Kết quả nghiên cứu phẫu diện đất tại khu vực nghiên cứu cho thấy, đất trong khu vực nghiên cứu là đất nâu thẫm trên đá macma bazơ và trung tính, có tầng dày.
- Độ dày tầng đất ở tất cả các vị trí phẫu diện đều là tầng dày, có độ dày tầng đất đều lớn hơn 120cm, tầng A thường dày (20 - 30cm) đến rất dày (>30cm), đất ở đồi 163m thì có tầng A lớn hơn tầng A ở đồi 174m.
- Tầng Ao mỏng, chủ yếu là lá khô chưa phân giải. Vì khả năng phân
hủy của vật rơi rụng ở đây là thấp do vi sinh vật hoạt động trong đất là ít. - Đất có màu nâu đen đến nâu, kết cấu từ viên hạt đến hạt.
- Thành phần cơ giới của đất tại khu vực nghiên cứu chủ yếu là sét nhẹ. - Tỷ lệ đá lẫn rất ít (ở mỗi tầng phát sinh có đều < 1%), một số phẫu diện còn không có đá lẫn.
- Đất thuộc khu vực nghiên cứu không có kết von, không có chất lẫn vào. Nhìn chung hình thái phẫu diện đất dưới các vị trí địa hình khác nhau là khác nhau. Điều đó thể hiện ở độ sâu các tầng đất là khác nhau. Trên cả hai quả đồi, theo thứ tự từ sườn dưới lên sườn trên, độ dày tầng A đều giảm dần. Sự chênh lệch này được giải thích là do sườn trên của hai quả đồi đều có độ dốc cao, độ che phủ thấp nên sự bào mòn xảy ra mạnh, tầng mặt dễ bị cuốn trôi và đưa xuống sườn dưới làm cho độ sâu tầng A của đất ở sườn dưới luôn lớn hơn sườn giữa và sườn giữa lớn hơn sườn trên. Các vị trí của đồi 163m đều có độ dày tầng A lớn lớn hơn các vị trí tương ứng của đồi 174m. Vì đồi 163m có độ dốc nhỏ hơn, độ tàn che và độ che phủ lại lớn hơn.
4.2. Tính chất lý, hóa học của đất
4.2.1. Tính chất lý học của đất
Tính chất lý học của đất có ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của thực vật thông qua con đường điều hòa dinh dưỡng. Trên thực tế có nhiều loại đất không nghèo dinh dưỡng nhưng năng suất cây trồng vẫn thấp. Trong trường hợp này tính chất lý học đóng vai trò quan trọng.
4.2.1.1. Thành phần cơ giới
Thành phần cơ giới đất là một chỉ tiêu quan trọng để nhận biết tỷ lệ các cấp hạt cơ giới có trong đất, tính năng lực thoát nước của đất, phân chia tầng đất và phân loại đất để chọn loài cây trồng cho thích hợp. Các cấp hạt càng lớn thì quá trình xói mòn, rửa trôi diễn ra càng mạnh và ngược lại.
Đây là yếu tố có quan hệ chặt với độ phì đất, sự thay đổi tính chất cấp hạt dẫn đến sự thay đổi tính chất đất. Nghiên cứu về thành phần cơ giới có thể đưa ra các biện pháp tác động canh tác hợp lý. Đất có thành phần cơ giới nặng (đất sét) tỷ lệ hạt sét lớn, hạt cát nhỏ, khả năng thấm và thoát nước kém, độ thoáng khí kém dễ gây quá trình glây hóa; xác hữu cơ phân giải chậm và lượng hữu cơ tích lũy nhiều hơn; tính dính cao khó khăn cho việc làm đất; đất có khả năng hấp phụ lớn, các chất ít bị rửa trôi, tính đệm cao, độ ẩm cây héo cao. Đất có thành phần cơ giới nhẹ (đất cát) tỷ lệ hạt cát lớn, khả năng thấm và thoát nước mạnh, đất dễ bị khô hạn, có ít keo khả năng hấp phụ thấp, các chất dễ bị rửa trôi...
Cơ sở phân loại đất theo thành phần cơ giới là Bảng phân loại đất theo Katrinski với hai cấp hạt là: Cát vật lý (> 0,01) và Sét vật lý (< 0,01); theo cách phân loại này ngoài việc phân chia đất theo thành phần cơ giới còn phải chú ý tới loại đất tức là phải đề cập đến sự phát sinh và phát triển của nó nữa. Do đó thể hiện tính chất đất một cách sát thực hơn.
Kết quả phân tích thành phần cơ giới ở các vị trí nghiên cứu được thể hiện ở biểu sau:
Biểu 4.1: Thành phần cơ giới đất Vị trí Độ sâu (cm) Thành phần cấp hạt Phân loại Sét vật lý (%), < 0,01 Cát vật lý (%), > 0,01
Đồi 174m Sườn dưới
0 – 20 61,80 38,20 Sét nhẹ 20 – 50 65,50 34,50 Sét nhẹ TB 64,02 35,98 Sét nhẹ Sườn giữa 0 – 20 55,70 44,30 Thịt nặng 20 – 50 59,20 40,80 Thịt nặng TB 57,80 42,20 Thịt nặng Sườn trên 0 – 20 48,50 51,50 Thịt nặng 20 – 50 51,60 48,40 Thịt nặng TB 50,36 49,64 Thịt nặng
Đồi 163m Sườn dưới
0 – 20 62,80 37,20 Sét nhẹ 20 – 50 67,80 32,20 Sét nhẹ TB 65,80 34,20 Sét nhẹ Sườn giữa 0 – 20 56,50 43,50 Thịt nặng 20 – 50 61,40 38,60 Sét nhẹ TB 59,44 40,56 Thịt nặng Sườn trên 0 – 20 52,50 47,50 Thịt nặng 20 – 50 57,20 42,80 Thịt nặng TB 55,32 44,68 Thịt nặng
Từ kết quả ở biểu 4.1 ta thấy ở cùng một vị trí phẫu diện nghiên cứu hàm lượng Sét vật lý tăng dần theo chiều sâu phẫu diện, điều này phù hợp với quy luật chung do quá trình rửa trôi đã làm cho các hạt sét vật lý dễ dàng len lỏi trong các khe đất di chuyển và tập trung xuống tầng dưới nhiều hơn.
So sánh hàm lượng sét ở ba vị trí địa hình ở cả hai quả đồi nhận thấy: Ở từng độ sâu tương ứng, hàm lượng sét vật lý của đất ở sườn dưới của hai quả đồi đều lớn nhất sau đó đến sườn giữa và thấp nhất ở sườn trên. Vị trí có hàm lượng sét vật lý lớn nhất (67,80%) là độ sâu 20 - 50cm tại phẫu diện sườn dưới thuộc đồi 174m. Vị trí có hàm lượng sét vật lý nhỏ nhất (48,50%) là độ sâu 0 - 20cm tại phẫu diện sườn trên thuộc đồi 163m.
Có kết quả trên là do yếu tố địa hình và độ dốc quyết định. Cùng một quả đồi, sườn trên có độ dốc lớn, độ che phủ thấp hơn nên quá trình xói mòn
xảy ra mạnh hơn đã làm cho các hạt sét có đường kính nhỏ di chuyển xuống phía dưới, ở sườn dưới độ dốc nhỏ nhất nên các hạt này được giữ lại. Trong cùng một phẫu diện, TPCG ở độ sâu 0 - 20cm nhẹ hơn độ sâu 20 - 50cm hay hàm lượng sét vật lý ở tầng 0 - 20cm nhỏ hơn tầng 20 - 50cm là hợp lý do hiện tượng rửa trôi các cấp hạt sét từ trên xuống dưới.
Thành phần cơ giới của đất ở khu vực nghiên cứu tại xã Ngọc Mỹ chủ yếu là thịt nặng trừ phẫu diện tại sườn dưới đồi 163m và sườn dưới đồi 174m có thành phần cơ giới là sét nhẹ. Đất có khả năng giữ nước tốt. Tuy nhiên, đồi 163m có hàm lượng sét vật lý ở các vị trí đều lớn hơn các vị trí tương ứng ở đồi 174m. Vì đồi 163m có độ dốc nhỏ hơn, độ tàn che và độ che phủ lại lớn hơn đồi 174m do đó các hạt sét ở đồi 163m bị rửa trôi ít hơn, đất có hàm lượng sét vật lý cao hơn.
4.2.1.2. Tỷ trọng, dung trọng, độ xốp của đất
a) Tỷ trọng của đất
Tỷ trọng phụ thuộc vào thành phần khoáng vật và hàm lượng chất hữu cơ có trong đất. Cùng một loại đất, đất càng giàu chất hữu cơ thì tỷ trọng của đất càng nhỏ, đất có nhiều khoáng vật nặng thì tỷ trọng càng cao và ngược lại. Tỷ trọng tăng theo chiều sâu phẫu diện vì trong quá trình rửa trôi các khoáng nặng di chuyển và lắng đọng lại ở tầng dưới. Tỷ trọng của các loại đất khác nhau là khác nhau, nó nói sơ bộ một cách định tính về hàm lượng chất hữu cơ, cụ thể như sau:
- Tỷ trọng nhỏ hơn 2,4 g/cm3, đất có hàm lượng mùn cao.
- Tỷ trọng từ 2,4 - 2,7 g/cm3, đất có hàm lượng mùn trung bình. - Tỷ trọng lớn hơn 2,7 g/cm3, đất có hàm lượng mùn ít, giàu sắt. Tỷ trọng của đất ở các vị trí nghiên cứu được thể hiện ở biểu 4.2:
Biểu 4.2: Tỷ trọng, Dung trọng, Độ xốp của đất ở độ sâu 0 - 20cm Vị trí phẫu diện Tỷ trọng d (g/cm3) Dung trọng Độ xốp P (%) Đánh giá Đồi 174m Sườn dưới 2,34 1,19 49,27 Độ xốp thấp Sườn giữa 2,37 1,22 48,61 Độ xốp thấp
Đồi 163m (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Sườn dưới 2,33 1,11 52,16 Độ xốp TB
Sườn giữa 2,38 1,18 50,33 Độ xốp TB
Sườn trên 2,42 1,21 50,13 Độ xốp TB
Từ biểu 4.2 nhận thấy tỷ trọng đất ở khu vực nghiên cứu đều là tỷ trọng thấp, biến động từ 2,33 - 2,48g/cm3. Tại đồi 174m có tỷ trọng trung bình (2,36 g/cm3) cao hơn đồi 163m (2,22 g/cm3); vị trí có tỷ trọng lớn nhất là sườn trên của quả đồi 174 với tỷ trọng là 2,42g/cm3, thấp nhất là sườn dưới của quả đồi 163m với tỷ trọng là 2,16g/cm3. Tỷ trọng thay đổi khác nhau ở các vị trí địa hình do ảnh hưởng của đặc điểm địa hình và kết cấu đất cũng như thực vật tại vị trí đó. Tỷ trọng ở sườn trên là lớn nhất do địa hình dốc, độ tàn che và che phủ đều thấp hơn so với sườn giữa và sườn dưới, hàm lượng các chất hữu cơ thấp hơn so với các vị trí khác. Nhìn chung, tỷ trọng của cả hai quả đồi đều tăng theo chiều từ sườn dưới lên sườn trên.
Đồi 174m có tỷ trọng lớn hơn đồi 163m vì đồi 174m có độ dốc cao, độ tàn che và độ che phủ đều thấp, hàm lượng chất hữu cơ nghèo hơn.
Từ kết quả ở bảng cho thấy đất tại vị trí sườn dưới quả đồi 163m có hàm lượng hữu cơ cao nhất, vị trí sườn trên của quả đồi 174m có hàm lượng hữu cơ thấp nhất.
b) Dung trọng của đất
Dung trọng là một chỉ tiêu biểu hiện lý tính đất và có vai trò quan trọng. Nó phụ thuộc vào thành phần cơ giới, thành phần khoáng vật, hàm lượng chất hữu cơ, kết cấu đất. Dung trọng phần nào thể hiện được độ chặt, độ xốp của đất. Theo chiều sâu phẫu diện, nó tăng lên rõ rệt do càng xuống sâu hàm lượng chất hữu cơ càng giảm, bị bí chặt do sự rửa trôi ở tầng mặt và áp suất vĩnh cửu ở tầng trên nén xuống.
Nghiên cứu dung trọng đất bước đầu biết được độ phì của đất. Dung trọng luôn nhỏ hơn tỷ trọng, dung trọng càng nhỏ thì kết cấu đất càng có nhiều độ rỗng, đất càng tơi xốp. Dung trọng còn nói lên tỷ lệ của hàm lượng chất hữu cơ so với các chất khoáng trong đất. Hàm lượng mùn càng cao, độ xốp càng lớn thì dung trọng càng nhỏ.
Từ kết quả ở biểu 4.2 ta thấy dung trọng đất lấy ở độ sâu từ 0 - 20cm của các vị trí khác nhau của khu vực nghiên cứu dao động trong khoảng từ 1,11g/cm3 đến 1,22g/cm3, đất có dung trọng trung bình. Vị trí có dung trọng lớn nhất là sườn giữa đồi 174m (1,22g/cm3), dung trọng nhỏ nhất tại vị trí sườn dưới đồi 163m (1,11g/cm3). Do hàm lượng chất hữu cơ tại sườn dưới đồi 163m là cao nhất và thấp nhất là ở sườn giữa đồi 174m.
Theo thang đánh giá của Katrinski thì dung trọng của đất ở đây thuộc nhóm đất điển hình cho trồng trọt (1,1≤D≤1,2).
Tại đồi 174m, dung trọng lớn nhất tại sườn giữa sau đó đến sườn trên và thấp nhất tại sườn dưới. Tại đồi 163m, dung trọng lớn nhất tại sườn trên sau đó đến sườn giữa và thấp nhất tại sườn dưới. Nguyên nhân dẫn đến sự thay đổi này là đồi 163m có sự giảm dần hàm lượng mùn từ phẫu diện sườn trên đến sườn giữa và sườn dưới làm cho độ xốp của đất cũng tăng dần từ sườn trên đến sườn giữa và lớn nhất ở sườn dưới kéo theo số khe hở trong đất cũng tăng dần. Vì vậy dung trọng giảm dần từ sườn trên đến sườn giữa và sườn dưới. Đồi 174m, phẫu diện tại sườn giữa có dung trọng lớn hơn sườn trên vì độ xốp ở đó thấp nhất.
Dung trọng ở các vị trí ở đồi 174m lớn hơn các vị trí tương ứng ở đồi 163m. Vì đồi 174m có độ dốc cao hơn, độ tàn che và độ che phủ thấp hơn đồi 163m, hơn nữa hàm lượng mùn ở đồi 163m lớn hơn đồi 174m cũng là nguyên nhân làm dung trọng đồi 174m lớn hơn đồi 163m.
Độ xốp có quan hệ chặt chẽ với tỷ trọng và dung trọng. Nó được tính toán thông qua tỷ trọng, dung trọng và phụ thuộc vào cấu trúc đất, tỷ trọng, dung trọng, thành phần cơ giới và thành phần khoáng vật...
Độ xốp cũng là một căn cứ để đánh giá đất. Độ xốp phản ánh kết cấu của đất, đất càng tốt độ xốp càng cao, số lượng khe hổng đất càng nhiều đất càng dễ hút và thấm nước, kích thước lỗ hổng càng to thì lượng nước được giữ lại càng nhỏ và ngược lại. Đất có độ xốp thấp cây rất khó sinh trưởng; đất tơi xốp việc làm đất sẽ dễ hơn, rễ cây phát triển mạnh hơn, khả năng thấm nước tốt đồng thời cũng làm giảm xói mòn bề mặt.
Từ kết quả ở biểu 4.2 cho thấy độ xốp của đất ở khu vực nghiên cứu là trung bình, đồi 174m có độ xốp nhỏ hơn đồi 163m. Vì đồi 174m có độ dốc cao, hàm lượng mùn thấp hơn đồi 163m. Vị trí có độ xốp thấp nhất là Sườn giữa của đồi 174m (48,61%), cao nhất là ở sườn dưới đồi 163m (52,16%).
Trên đồi 174m, độ xốp lớn nhất là ở sườn trên sau đó đến sườn dưới và thấp nhất ở sườn giữa. Ở đồi 163m, độ xốp của đất giảm dần từ sườn dưới đến sườn trên, sườn dưới là lớn nhất (52,16%), sau đó đến sườn giữa (50,33%) và thấp nhất là ở sườn trên (50,13%). Có kết quả này là do độ dốc tại các vị trí địa hình giảm dần từ sườn trên đến sườn dưới, cùng với đó là hàm lượng mùn lại tăng dần từ trên sườn trên xuống sườn dưới.
4.2.2. Tính chất hóa học của đất
Tính chất hóa học của đất có vai trò quyết định đến độ phì nhiêu của đất và ảnh hưởng trực tiếp đến các chất dinh dưỡng trong đất. Nói đến độ phì nhiêu của đất không thể không đề cập đến hàm lượng các chất dinh dưỡng chứa trong đất bao gồm các nguyên tố đa lượng N, P, K và các nguyên tố vi lượng khác. Quá trình thay đổi và tích lũy các nguyên tố này là một quá trình lâu dài và phức tạp.
4.2.2.1. Phản ứng của đất
Độ chua có ý nghĩa quan trọng đối với đời sống của thực vật và độ phì nhiêu của đất. Nó ảnh hưởng đến các quá trình sinh hóa trong đất và tác động
trực tiếp đến quá trình sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Các loài cây khác nhau thích hợp với các loại đất có độ chua khác nhau. Độ chua của đất phụ thuộc vào nồng độ các Cation có trong đất. Nguyên nhân gây chua là do thực vật, khí hậu (mưa axít) và con người (bón phân cho đất).
Phản ứng của đất biểu thị bằng các loại độ chua cơ bản: độ chua hoạt tính (hoạt động) và độ chua tiềm tàng. Nghiên cứu độ chua của đất có ý nghĩa quan trọng trong đánh giá đất đai và đưa ra các biện pháp tác động thích hợp vào đất để lựa chọn loài cây trồng phù hợp với đất.
a) Độ chua hoạt động
Là loại độ chua do ion H+ gây nên, tùy theo loại dung dịch đưa vào để rút cation gây chua là H2O hay KCl mà ta có pHH2O hay pHKCl. Cùng một loại đất pHH2O < pHKCl vì KCl rút ra được nhiều cation H+ gây chua hơn H2O. Do đó pHKCl được sử dụng để xác định nhu cầu bón vôi cho đất.
Trong độ chua hoạt động thì pHH2O phản ánh được phản ứng chua ban đầu của đất và ảnh hưởng trực tiếp đến cây trồng và vi sinh vật đất. Do các chất dinh dưỡng được chứa trong đất dưới dạng các hợp chất hữu cơ có độ tan phụ thuộc vào môi trường. Mỗi loại đất chỉ có thể tan tốt trong một khoảng pH xác định nào đó, khả năng tan của các chất càng lớn thì khả năng của nó được thực vật hấp thụ càng lớn.
Độ chua họat động được sử dụng để bố trí cơ cấu cây trồng hợp lý và