1.1.2 .Quỏ trỡnh phong hoỏ đỏ hỡnh thành đất
4.3. Đất lỳa nước Việt Nam
4.3.1. Đặc điểm hỡnh thành, phõn bố và tớnh chất
4.3.1.1. Đặc điểm hỡnh thành, phõn bố
Đất lỳa nước của Việt Nam chủ yếu phõn bố ở đồng bằng chõu thổ Bắc Bộ, đồng bằng sụng Cửu Long, đồng bằng ven biển miền trung và rải rỏc ở miền nỳi.
Đất lỳa nước được hỡnh thành chủ yếu do sản phẩm bồi tụ thụng qua dũng chảy của cỏc sụng suối và súng biển (đất thuỷ thành).
- Địa hỡnh nhỡn chung là bằng phẳng, trừ một số bậc thềm phự sa cổ, bậc thềm sụng mới và bậc thềm biển. Bản thõn đất đồng bằng sau những vận động địa chất trở thành những vựng khụng bằng phẳng. Sau đú do quỏ trỡnh bồi tụ, cỏc sản phẩm phự sa bồi lấp những chỗ trũng tạo lờn những vựng đất bằng phẳng hơn.
- Khớ hậu ụn hoà hơn vựng đồi nỳi nhưng chịu nhiều giú bóo hơn, do gần biển, địa hỡnh bằng phẳng và ớt rừng.
- Thực bỡ vựng này chủ yếu là cõy lương thực thực phẩm.
- Một tớnh chất điển hỡnh của đất lỳa nước là hiện tượng glõy, đa số đất lỳa nước bị glõy, cú nơi bị nặng như vựng chiờm trũng hay vựng sỳ vẹt.
Quỏ trỡnh glõy hoỏ:
Điều kiện để hỡnh thành glõy ở tầng tớch tụ là đất thừa ẩm do nước ngầm nụng hoặc nước bề mặt lưu trữ thường xuyờn.
Bản chất của quỏ trỡnh này thực chất là trong điều kiện ngập nước yếm khớ, thiếu O2, cỏc hợp chất khoỏng, đặc biệt là Fe2O3 bị khử từ Fe3+ chuyển thành Fe2+. Song song với nú, cỏc hợp chất hữu cơ bị phõn giải trong điều kiện khử cú sự tham gia của vi sinh vật yếm khớ. Khi ngập nước lõu dài hay đất luụn thừa ẩm thỡ Fe2+ sẽ cựng với silicat và khoỏng sột tỏi tổng hợp ra nhụm silicat thứ sinh, trong đú sắt nằm ở dạng hoỏ trị 2. Cỏc khoỏng mới này cú màu xỏm xanh thộp nguội rất đặc trưng, người ta gọi đú là tầng glõy. Nếu điều kiện thừa ẩm khụng kộo dài thỡ ớt hỡnh thành glõy mà hỡnh thành cỏc vệt glõy trong đất. Như vậy tuỳ điều kiện khỏc nhau mà hỡnh thành nờn tầng lõy nụng hay sõu khỏc nhau. Thụng thường đất ở vựng chiờm trũng hay đất trồng lỳa nước 2 vụ cú thành phần cơ giới nặng thỡ tầng glõy rất nụng (cú khi nằm sỏt tầng canh tỏc). Trờn những chõn đất phự sa trồng lỳa nước lõu ngày do hiện tượng glõy đó làm cho màu sắc lớp canh tỏc nhạt dần từ nõu tươi sang nõu nhạt vỡ Fe2+ và Mn2+ bị rửa trụi. ở những chõn đất bậc thang, do hiện tượng rửa trụi cỏc chất này làm đất dưới tầng đế cày chuyển sang màu xỏm trắng hẳn. Sản phẩm của quỏ trỡnh glõy là đất chứa nhiều H2S, FeS, CH4 v.v... Vỡ vậy nếu tầng glõy nụng thỡ đất thường dớnh dẻo, chặt, bớ, thiếu kết cấu và cõy trồng dễ bị ngộ độc. Hiện nay người ta dựng tầng glõy làm căn cứ để phõn loại đất ruộng vỡ nú ảnh hưởng mạnh đến cỏc tớnh chất cơ bản khỏc của đất.
Trong quỏ trỡnh trồng lỳa nước, cỏc hoạt động trồng trọt của con người như làm đất, bố trớ cõy trồng, bún phõn, tưới tiờu.v.v... đó làm thay đổi những tớnh chất ban đầu của đất. Tất nhiờn cỏc yếu tố phỏt sinh như mẫu chất, thời gian, địa hỡnh cũng cú những ảnh hưởng nhất định.
Đất lỳa nước cú 3 dạng là: - Đất phự sa trồng lỳa nước
- Đất Feralit biến đổi do trồng lỳa nước - Đất lỳa nước vựng trũng.
Đất lỳa nước ở cỏc tỉnh trung du và miền nỳi phớa Bắc được phõn ra: - Đất phự sa sụng suối trồng lỳa nước
- Đất dốc tụ thung lũng trồng lỳa nước - Đất Feralit biến đổi do trồng lỳa nước.
4.3.1.2.Tớnh chất đất lỳa nước
Trải qua quỏ trỡnh canh tỏc trong điều kiện ngập nước, đa số đất lỳa nước cú phõn tầng rừ.
Đất lỳa nước cú cỏc tầng cơ bản như sau:
* Tầng canh tỏc - Ac
Tầng canh tỏc cú 2 lớp là:
- Lớp oxy hoỏ, cũn gọi là lớp bựn lỏng dày vài milimet, bao gồm cỏc hạt cơ giới rất nhỏ nờn cú thể kết thành vỏng khi cạn nước. Đõy là lớp luụn ở trạng thỏi oxy hoỏ (Eh: 250 – 400mV), vỡ vậy chất hữu cơ ở đõy được phõn giải mạnh.
- Lớp khử oxy, cũn gọi là lớp bựn nhóo. Do bị ngập nước và xỏc hữu cơ phõn giải trong điều kiện yếm khớ nờn Eh thấp (xung quanh 200mV).
Tầng Ac cú thể dày từ 8 - 20 cm.
* Tầng đế cày - P
Là tầng đất chặt ở dưới tầng canh tỏc. Tầng P dày khoảng 8 – 10 cm, được hỡnh thành do quỏ trỡnh trồng lỳa lõu đời. Khi làm đất trong điều kiện ngập nước, cỏc hạt sột sẽ lắng xuống cộng với sức nộn của cụng cụ làm đất và đi lại của gia sỳc và con người. Quỏ trỡnh trồng lỳa nước càng lõu đời thỡ tầng đến cày càng rừ và mỏng dần đến ổn định khoảng 6 – 10 cm. Đối với đất lầy thụt, đất mới khai phỏ trồng lỳa nước hoặc đất phự sa được bổi đắp thường xuyờn cú thể khụng cú tầng đế cày.
Sự hỡnh thành tầng đế cày cú ý nghĩa quan trọng đối với độ phỡ đất lỳa nước. Vỡ tầng đế cày ngăn cản sự thấm nước quỏ nhanh giỳp đất giữ nước tốt, ngăn cản sự rửa trụi cỏc chất dinh dưỡng ở tầng canh tỏc v.v... Nhưng nếu tầng đế cày quỏ chặt thỡ nước thấm bị trở ngại, một số hợp chất sản sinh trong quỏ trỡnh thu hỳt dinh dưỡng của rễ lỳa bị tớch đọng lại làm thay đổi mụi trường sống của vi sinh vật tầng canh tỏc, từ đú ảnh hưởng xấu đến sự hoạt động của bộ rễ lỳa.
* Tầng tớch tụ - B
Tầng tớch tụ được hỡnh thành do sự tớch tụ cỏc vật chất rửa trụi từ tầng trờn xuống. Màu sắc thường loang lổ đỏ, vàng, trắng, đen... do vệt rửa trụi Fe, Mn, và sột.
Tầng tớch tụ cú quan hệ đến độ phỡ của đất lỳa nước thể hiện ở độ dày và khả năng tớch luỹ cỏc vật chất: Càng dày, càng rừ thỡ mức độ thuần thục của đất lỳa càng cao. Tuy nhiờn nếu tầng này quỏ dày thỡ đồng nghĩa với việc tầng glõy ở quỏ sõu, thể hiện chế độ nước khụng đảm bảo thường xuyờn cho lỳa.
* Tầng glõy - G: Tầng glõy được hỡnh thành do ảnh hưởng thường xuyờn của mực nước ngầm. Tầng glõy thường cú màu sắc xanh xỏm (xanh thộp nguội), xanh lơ. Nếu đất thoỏt nước tốt cú thể xuất hiện thờm vệt đỏ, vàng. Tầng glõy cú Eh rất thấp, do tớch luỹ cỏc hợp chất khử.
Mực nước ngầm càng cao thỡ tầng glõy càng nụng, nú cú thể lờn đến tầng canh tỏc và như vậy sẽ ảnh hưởng xấu đến đất lỳa nước. Ngược lại tầng G mà quỏ sõu thỡ ảnh hưởng đến khả năng cung cấp nước. Theo nhiều kết quả nghiờn cứu cho thấy tầng glõy ở sõu 60-80cm là tốt nhất.
* Tầng gốc - C: Đõy là tầng cú trước khi cú sự canh tỏc lỳa. Tầng này ớt bị ảnh hưởng của canh tỏc lỳa và cũng ớt cú liờn quan với độ phỡ của đất lỳa.
Một số tớnh chất đất lỳa nước: - Thành phần cơ giới
Trong điều kiện cú nước, cõy lỳa cú thể sinh trưởng phỏt triển trờn cỏc loại đất cú thành phần cơ giới khỏc nhau, nhưng thành phần cơ giới đất thớch hợp nhất cho lỳa nước là thịt (cú thể thịt trung bỡnh, thịt nhẹ, thịt nặng). Vỡ lỳa nước cần đất cú tớnh giữ nước nhưng cũng cần cú tớnh thấm nước nhất định (Bảng 5.6).
Tuy nhiờn, trong thực tế người ta vẫn cú thể đạt năng suất lỳa cao trờn đất cỏt, trong điều kiện thõm canh tốt.
Trong quỏ trỡnh canh tỏc ở điều kiện ngập nước cỏc hạt kết lớn sẽ bị phỏ vỡ thành hạt kết bộ cú kớch thưúc 0,25 - 0,005 mm - đú là vỡ hạt kết. Nếu đất lỳa cú kết cấu tốt dự hạt kết bị phỏ vỡ mạnh thỡ phần lớn cũng dừng lại ở kớch thước vi hạt kết chứ khụng thể phỏ vỡ đến kớch thước hạt đơn. Vỡ thế khi đỏnh giỏ kết cấu đất lỳa nước người ta thường căn cứ vào tỷ lệ vi hạt kết. Cỏc tỏc giả Trung Quốc cho rằng đất lỳa tốt thường chứa trung bỡnh 20 - 27 % vi hạt kết.
Bảng 5.6: Thành phần cơ giới đất một số hạng đất
Hạng đất Sột (%) Limon nhỏ (%) Limon trung bỡnh (%) Cỏt (%)
S1 25 - 65 20 - 60 10 – 25 2 - 10
S2 15 - 30 25 - 40 15 – 35 20 - 40
S3 5 - 30 5 - 20 15 – 40 35 - 70
(Nguyễn Thế Đặng và Cs, 2008)
- Tớnh thấm nước
Đất lỳa cần cú tớnh giữ nước tốt nhưng cũng cần cú tớnh thấm để đổi mới hoàn cảnh dinh dưỡng cho tầng canh tỏc. Như vậy độ chặt của tầng đế cày cú vị trớ rất quan trọng, nếu tầng đế cày quỏ chặt thỡ đất bị bớ, nếu quỏ xốp thỡ thấm nước nhanh mất nước nước, mất dinh dưỡng theo tầng sõu. Theo tài liệu của Nhật Bản thỡ tốc độ thấm nước ở ruộng lỳa năng suất cao là 2,3 - 2,5 cm/ngày. Cũn Việt Nam một số tỏc giả cho rằng tốc độ thấm nước 2 - 3 cm/ngày là tốt nhất.
- Trạng thỏi oxy hoỏ khử
Đất lỳa nước thường ở trạng thỏi ẩm và cú lỳc khụ vỡ vậy trạng thỏi oxy hoỏ - khử khỏ phức tạp. Eh của vựng rễ lỳa bao giờ cũng cao hơn vựng xa rễ.
Eh cũn phụ thuộc vào thời kỳ sinh trưởng của lỳa, thụng thường càng về thời kỳ cuối Eh càng tăng. Ngoài ra Eh của đất lỳa cũn chịu ảnh hưởng của biện phỏp cày sõu, bún phõn, mật độ cấy v.v...
- Trạng thỏi Fe, Al và Mn
Ở tầng canh tỏc, do quỏ trỡnh khử là phổ biến nờn cỏc hợp chất Fe, Al và Mn ở dạng khử đó làm thay đổi màu sắc của tầng này. Ở những vựng đất lỳa cú mực nước ngầm cao thường xuất hiện hiện tượng lỳa bị vàng, khụng đẻ nhỏnh được, đú là do cỏc chất khử trờn cú hàm lượng vượt quỏ ngưỡng, gõy độc đối với rễ lỳa. Khi ta thỏo nước, làm cỏ sục bựn và phơi ruộng thỡ cỏc chất khử trờn bị oxy hoỏ và làm giảm tớnh độc cho cõy.
Tuy nhiờn đất lỳa cũng cần một lượng nhất định Fe và Mn, một phần cung cấp cho lỳa, phần khỏc chỳng tham gia vào khử độc H2S... ở đất lỳa một vụ, Fe và Mn thường leo lờn theo mao quản vào lỳc khụng trồng lỳa gõy nờn hiện tượng kết von đỏ ong.
- Trạng thỏi pH và cỏc chất dinh dưỡng
Cõy lỳa nước cú thể sống trong mụi trường pH biến động từ 4-9, sống bỡnh thường ở pH = 5-8, nhưng sinh trưởng và phỏt triển thớch hợp nhất ở pH = 6-7. Cỏc tỏc giả Trung Quốc cho rằng pH đất lỳa Trung Quốc xung quanh 5,6 sẽ cho năng suất cao nhất. Đất Việt Nam pH xung quanh 5,9 cho năng suất cao nhất, ở khu vực đồng bằng sụng Hồng.
Trờn cơ sở tổng kết cỏc kết quả nghiờn cứu và kinh nghiệm của nụng dõn chỳng ta cú thể nờn lờn một số đặc trưng cơ bản của đất lỳa tốt cú năng suất cao và ổn định như sau:
* Về hỡnh thỏi phẫu diện:
Nếu cú 4 tầng, tầng canh tỏc phải dày 15-18cm, màu xỏm đen hoặc nõu đen. Tầng đế cày xuất hiện rừ, khụng quỏ chặt, quỏ dày (10cm). Tầng tớch tụ cú màu nõu, nõu vàng. Tầng glõy phải sõu hơn 60cm.
* Về lý tớnh:
Thành phần cơ giới thớch hợp nhất là đất thịt nhẹ đến thịt trung bỡnh (sột vật lý từ 20–60 %), khụng cú tớnh nổi bựn hoặc lắng quỏ mạnh, tốc độ thấm nước khoảng 2 cm/ngày hoặc trong điều kiện trời nắng liờn tục nếu tưới sõu 20cm phải giữ được nước 7- 10 ngày.
* Về hoỏ tớnh:
Phản ứng của đất từ chua ớt đến gần trung tớnh, pH từ 5,5 - 7,0; mựn > 1,5 %; N % >0,12; P2O5 %>0,1; K2O %>0,35; CEC >10me/100g đất, V > 50. %