Chương trình xữ lý số liệu Microsoft Excel 2007 được áp dụng để phân tích và biện luận.
25
CHƯƠNG 3
KẾT QUẢ - THẢO LUẬN 3.1. Đặc tính vật lý
3.1.1. Thành phần cơ giới
Thành phần cơ giới của đất là một đặc tính cơ bản và quan trọng có liên
quan đến tính chất lý học của đất như: dung trọng, độ xốp, độ chặt, khả năng giữ nước, … Có ý nghĩa quan trọng trong vấn đề sử dụng và quản lý đất (Trần Công Tấu, 2005).
Ngoài ra thành phần cơ giới liên quan đến nguồn gốc hình thành đất và độ phì nhiêu đất. Đất có hàm lượng sét cao thì có khả năng giữ chất dinh dưỡng cao. Nếu hàm lượng sét cao, hàm lượng chất hữu cơ thấp và thời gian canh tác lâu thì tình trọng nén dẽ của đất càng dễ xảy ra.
Kết quả phân tích trình bày (Bảng 3.1) cho thấy cả hai điểm đều có hàm lượng sét rất cao chiếm trên 60% ở các cấp độ sâu. Theo tam giác sa cấu đất của USDA thì thành phần cơ giới của hai vị trí nghiên cứu đều là sét. Ta thấy tại hai địa điểm, cấp hạt sét ở Thới Tân cao hơn ở Vị Đông. Và ngược lại cấp hạt thịt ở Vị Đông chiếm cao hơn ở Thới Tân. Phần trâm cấp hạt cát ở hai địa điểm đều thấp. Cấp hạt sét ở hai điểm đều tăng khi xuống tầng dưới, cho thấy sét đã bị trực di khi xuống dưới.
26
Bảng 3.1: Thành phần cơ giới đất tại hai điểm nghiên cứu
Vị trí Tầng (cm) % Cát % Thịt % Sét USDA Thới Tân 0 - 25 0,17 36,31 63,52 Sét 25 - 70 0,60 35,27 64,13 Sét 70 - 110 0.41 34.34 65.25 Sét Vị Đông 0 – 30 0,37 39,45 60,18 Sét 30 - 50 0,74 37,53 61,73 Sét 50 – 110 1,29 35,57 63,14 Sét 110 - 150 2,15 37,79 60,06 Sét
Đối với thành phần cơ giới này thích hợp với việc canh tác lúa đặc biệt là vùng canh tác dựa vào nước trời. Đất sét có khả năng giữ nước cao, khả năng giữ chất dinh dưỡng tốt, trị số CEC cao. Tuy nhiên đất có thành phần cơ giới mịn thì dễ gây sự nén dẽ kết cứng bề mặt của đất do đó khi canh tác màu sẽ không được thuận lợi hơn canh tác lúa. Điều này đã được Brady (1996) chứng minh là phù hợp khi nghiên cứu các nhóm đất trên thế giới.
3.1.2. Dung trọng
Dung trọng của đất là một đặc tính quan trọng để đánh giá độ phì vật lý như tình trạng nén dẽ, độ xốp chiều sâu tầng đất mà rễ có thể phát triển, … và hóa học đất như ước lượng hàm lượng tương đối chất hữu cơ, điều kiện đất có được thoáng khí hay không. Giá trị dung trọng cao hay thấp phụ thuộc vào cấu trúc đất, hàm lượng vật liệu chất hữu cơ, rễ cây trồng và sa cấu (Trần Bá Linh, 2004).
27
Hình 3.1: Đồ thị dung trọng giữa các tầng tại các vị trí nghiên cứu
Kết quả dung trọng tại 2 vị trí khảo sát (Hình 3.1) cho thấy giá trị dung trọng giữa các tầng đất tăng dần theo độ sâu.
Đối với vị trí Thới Tân: Giá trị dung trọng tại 3 tầng 0-25 cm, 25-70 cm và 70-110 cm lần lược là 0,91, 1,28 và 1.14 g/cm3. Với giá trị dung trọng trên cho thấy đất ở Thới Tân có chiều hướng đất bị nén ở tầng bên dưới, chưa thoáng khí tốt, nếu dung trọng này tăng thêm sẽ gây khó khăn trong việc làm đất cũng như sự phát triển của rễ cây trồng.
Đối với vị trí Vị Đông: Giá trị dung trọng tại tầng 0-30 cm, 30-50 cm, 50- 110 cm và 110-150 cm lần lược là 0,7 g/cm3, 0,85 g/cm3, 0,89 g/cm3 và 0,76 g/cm3. Giá trị dung trọng này được đánh giá thấp do trong quá trình canh tác người dân thường xuyên cải tạo đất của mình, sử dụng phân hữu cơ làm cho đất ít bị nén dẽ, giảm dung trọng. Điều này phù hợp với nhận định của Brady (1996), việc canh tác lúa – màu đã làm cho dung trọng của đất không tăng lên đáng kể.
Lý do dung trọng tăng theo độ sâu chủ yếu là: xuống càng sâu, hàm lượng mùn càng giảm hay do quá trình tích tụ các khoảng hổng và các mau quản ở các tầng dưới được tích động do những chất bị rữa trôi từ các tầng trên xuống làm
0 20 40 60 80 100 120 140 160 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 Đ ộ s â u ( cm ) Dung trọng (g/cm3) Thới Tân Vị Đông
28
cho đất càng chặt. Mặt khác, hệ thống rể cây trồng cạn chỉ phát triển ở độ sâu không quá 30 cm, do đó người dân chỉ chú trọng cày xới ở tầng mặt mà không cày xới sâu xuống bên dưới dẫn đến tầng đất bên dưới có khuynh hướng bị nén dẽ cao. Đồng thời trong quá trình làm đất đã làm tăng độ xốp của đất nên dung trọng tại tầng mặt luôn thấp hơn so với tầng đế cày.
Theo Lê văn khoa (2002) dung trọng lớn hơn 1,35 g/cm3 thì sẽ ảnh hưởng xấu đến năng suất cây trồng. Nhìn chung dung trọng của đất tại 2 vùng nghiên cứu không có vấn đề. Tuy nhiên cần có biện pháp cải tạo đất thường xuyên, hợp lý về các mặt như cày xới tăng độ xốp, bón phân hữu cơ để tăng hoạt động của vi sinh vật đất, tăng độ thoáng khí, tăng khả năng phát triển của rễ cây trồng.
Đối với đất lúa nước việc hình thành tầng đế cày sẽ có lợi cho việc canh tác, sẽ hạn chế sự mất nước do trực di, rửa trôi chất dinh dưỡng. Đây là đặc tính rất quan trọng đối với đất sản xuất nông nghiệp dựa vào nước trời. Ở một số nơi người dân còn chủ động tạo ra tầng đế cày đối với việc sản suất lúa nước. Tuy nhiên tầng đế cày cũng sẽ hạn chế sự phát triển sâu hơn của rễ.
3.1.3. Tỷ trọng
Tỷ trọng không phụ thuộc vào kích thước các phần tử đất hoặc lỗ hổng trong đất. Tỷ trọng chỉ phụ thuộc vào thành phần chất hữu cơ trong đất. Giá trị tỷ trọng của đất là một thông số quan trọng giúp chúng ta có thể ước lượng được thành phần khoáng cũng như hàm lượng chất hữu cơ trong đất một cách tương đối. Hầu hết đất có hàm lượng chất hữu cơ cao thường có giá trị tỷ trọng thấp hơn so với đất khoáng sét.
Hình 3.2 trình bày kết quả phân tích tỷ trọng đất tại Thới Tân và Vị Đông. Tỷ trọng ở Thới Tân là 2,43 g/cm3 ở tầng 0-25 cm, 2,55 g/cm3 ở tầng 25-70 cm, 2.61 g/cm3 ở tầng 70-110 cm. Tại Vị Đông, tầng 0-30 cm là 2,27 g/cm3, tầng 30- 50 cm là 2.38 g/cm3, tầng 50-110 cm là 2.42 g/cm3, tầng 110-150 cm là 2.18 g/cm3. Tỷ trọng đất trong khoảng này phù hợp cho sự phát triển của cây trồng. Trong từng vị trí nghiên cứu thì giá trị tỷ trọng ở tầng mặt đều thấp hơn tỷ trọng
29
ở tầng bên dưới nhưng chênh lệch không đáng kể. Điều này phù hợp với nghiên cứu của Nguyễn Thế Đặng , 1999 tỷ trọng của lớp đất mặt nhỏ hơn tỷ trọng của các lớp đất dưới.
Hình 3.2: Đồ thị tỷ trọng giữa các tầng đất tại các vị trí nghiên cứu 3.2. Đặc tính hóa học
3.2.1. Độ chua hiện tại pH H2O
pH đất là chỉ tiêu rất quan trọng liên quan đến độ hữu dụng của dưỡng chất trong đất, vận tốc phản ứng sinh hoá trong đất và hiệu quả của phân bón (Trần Kim Tính, 2003). Thông qua độ pH chúng ta có thể ước đoán được độ phì nhiêu của đất. Việc xác định giá trị pH giúp ta có biện pháp canh tác cũng như cải tạo đất nhằm khắc phục những trở ngại của đất phục vụ cho sản xuất nông nghiệp. pH ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của cây trồng, vi sinh vật đất, vận tốc phản ứng hóa học và sinh hóa trong đất (Trần Thành Lập, 1999).
Phân tích pHH2O (Hình 3.3) ta thấy pHH20 tại Thới Tân ở tầng 0-25cm là 6,3 và ở tầng 25-70cm là 5,9 tại hai tầng này pH được đánh giá là trung bình, phù hơp cho canh tác lúa – màu, trong khi xuống tầng 70-110 cm pH được đánh giá là thấp theo thang đánh giá Washington State University - Tree Fruit Research
0 20 40 60 80 100 120 140 160 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 Đ ộ s â u ( c m ) Tỷ trọng (g/cm3) Thới Tân Vị Đông
30
& Extension Center, 2001. Tại Vị Đông pH biến động từ 3,5 đến 4,7 với kết quả này theo thang đánh giá Washington State University - Tree Fruit Research & Extension Center, 2001 (tỉ lệ đất nước =1/2,5) pHH20 tại Vị Đông được đánh giá là thấp.
Giá trị pH đất thấp có thể do trong quá trình canh tác người nông dân theo thói quen canh tác truyền thống sử dụng chủ yếu là các loại phân bón hóa học làm cho pH thấp. Khi bón phân vô cơ vào đất, các tiến trình hóa học, sinh học và sự hấp thu dinh dưỡng của cây trồng làm gia tăng hàm lượng ion H+ vào trong đất. Theo nghiên cứu của Pettersson và ctv. (1992) để cải thiện các tính chất hóa học của đất phân hữu cơ phải bón liên tục trong nhiều năm. Theo Nguyễn Hữu Chiếm cho rằng trên đất canh tác lúa - màu thì giá trị pH tốt nhất trong khoảng 5,5 - 6,6. Nếu trong điều kiện canh tác tốt với giá trị pH này sẽ cho năng suất cao.
Ta thấy (Hình 3.3) pHH20 tại Vị Đông thấp so với Thới Tân, lý do là đất tại Thới Tân thuộc đất phù sa trong khi đất tại Vị Đông thuộc đất phèn do đó giá trị pH tại Vị Đông nhỏ hơn pH tại Thới Tân.
Hình 3.3: Đồ thị pHH2O giữa các tầng đất tại các vị trí nghiên cứu
0 20 40 60 80 100 120 140 160 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 Đ ộ s â u ( c m ) pHH2O Thới Tân Vị Đông
31
Nhìn chung pH đất tại hai vị trí nghiên cứu đều có thể trồng được lúa và hoa màu, tuy nhiên để có năng suất cao cần bón vôi để nâng cao pH giảm độ chua của đất.
3.2.2. Độ chua tiềm tàng pHKCl
Độ chua tiềm tàng được tính bằng tổng ion H+ tự do và hấp phụ trên bề mặt keo đất. Thông qua giá trị pHKCl biểu thị khả năng gây chua tiềm tàng của đất. pH đất có tầm quan trọng lớn, độ hữu dụng của các dưỡng chất phụ thuộc nhiều vào pH đất.
Hình 3.4 cho thấy pHKCl tại Thới Tân ở tầng 0-25 cm và 25-70 cm lần lược là 5,2 và 4,7 theo thang đánh giá của Ngô Ngọc Hưng - Soil, water, and plant Analysis Labotory, 2004 (tỉ lệ đất/KCl =1/2,5) thì pHKCl được đánh giá ở mức chua vừa, ở tầng 70-110 cm được đánh giá là chua nhiều với giá trị là 3,7.
Tại Vị Đông ở tầng 0-30cm và tầng 30-50 cm là 3,7 và 3,2 được đánh giá là chua nhiều, trong khi tại tầng 50-110 cm và 110-150 cm giá trị pHKCl được đánh giá là rất chua biến động từ 2,4 đến 2,9.
Hình 3.4: Đồ thị pHKCl giữa các tầng đất tại các vị trí nghiên cứu
0 20 40 60 80 100 120 140 160 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 Đ ộ s â u ( c m ) pHKCl Thới Tân Vị Đông
32
3.2.3. Độ mặn đất EC
Trong đất EC cao hay thấp là do sự hiện diện của lượng muối cao hay thấp. Tất cả các chất dinh dưỡng trong đất đều tồn tại dưới dạng các cation, anion dẫn điện nên dựa vào giá trị EC có thể dự đoán sự gia tăng nồng độ các ion trong dung dịch đất. Theo Trần Kim Tính (2003), thông thường ở EC > 4 mmhos/cm hay EC > 4 dS/m sẽ ảnh hưởng đến phần lớn các loại cây trồng.
Độ mặn trong đất làm cản trở quá trình hút nước và dinh dưỡng của cây trồng, làm giảm lượng hữu dụng trong đất, đồng thời phá hũy cấu trúc trong đất (Tất Anh Thư, 2006). Ngoài ra nghiên cứu của Đỗ Thị Thanh Ren (1999) cũng khẳng định rằng các loại đất mặn có lượng muối hòa tan cao, ngay cả đất phèn với sự tham gia các acid đã hòa tan các muối phèn làm nồng độ muối trong đất có thể cao và gây độc cho cây trồng.
Kết quả trình bày ở hình 3.5 cho thấy ở các tầng đất giá trị EC tại Thới Tân biến động từ 0,26 đến 0,46 mS/cm và tại Vị Đông biến động từ 0,58 đến 0,79 mS/cm. Tại hai vị trí nghiên cứu theo thang đánh giá của Westen Agricultural Laboaries, 2002 được đánh giá ở mức không mặn, không ảnh hưởng đến năng suất của cây trồng. EC tại hai vị trí phù hợp cho việc canh tác lúa và các loại hoa màu.
Giá trị EC tại Vị Đông cao hơn giá trị EC tại Thới Tân, nguyên nhân là do Vị Đông có vị trí địa lý gần biển hơn so với Thới Tân, do đó Vị Đông chịu ảnh hưởng của nước biển dẫn tới EC cao hơn Thới Tân.
33
Hình 3.5: Đồ thị EC giữa các tầng đất tại các vị trí vị nghiên cứu 3.2.4. Chất hữu cơ
Chất hữu cơ được xem là thành phần quan trọng nhất, đặc biệt có ý nghĩa đối với độ phì nhiêu của đất. Chất hữu cơ là nguồn cung cấp và là nơi dự trữ dinh dưỡng trong đất. Chất hữu cơ có vai trò quan trọng trong quá trình hình thành đất. Chất hữu cơ ảnh hưởng đến độ xốp, cấu trúc, độ bền của đất.
Hàm lượng chất hữu cơ (Hình 3.6) tại Thới Tân ở tầng 0- 25 cm có giá trị là 4,82 và tầng 25-70 cm là 2,87 và tầng 70-110 cm là 1,83. Tại Vị Đông chất hữu cơ tầng 0-30 cm là 6,53 và ở tầng 30-50cm là 4,93, tầng 50-110 cm và tầng 110-150 cm là 1,95 và 1,15. Như vậy theo thang đánh Metson, 1961 thì chất hữu cơ tại Thới Tân được đánh giá là trung bình ở tầng mặt 0-25 cm và rất thấp ở tầng 70-100 cm. Tương tự, tại Vị Đông chất hữu cơ được đánh giá là trung bình và thấp ở tầng 0-30 cm và 30-50 cm, tại 2 tầng bên dưới (tầng 50-110 cm và 110-150 cm) được đánh giá là rất thấp.
Chất hữu cơ trong đất có được là do quá trình tích lũy lâu dài của đất. Trong quá trình canh tác, nếu lượng chất hữu cơ thêm vào đất nhỏ hơn lượng chất hữu cơ mất đi từ đất thì chất hữu cơ trong đất bị mất đi dần và ngược lại. Chất hữu cơ rất quan trọng trong đất vì nó làm thay đổi rất lớn các đặc tính khác của đất như: pH, CEC, tính đệm, hoạt động của vi sinh vật (khoáng hóa) và các
0 20 40 60 80 100 120 140 160 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 Đ ộ s â u ( c m ) EC (mS/cm) Thới Tân Vị Đông
34
đặc tính vật lý đất. Chất hữu cơ còn là nguồn dinh dưỡng, chất kích thích sinh trưởng. Qua khảo sát thực tế tại nhiều nơi cho thấy rơm rạ sau khi thu hoạch được nông dân rải đều ra để đốt. Điều này làm cho hàm lượng chất hữu cơ trong đất ngày càng giảm dần.
Hình 3.6: Đồ thị hàm lượng chất hữu cơ tại các vị trí nghiên cứu
Nhìn chung tại hai vị trí khảo sát thì chất hữu cơ ở tầng mặt luôn cao hơn tầng dưới. Nguyên nhân do chất hữu cơ được cung cấp cho tầng mặt từ xác bả thực vật trong quá trình canh tác. Từ đó, cần có biện pháp canh tác kết hợp với việc sử dụng phân hữu cơ trong sản xuất nhằm cải thiện thành phần hữu cơ trong đất, tăng độ tơi xốp, cải thiện cấu trúc đất.
3.2.5. Dung tích hấp phụ cation (CEC – cation exchange capacity)
CEC của một loại đất được xác định bời hàm lượng các loại keo khác nhau có trong đất và bởi CEC của bản thân các loại keo đất này. Do đó đất cát có hàm lượng CEC thấp hơn đất có hàm lượng sét cao, vì trong đất cát hàm lượng sét và chất hữu cơ thường thấp. CEC là một chỉ tiêu quan trọng về độ phì nhiêu của đất. Đất có hàm lượng chất hữu cơ cao, CEC thường cao và khả năng giữ chất