Tính thấm nước
Tính thấm nƣớc của đất chính là quá trình đất tiếp nhận nƣớc và để cho nƣớc vận chuyển tự do trong đất. Đây là một tính chất quan trọng của đất có liên quan đến hàng loạt tính chất khác nhau của đất.
Tính thấm nƣớc của đất giúp phân phối lại chất dinh dƣỡng trong đất đồng thời rửa trôi các chất độc hại xuống sâu. Tuy nhiên đấy cũng là quá trình rửa trôi các dinh dƣỡng xuống tầng sâu đặc biệt là các chất khoáng dễ tan linh động nhƣ NO3, K+, Na+,…
Quá trình thấm nƣớc trong đất giúp cho quá trình trao đổi khí giữa không khí đất và không khí khí quyển diễn ra một cách thuận lợi. Nhƣ ta đã iết đất và không khí đƣợc chứa chung trong các khe hở của đất, khi nƣớc thấm dần xuống chiếm hoàn toàn chỗ của không khí trong các khe hở và đẩy không khí ra ngoài khí quyển. Tuy nhiên, nƣớc không tồn tại lâu trong đất mà di chuyển nhanh xuống nƣớc ngầm trả lại chỗ cho không khí từ khí quyển di chuyển vào. Quá trình này làm thay đổi cơ ản thành phần không khí đất theo hƣớng tăng nồng độ oxy và giảm nồng độ CO2. Song song với quá trình này, nƣớc còn hòa tan và vận chuyển một lƣợng không khí nhất định vào đất.
Quá trình thấm nƣớc vào đất khi mƣa, đặc biệt với đất vùng đồi núi, là quá trình giảm nƣớc chảy bề mặt hạn chế xói mòn đất.
Đất càng có cấu trúc, có nhiều đoàn lạp bền trong nƣớc sẽ có tính thấm tốt. Tuy nhiên, nƣớc thấm vào đất nhờ trọng lực của mình theo những lỗ hổng trong đất, đồng thời bị kéo về các phía, các hƣớng khác nhau do ảnh hƣởng của năng lƣợng bề mặt, lực hút của đất và hiện tƣợng mao quản. Cần phân biệt hai quá trình: quá trình thấm ƣớt và quá trình thấm lọc. Quá trình thấm ƣớt là quá trình mà nƣớc tiếp nhận khi đất còn trong trạng thái khô hoặc chƣa ão hòa nƣớc. Quá trình thấm lọc là quá trình tiếp theo sau quá trình thấm ƣớt khi đã ão hòa nƣớc hoàn toàn (Trần Kông
15
Tính chất giữ nước của đất
Thể hiện khả năng của đất có thể hút nƣớc, thấm nƣớc đồng thời giữ lại nƣớc trong đất. Các loại đất khác nhau về thành phần cơ giới, số lƣợng và chủng loại keo, hàm lƣợng mùn, kết cấu đất sẽ giữ đƣợc lƣợng nƣớc trong đất khác nhau. Thƣờng đất giàu mùn, đất có hàm lƣợng sét cao, có kết cấu tốt thì khả năng giữ nƣớc tốt và ngƣợc lai. Để biểu thị lƣợng nƣớc giữ lại trong đất, ngƣời ta dùng khái niệm về độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm tƣơng đối.
Khả năng giữ nƣớc lại cho đất trong điều kiện có dòng chảy tự do về phía dƣới gọi là khả năng giữ nƣớc của đất (Trần Kông Tấu, 2005). Số lƣợng nƣớc đƣợc cất giữ lại trong những điều kiện nhƣ vậy đặc trƣng ằng độ giữ ẩm. Độ giữ ẩm tính bằng % so với trọng lƣợng đất khô hoặc tính bằng % so với thể tích bằng cách lấy % trọng lƣợng đất khô nhân với dung trọng đất.
Khả năng giữ nƣớc và độ trữ ẩm (còn gọi là ẩm dung hay sức chứa ẩm) là một trong những chỉ số rất quan trọng đối với độ phì nhiêu của đất. Nhờ tính chất này mà đất có thể giữ lại một lƣợng nƣớc dự trữ, cung cấp cho cây trồng vào thời kì khô hạn.
Độ trữ ẩm (sức chứa nước)
Độ trữ ẩm đƣợc chia làm các dạng sau:
Độ trữ ẩm hấp phụ cực đại: là đại lƣợng nƣớc lớn nhất mà đất giữ lại nhờ lực hấp phụ, hoặc nói một cách khác là lƣợng nƣớc lớn nhất của nƣớc liên kết chặt.
Độ trữ ẩm phân tử cực đại: là lƣợng nƣớc lớn nhất đƣợc giữ lại trong đất nhờ lực mao quản. Độ trữ ẩm này phụ thuộc vào bề dày của lớp mao quản và phụ thuộc vào độ sâu của mực nƣớc ngầm. Chính vì vậy trị số này không đƣợc công nhận là một hằng số, nó chỉ là một biến số (Trần Văn Chính, 2006).
Độ trữ ẩm cực đại (độ trữ ẩm chung, độ trữ ẩm đồng ruộng, ẩm dung đồng ruộng…): là lƣợng nƣớc lớn nhất mà đất giữ lại đƣợc sau khi nƣớc trọng lực đã rút chảy, không có hiện tƣợng bốc hơi và không có hiện tƣợng dâng mao quản từ dƣới mạch nƣớc ngầm lên.
Độ trữ ẩm toàn phần: là lƣợng nƣớc lớn nhất mà đất giữ lại đƣợc khi tất cả các tế khổng trong đất đều bảo hòa nƣớc. Lúc này trong đất chứa tất cả các dạng nƣớc: nƣớc tinh thể, nƣớc liên kết, nƣớc mao quản, nƣớc trọng lực. Ở trạng thái nhƣ vậy, độ trữ ẩm toàn phần bằng độ xốp đất. Trƣờng hợp trong đất xuất hiện không khí ẩm thì độ trữ ẩm toàn phần thƣờng nhỏ hơn độ xốp.
Chúng ta cần phân biệt gữa “độ trữ ẩm” và “độ ẩm”. Độ trữ ẩm thể hiện khả năng giữ nƣớc của đất. Các loại đất khác nhau, khả năng chứa ẩm cũng khác nhau.
16
Độ trữ ẫm là một hằng số nƣớc, còn độ ẩm là một biến số, trị số này thay đổi phụ thuộc vào thời tiết, thời gian (Nguyễn Thế Đặng, 2006).
Cách biểu thị ẩm độ đất
Độ ẩm đất là khái niệm biểu thị mối quan hệ giữa nƣớc trong đất với đất. Nói cách khác, độ ẩm biểu thị mức độ chứa nƣớc của đất. Độ ẩm đất đƣợc dùng để xác định lƣợng nƣớc trong đất, lƣợng nƣớc tƣới và thời điểm tƣới để điều tiết lƣợng nƣớc cho cây trồng. Ta có một số cách biểu thị độ ẩm của đất nhƣ sau:
Ẩm độ theo khối lƣợng: (Wm)
Wm(%) = (Mw/Msd)*100
Trong đó:
Wm: ẩm độ đất tính theo khối lƣợng, (%) Mw: khối lƣợng nƣớc, (g)
Msd: khối lƣợng đất khô kiệt, (g) Ẩm độ đất theo thể tích: (Wv)
Wv(%) = Wm(%)*pb
Trong đó:
Wv: ẩm độ đất tính theo thể tích, (%) pp: dung trọng của đất
Ngoài ra, ẩm độ đất theo thể tích còn đƣợc tính theo công thức:
Θt = (W1 – W2)/V
Trong đó:
Θt: lƣợng ẩm độ tính theo thể tích (cm3
nƣớc cho mỗi cm3 đất) W1: trọng lƣợng của vòng chứa + đất ẩm, (g)
W2: trọng lƣợng của vòng chứa + đất khô, (g) V: thể tích của vòng, (cm3)
Mỗi tầng đất, loại đất có khả năng giữ nƣớc khác nhau, quan trọng nhất là sa cấu, cấu trúc và độ xốp của đất. Lƣợng nƣớc lớn nhất mà đất có khả năng giữ đƣợc là “lƣợng nƣớc thủy dung”, hay còn gọi là ẩm độ thủy dung (soil water content at field capacity) – FC, lƣợng nƣớc này phụ thuộc vào trạng thái tự nhiên của đất, thƣờng xuất hiện sau khi mƣa hoặc tƣới nƣớc 2 ngày.
Lƣợng nƣớc nhỏ nhất đƣợc giữ lại trong đất mà rễ cây trồng không có khả năng hấp thụ đƣợc gọi là “lƣợng nƣớc điểm héo” hay còn gọi là ẩm độ diểm héo (soil water content at wilting point) – PWP, lƣợng nƣớc này lệ thuộc vào sa cấu đất. Cây
17
trồng sẽ bị héo tạm thời nếu nhƣ không đƣợc cung cấp nƣớc cây sẽ chết (Nguyễn Mỹ
Hoa và ctv, 2012).
Lƣợng nƣớc hữu dụng (availa le soil water content) là lƣợng nƣớc khác biệt giữ lƣợng nƣớc thủy dung và lƣợng nƣớc điểm héo. Trong trƣờng hợp ình thƣờng đất thịt có lƣợng nƣớc hữu dụng cao nhất và đất cát có lƣợng nƣớc hữu dụng thấp nhất.
Cây trồng hấp thu nƣớc từ rễ và thoát nƣớc qua lá. Sự di chuyển của nƣớc từ đất đến rễ và vào cây trồng và qua lá thông qua chuổi biến thiên thế năng: đất-cây trồng-khí quyển. Tùy thuộc vào sa cấu, cấu trúc đất, tế khổng và lực giữ nƣớc của nền đất mà tổng lƣợng nƣớc đƣợc trữ trong đất nhiều hay ít khác nhau cho sự sinh trƣởng và phát triển cấy trồng (Nguyễn Mỹ Hoa và ctv, 2012).