TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA ĐỊA LÝ
BÁO CÁO THẢO LUẬN
SỬ DỤNG VÀ CẢI TẠO
ĐẤT PHÈN, MẶN
NHÓM 1

Vinh, tháng 3 năm 2015



Danh sách thành viên
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

Phạm Hoàng Thao
Hồ Thị Thúy Nhung
Chu Đức Anh
Nguyễn Thị Linh
Nguyễn Thị Quỳnh
Nguyễn Trọng Thanh
Hoàng Thị Khánh Hòa


NỘI DUNG THẢO LUẬN

Chương 4:
Sử dụng và cải tạo
đất mặn


4.1. Độc tố trong đất mặn
4.1.1. Khái niệm chung:
Độc tố trong môi trường đất là các chất gây nên những hiệu ứng
xấu trong đất, gây hại hoặc gây chết cho thực vật và các sinh vật sống
trong đất. Các chất độc này có thể tồn tại dưới nhiều dạng khác nhau
như: vô cơ, hữu cơ, hợp chất, đơn chất, ion, chất lỏng, chất rắn, chất
khí. Trong môi trường sinh thái đất, các độc chất phổ biến và gây tác
hại nhiều nhất thường tồn tại dưới dạng ion. Có hai dạng độc chất
trong môi trường đất đáng quan tâm là độc chất theo bản chất và độc
chất theo nồng độ.


- Độc chất theo bản chất: là những chất độc có khả năng gây
độc ở mọi nồng độ dù thấp hay cao.
VD: các chất H2S, Na2CO3, CuSO4, Pb, Hg, Cd, Be,...
- Độc chất theo nồng độ: độc chất dạng này đều có nồng độ
giới hạn cho phép đối với mỗi loài cây nói riêng và sinh vật
nói chung. Nếu vượt quá giới hạn này thì các chất mới có
khả năng gây độc. Các chất độc dạng này thường là: H+,
AL3+, Fe2+, SO42-, OH+, Mn2+, Na+, NH3, NH4+, NO2. Các kim
loại nặng như: Pb, As, Cu, Hg, Ca...
VD: Khi nồng độ các cation Ba2+, M2+,NH4+ vượt quá
1/5000, 1/4000, 1/500 (về trọng lượng) thường gây độc cho
cây trồng, còn Fe2+ vượt quá 500 ppm, Al3+ vượt quá 135
ppm gây độc cho lúa.



4.1.2. Biến động chất độc trong đất mặn
Trong môi trường đất mặn, hàm lượng muối NaCl,
Na2SO4, MgSO4, BaCl2 khá cao có thể gây ngộ độc cho cây trồng
và một số loại động vật không chịu được mặn. Hầu hết các cây
trồng chỉ có thể chịu đựng được nồng độ NaCl <4%. Nguyên
nhân chính trong việc gây ngộ độc là do nồng độ muối trong
dung dịch đất quá cao, gây ra triệu chứng hạn sinh lý cho cây
trồng. Nồng độ muối cao trong dung dịch đất còn làm phá vỡ
các tế bào rễ của một số loài cây do tính thẩm thấu mạnh từ môi
trường ưu trương sang môi trường nhược trương.
Ảnh hưởng xấu của đất mặn đối với cây trồng, trước hết
là do áp suất thẩm thấu cao của dung dịch đất. Áp suất này
tăng theo tỷ lệ thuận với nồng độ muối tan. Khi áp suất thẩm
thấu của dung dịch đất từ 10 – 12 atm, cây trồng không sinh
trưởng và phát triển được. Khi vượt quá 40 atm thì cây bị chết.


Sự có mặt của một lượng lớn muối tan trong đất làm cho tính chất lý
hóa học, vi sinh vật của đất trở nên xấu. Khi khô, đất nứt nẻ, cứng
như đá. Khi ướt đất rất dính, dẻo, hạt đất trương mạnh, bít kín tất cả
các khe hở, làm cho đất trở nên bão hòa và hoàn toàn không thấm
nước. Các thành phần mưới là độc chất trong đất làm cho đất có độ
PH cao từ 7,5 đến 11 – 12, cây trồng không phát triển được. Các ion
thường xuất hiện trong đất mặn và mặn kiềm là Cl-, SO42-, HCO3-,
Na+, Mg2+. Các anion độc hơn rất nhiều so với các cation. Trong các
anion thì Cl- độc hơn SO42-. Trong số các chất độc không thể bỏ qua
Bo.



Nếu đất chỉ chứa một loại muối tan thì sẽ độc hơn rất
nhiều so với đất có cùng tổng lượng muối tan nhưng lại
chứa nhiều loại muối tan hơn. Ví dụ: đất dưới rừng
ngập mặn có cùng một độ mặn nhưng chứa nhiều loại
muối tan khác nhau sẽ ít độc hơn so với đất chỉ chứa
một loại muối tan. Hiện tượng này được giải thích là do
sự đối kháng của các ion. Tác hại của muối cũng còn
tùy thuộc vào độ chịu mặn của cây.


Lấy đất rừng ngập mặn làm ví dụ, công trình nghiên cứu
của Lê Huy bá và cộng sự cho thấy: đất rừng ngập mặn chứa
nhiều muối hòa tan (1- 1,5% hoặc nhiều hơn), đặc biệt ở lớp
đất mặn. Những loại muối tan thường thấy trong đất mặn là
NaCl, Na2SO4, CaCl2, CaSO4, MgCl2, NaHCO3 có nguồn gốc từ
các thành phần khoáng bị hòa tan, di chuyển, tập trung xuống
vùng địa hình trũng, không thoát nước. Sau đó, trong điều
kiện khô hanh, muối từ trong mạch nước ngầm di chuyển và
tập trung lên mặt đất thành một lớp vỏ muối dày từ 0,1 – 1,0
cm.


Sự hình thành các muối trong đất mặn là kết quả tổng hợp của
nhiều yếu tố : đất có chứa muối, địa hình trũng không thoát nước,
mực nước ngầm mặn ở nông, khí hậu khô hạn, nắng nóng. Trong
đó, mặc nước ngầm mặn lại xuất hiện gần mặt đất thường là
nguyên nhân trực tiếp làm cho đất bị mặn hóa. Giữa độ sâu và độ
mặn của nước ngầm và độ mặn của đất có tương quan chặt chẽ với
nhau. Pôlunop (1956), đã đưa ra khái niệm “ độ sâu lâm giới” của

nước ngầm xác định mối tương quan giữa độ sâu và độ mặn của
đất, nước ngầm. Độ sâu này còn phụ thuộc vào độ khô hạn, thành
phần cơ giới, độ chặt và độ xốp của đất.
Ngoài yếu tố mặn là bản chất của đất rừng ngập mặn
(RNM), sự mặn hóa cũng là nguyên nhân làm cho đất bị mặn thêm.


 Mặn hóa : là quá trình xâm nhiễm và tích tụ của các muối và

các kim loại kiềm trong môi trường đất, nước khi các môi
trường này chưa bị mặn nay trở nên mặn hoặc bị mặn ít này
thành mặn nhiều hơn.
Sự mặn hóa là một quá trình do thêm vào đất một lượng muối
(gồm các muối NaCl, Na2SO4, MgSO4, MgCl2, NaNO3,
Mg(NO3)2, CaCl2 ,CaSO4...) Trong đó có muối kim loại kiềm
và kiềm thổ, với các gốc axit và sẽ là những anion : Cl- , SO4
2-, NO -, CO 2- mà Cl- đóng vai trò chủ đạo.
3
3


4.1.3 Mối tương quan giữa các độc tố trong đất mặn
Ảnh hưởng của mặn hóa lên môi trường sinh thái đất:
Trong hầu hết các trường hợp mà đất hấp thụ ion
Na đều được giải thích theo phản ứng sau:
Sét – Ca + 2Na+  Sét-Na2 + Ca2+
Sét – Mg +2Na+  Sét – Na2 + Mg 2+
Nếu Ca2+ và Mg2+ được giải phóng và kết tủa ở dạng
muối không hòa tan thì phương trình trên nghiêng về bên
phải và trong nhiều trường hợp, phản ứng này gần như

diễn ra hoàn toàn. Kết quả nghiên cứu của Kelley Lumins
(1921) cho thấy, nếu môi trường đất tích lũy nhiều muối Na
(bảng 2.6), thì đồng thời một lượng lớn Na+ được hấp thụ
sẽ có một lượng Ca2+, Mg 2+ được hấp thụ theo. Những điều
đó ít xảy ra nếu cho Na2CO3 hấp thụ vào đất.


Khi có Na2CO3 thì lượng Na+ hấp thụ vào đất lại cao
hơn so với khi chỉ có một mình NaCl và một ít NaNO3. Các
muối của Ca2+ và Mg 2+ có gốc cloride hay nitrate dễ hòa
tan hơn các gốc khác trước khi chúng được thay thế.Trong
đó với gốc cacbonate, Mg2+ và Ca2+ ở dạng muối này hòa
tan nhiều hơn một ít. Khi đó, mực độ hòa tan của Na+ của
các bazo trao đổi đất bị ảnh hưởng lâu dài bởi các loại
muối Na tích tụ trong đất. Nói chung, đất mặn chứa một
nồng độ muối Na2CO3 (một chất có độc tính mạnh) cao thì
tương dối dễ hòa tan hơn chỉ một mình muối NaCl (đất đen
mặn, theo Hilgard). Ngoài ra, Na+ cũng dễ hòa tan hơn khi
trao đổi với các nguyên tố khác đất không có NaCO3.


Bảng 1: Ảnh hưởng của các loại muối Na khác nhau lên đất
Các bazo trong dung dịch (m.e)

Thêm 10 m.e
với các muối

Ca2+

Mg2+


Na+

Na+ được hấp
thụ (m.e)

NaCl
NaNO3
Na2CO3

2.2
2.2
0.3

1.0
1.0
0.2

7.6
7.1
5.0

2.4
2.9
5.0

Bảng 2: Ảnh hưởng của tỷ lệ Na:Ca đến khả năng hấp phụ Na+
Khi các muối của Ca2+ hoặc Ca2+ và Mg2+ hay Na+ tích tụ
trong đất thì sự trao đổi bazo cũng diễn ra khác hẳn
Dung dịch được

sử dụng
NaCl

CaCl2

10.4
10.4
20.8
20.8
41.6
41.6

0
10.4
0
10.4
0
10.4

Tỷ lệ
Na : Ca
1:1
2:1
4:1

Dung dịch đất phản ứng
(m.e/lít)
Ca++

Mg++


Na+

Hấp thụ
Na+
(m.e/lít)

2.22
9.30
3.63
10.70
5.75
12.45

1.13
2.98
1.70
3.40
2.64
3.80

7.74
9.40
15.40
18.30
34.60
36.54

2.66
1.3

5.4
2.5
7.00
5.06


Ảnh hưởng của muối Na lên CaCO 3:
Các phản ứng hóa học, ngoại trừ quá trình trao đổi bazo,
cũng diễn ra do kết quả của quá trình tích tụ các muối hòa tan
trong đất mặn. Các phản ứng giữa các muối của Na và CaCO 3
lại có tầm quan trong hơn, CaCO3 hòa tan trong muối trung
tính nhiều hơn là trong nước cất do ảnh hưởng của một phần áp
lực của CO2, CO2 có mặt trong không khí, rễ thực vật và vi sinh
vật trong đất thải CO2 trong quá trình sống và độ ẩm đất luôn
chứa CO2 hòa tan.
Các nhà nghiên cứu đã cho thấy khả năng hòa tan của
CaCO3 khi có mặt của muối Na2SO4, NaCl sẽ nhanh chóng đạt
bão hòa nhưng lại không cao lắm. Cummins (1926) chứng minh
rằng, khả năng hòa tan của CaCO 3 trong các muối NaCl hay
Na2SO4 yếu đi nếu thêm vào dung dịch đó một muối Ca hòa tan
hay Na2CO3. Còn Ca2+ được sinh ra nhờ sự trao đổi các bazo và
có xu hướng giảm lượng CaCO3 hòa tan có thể biến mất. Do đó
mà điều này gây ra tranh luận về tác dụng của dạng Na 2CO3.


Ảnh hưởng của Na+ lên vi sinh vật:
Sinh vật đất có thể chịu ảnh hưởng bởi sự tích tụ
muối. Lipmem (1912) chứng minh rằng, thêm một lượng
0,20% NaCl hay Na2SO4 sẽ làm giảm quá trình amon hóa của
mao mạch trong đất cát. Nếu hơn 10% , thì quá trình amon

hóa hầu như bị ức chế hoàn toàn. Mặt khác, khi thêm Na2CO3
vào sẽ thúc đẩy quá trình amon hóa lên đến nồng độ 0,1%.
Greazes (1916), cũng đưa ra kết quả tương tự với một loại đất
ở Logan, Ultah. Ngược lại, các nghiên cứu khác về ảnh hưởng
lên quá trình amon hóa (Lipmen, 1912b) cho thấy 0,10%
NaCl và 0,20 % Na2SO4 làm thúc đẩy quá trình nitrate hóa,
nhưng Na2CO3 có tốc độ cao hơn đối với đất ngay cả với nồng
độ thấp (0,05%).


Lipmen và Sharp (1912) cho rằng, NaCl ở nồng độ
dưới 0,5% gây ảnh hưởng đến quá trình cố định đạm của
các vi khuẩn nốt sần, còn Na2SO4 thì thể hiện tính độc ở nồng
độ 1,2 %. NaCl ở nồng độ 0,5% được ghi nhận là độc.
Na2CO3 ở nồng độ ≤ 0,40% thì quá trình cố định đạm được
thúc đẩy nhanh hơn một ít, ở nồng độ 0,50 % Na2CO3. thì sự
cố định đạm thật sự được đẩy mạnh. Lund (1921) cùng
Greaves (1912) thảo luận về ảnh hưởng của các cation và
anion lên hoạt động vi sinh trong đất và mối liên quan với áp
lực thẩm thấu của dung dịch. Các muối ban đầu trong đất
mặn ở nồng độ thấp thường là không độc .Thực tế thì quá
trình amon hóa và nitrate hóa có thể bị đồng hóa. Nhưng ở
dưới hạn độc có một sự tương quan mật thiết giữa độc tính
và áp suất thẩm thấu. Ở áp suất thẩm thấu là 15 atm, quá
trình amon hóa giảm xuống gần một nữa so với đất không
mặn.


4.2. Cải tạo đất mặn
4.2.1. Ý nghĩa của việc cải tạo đất mặn

Sự nhiễm mặn là một trong những vấn đề chủ yếu
trong canh tác lúa, nó làm hạn chế giới hạn sản xuất nông
nghiệp nhiều vùng đất trên thế giới. Người ta ước đoán có
khoảng 400 đến 900 triệu ha đất bị nhiễm mặn trên mặt địa
cầu. Trong đó khoảng 230 triệu ha nhiễm mặn nhẹ có khả
năng sản xuất hoa màu (Ponnamperuma, 1984), riêng nam và
đông nam châu Á có khoảng 49 triệu ha trong đó 27 triệu ha
thuộc đất mặn ven biển. Đất mặn xuất hiện cả ở ven biển lẫn
trong đất liền. Ở vùng ven biển, mặn do nước biển tràn vào
thường xuyên, còn ở trong đất liền mặn là do nước chứa một
lượng lớn muối hoà tan. Diện tích và sự phân bố của đất mặn
trên thế giới được thể hiện cụ thể trong bảng sau:


Bảng 1: Diện tích đất mặn của một số quốc gia trên thế giới.
Lục địa
Bắc Mỹ
Mexico và
Trung Mỹ

Nam Mỹ

Quốc gia
Canada
Mỹ
Cuba
Mexico
Argentina
Bolivia
Brazil

Chile
Colombia
Ecuador
Paraguay
Peru
Venezuela

Diện tích, 1 000 ha
Saline /
Sodic /
Solonchaks
Solonetz
264
6 974
5 927
2 590
316
-1 649
-32 473
53 139
5 233
716
4 141
362
5 000
3 642
907
-387
-20 008
1 894

21
-1 240
--

Tổng số
7 238
8 517
316
1 649
85 612
5 949
4 503
8 642
907
387
21 902
21
1 240


Châu Phi

Afars và Issas

1 741

--

1 741


Algeria

3 021

129

3 150

Angola

440

86

526

Botswana

5 009

670

5 679

Cá hồng

2 417

5 850


8 267

Ai Cập

7 360

--

7 360

Ethiopia

10 608

425

11 033

Gambia

150

--

150

Ghana

200


118

318

Guinea

525

--

525

Guinea-Bissau

194

--

194

Kenya

4 410

448

4 858

Liberia


362

44

406

Libyan Arab
Jamahiriya

2 457

--

2 457

Madagascar

37

1 287

1 324

Mali

2 770

--

2 770


Mauritania

640

--

640


Morocco

148

--

1 148

Namibia

562

1 751

2 313

Niger

--


1 389

1 389

Nigeria

665

5 837

6 502

Rhodesia

--

26

26

l Senegal

765

--

765

Sierra Leone


307

--

7 307

Somalia

1 569

4 033

5 602

Sudan

2 138

2 736

4 874

Tunisia

990

--

990


--

671

671

2 954

583

3 537

Zaire

53

--

53

Zambia

--

863

863

Kỳ đại của
Cameroon

Kỳ đại của
Tanzania


Nam Á

Afghanistan
Bangladesh
Miến Điện
Ấn Độ
Iran
Iraq
l Israel
Jordan
Kuwait

3 103
2 479
634
23 222
26 399
6 726
28
180
209

-538
-574 574
686 686
-----


3 101
3 017
634
23 796
27 085
6 726
28
180
209

Muscat và Oman

290

--

290

Pakistan
r Qatar
k Sarawak
Ả Rập Saudi
a Sri Lanka
. Syrian Arab
Rep
United Arab
Emirates

10 456

225
1 538
6 002
200

------

10 456
225
1 538
6 002
200

532

--

532

1 089

--

1 089


Bắc và Trung Á

Đông Nam Á


Australasia

Trung Quốc

36 221

437

36 658

Mông Cổ

4 070

--

4 070

Liên Xô

51 092

119 628

170 720

Kampuchea

1 291


--

1 291

Indonesia

13 213

--

13 213

Malaysia

3 040

--

3 040

Việt Nam

983

--

983

Thái Lan


1 456

--

1 456

Australia

17 269

339 971

357 240

Fiji

90

--

90

Quần đảo
Solomon

238

--

238



Bảng 2: Diện tích đất mặn ở Châu Âu
Lục địa

Châu Âu

Diện tích,

1000 ha

Tiềm năng

Quốc gia

Saline /
Solonchaks

Sodic /
Solonetz

Muối bị ảnh
hưởng đất

Tổng số

Tiệp Khắc

6.2


14.5

85.0

105.7

Pháp

175.0

75.0

--

250.0

Hungary

1.6

384.5

885.5

1 271.6

Italy

0 50.0


--

400.0

450.0

Rumani

40.0

210.0

--

250.0

Tây Ban
Nha

//

//

//

840.0

Liên Xô

7 546.0


21 998.0

17 781.0

47 325.0

Nam Tư

20.0

235.0

--

255.0


 Sự phân bố đất mặn ở Việt Nam.
Đất mặn chiếm diện tích khoảng 971 356 ha rải từ bắc vào
nam, nhưng chiếm nhiều nhất là ở vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long,
cụ thể ở các tỉnh: Minh Hải, Tiền Giang, Bạc Liêu, Trà Vinh, Bến
Tre.
Hiện nay nhóm đất mặn được chia làm 3 đơn vị đất: Đất mặn
sú vẹt đước, đất mặn nhiều, đất mặn trung bình và ít. Trong số này
diện tích đất mặn nhiều và ít chiếm tỷ lệ cao nhất: 75% , đơn vị này
chiếm diện tích lớn ở một số tỉnh Đồng Bằng Song Cửu Long đến
80% diện tích của đơn vị các vùng khác chiếm ít hơn như :
ĐB Sông Hồng : 53370ha _ 7,30% của đv
Khu 4 cũ : 38358 ha _ 5,20% của đv

Duyên hải Miền Trung : 35561ha _ 4,90% của đv
Đông Nam Bộ : 2500 ha _ 0,34% của đv
Trung du Miền Núi Bắc Bộ : 16360 ha _ 2,20% của đv