 3,9 15,5 123-141 8,70 67,0 28,2 3,2 1,95 0,12 0,03 0,22 4,3 13,5 Ðất chủ yếu dành cho lâm nghiệp Ðất tầng mỏng (E) - Leptosols (LP) Diện tích: 495.727 Phân bố: Các tỉnh Tây Nguyên, Khu Bốn cũ, duyên hải Nam Trung Bộ, tỉnh trung du miền núi Bắc Bộ 8.1 Hình thành phân loại Vùng đất trống đồi núi trọc thảm thực vật rừng nghèo nàn, thưa trình xói mòn diễn mạnh Gặp phổ biến đỉnh núi, đồi khu vực xung quanh gần đỉnh, rãnh đất bị xói mòn mạnh làm trơ sỏi đá gốc tầng C lẫn nhiều mảnh đá gỗ Nhóm có đơn vị đất đất xói mòn mạnh trơ sỏi đá (E) - Lithic Leptosols (LPq) 8.2 Tính chất Tầng đất mỏng, xung quanh 10cm, lẫn nhiều mảnh đá gốc phong hoá, tầng B, có tầng A tơi mềm Trồng rừng, ví dụ thông để phủ xanh đất trống, hạn chế dần xói mòn đất Đất Podzol (O) - Podzoluvisols (PD) Ðây nhóm đất điển hình vùng ôn đới hình thành điều kiện đặc biệt, lượng mưa hàng năm không lớn (500-600 mm) lượng bốc thấp (300400 mm) nên đất thường diễn trình rửa trôi Thực vật chủ yếu kim, tàn tích sinh vật bị Hình 17.11 Hình thái đất tầng mỏng phân huỷ nhiều axit acrenic hoà tan (Nguồn: Các loại đất Việt Nam- Viện Fe, Al tầng A2 rửa trôi xuống Thổ nhưỡng - Nông hoá) phía Kết tầng A2 tích luỹ tương đối SiO2 làm cho tầng có màu xám trắng, người Nga gọi tầng potzon Ðất có tầng potzon gọi đất pôtzôlic, loại đất xấu Thổ nhưỡng học http://www.ebook.edu.vn Ở Việt Nam, số nơi Tây Côn Lĩnh, Sình Hồ, Tây Nguyên, nhà thổ nhưỡng gặp loại đất có tầng A2 trắng xám giống tầng potzon vùng ôn đới Nghiên cứu kỹ cho thấy tầng A2 tích luỹ SiO2, tạm đề nghị gọi tên đất giả potzon núi Diện tích nhóm đất không lớn nên ý nghĩa sản xuất nông lâm nghiệp Thổ nhưỡng học http://www.ebook.edu.vn Thổ nhưỡng học http://www.ebook.edu.vn