2.2.1. Quá trình mùn hóa, khoáng hóa
Chuyển hóa tàn tích hữu cơ thành mùn thực hiện ở trong đất với sự tham gia của vi sinh vật, động vật, ôxy của không khí và nước. Đây là tổ hợp các quá trình phân hủy tàn tích hữu cơ ban đầu, tổng hợp các chất thứ sinh và hình thành mùn. Như vậy, mùn là tổ hợp động vật phức tạp của các chất hữu cơ hình thành khi phân hủy và mùn hóa các tàn tích hữu cơ. Quá trình phân hủy và khoáng hóa các tàn tích hữu cơ mang tính chất xúc tác sinh học và xảy ra với sự tham gia của các men do sinh vật thải ra. Mùn hóa và khoáng hóa là hai quá trình đối lập nhau. Khi quá trình mùn hóa tăng, quá trình khoáng hóa yếu thì mùn được tích lũy. Tích lũy mùn là chỉ thị cho quy luật đai cao.
Nếu như ở miền Bắc, quá trình mùn hóa mạnh bắt đầu xuất hiện ở độ cao 600 - 700 m thì về phía Nam, theo quy luật giảm dần của vĩ độ, nền nhiệt trung bình cao hơn, bức xạ lớn hơn nên trên 1.000 m xuất hiện quá trình mùn hóa thực sự. Như vậy, đối với địa hình cao nguyên của tỉnh Đắk Nông thì đến đai cao khoảng 1.000 – 1.200 m mới hình thành đất mùn đỏ vàng. Bản chất đất chua, thành phần sét chủ yếu là caolinit, nghèo bazơ, ít khi gặp kết von và không có đá ong, hàm lượng mùn giàu, trên 5 - 6%. Do quá trình feralit yếu nên thường gặp trong phẫu diện còn lẫn các mảnh đá mẹ bị phong hóa dở, bở mềm phần vỏ còn trong giữa cục còn cứng rắn. Đối với đá bazan trong khu vực nghiên cứu, phân bố chủ yếu ở đai cao 600 - 1.000 m, quá trình khoáng hóa chiếm ưu thế, phong hóa triệt để cho tầng đất dày, cấu trúc đất mịn, ít đá lẫn.
2.2.2. Quá trình bồi tụ phù sa, hình thành đất phù sa
Trong khu vực nghiên cứu, quá trình bồi tụ hình thành đất phù sa không điển hình do hệ thống thủy văn thuộc hệ thống sông Srêpôk và phần thượng nguồn của sông Đồng Nai, nên sông suối thường hẹp, dốc, dòng chảy
xiết, nhiều thác ghềnh, khả năng bồi đắp phù sa kém. Dấu vết bồi tụ chỉ là những dải đất phù sa glây, phù sa ngòi suối nhỏ, rải rác theo dòng chảy có lưu lượng nước đáng kể.
Quá trình bồi tụ ven chân đồi, núi và các thung lũng cũng đã tạo ra loại đất dốc tụ D phân bố rải rác với diện tích nhỏ, có liên quan trực tiếp về tính chất với các đất địa thành vùng đồi, núi bên cạnh. Nhìn chung loại đất này cũng có tính chất chua, kém bền vững.
2.2.3. Quá trình feralit hình thành đất đỏ vàng
Quá trình feralit hóa được phân biệt với quá trình sialít hóa ở cường độ phá hủy các khoáng nguyên sinh và thứ sinh. Dưới tác động trực tiếp của nhiệt độ cao, độ ẩm cùng tác động của sinh vật sẽ thúc đẩy quá trình phong hóa phát triển mạnh. Về bản chất, đây là quá trình tích lũy tương đối các sản phẩm của sắt và nhôm trong đất; đồng thời các cation (kiềm và kiềm thổ), silic sẽ bị rửa trôi. Chính vì vậy khi quá trình feralit phát triển, đất trở nên chua dần. Sự có mặt của các hydroxit nhôm, sắt hóa trị cao làm cho đất có màu đỏ hay đỏ vàng.
Quá trình feralit là quá trình phổ biến ở khu vực đồi, dãy đồi rìa cao nguyên hoặc chân núi của Đắk Nông. Trong điều kiện nhiệt đới ẩm nhờ tác dụng trực tiếp của nhiệt độ cao và ẩm nhiều cũng như tác động mạnh của thảm thực vật mà khoáng nguyên sinh và ngay cả một số khoáng thứ sinh bị phá hủy.
Đất feralit là nhóm đất mà SiO2 và các chất bazơ bị rửa trôi còn các secqui ôxit như ôxít sắt và nhôm được tích lũy lại tương đối hoặc tuyệt đối. Quá trình feralit đã làm cho môi trường đất bị chua hóa, nghèo cation di động. Các đất điển hình được sinh ra từ quá trình feralit trên khu vực nghiên cứu thuộc nhóm đất đỏ vàng. Đây là loại đất phổ biến và chiếm diện tích lớn nhất tại Đắk Nông.
2.2.4. Quá trình xói mòn, rửa trôi
Xói mòn đất do nước tác động tới lớp phủ thổ nhưỡng theo hướng là bào mòn tầng đất mặt ở vùng đồi núi theo chiều ngang và rửa trôi các hạt sét, keo đất, chất dinh dưỡng theo chiều sâu phẫu diện đất, điển hình ở vùng gò đồi. Tác động của quá trình xói mòn do nước làm cho đất thoái hóa cả về tính chất vật lý lẫn tính chất hóa học. Trong điều kiện lượng mưa hàng năm cao, trung bình từ 1.800 - 2.000mm (ở Đắk Nông lên đến 2.595mm và Kiến Đức là 2.677mm), lại tập trung vào mùa mưa (tháng V - IX), cùng với địa hình dốc của phần lớn diện tích đất đã tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình xói mòn, rửa trôi bề mặt xảy ra mạnh mẽ. Đây là một trong những quá trình thoái hóa đất chính ở khu vực. Vì thế, tầng đất canh tác đã bị xói mòn, rửa trôi với tốc độ đáng báo động. Khi thảm thực vật - tấm áo bảo vệ đất bị mất đi nhanh chóng để thay thế bằng các loại cây trồng nông nghiệp thì tốc độ xói mòn, rửa trôi đất cũng diễn ra với tỷ lệ thuận. Nhiều nơi, đới bôxit và laterit lộ ra ngay trên bề mặt.
Xói mòn bề mặt rửa trôi chất mùn, chất màu và các hạt mịn ở lớp đất mặt, phá hủy mặt đất dốc, bào mòn tầng đất mặt để trơ lại thành phần sỏi sạn, đá lộ đầu, kết von, tích lũy vật chất ở vùng chân núi... Xói mòn bề mặt được coi là một trong những quá trình gây thoái hoá đất nghiêm trọng đặc biệt là ở Krông Nô, Cư Jút. Quá trình diễn ra mạnh làm cho đất bị nghèo xấu, chua, bị chai cứng dẫn đến mất khả năng giữ nước, hình thành hoang mạc hoá, đất trống đồi núi trọc.
Xói mòn rửa trôi theo chiều sâu rửa trôi các hạt sét, keo đất, chất dinh dưỡng... theo chiều sâu phẫu diện đất gây thô hoá tầng đất mặt, bạc màu, chua hoá và tích luỹ các độc tố trong đất. Đồng thời làm giảm đặc tính vật lý đất như khả năng giữ nước, dễ bị đóng váng, nén chặt tầng dưới làm hạn chế phát triển của cây trồng. Quá trình xói mòn rửa trôi đất theo chiều sâu thể hiện rõ
nhất là ở vùng đồi ở chân núi hoặc rìa cao nguyên có vỏ phong hoá, lớp phủ thổ nhưỡng mỏng, cơ giới nhẹ, tính gắn kết kém.
2.2.5. Quá trình laterit hình thành kết von và đá ong
Quá trình laterit là giai đoạn cuối cùng của quá trình feralit hóa và thường được gọi là quá trình đá ong hóa hay kết von - đá ong. Bản chất của quá trình laterit hóa là quá trình rửa trôi và tích tụ tuyệt đối các cation Fe3+, Fe2+; Al3+; Mn6+. Các cation này có sẵn trong môi trường đất nhiệt đới do mưa và tác động dòng nước thấm, nước ngầm, chúng có cơ hội tập trung lại một chỗ trong đất với mật độ cao. Sự hình thành đá ong thường tập trung ở các vùng tương đối thấp có khả năng trữ nước chứa nhiều Fe2+ gần tầng mặt hoặc dòng nước mặn trong mùa mưa. Các Fe2+ dễ dàng bị oxi hóa thành các oxit liên kết với các nhân là hạt keo sắt kaolinit tạo thành màng lưới dày đặc ngày càng chặt và cứng hơn khi bị mất nước.
Cũng như quá trình rửa trôi và tích tụ sét, điều kiện nhiệt đới ẩm, đặc biệt là nhiệt đới ẩm là môi trường thuận lợi cho quá trình phá huỷ khoáng sét và tích tụ sắt nhôm xảy ra mạnh mẽ. Nên phần lớn các đất đã có tuổi, phân bố trong vùng nhiệt đới ẩm như ở Đắk Nông đều có màu vàng đỏ, chua, cation trao đổi thấp.
Quá trình tích luỹ tương đối và tuyệt đối sắt, nhôm thể hiện rõ do có sự phân hoá hai mùa khô - ẩm đã thúc đẩy nhanh quá trình hình thành kết von.
Quá trình phong hoá ở cao nguyên bazan trong môi trường nhiệt đới ẩm tỉnh Đắk Nông như sau: đá mẹ ban đầu bị phong hoá lý, hoá học làm thay đổi cơ bản thành phần hoá học của đá mẹ; sự phong hoá các khoáng và rửa trôi các cation kiềm theo chiều thuận, đồng thời các nguyên tố có khả năng trao đổi như sắt, nhôm được tích luỹ lại.
2.2.6. Quá trình glây
thấp trũng ở đồng bằng và dọc theo các sông suối trong điều kiện thường xuyên có nước và môi trường yếm khí. Bản chất của quá trình này là sự biến đổi địa hoá thổ nhưỡng trong môi trường khử. Các secqui ôxit (R2O3) chuyển sang dạng linh động như Fe+2, Mn+2,... làm môi trường đất chua. Quá trình này xảy ra liên tục dẫn đến tầng dưới của phẫu diện đất có màu xám tro hoặc xanh xám do tích tụ nhiều độc tố có hại cho cây trồng.
2.2.7. Quá trình nhân tác
Tài nguyên đất tỉnh Đắk Nông đã bị khai thác từ lâu và qua nhiều giai đoạn lịch sử khác nhau. Các hoạt động khai thác tài nguyên ngày càng mạnh cùng với sự gia tăng dân số và các phương tiện khai thác hiện đại. Rừng và đất rừng bị khai thác nhanh hơn, rộng hơn, nước mặt bị lấy đi nhiều hơn và nước ngầm bị khai thác sâu hơn. Việc tăng nhanh diện tích cây công nghiệp dài ngày một cách ồ ạt đã phá vỡ quy hoạch tạo nên sự phát triển không bền vững.
Nhiều diện tích đất có độ dốc > 15 - 250 cũng bị khai phá để canh tác nông nghiệp đã làm cho đất bị xói mòn, rửa trôi mất tầng đất canh tác. Quá trình feralit xảy ra mạnh mẽ làm cho nhiều nơi bị kết von laterit và đá ong hoá mất khả năng canh tác. Dó đó, nghiên cứu thoái hoá đất cần thiết phải đánh giá mối quan hệ giữa thoái hoá đất và các hệ thống canh tác.
Các hoạt động khai thác tài nguyên ở khu vực nghiên cứu trong những năm qua chủ yếu là khai thác tài nguyên rừng, đất và nước cho phát triển nông - lâm - công nghiệp đã làm cho rừng bị giảm mạnh cả về diện tích và chất lượng, chức năng kinh tế và môi trường, đa dạng sinh học bị suy giảm. Tài nguyên đất, đặc biệt là các loại đất phát triển trên sản phẩm phong hóa đá bazan, có giá trị cho phát triển nông nghiệp, song đang bị khai thác một cách bừa bãi và lãng phí, nhiều diện tích trở nên thoái hoá, bạc màu dẫn đến mất khả năng canh tác.
Các cây công nghiệp dài ngày có giá trị kinh tế lớn đối với Đắk Nông, nhưng việc phát triển không phù hợp với quy hoạch và khả năng đáp ứng về nước tưới đã làm cho nhiều diện tích đất canh tác kém hiệu quả. Tình trạng khai thác nước ngầm bừa bãi để tưới cho các cây công nghiệp đã làm cho nước ngầm suy giảm và hạ thấp dẫn đến nguy cơ cạn kiệt tài nguyên nước ngầm trong tương lai không xa, kéo theo đó là việc suy thoái tài nguyên đất.
Tóm lại, ảnh hưởng của các nhân tố đến quá trình hình thành và thoái hoá đất khu vực nghiên cứu nêu trên đã tác động đến đất một cách đồng thời và tương hỗ theo không gian và thời gian. Tuy nhiên, nếu xét trên một diện rộng và theo những tính chất chung nhất, thì vai trò của khí hậu nhiệt đới gió mùa cao nguyên là nền tảng, còn tính chất cụ thể của từng quá trình hình thành và thoái hoá đất sẽ có sự tham gia quan trọng của một hay nhiều nhân tố.
2.3. ĐẶC ĐIỂM TÀI NGUYÊN ĐẤT TỈNH ĐẮK NÔNG 2.3.1. Hệ thống phân loại đất tỉnh Đắk Nông 2.3.1. Hệ thống phân loại đất tỉnh Đắk Nông
Theo phân loại theo phát sinh học đất, hệ thống phân loại đất tỉnh Đắk Nông bao gồm 16 đơn vị đất, thuộc 7 nhóm đất. Sự phân bố không gian của các đơn vị đất được thể hiện trên bản đồ đất tỉnh Đắk Nông tỷ lệ 1: 100.000 (Bảng 2.2). Trong tỉnh Đắk Nông, nhóm đất đỏ vàng chiếm ưu thế tới 82,19% DTTN với 535.013 ha. Nhóm đất thung lũng có diện tích nhỏ nhất 5.104 ha (0,78 % DTTN). Trong 16 đơn vị đất, đất nâu đỏ trên sản phẩm đá bazan (Fk) có diện tích lớn nhất 315.809 ha, tương đương 48,52% DTTN, nhỏ nhất là đất xám trên phù sa cổ (X) với 2.197 ha (0,34%).
Bảng 2.2. Hệ thống phân loại đất tỉnh Đắk Nông tỷ lệ 1: 100.000
TT Loại đất hiệu Ký Diện tích
(ha)
Tỷ lệ
(%)
I NHÓM ĐẤT PHÙ SA P 13.625 2,09
1 Đất phù sa không được bồi chua P 2.432 0,37 2 Đất phù sa glây Pg 2.743 0,42 3 Đất phù sa ngòi suối Py 8.450 1,30
II NHÓM ĐẤT XÁM X 25.394 3,90
4 Đất xám trên phù sa cổ X 2.197 0,34 5 Đất xám trên đá macma axít và đá cát Xa 23.197 3,56
III NHÓM ĐẤT ĐEN R 30.636 4,71
6 Đất đen trên sản phẩm bồi tụ của đá bazan Rk 5.393 0,83 7 Đất nâu thẫm trên sản phẩm bồi tụ đá bazan Ru 25.243 3,88
IV NHÓM ĐẤT ĐỎ VÀNG F 535.013 82,19
8 Đất nâu đỏ trên sản phẩm đá bazan Fk 315.809 48,52 9 Đất nâu vàng trên đá bazan Fu 66.459 10,21 10 Đất đỏ vàng trên đá sét và biến chất Fs 131.897 20,26 11 Đất vàng đỏ trên đá macma axít Fa 18.358 2,82 12 Đất vàng nhạt trên đá cát Fq 2.490 0,38
V NHÓM ĐẤT MÙN VÀNG ĐỎ TRÊN NÚI H 18.622 2,86
13 Đất mùn vàng đỏ trên đá macma axít Ha 3.751 0,58 14 Đất mùn vàng đỏ trên đá sét và biến chất Hs 14.871 2,28
VI NHÓM ĐẤT THUNG LŨNG D 5.104 0,78
15 Đất thung lũng do sản phẩm dốc tụ D 5.104 0,78
VII NHÓM ĐẤT XÓI MÒN TRƠ SỎI ĐÁ E 5.771 0,89
16 Đất xói mòn trơ sỏi đá E 5.771 0,89
Tổng diện tích đất 634.165 97,42 Sông suối, hồ 16.762 2,58 Tổng diện tích tự nhiên 650.927 100,00 Nguồn [55] 2.3.2. Đặc điểm các đơn vị đất a. Nhóm đất phù sa
Có diện tích 13.625 ha, chiếm 2,09% DTTN của tỉnh. Được hình thành bởi sự bồi đắp phù sa của các sông suối lớn. Sản phẩm phù sa được bồi đắp theo chu kỳ tạo nên các lớp phù sa rõ nét tới độ sâu 120 - 125 cm. Ngoài quá trình chủ đạo là bồi đắp phù sa, ở từng khu vực còn có các quá trình hình thành đất khác như quá trình rửa trôi, tích lũy sét và ôxi sắt, nhôm hoặc cation kiềm, kiềm thổ, quá trình chua hóa, quá trình glây hóa, quá trình chuyển hóa tàn tích hữu cơ hình thành mùn,…Nhóm đất phù sa tỉnh Đắk Nông bao gồm 3 loại đất như sau:
- Đất phù sa không được bồi chua (P): có diện tích 2.432 ha; - Đất phù sa glây (Pg): diện tích 2.743 ha, chiếm 0,42% DTTN.
- Đất phù sa ngòi suối (Py): có diện tích 8.450 ha, chiếm 1,30% DTTN; phân bố chủ yếu dọc theo Srêpôk và các thung lũng sông suối tại các tỉnh trong vùng.
Đất có phản ứng chua đến ít chua (pHKCl tầng mặt 4,3 - 5,13 và tăng dần ở các tầng sâu). Chua nhất là đất phù sa glây (pHKCl xấp xỉ 4,3), ít chua nhất là đất phù sa được bồi (pHKCl trên dưới 5,13. Hàm lượng chất hữu cơ giàu (OM = 2,42 - 3,55%), đạm tổng số trung bình đến giàu (N = 0,13 - 0,22%) và giảm rõ ở các tầng sâu. Lân tổng số trung bình đến giàu (P2O5 = 0,05 - 0,12%), lân dễ tiêu nghèo đến trung bình (P2O5 = 4,73 - 17,93 mg/100g đất); trong số 6 loại đất của nhóm thì đất phù sa không được bồi có hàm lượng lân cao nhất (P2O5 = 0,12 và 17,93 mg/100g đất). Kali tổng số, dễ tiêu đều rất nghèo (K2O) = 0,32 - 0,8% và 9,7 mg/100g đất), ngoại trừ đất phù sa được bồi có hàm lượng kali dễ tiêu đạt trung bình (14,33 mg/100g đất). Tổng cation kiềm trao đổi cao (10,89 lđl/100g đất) và trong thành phần của cation kiềm trao đổi thì Ca2+ chiếm ưu thế so với Mg2+. Độ bão hòa bazơ trung bình (BS = 32,3 - 47,6%). Dung tích hấp thu cation đạt mức trung bình (CEC = 10,5 - 14,7 lđl/100g đất). Đất có thành phần cơ giới từ cát pha đến thịt nặng