4.1 Khảo sát tương quan đơn giữa sét và CEC; sét và %C
Thành phần cơ giới có ảnh hưởng quyết định đến các đặc tính lý, hóa học của đất nên giữa hàm lượng sét, pH, C và CEC (khả năng hấp phụ cation) có mối tương quan với nhau.
Khi đất có hàm lượng sét cao thì khả năng kiềm giữ chất dinh dưỡng (thể hiện qua hàm lượng C có trong đất) và trao đổi cation (CEC) cũng tăng.
Tương quan giữa hàm lượng sét và CEC
Đất cát có CEC thấp hơn đất có hàm lượng sét cao vì hàm lượng sét và hàm lượng chất hữu cơ thường thấp. Đất có hàm lượng chất hữu cơ cao, CEC thường cao (Ngô Ngọc Hưng, 2006). Do đó ta cần tìm hiểu mối quan hệ giữa các yếu tố này.
Bảng 8. Tương quan giữa sét và CEC của các vùng sinh thái bao gồm các tầng của phẫu diện
Vùng Phương trình hồi qui R2 n
Đồng bằng sông Cửu Long Y = 9.324 + 0.155X 0.197** 440 Đồng Tháp Mười Y = 10.384 + 0.057X 0.048 21
Tứ giác Long Xuyên Y = 19.091 + 0.031X 0.006 40 Vùng trũng phèn Y = 22.661 – 0.059X 0.033 44 Bán đảo Cà Mau Y = 25.831 – 0.09X 0.032 16 Vùng đồi núi Y = 3.562 + 0.232X 0.728** 19 Phù sa ven sông Y = 9.495 + 0.127X 0.38** 59 Phù sa xa sông Y = 13.915 + 0.097X 0.078* 49 Phù sa ven biển Y = 20.277 – 0.023X 0.008 111 Đất giồng Y = 3.099 + 0.275X 0.68** 24
Với Y là CEC, meq/100g X là hàm lượng sét, %
Từ phương trình hồi qui của vùng Đồng bằng sông Cửu Long (bảng 8), ta thấy giữa hàm lượng sét và CEC không có mối tương quan với nhau (do R2 quá thấp: 0.197). Khi xét mối tương quan giữa sét và CEC của từng vùng sinh thái thì kết quả là hầu hết các vùng sinh thái đều có R2 rất thấp. Chỉ có vùng đất giồng (R2 =0.68), vùng đồi núi (R2 =0.728) thì hàm lượng sét và CEC có mối tương quan với nhau, khi hàm lượng sét tăng thì CEC sẽ tăng (với độ tin cậy 99%).
Lớp đất mặt được xem là hữu dụng đối với cây trồng, do đó ta cần quan tâm đến các đặc tính của đất ở tầng mặt nhiều hơn. Sau đây là bảng kết quả khảo sát tương quan giữa sét và CEC ở tầng mặt.
Bảng 9. Tương quan giữa sét và CEC của các vùng sinh thái ở tầng mặt
Vùng Phương trình hồi qui R2 n
Đồng bằng sông Cửu Long Y = 6.714 + 0.171X 0.238** 213 Đồng Tháp Mười Y = 22.684 – 0.209X 0.320 5 Tứ giác Long Xuyên Y = 16.583 + 0.073X 0.027 15 Vùng trũng phèn Y = 26.126 – 0.134X 0.069 17 Bán đảo Cà Mau Y = 78.514 – 1.256X 0.897 4 Vùng đồi núi Y = 3.714 + 0.189X 0.664* 6 Phù sa ven sông Y = 9.919 + 0.107X 0.236** 33 Phù sa xa sông Y = 23.274 – 0.049X 0.009 19 Phù sa ven biển Y = 21.116 – 0.048X 0.047 37 Đất giồng Y = 3.257 + 0.250X 0.737** 20
Qua bảng 9 ta thấy hệ số R2 có sự khác biệt rõ giữa đất ở tầng mặt và đất bao gồm các tầng. Hệ số R2 của các vùng đều tăng. Nhưng vẫn không có sự tương quan đơn giữa sét và CEC của vùng Đồng bằng sông Cửu Long và đa số các vùng khác. Có sự tương quan giữa sét và CEC ở vùng đất giồng (R2=0.737 với độ tin cậy 99%), vùng đồi núi chỉ có 6 mẫu tin nên độ tin cậy chỉ ở mức 95% (R2=0.664).
Tương tự như trên, lần lượt xét mối tương quan giữa hàm lượng sét và %C của vùng Đồng bằng sông Cửu Long và các vùng sinh thái với hai trường hợp: số liệu được thu thập ở tất cả các tầng (kết quả được đề cập ở bảng 3 phần Phụ chương) và số liệu chỉ được lấy ở tầng mặt (bảng 4 – Phụ chương).
Với Y là %C
X là hàm lượng sét, %
Kết quả cũng tương tự như trên, không có mối tương quan đơn giữa hàm lượng sét và C. Hệ số R2 của tất cả các vùng đều rất thấp (R2<0.5), trừ trường hợp nhóm đất giồng với số liệu chỉ được khảo sát ở tầng mặt (R2=0.604 với độ tin cậy 99%) có sự tương quan giữa sét và %C, khi hàm lượng sét nhiều, chất dinh dưỡng được giữ lại cũng nhiều hơn.
Như vậy không có sự tương quan đơn giữa hàm lượng sét và CEC cũng như giữa sét và %C ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long và hầu hết các vùng khác.
4.2 Khảo sát tương quan bội giữa sét, C, pH và CEC
CEC rất thay đổi giữa các loại đất vì nó phụ thuộc vào pH, loại và lượng keo âm có trong đất. Trong thực tế nếu biết được chất hữu cơ, lượng và loại sét, pH đất người ta có thể ước tính được CEC (Trần Kim Tính, 2003).
Mối tương quan giữa 4 yếu tố trên được thể hiện qua hình sau:
Hình 6 là sơ đồ biểu diễn tương quan bội giữa 4 yếu tố: sét, C, pH và CEC của Đồng bằng sông Cửu Long. Mối tương quan bội giữa 4 yếu tố trên của từng vùng sinh thái được thể hiện qua bảng 10:
Bảng 10. Hệ số tương quan bội giữa hàm lượng sét, C, pH và CEC bao gồm các tầng của phẫu diện
Vùng Intercept X1 X2 X3 R2 n
Đồng bằng sông Cửu Long -1.208 0.216 1.171 0.506 0.538** 346 Đồng Tháp Mười 11.381 0.056 -0.214 0.086 0.079 21 Tứ giác Long Xuyên 14.038 0.089 -0.162 0.44 0.158 21 Vùng trũng phèn 3.822 0.035 2.668 -0.336 0.893** 19 Bán đảo Cà Mau -0.462 0.339 -0.139 0.122 0.18 5 Vùng đồi núi 1.157 0.303 0.006 0.434 0.589 8 Phù sa ven sông 6.386 0.141 0.409 0.298 0.600** 53 Phù sa xa sông 7.049 0.143 0.606 0.666 0.233* 45 Phù sa ven biển 13.029 -0.016 0.956 0.706 0.117** 111 Đất giồng -11.194 0.182 2.176 3.149 0.867** 24
Từ bảng 10 ta viết được phương trình hồi qui giữa hàm lượng sét, pH, C và CEC của Đồng bằng sông Cửu Long là:
Y= 0.216X1 + 1.171X2 + 0.506X3 – 1.208 với R2 = 0.538, độ tin cậy ở mức 99% và số mẫu là n=346.
Trong đó: Y là CEC, meq/100g X1 là hàm lượng sét, %
X2 là pH
X3 là C, %
Giá trị pH được trích ở các tỷ lệ 1:1, 1:2.5, 1:5, vì về tỷ lệ giữa đất và nước nhiều thí nghiệm cho thấy tỷ lệ trích không làm thay đổi trị số pH một cách đáng kể.
Từ phương trình ta thấy các hệ số cao nhất của ba biến X đều dương, điều đó có nghĩa là khi hàm lượng sét cao, giá trị pH và hàm lượng chất hữu cơ tăng thì CEC cũng
tăng. Hệ số cao nhất là 1.171 (của X2), điều đó cho biết CEC được quyết định chủ yếu bởi pH (tức hàm lượng H+ có trong đất). Vì khi pH gia tăng, CEC gia tăng do một số keo có điện tích thay đổi sẽ tích điện âm trong điều kiện pH cao do đó có khả năng hấp phụ cation.
Khi khảo sát mối tương quan bội giữa 4 yếu tố trên ở từng vùng sinh thái thì ta thấy có vùng độ tin cậy rất cao (vùng trũng phèn: R2=0.893, vùng đất giồng R2=0.867 và vùng phù sa ven sông R2=0.6), nhưng các vùng còn lại hệ số tương quan và độ tin cậy đều rất thấp. Đó là do CEC ở các vùng này còn bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khác hoặc do số lượng mẫu giữa các vùng có sự chênh lệch.
Bảng 11. Hệ số tương quan bội giữa hàm lượng sét, C, pH và CEC ở tầng mặt
Vùng Intercept X1 X2 X3 R2 n
Đồng bằng sông Cửu Long -3.521 0.238 1.292 0.353 0.673** 165 Đồng Tháp Mười 50.76 -0.219 -4.185 -1.055 0.978 5 Tứ giác Long Xuyên 0.309 0.288 0.236 0.563 0.519 10 Vùng trũng phèn 5.606 -0.004 3.013 -0.428 0.89* 8 Phù sa ven sông 5.279 0.077 0.617 1.471 0.861** 27 Phù sa xa sông -8.596 0.250 2.395 0.772 0.319 15 Phù sa ven biển 12.39 -0.071 1.32 1.255 0.305** 37 Đất giồng -8.166 0.168 1.673 3.16 0.862** 20
Vùng bán đảo Cà Mau chỉ có 1 mẫu tin, vùng đồi núi có 3 mẫu tin nên không thể thiết lập được phương trình hồi qui.
Kết quả xử lý tương quan bội giữa hàm lượng sét, C, pH và CEC ở tầng mặt (bảng 11) cho thấy các vùng có giá trị hệ số tương quan bội cao: Vùng trũng phèn (R2=0.89 với độ tin cậy 95%), đất giồng (R2=0.862) và phù sa ven sông (R2=0.861) với độ tin cậy 99%.So với xử lý tương quan bội trên mẫu đất bao gồm các tầng (bảng 10) thì tương quan bội cho đất tầng mặt có hệ số tương quan được nâng cao.
Nhận xét: Xác định tương quan giữa các yếu tố với CEC thì việc sử dụng tương quan bội giữa hàm lượng sét, C, pH sẽ đưa đến hệ số tương quan cao hơn và việc đánh giá sẽ chính xác so với xử lý tương quan đơn.