1.1.2 .Quỏ trỡnh phong hoỏ đỏ hỡnh thành đất
3.4. Dung dịch đất
3.4.4. Bún vụi cải tạo đất chua
Nước ta khớ hậu nhiệt đới núng ẩm do vậy quỏ trỡnh tớch luỹ Fe, Al tương đối (quỏ trỡnh feralit) trong quỏ trỡnh hỡnh thành đất, quỏ trỡnh tớch luỹ Fe, Al tuyệt đối trong quỏ trỡnh phỏt triển của đất và quỏ trỡnh phõn giải chất hữu cơ trong điều kiện yếm khớ đó tạo ra tớnh chua cho đa số cỏc loại đất như đất đồi nỳi, đất bạc màu, đất trũng...
Biện phỏp kỹ thuật cải tạo đất chua bằng bún vụi vừa mang lại hiệu quả kinh tế cao, vừa gúp phần duy trỡ nõng cao độ phỡ nhiờu của đất.
Lợi ớch của bún vụi
Lợi ớch trước tiờn và quan trọng nhất của bún vụi là làm tăng sinh trưởng và năng suất của cõy trồng. Qua cỏc thớ nghiệm và thực tiễn bún vụi ở Việt Nam, bún vụi được xem vừa như một biện phỏp cải tạo đất, vừa như một biện phỏp kỹ thuật cú hiệu quả nhanh bằng tăng năng suất cõy trồng đặc biệt ở những loại đất cú độ chua cao. Do vậy năng suất và sinh trưởng của cõy là phản ỏnh hiệu quả tổng hợp của bún vụi. Nếu xột từng mặt, cú thể thấy hiệu quả của bún vụi qua cỏc khớa cạnh sau:
- Bún vụi khử chua cho đất đồng nghĩa với việc làm giảm tớnh độc của mangan và nhụm di động trong đất. Ở nước ta cỏc kết quả nghiờn cứu về ảnh hưởng của nhụm hoà tan với cõy trồng cũn ớt, một số tỏc giả cũng kết luận về ảnh hưởng xấu của nhụm tới sinh trưởng của một số loại cõy. Nhiều kết quả nghiờn cứu về nhụm hoà tan trong đất của cỏc tỏc giả nước ngoài cho thấy nhụm cú ảnh hưởng tới sự phõn chia tế bào của rễ, giảm tỉ lệ hụ hấp của rễ, ảnh hưởng tới hoạt động cuả một số loại enzim, tớnh thấm của màng tế bào và khả năng của rễ hấp thu cỏc cation khỏc như Ca2+ , Mg2+ … Ảnh hưởng xấu của nhụm hoà tan trong đất thể hiện rừ trong việc cố định lõn làm giảm lượng lõn rễ tiờu trong đất.
- Ngoài làm giảm cỏc chất độc trong đất, bún vụi cũn huy động chất dinh dưỡng trong đất.
Trước tiờn bún vụi cú ảnh hưởng đến cõn bằng cation giữa keo đất và dung dịch đất. Cation Ca2+ trong vụi sẽ trao đổi và đẩy cỏc cation dinh dưỡng như NH+
4 , K+ trờn bề mặt keo đất và đẩy cỏc cation này từ bề mặt keo ra dung dịch để cung cấp chất dinh dưỡng cho cõy như phản ứng sau:
NH4+ Ca2+
KĐ. + Ca2+ KĐ. + NH4+ + K+
K+
Ngoài ra Ca2+ trong vụi cũn làm nhiệm vụ nõng cao chất lượng của cỏc cation trờn bề mặt keo như giảm độ chua tiềm tàng bằng việc đẩy nhụm ra ngoài dung dịch và kết tủa nhụm hoặc đẩy Na+ ở đất mặt ra dung dịch.
Al3+ Ca2+ KĐ. + Ca(OH)2 KĐ. + Al(OH)3 + H2 K+ Na+ Ca2+ KĐ. + Ca(OH)2 KĐ. + 2Na+. Na+
(Na+ sẽ bị rửa trụi bởi hệ thống kờnh mương hoặc thấm sõu xuống nước ngầm).
Vai trũ huy động dinh dưỡng của bún vụi cũng được thể hiện qua việc thỳc đẩy quỏ trỡnh khoỏng hoỏ. Như ta đó biết một số nguyờn tố dinh dưỡng trong đất đặc biệt là đạm, lưu hựynh và cỏc nguyờn tố vi lượng tồn tại chủ yếu ở dạng cỏc hợp chất hữu cơ. Do vậy khả năng cung cấp của chỳng cho cõy phụ thuộc rất nhiều vào tốc độ khoỏng hoỏ trong đất. Mà quỏ trỡnh này được thực hiện bởi vi sinh vật đất. Vi sinh vật phõn giải chất hữu cơ rất mẫn cảm với điều kiện pH đất. Chỳng hoạt động tốt nhất với số lượng nhiều nhất trong điều kiện pH trung tớnh. Do vậy bún vụi cũng chớnh là thỳc đẩy hoạt động của vi sinh vật đất, thỳc đẩy quỏ trỡnh khoỏng hoỏ, nitrat hoỏ, quỏ trỡnh cố định đạm bởi vi sinh vật tự do hay sống cộng sinh ở trong đất và cú liờn quan tới khả năng cung cấp cỏc nguyờn tố dinh dưỡng này của đất.
Vai trũ huy động chất dinh dưỡng trong đất của bún vụi cũn được thể hiện thụng qua ảnh hưởng của pH đất đến độ hoà tan của lõn và một số nguyờn tố vi lượng.
Ở đất chua, lõn dễ tiờu rất thấp bởi sự cố định lõn của sắt và nhụm di động trong đất. Khi bún vụi, pH đất tăng dần và Al, Fe di động bị kết tủa làm tăng lượng lõn dễ tiờu trong đất. Tuy nhiờn nếu bún quỏ nhiều vụi, pH vượt quỏ trị số pH trung tớnh thỡ lõn lỳc này lại là cố định dưới dạng photphat 3 canxi Ca3(PO4)2 thay cho photphat sắt nhụm ở đất chua FePO4, AlPO4. Như vậy để đảm bảo chất lượng lõn dễ tiờu cao nhất thỡ việc tớnh toỏn lượng vụi bún để đạt trị số pH trong khoảng 5,5 - 6,8 là rất quan trọng. Tương tự như đối với lõn, đa số cỏc nguyờn tố vi lượng, trừ Mo, cú khả năng hoà tan và cung cấp cho cõy lớn nhất trong khoảng pH = 5,5 - 6,0.
Ca - mựn, mựn - Ca - sột. Sự cải thiện kết cấu đất của bún vụi sẽ cải thiện được một loạt cỏc tớnh chất khỏc của đất, như làm tăng tớnh thấm nước , tớnh thụng khớ của đất...
Ngoài ra bún vụi cú cỏc ảnh hưởng khỏc như làm tăng tớnh chống chịu bệnh của cõy, tăng chất lượng của sản phẩm thu hoạch...
Cơ sở để tớnh lượng vụi bún
Để tớnh toỏn lượng vụi bún hợp lý cho một loại cõy trồng nhất định trờn một loại đất nào đú, ta cần phải biết khoảng pH thớch hợp của cõy, độ chua của đất cần cải tạo và một số tớnh chất liờn quan khỏc như hàm lượng mựn, thành phần cơ giới, tớnh đệm của đất v.v...
- Cần phải xem xột khoảng pH thớch hợp cho cỏc loại cõy trồng:
Như ta đó biết mỗi loại cõy trồng sống thớch hợp với một khoảng giỏ trị pH thớch hợp. Như chố cú thể sinh trưởng và cho năng suất cao trong khoảng pH = 4,5 - 5,5. Trỏi lại cú một số loại cõy trồng chỉ cú thể sinh trưởng và đạt năng suất cao trong mụi trường trung tớnh hoặc kiềm yếu như bụng, mớa, dưa chuột, đa số cỏc loại đậu đỗ. Tuy nhiờn, hầu hết cỏc loại cõy trồng đều cú thể sinh trưởng và phỏt triển bỡnh thường trong khoảng pH = 6,0 - 8,0. Vỡ vậy để xỏc định được trị số pH thớch hợp cho mỗi loại cõy trồng, làm cơ sở cho việc tớnh toỏn lượng vụi bún, cần cú cỏc thớ nghiệm đồng ruộng, thớ nghiệm trong phũng cho từng loại cõy trồng cụ thể.
- Nắm được tớnh chất của loại đất nghiờn cứu.
- Cỏc tớnh chất cú liờn quan đến việc tớnh toỏn lượng vụi bún thường là: + pHKCl hay độ no bazơ.
Khi căn cứ vào pHKCl của đất và khoảng pH thớch hợp của cõy trồng ta sẽ xỏc định được cần bún vụi hay khụng. Nếu pH của đất nhỏ hơn so với trị số pH thớch hợp của cõy thỡ cần bún vụi.
Ngược lại pH của đất lớn hơn hoặc bằng mức pH thớch hợp của cõy thỡ chưa cần bún vụi.
Như vậy với một loại đất pH = 5,5 thỡ cần bún vụi khi trồng đậu đỗ, nhưng chưa cần bún vụi khi trồng thuốc lỏ hoặc chố.
Nếu dựa vào bazơ thỡ: V < 50% thỡ rất cần bún vụi.
V = 50 - 70% cần bún vụi vừa phải. V > 70% thỡ chưa cần bún vụi + Độ chua thuỷ phõn H (ldl/100g đất).
Độ chua thuỷ phõn thường dựng để tớnh toỏn lượng vụi bún cần thiết. + Lượng nhụm trao đổi (ldl/100g đất).
Ở một số nước như Mỹ, Canađa, Braxin ... thường dựng trị số về lượng nhụm trao đổi để tớnh toỏn lượng vụi bún.
+ Tớnh đệm của đất.
Tớnh đệm của đất được thể hiện qua thành phần cơ giới, hàm lượng mựn, dung tớch hấp thu…. Tớnh đệm là cơ sở để xỏc định lượng vụi bún thực tế. Nếu đất cú tớnh đệm cao
tức là cú khả năng chống lại sự thay đổi pH khi ta bún vụi, để tay đổi một đơn vị pH ta cần phải bún nhiều hơn so với đất cú tớnh đệm thấp hơn.
- Tớnh toỏn lượng vụi bún thực tế:
- Cú nhiều phương phỏp để tớnh toỏn lượng vụi bún. Chỳng ta cú thể tham khảo một số phương phỏp sau:
+ Tớnh lượng vụi bún dựa vào độ chua thuỷ phõn (H).
Khi xem xột về độ chua của đất hoặc độ no bazơ cựng với trị số pH thớch hợp của cõy. Nếu thấy cần bún vụi thỡ dựa vào độ chua thuỷ phõn H để tớnh như sau:
(1). 1 lđl ion H+ cần 1 ldl gam Ca tức là (40/2 = 20mg Ca). (2). Lượng ion H+/diện tớch nào đú = S.h.d.103.10.H (ldl). Trong đú:
S: Là diện tớch tớnh bằng m2
H: Là độ dày tầng canh tỏc cần trung hoà (m). D: Là dung trọng đất (kg/dm3)
H: Là độ chua thuỷ phõn (ldl/100g đất).
(Chỳ ý: 103 để đổi dung trọng từ kg/dm3 thành kg/m3 10 để chuyển H từ ldl/100g đất thành ldl/kg đất).
3). Từ (1) và (2) ta tớnh được lượng vụi nguyờn chất cần trung hoà: S.h.d.103.10.H.20 (mg).
Từ cụng thức chung (3), để tớnh lượng vụi bằng CaCO3 hoặc CaO hecta cú độ sõu tầng canh tỏc là 0,2m và dung trọng là 1,5 cỏch tớnh như sau:
Với lượng vụi là CaO:
0,2 x 10000 x 0,2 x 1,5 x (28/20) x H. CaO (tấn/ha) = –––––––––––––––––––––––––––––––––– = 0,84 H 1000 0,2 x 10000 x 0,2 x 1,5 x (50/20) x H. CaCO3 (tấn/ha) = –––––––––––––––––––––––––––––––––– = 1,5 H 1000
Với cỏch tớnh toỏn dựa vào độ chua thuỷ phõn ta tớnh được lượng vụi lý thuyết cần bún. Cú nghĩa là bún theo lượng này pH đất sẽ đạt tới trị số lý tưởng tức là khi đú đất khụng cũn độ chua ẩn trong điều kiện đất khụng cú tớnh đệm.
Trong thực tế, khụng phải tất cả cỏc loại cõy trồng đều thớch hợp với độ chua lý tưởng như trờn và khi bún vụi vào đất trị số pH thay đổi tuỳ loại đất cú thành phần cơ giới và hàm lượng mựn khỏc nhau, tức là cú tớnh đệm khỏc nhau.
Căn cứ vào từng loại đất và cõy trồng cụ thể mà ta cú thể bún khoảng 1/3 đến 1/2 lượng vụi trờn cho đất bạc màu, đất cú thành phần cơ giới nhẹ, cú hàm lượng mựn thấp và bún khoảng 2/3 đến 3/4 lượng vụi lý thuyết cho đất cú tớnh đệm tốt như đất sột, đất giàu mựn.
Đõy là cỏch tớnh lượng vụi bún thường được ỏp dụng ở nước ta. Phương phỏp này cú ưu điểm là tớnh toỏn nhanh, đơn giản. Nhưng phương phỏp cú nhược điểm là khụng tớnh được lượng vụi chớnh xỏc cho từng loại cõy trồng cụ thể trờn những loại đất cụ thể. Từ lượng vụi bún lý thuyết đến lượng bún thực tế được xỏc định chủ yếu dựa vào định tớnh phụ thuộc vào nhiều kinh nghiệm của người tớnh toỏn.
Tớnh toỏn lượng vụi bún dựa vào thớ nghiệm trong phũng:
Đõy là phương phỏp được ỏp dụng rộng rói ở Mỹ và một số nước chõu Mỹ la tinh khỏc.
Về phương phỏp của nguyờn tắc này là:
Dựng một loại chậu hoặc vại dựng một lượng đất nhất định của loại đất cần nghiờn cứu. Sau đú người ta cho vào mỗi chậu với lượng vụi khỏc nhau cung cấp cho đất độ ẩm xỏc định. Sau một vài ngày (hoặc thậm chớ một vài thỏng), người ta đo pH trong cỏc chậu. Từ kết quả thớ nghiệm người ta biết được lượng vụi cần thiết để đưa pH của loại đất cần nghiờn cưỳ từ trị số ban đầu lờn trị số cần đạt.
Đõy là phương phỏp cú độ chớnh xỏc cao hơn. Cú căn cứ vào tớnh đệm của đất trong quỏ trỡnh tớnh toỏn và xỏc định lượng vụi cụ thể cho từng loại cõy trồng với trị số pH xỏc định. Tuy nhiờn phương phỏp này thường tốn thời gian hơn.
CÂU HỎI ễN TẬP
1. Nờu khỏi niệm và cấu tạo của keo đất? 2. Trỡnh bày đặc tớnh của keo đất?
3. Trỡnh bày phõn loại keo đất?
4. Khỏi niệm và cỏc dạng hấp phụ của đất? 5. Trỡnh bày hấp phụ cation?
6. Trỡnh bày dung tớch hấp thu và độ no kiềm của đất? 7. Vai trũ của keo và khả năng hấp phụ của đất?
8. Biện phỏp tăng cường keo và khả năng hấp phụ trong đất?
9. Khỏi niệm, vai trũ, thành phần của dung dịch đất và cỏc yếu tố ảnh hưởng? 10.Trỡnh bày nguyờn nhõn làm chua đất?
11.Trỡnh bày cỏc loại độ chua của đất? 12.Nờu tớnh kiềm của đất?
13.Tớnh đệm là gỡ? Nờu yếu tố ảnh hưởng tớnh đệm của đất? 14.Điện thế ụxi húa - khử của đất và yếu tố ảnh hưởng? 15.Tỏc dụng bún vụi cho đất?
CHƯƠNG 4
SỬ DỤNG ĐẤT
4.1.Độ phỡ đất 4.1.1. Khỏi niệm độ phỡ đất
Trong sản xuất nụng lõm nghiệp, đất là tư liệu sản xuất cơ bản, phổ biến và quý bỏu nhất.Muốn sử dụng đỳng từng loại đất phải đỏnh giỏ đỳng chất lượng của nú. Từ xa xưa nụng dõn khi canh tỏc trờn mảnh đất của họ đó cú nhận xột hết sức giản đơn về độ phỡ khi thấy năng suất cõy trồng tăng hoặc giảm. Về sau này người ta đó đỏnh giỏ độ phỡ nhiờu thụng qua việc phõn hạng ruộng đất (hạng nhất, nhỡ, ba v.v...) trờn cơ sở thống kờ năng suất cõy trồng cộng với một số chỉ tiờu đơn giản như chế độ nước, diện tớch v.v... Đú cũng là những tư liệu quan trọng trong việc tớnh thuế đất.
Trờn thế giới, trong một thời gian dài người ta đó cụng nhận định nghĩa về độ phỡ của Viliam: Viliam đó cho rằng độ phỡ là khả năng đất cung cấp cho cõy khụng ngừng và cựng một lỳc cả nước lẫn thức ăn. Về sau này cỏc tiến bộ về khoa học đất đó cho thấy định nghĩa trờn là khụng đầy đủ, vỡ nú đó bỏ qua nhiều yếu tố quan trọng khỏc của đất như kết cấu, chế độ khụng khớ, nhiệt, phản ứng mụi trường, khả năng thuận lợi cho canh tỏc v.v... mà nhiều khi chỉ cần thiếu một yếu tố là cõy trồng cú thể khụng cho năng suất được.
Ta đó biết mỗi loại cõy trồng cú những yờu cầu khỏc nhau đối với đất. Vớ dụ cõy chố yờu cầu đất chua, nhưng mớa lại cần đất trung tớnh hơi kiềm, đất ngập nước tốt với cõy lỳa nước nhưng khụng tốt với cõy sắn. Ngay đối với một loại cõy trồng thỡ giống khỏc nhau cũng đũi hỏi chế độ dinh dưỡng là khỏc nhau. Vỡ vậy khi nhận xột những chỉ tiờu đỏnh giỏ độ phỡ đất phải cụ thể cho từng loại cõy trồng. Tuy nhiờn, khụng phải vỡ thế mà ta khụng đỏnh giỏ chung được độ phỡ của đất vỡ đa số cõy trồng cú những yờu cầu về đất giống nhau.
Trờn cơ sở những khỏi niệm trờn, người ta đó đưa ra định nghĩa về độ phỡ nhiờu của đất như sau: Độ phỡ nhiờu của đất là khả năng của đất đảm bảo những điều kiện thớch hợp cho cõy trồng sinh trưởng, phỏt triển và cho năng suất.
Khỏi niệm về độ phỡ là một khỏi niệm phức tạp và tương đối, cho nờn nếu hiểu một cỏch mỏy múc thỡ rất dễ mắc sai lầm. Vỡ độ phỡ chỉ là khả năng (tức là tiềm năng của đất), nờn khả năng này khụng trở thành hiện thực nếu thiếu tỏc động của con người trờn cơ sở những yờu cầu ngoại cảnh của cõy trồng. Vớ dụ nếu đất tốt (độ phỡ cao) mà trồng cõy khụng đỳng vụ hoặc giống kộm v.v... thỡ chưa chắc đó đạt năng suất cao.
Mặt khỏc, ta cũng nờn hiểu những điều kiện thớch hợp cho cõy trồng nằm trong giới hạn mà đất cú thể đảm bảo được. Đõy là cơ sở lý luận cho việc xỏc định những chỉ tiờu độ phỡ cơ bản và chỉ tiờu bổ trợ, từ đú đỏnh giỏ độ phỡ của đất.
Khỏi niệm độ phỡ cũng là một phõn biệt cơ bản giữa đất và đỏ. Mặc dự khi đỏ bị phong hoỏ, vỡ vụn đó cú một số tớnh chất như thấm nước, dinh dưỡng v.v... nhưng nú chưa đủ điều kiện để gọi nú là đất.
Người ta phõn độ phỡ đất thành 5 loại sau:
Độ phỡ thiờn nhiờn (độ phỡ tự nhiờn) cú trong tất cả cỏc loại đất tự nhiờn. Nú xuất hiện trong quỏ trỡnh hỡnh thành đất dưới ảnh hưởng của đỏ mẹ, khớ hậu, sinh vật, địa hỡnh và thời gian, nú hoàn toàn chưa chịu sự tỏc động của con người. Độ phỡ thiờn nhiờn cao