CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1.5. Đặc điểm đất cát biển
Đất cát thường được hình thành do sự phân hủy hoặc phân mảnh của các loại đá granit, đá vôi và thạch anh. Đất cát chứa tỷ lệ hạt cát cao, vốn tự nhiên có độ phì nhiêu
thấp, khi bón phân và tưới nước khơng giữ được nhiều nước và chất dinh dưỡng, thảm thực vật tự nhiên thường là cỏ và rừng (Khan, 2018) [116]. Trong điều kiện khí hậu nhiệt
đới, đất cát trải qua q trình phong hóa theo độ sâu, tạo ra khống vật, trong đó thạch
anh là khống vật chiếm ưu thế trong cát, một tỷ lệ đáng kể phần phù sa tạo thành hạt sét (Bruand et al. 2005) [77]. Đất cát có hàm lượng chất hữu cơ thấp, khả năng trao đổi cation (CEC) thấp nên khả năng giữ dinh dưỡng kém (Shermeen and Petra, 2016) [162].
Trên thế giới, diện tích đất cát bao phủ khoảng 900 triệu ha, tập trung ở các vùng khô hạn và bán khô hạn, độ phì nhiêu của đất thường thấp và phụ thuộc vào hàm lượng
OC trong đất, hàm lượng OC trong đất cát cao nhất ở vùng ôn đới và lạnh (trung bình
là 19 gam/kg) và thấp nhất ở vùng khô hạn (dưới 5 gam/kg), hàm lượng OC trong đất cát nông nghiệp sẽ tăng đáng kể khi áp dụng các biện pháp cải tạo kết hợp với tưới tiêu (Jenifer and Alfred, 2019) [108].
Ở Việt Nam, đất cát phân bố chủ yếu ở các tỉnh ven biển miền Trung (chiếm
khoảng 63% diện tích đất cát của cả nước. Đất cát có nhiều yếu tố hạn chế đối với sản xuất nông nghiệp, bao gồm thiếu dinh dưỡng, đất chua, khả năng giữ nước thấp và nguy
cơ xói mịn do gió (trên các bãi cát ven biển) (Hoa et al. 2010) [103].
Nhóm đất cát biển tại Việt Nam được hình thành từ các hoạt động địa chất. Đất cát biển là nhóm đất rất trẻ, được hình thành trong thời kỳ Đệ tứ cho đến những thời
gian hiện đại, đó là sản phẩm của 2 quá trình nâng cao khu vực bờ và bồi tụ tạo lập đồng bằng (Phan Liêu, 1981) [35]. Ngoài ra, do chịu tác động mạnh của nhiệt độ và ẩm độ trong điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa nên sự biến đổi nhanh chóng là đặc điểm nổi
bật của thổ nhưỡng đất cát biển.
Tính chất vật lý của đất cát biển được quyết định bởi thành phần cơ giới, độ di
động và mức độ thể hiện cỏ mọc (Phan Liêu, 1981) [35]. Trong điều kiện duyên hải
miền Trung ở Việt Nam, mỗi điều kiện lập địa khác nhau là một kiểu thảm thực vật khác nhau; đối với các đụn cát di động, thành phần loài thực vật đơn giản và các loài cỏ chiếm
ưu thế; trên vùng cát cố định, thành phần loài rất đa dạng với đầy đủ các loại từ thân gỗ,
thân bụi, thân thảo đến thân leo (Hồ Đắc Thái Hoàng và Trương Thị Hiếu Thảo, 2015) [32]. Hàm lượng sét vật lý ở các loại đất cát biển khác nhau cũng khác nhau, đất cồn cát trắng biến động từ 1,6 - 1,8%, đất cồn cát vàng là 2,6 - 2,8%, đất cát biển điển hình là 8,4 - 10,0% và đất cát glây là 10,0 - 11,0% (Nguyễn Văn Toàn, 2004) [57].
tầng khác nhau rất rõ: (i) Tầng canh tác, ở trên cùng, độ dày từ 12 - 20 cm, cát mịn hoặc
cát pha, xám sáng, khi khô hơi bụi, rễ cỏ nhiều; (ii) Tầng vàng, dưới tầng canh tác là một
tầng đất đặc biệt, có màu vàng, độ dày thay đổi từ 10 - 45 cm, thành phần cơ giới nặng
hơn, thường là cát chặt, thỉnh thoảng thịt nhẹ, cũng có lúc cát mịn, cát pha như tầng canh
tác, dính tay rõ; (iii) Tầng xanh lơ, tầng vàng đến một độ xâu nào đó thì chuyển lớp đột ngột sang tầng đất khác có màu xanh lơ hoặc trắng, đơi khi hồng tím nhạt, cát thơ thuần nhất, đẫm nước mạch và kéo dài xuống dưới mực nước ngầm (Phan Liêu, 1981) [35].
Các kết quả phân tích tính chất vật lý đất cát biển tại Việt Nam đã chỉ ra, dung trọng thay đổi từ 1,4 - 1,7 g/cm3; tỷ trọng 2,6 - 2,7; độ xốp thay đổi trong khoảng 35 - 45%, sức chứa ẩm đồng ruộng thấp nhất của đất cát chỉ vào khoảng 2,5 - 12,5%. Tính chất của đất cát pha là khơng có kết cấu, hạt rời rạc, ngấm nước mạnh, thống khí, thoát
nước, sức liên kết nhỏ, dễ làm đất, chất hữu cơ phân giải quá nhanh, khả năng giữ nước
kém (Ngô Nhật Tiến và Nguyễn Xuân Quát, 1967) [55].
Đất trồng trọt nói chung, tính chất hóa học là đặc tính quan trọng và quyết định
khả năng cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng. Đối với đất cát biển, tính chất hóa học phụ thuộc vào thành phần cơ giới, quá trình hình thành đất và thảm thực vật. Kết quả phân tích tính chất hóa học đối với đất cát biển vùng duyên hải Bắc Trung Bộ cho thấy,
đất cát biển có phản ứng chua vừa đến ít chua, hàm lượng hữu cơ ở tầng mặt trung bình
1,2% và ở tầng kế tiếp giảm cịn 0,8%, hàm lượng N tổng số biến động 0,03 - 0,06%, P2O5 tổng số biến động 0,02 - 0,03%, kali rất nghèo (0,5%) (Nguyễn Văn Toàn, 2004) [57]. Độ chua của đất cát biển thường biến động lớn, đất ngập nước và tích tụ nhiều chất hữu cơ kém phân giải có khi pHKCl đến 3,5 - 4,0; nơi cao rửa trơi mạnh, đất thơ nghèo
thì pH thường thấp (4,5 - 5,0); nơi ít rửa trơi và có lẫn nhiều vỏ sò hến hoặc chịu ảnh
hưởng của nước mặn thì pH cao hơn (6,0 - 7,0). Thành phần các cation trao đổi thay đổi, trong một số trường hợp có hiện tượng Mg2+ trội hơn Ca2+, dung tích hấp thu của đất thấp, trị số T thường dao động trong khoảng 3 - 5 me/100gam đất, độ no bazơ thay đổi từ 40 - 60%. Ngoài ra, hàm lượng các chất khác trong đất cát biển thường biến động lớn,
hàm lượng Si từ 75 - 90%, Fe2O3 từ 1,2 - 9,7%, Al2O3 từ 0,95 - 18,2%, MnO từ 0,008 -
0,13%, K2O từ 0,16 - 2,2%, CaO từ 0,6 - 2,2%, MgO từ 0,1 - 1,85%. Đối với các mẫu
đất cát biển ở Thừa Thiên Huế, pH ở mức chua, hàm lượng OC < 1%, CEC rất thấp (<
2 cmol/kg) (Hồng Thị Thái Hịa và cs. 2007) [28].
Đối với các chỉ tiêu về hoạt tính sinh học đất cát biển, thơng qua các kết quả phân
tích cho thấy hàm lượng vi sinh vật thấp, chỉ bằng 1/2 so với đất phù sa sông Hồng, tuy
nhiên cao hơn so với đất bạc màu, trong khu hệ vi sinh vật thì vi khuẩn chiếm ưu thế về
sốlượng (75 - 80%) sau đó đến nấm và xạ khuẩn (Phan Liêu, 1981) [35]. Phân tích đất cát biển ở Diễn Châu và Quỳnh Lưu cho kết quả là hàm lượng Azotobacter vào khoảng 5,8 x 103 đến 6,3 x 103 (Nguyễn Lân Dũng, 1968) [18].
Tổng hợp các nghiên cứu về đất cát biển, tác giả Phan Liêu (1981) [35] đã kết luận, mặc dù rất nghèo chất hữu cơ, đất cát biển vẫn duy trì một hoạt tính sinh học cao
hơn so với đất bạc màu là loại đất nghèo dinh dưỡng tương tự. Do đó, nhiều loại cây
trồng có thể sinh trưởng, phát triển và cho năng suất cao trên đất cát biển.
Một số kết quả nghiên cứu khác trên đất cát biển đã kết luận, đất cát biển tỉnh
Quảng Bình có độ phì tự nhiên thấp, đa số các yếu tố dinh dưỡng cần thiết cho sinh trưởng phát triển của cây lạc thuộc loại rất nghèo đến nghèo, K và P là hai yếu tố dinh dưỡng
hàng đầu hạn chế năng suất lạc (Hồ Khắc Minh, 2014) [38]. Đồng thời, việc mở rộng
thêm diện tích lạc trên đất cát biển Quảng Bình là xu hướng khả thi và hiệu quả đối với
đời sống dân sinh và sinh thái vùng; các yếu tố hạn chế năng suất lạc bao gồm: đất có độ
phì tự nhiên thấp, thời tiết diễn biến phức tạp không thuận lợi cho sinh trưởng và phát triển của cây lạc, mức đầu tư phân bón cho cây lạc của người dân thấp và thiếu cân đối (Nguyễn Minh Hiếu và cs. 2011) [25].
Như vậy, đất cát nói chung và đất cát biển nói riêng đều có tỷ lệ hạt cát cao, kết
cấu rời rạc, pH chua, hàm lượng mùn thấp, nghèo dinh dưỡng, khả năng giữ nước và dinh dưỡng kém, có nhiều yếu tố hạn chế đối với sản xuất nông nghiệp. Tuy nhiên, nếu được đầu tư phân bón và nước tưới hợp lý thì việc mở rộng diện tích đất sản xuất nơng
nghiệp trên đất cát là khả thi và mang lại hiệu quả.