Các yếu tố bất lợi chính của đất phèn này là pH thấp, nhôm và sắt hòa tan trong dung dịch đất cao, ảnh hưởng bất lợi đến sự sinh trưởng và năng suất cây trồng (Foy, 1988; Hanhart, 1993).
+ pH đất: pH đất thấp gây ảnh hưởng trực tiếp đến sự hấp thu các dưỡng chất làm ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của cây trồng. Quan trọng nhất là pH đất thấp đưa đến nồng độ Fe, Al, Mn rất cao gây ngộ độc cho cây trồng. Mặt khác, pH đất thấp làm giảm đáng kể độ hữu dụng của N, P, Ca, Mg trong đất, gây thiếu dinh dưỡng nếu không được cải thiện pH và không cung cấp bổ sung các dưỡng chất này. pH đất có ảnh hưởng gián tiêp đến sự hòa tan Al3+, Fe2+, Fe3+ và độ hữu dụng của lân. Ở pH nước < 3,5 hoặc 4 thì cây lúa bị ảnh hưởng bởi nồng độ H+, tuy nhiên trên đồng ruộng độ độc do Al3+ là chủ yếu (Van Breemen, 1978; Van Breemen và M. V. Mensvoort, 1982; Dent, 1986). Theo Brinkman et al., (1993) pH 3,0-3,5 (đất và nước tỷ lệ 1:1 ủ từ vài tuần đến sáu tháng) thì xác định là đất phèn tiềm tàng ảnh
13
hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Tuy nhiên theo một số tác giả khác như Van Breemen và Mensvoort (1982) pH 3,5; Dent (1986) lại xác định khoảng pH là bằng 4,0.
+ Độc chất nhôm: Độc chất nhôm là trở ngại rất quan trọng ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và năng suất của cây trồng. Đất phèn có pH đất thấp, nồng độ ion H+, Fe, Al3+ cao, nhôm bị thủy phân phóng thích ion H+ làm đất càng chua hơn (Van Breemen, 1978). Sự hòa tan nhôm tùy thuộc vào pH của môi trường, pH càng thấp thì nhôm hòa tan càng nhiều (Bloomfield et al., 1973). Sự vượt quá nồng độ Al3+
hòa tan trong dung dịch đất là nguyên nhân gây ra bởi pH thấp hơn 5. Nồng độ Al hòa tan vượt quá 10-50 ppm có thể gây độc cho cây trồng, tùy thuộc vào giống và giai đoạn sinh trưởng của cây trồng (Van Breemen, 1993). Độc chất nhôm là yếu tố chính giới hạn sinh trưởng và phát triển của cây trồng trên đất phèn (Kamprath, 1984). Khi pH > 5 nhôm hòa tan trong dung dịch đất tăng, pH dung dịch đất giảm (Urich, 1980), Al3+ là độc chất quan trọng trong dung dịch đất, nếu đất có hàm lượng chất hữu cơ cao, độc chất nhôm có thể giảm (Berggren, 1990).
+ Sự thiếu lân: Trong đất chua, hàm lượng các ion Fe, Al va Mn cao, chúng phản ứng nhanh chóng với ion H2PO4- tạo thành hợp chất lân không hòa tan (Võ Thị Gương và ctv., 1994; Võ Thị Gương và ctv., 1995; Trần Kim Tính, 1999). Hàm lượng lân dễ tiêu trong đất phèn rất thấp do chúng dễ bị cố định dưới dạng các hợp chất khó tan (Võ Thị Gương và ctv., 1994). Đặc tính cố định lân của đất tùy thuộc vào pH, hàm lượng Fe, Al, chất hữu cơ, thành phần khoáng và trạng thái oxy hóa khử của đất, ở trạng thái oxy hóa cố định nhiều lân hơn ở điều kiện khử do lượng nhôm trong đất cao hơn. Theo Trần Kim Tính (1999), sự cầm giữ lân bởi các thành phần khoáng của đất phèn thường là kết quả từ các phản ứng của ion phosphste với sắt, nhôm và có thể là với khoáng sét silicate.
+ Ngộ độc sắt: Hàm lượng sắt trung bình trong đất, trầm tích và đá chiếm khoảng 5%. Hầu hết sắt trong đất hiện diện dưới dạng oxyt sắt, màu sắt đặc trưng ở trong đất là màu nâu, đỏ và vàng. Nồng độ Fe2+ cao gây ngộ độc cho cây: nồng độ Fe2+
hòa tan vượt quá 300-400 ppm gây độc cho cây. Nồng độ sắt tới ngưỡng gây độc trong dung dịch thay đổi tùy theo pH đất, khoảng 100 ppm ở pH 3,7 và 300 ppm hoặc cao hơn ở pH 5,0 (Tadano và Yoshida, 1978; Yoshida, 1981). Qua nhiều kết quả nghiên cứu về nồng độ Fe2+ gây độc đối với cây rất biến động, ở nồng độ 45 ppm đã gây độc cho lúa (Baba, 1958; Tadano et al., 1978). Nồng độ Fe2+ cao gây độc cho cây, nồng độ Fe2+ hòa tan vượt quá 300-400 ppm gây độc cho lúa. Nồng độ này thường ít tìm thấy đất Sunfaquepts ngập nước (Van Breemen, 1978). Trên đất phèn tốc độ gia tăng pH chậm mặc dù nồng độ Fe2+ tăng cao, điều này có thể do khả năng đệm của các loại đất này cao.
14