Tính bền cấu trúc đất - Một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chế độ dinh dưỡng cho đất

Tính bền cấu trúc đất 1. Khái niệm

Đất có thành phần cơ giới trung bình và nặng (đất thịt trung bình, thịt nặng, đất sét) ở mức độ khá lớn phụ thuộc vào cấu trúc của chúng vì cấu trúc quyết định tới chế độ sinh học, chế độ không khí, chế độ nước nói riêng và chế độ dinh dưỡng cho đất. Những phần tử keo đất trong dung dịch phần lớn các trường hợp đều mang điện tích và có thế hiệu giữa những điện tích trái dấu của lớp ion cố định (lớp mây mixen bên trong) và những lớp ion bù gây nên thế điện động hoặc còn gọi là thế vị dzeta (ξ) của những phần tử hạt (Trần Kông Tấu, 2005). Trong trường hợp như vậy những mặt cong và nước hấp phụ có khả năng thu hẹp những mao quản làm cho những nguyên tố xích lại gần nhau, sau đó xuất hiện càng mạnh những lực nguyên tử và phân tử giữa những nguyên tố cơ học đất.

Đất có cấu trúc kém hạn chế việc điều hoà chế độ nước và không khí trong đất ảnh hưởng tới quần thể sinh vật đất, quá trình tổng hợp và phân giải chất hữu cơ, cung cấp chất dinh dưỡng cho cây và tích luỹ mùn cho đất (Ngô Thị Hồng Liên, 2006). Trong trạng thái ẩm, ở những lớp đất ướt tất cả những khoảng hỏng đều bị nước chiếm, trong đất sẽ không có không khí hoặc rất ít, quá trình được đặc trưng chủ yếu là quá trình yếm khí, sức huy động dinh dưỡng bị kìm hãm, cây trồng bị nghẹt thở hay tổn thương do thiếu không khí (Nguyễn Văn Hoàng, 1989; Hồ Văn Thiệt, 2006). Hiểu với nghĩa chung thì xói mòn là sự chuyển dời vật lý lớp đất mặt do nhiều tác nhân khác nhau như lực đạp của giọt nước mưa, dòng nước chảy trên bề mặt và qua chiều dày của phẫu diện đất, tốc độ gió và sức kéo trọng lực.

Độ chặt của đất sẽ được tăng lên do tác động để nén của các công cụ sản xuất, như máy cày, máy kéo có thể làm dung trọng tăng trên 1,5g/cm3 trong khi nếu không bị nén chặt của đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, đặc biệt là thành phần cơ học và cấu trúc đất, lực nén, thường theo chiều thẳng đứng làm cho các lớp đất sét sắp xếp ít nhiều song song với mặt đất. Các biện pháp cày bừa, xới xáo đất làm cho đất tơi xốp, làm hạt cây dễ nẩy mầm đồng thời tiêu diệt các loại cỏ dại giúp cây trồng sinh trưởng tốt hơn do các chế độ dinh dưỡng, nước, không khí được cải thiện lại phải không phải cạnh tranh với cỏ dại.

Khái niệm, nguồn gốc và vai trò của chất hữu cơ

Khái niệm chất hữu cơ và sự khoáng hoá chất hữu cơ

Các nghiên cứu của Briggs và Courtney (1989) đã cho thấy năng suất của nhiều loại cây trồng ở các đất được nén chặt lại, ở Anh đã giảm đi từ 25 đến 74% so với đất không bị nén chặt. Xét về góc độ kinh tế, đất bị nén chặt làm giảm hiệu quả kinh tế của quá trình sản xuất nông nghiệp do làm tăng cao mức đầu tư cho làm đất và tưới tiêu, giảm hiệu quả phân bón và bị nén chặt ước tính là 1 tỷ đô la mỗi năm (Raghavan, 1990). Các biện pháp sử dụng cây trồng hợp lý, tăng cường phân bón hữu cơ cho đất có ý nghĩa quan trọng cải thiện cấu trúc đất.

Cũng cần chú ý rằng trong quá trình làm đất, các công cụ máy móc cũng đồng thời làm chặt đất ở những phần nhất định. Thông thường điều kiện không cần thiết nhất là ở vùng đất dốc nên hạn chế đến mức tối thiểu việc cày xới mặt đất để giảm xói mòn (Lê Văn Khoa và ctv, 2000). Nhóm những hợp chất trong đất ngoài mùn chiếm tỷ lệ thấp trong toàn bộ chất hữu cơ thường không vượt quá 10-15% (trừ than bùn hoặc đất dưới rừng có tầng thảm mục dày).

Nhóm chất hữu cơ này gồm các chất hữu cơ thông thường có trong động vật, thực vật và vi sinh vật như: Hydrat, cacbon, Protein, Linhin, Lipit, andehyt,…. Khoáng hoá là quá trình phân huỷ các hợp chất hữu cơ liên tục để tạo thành các hợp chất khoáng đơn giản, sản phẩm cuối cùng là những hợp chất tan và chất khí có sự tham gia của vi sinh vật (Nguyễn Thế Đặng, 1999).

Đặc điểm vùng nghiên cứu 1.Vị trí địa lý

Đây là đồng bằng bồi đắp bởi phù sa sông Cửu Long, con sông dài 4000km có nguồn gôc từ Tây Tạng mang phù sa bồi đắp kết hợp với tác động của biển tiến và lùi đã để lại những trầm tích biển, đặc biệt là hàng trăm giồng cát chạy song song bờ biển như hiện nay (Vừ Tũng Xuõn, 1984). Phía Đông và phía Bắc là khu vực đất trầm tích phù sa cổ với độ cao tương đối cao khoảng từ 4-5m so với mực nước biển. Phía Tây và phía Nam thì độ cao ở mức trung bình khoảng 0,5m điển hình ở các vùng Đồng Tháp Mười (Long An, Tiền Giang, Đồng Tháp).

Độ cao của những con đê và cồn cát khoảng 3-5m, trong khi ở khu vực phía Bắc (Thất Sơn, An Giang) và Đông-Nam (Hà Tiên, Kiên Giang) thì cao hơn. Nhìn chung, độ cao trung bình ở Đồng bằng sông Cửu Long là khoảng 2m và hầu hết là đồng bằng. Đồng bằng sông Cửu Long thuộc hạ lưu sông Mêkông bao gồm đất đai của 13 tỉnh, thành: Long An, Tiền Giang, Đồng Tháp, Vĩnh Long, Bến Tre, Trà Vinh, An Giang, Kiên Giang, Thành phố Cần Thơ, Hậu Giang, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau.

Nơi đây được xem là Đồng bằng trọng điểm của cả nước với tổng diện tích đất tự nhiên gần 4 triệu ha (chiếm 7,9 % diện tích của vùng châu thổ và gần 5% lưu vực sông Mêkông). Nhìn chung, khí hậu ở ĐBSCL thì thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp (Trần Bá Linh, 2004).

Các loại đất chính ở Đồng bằng sông Cửu Long

Tính chất đất trồng rau màu tại các vị trí nghiên cứu

Sự tương quan này cho thấy khi hàm lượng chất hữu cơ trong đất thấp thì tính thấm bão hoà của lớp váng càng thấp, do đất có mức độ đóng váng cao và ngược lại, khi hàm lượng chất hữu cơ trong đất càng cao thì Ks càng tăng, vì đất có độ bền cao và do đó mức độ đóng váng thấp, nguyên nhân là do chất hữu cơ đóng vai trò như là cầu nối giữa các phần tử hạt đất, là tác nhân gắn kết các hạt đất lại. Chất hữu cơ giúp duy trì tính bền cấu trúc đất do chất hữu cơ có tác dụng gắn kết các hạt đất lại với nhau, tạo nên cấu trúc bền vững, làm cải thiện độ xốp của đất, làm tăng tính thấm nước của đất, hạn chế sự rửa trôi, xói mòn đất, giúp cho cây thu hút dinh dưỡng dễ dàng hơn. Kết quả khảo sát 20 mẫu đất các loại đất trồng rau màu ở Đồng bằng sông Cửu Long, chỉ có 20% mẫu đất có hàm lượng chất hữu cơ khá, 80% còn lại là những loại đất nghèo chất hữu cơ, do người dân canh tác không có thói quen bón phân hữu cơ.

Sự tương quan này cho thấy khi tính bền của đất càng cao thì tính thấm của lớp váng (Ks) càng tăng, nguyên nhân là do trong đất có tính bền cao các hạt đất liên kết chặt chẽ với nhau, giúp hạn chế khả năng đóng váng của đất, do đó tính thấm nước của đất tốt hơn. Tính bền cấu trúc kém dễ dẫn đến việc hình thành lớp váng trên mặt ruộng, sau khi mưa những lớp váng này dễ bị cứng lại giảm khả năng thoáng khí gây cản trở sự hô hấp của hệ rễ cây trồng, đồng thời làm tăng sự rửa trôi, xói mòn bề mặt, làm hạt khó nảy mầm. Chế độ nước, không khí và cả nhiệt độ ở đất không có cấu trúc bị thay đổi mạnh theo chiều hướng bất lợi cho cây trồng, trong đất sẽ không có không khí hoặc rất ít, quá trình được đặc trưng chủ yếu là quá trình yếm khí, sức huy động dinh dưỡng bị kìm hãm, cây trồng bị nghẹt thở hay tổn thương do thiếu không khí (Nguyễn Văn Hoàng, 1989; Hồ Văn Thiệt, 2006).

Sự tương quan này cho thấy khi tính bền trong đất càng cao thì thời gian đất bị đóng váng sau khi mưa hoặc sau khi tưới càng lâu, nguyên nhân là do đất có tính bền cao các hạt đất liên kết chặt chẽ và sẽ cần thời gian mưa dài và lượng mưa lớn thì các lực tác động của hạt mưa mới phá vỡ được cấu trúc đất. Kết quả phân tích 20 mẫu đất các loại đất trồng rau màu ở Đồng bằng sông Cửu Long, chỉ có 10% mẫu đất có khả năng không bị đóng váng đối với những trận mưa kéo dài hơn 45 phút, 90% loại đất còn lại sẽ nhanh chóng đóng váng khi trận mưa kéo dài 45 phút.