TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
Luận văn tốt nghiệp
Ngành: KHOA HỌC ĐẤT
Tên đề tài:
SỬ DỤNG DSSAT TRONG NGHIÊN CỨU ẢNH
HƯỞNG CỦA VẬT LÝ ĐẤT VÀ ĐỘ HỮU DỤNG CỦA
NƯỚC TƯỚI TRÊN NĂNG SUẤT ĐẬU NÀNH
Cán bộ hướng dẫn:
PGs. Ts Ngô Ngọc Hưng
Ks. Nguyến Văn Quí
Sinh viên thực hiện:
Lê Thành Đông
MSSV: 3053113
Lớp Khoa Học Đất K31
Cần Thơ, 2009
i
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT VÀ QLĐĐ
----&&---XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Xác nhận đề tài: “Sử dụng DSSAT trong nghiên cứu ảnh hưởng của vật lý đất và
độ hữu dụng của nước trên năng suất đậu nành”.
Do sinh viên: Lê Thành Đông MSSV: 3053113. Lớp Khoa học đất K31, Khoa
Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng ,Trường Đại Học Cần Thơ thực hiện.
Từ ngày 01/01/2009 đến 20/05/2009
Ý kiến của cán bộ hướng dẫn:
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
C ần Thơ, ngày...….tháng……năm 2009
Cán b ộ hướng dẫn
ii
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT VÀ QLĐĐ
----&&---XÁC NHẬN CỦA BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT & QLĐĐ
Xác nhận đề tài: “Sử dụng DSSAT trong nghiên cứu ảnh hưởng của vật lý đất và
độ hữu dụng của nước trên năng suất đậu nành”.
Do sinh viên: Lê Thành Đông MSSV: 3053113. Lớp Khoa học đất K31, Khoa
Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng ,Trường Đại Học Cần Thơ thực hiện.
Từ ngày 01/01/2009 đến 20/05/2009
Ý kiến của bộ môn:
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
C ần Thơ, ngày...….tháng……năm 2009
BM.KH Đ & QLĐĐ
iii
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT VÀ QLĐĐ
----&&---XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG BÁO CÁO
Xác nhận đề tài: “Sử dụng DSSAT trong nghiên cứu ảnh hưởng của vật lý đất và
độ hữu dụng của nước trên năng suất đậu nành”.
Do sinh viên: Lê Thành Đông MSSV: 3053113. Lớp Khoa học đất K31, Khoa
Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng ,Trường Đại Học Cần Thơ thực hiện.
Từ ngày 01/01/2009 đến 20/05/2009
Ý kiến của hội đồng:
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
C ần Thơ, ngày...….tháng……năm 2009
Ch ủ tịch hội đồng
iv
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu và
kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong
bất kỳ luận văn nào trước đây.
Tác giả luận văn
Lê Thành Đông
v
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
LỜI CẢM TẠ
-----&-----
Trong 4 năm qua, tuy có nhiều khó khăn nhưng với sự nổ lực của bản thân cùng với
sự động viên của gia đình, sự chỉ dạy truyền đạt tận tình của các thầy cô và sự giúp
đỡ của các bạn em mới có được ngày hôm nay.
Em xin chân thành cảm tạ:
Quý thầy cô Trường Đại Học Cần Thơ và quý thầy cô Khoa Nông Nghiệp
và Sinh học ứng dụng đã tận tình truỳen đạt rất nhièu kién thức cơ bản và
kinh nghiệm quý báo cho em.
Quý thầy cô Bộ môn Khoa Học Đất và Quản Lý Đất Đai đã tận tình truyền
đạt cho em nhưng kiến thức chuyên nghành. Đây sẽ là vốn kiến thức quan
trọng, là hành trang vững chắc giúp em vững bước trong quá trình công tác
sau này.
Đặc biệt, em xin gởi lời cảm tạ sâu sắc đến:
Thầy Ngô Ngọc Hưng, người đã đưa ra định hướng và trực tiếp hướng dẫn
từng bước giúp em hoàn thành đề tài.
Thầy Nguyễn Văn Quí cùng tất cả các anh chị phòng phân tích, Khoa Nông
Nghiệp và Sinh học ừng dụng đã hướng dẫn và giúp đỡ em tận tình trong quá
trình thực tập tại phòng.
Con xin cảm tạ:
Gia đình, nguồn động viên quan trọng giúp con cố gắng vươn lên.
Tôi xin cảm ơn tất cả các bạn sinh viên lớp Khoa Học Đất K31 đã động viên và
giúp đỡ tôi trong thời gian qua. Chúc các bạn thành công tốt đẹp.
Lê Thành Đông
vi
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
TÓM LƯỢC
CERES - Soybean là một trong số mô hình cây trồng của DSSAT được thiết
kế nhằm mô phỏng các tiến trình sinh trưởng, quản lý cây trồng,… trong những
điều kiện đất đai và thời tiết để tìm giải pháp nâng cao năng suất đậu nành một cách
có hiệu quả.
Việc mô phỏng được thực hiện tại ba huyện Cai Lậy- Tiền Giang, Cầu KèTrà Vinh và Chợ- An Giang. Đề tài được thực hiện nhằm mô phỏng: (i) Năng suất
tiềm năng của đậu nành trồng ở Cai Lậy, Cầu Kè, Chợ Mới; (ii) Ảnh hưởng của
hàm lượng sét trên lượng nước tưới để đậu nành đạt năng suất cao; (iii) Khảo sát
mối liên quan giữa hàm lượng sét và chất hữu cơ đối với dung trọng và nước hữu
dụng trong đất. Kết quả mô phỏng:
Năng suất tiềm năng vùng trồng đậu nành ở Cai Lậy, Cầu Kè và Chợ Mới có
thể đạt đến: 3030 kg/ha; 2833 kg/ha; 3068 kg/ha.
Năng suất đậu nành thay đổi theo hàm lượng sét và lượng nước tưới trong
đất. Khi tăng lượng nước tưới (290 – 464 mm/vụ/ha) thì năng suất đậu nành cũng
tăng lên. Mặt khác, nếu tăng lượng sét lên từ 30% đến 70% thì năng suất đậu nành
lại giảm xuống. Kết quả mô phỏng ở lượng nước 464 mm/vụ/ha kết hợp với sét
30% là cho năng suất cao.
Ngoài ra, hàm lượng sét và chất hữu cơ trong đất tăng đều có tác dụng giảm
dung trọng và tăng ẩm độ đất. Nhưng dung trọng giảm do chất hữu cơ trong đất
tăng thì có ý nghĩa tích cực vì đất càng tơi xốp, phì nhiêu. Mặt khác, dung trọng
giảm do đất có hàm lượng sét cao, đất chứa nhiều nước thì gây nhiều bất lợi cho sản
suất nông nghiệp.
vii
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
MỤC LỤC
Trang
TRANG PHỤ BÌA: ......................................................................... i
TRANG XÁC NHẬN: ................................................................... ii
LỜI CAM ĐOAN: ......................................................................... v
LỜI CẢM TẠ: .............................................................................. vi
TÓM LƯỢC: ............................................................................... vii
MỤC LỤC: ................................................................................. viii
CHỮ VIẾT TẮT: ......................................................................... xi
DANH SÁCH BẢNG: ................................................................ xiii
DANH SÁCH HÌNH: ................................................................. xiv
MỞ ĐẦU: ............................................................................................................ 1
CHƯƠNG 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU: ........................................................... 2
1.1. ĐẶC ĐIỂM VÙNG NGHIÊN CỨU: ..................................................................... 2
1.1.1. Đặc điểm của vùng nghiên cứu huyện Chợ Mới – An Giang: ...................... 2
1.1.1.1. Vị trí địa lý: .............................................................................................. 2
1.1.1.2. Địa hình: .................................................................................................. 2
1.1.1.3. Khí hậu: ................................................................................................... 2
1.1.2. Đặc điểm của vùng nghiên cứu Cầu Kè – Trà Vinh: .................................... 3
1.1.2.1. Vị trí địa lý: .............................................................................................. 3
1.1.2.2. Khí hậu: ................................................................................................... 3
1.1.2.3. Địa hình: .................................................................................................. 4
1.1.2.4. Thuỷ văn: ................................................................................................. 4
1.1.3. Đặc điểm vùng nghiên cứu Cai Lậy: ........................................................... 4
1.2. MỘT SỐ TÍNH CHẤT VẬT LÝ QUAN TRỌNG CỦA ĐẤT: ............................ 5
1.2.1. Tỉ trọng: ...................................................................................................... 5
1.2.2. Dung trọng: ................................................................................................. 6
1.2.3. Độ xốp: ....................................................................................................... 8
1.3. NHỮNG TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐẤT:........................................................... 9
1.3.1. Tính liên kết của đất: ................................................................................... 9
1.3.2. Tính dính của đất: ....................................................................................... 9
1.3.3. Tính dẻo của đất: ......................................................................................... 9
1.3.4. Tính trương và co của đất:......................................................................... 10
1.3.5. Sức cản của đất: ........................................................................................ 10
1.4. ĐỘNG THÁI ẨM TRONG ĐẤT:........................................................................ 10
1.4.1. Các dạng nước trong đất: .......................................................................... 11
1.4.1.1. Nước ở thể rắn: ...................................................................................... 11
1.4.1.2. Nước ở thể hơi: ...................................................................................... 11
1.4.1.3. Nước liên kết: ......................................................................................... 11
1.4.1.4. Nước tự do: ............................................................................................ 12
viii
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
1.4.2. Sự di chuyển của nước trong đất: .............................................................. 12
1.4.2.1. Tính thấm nước: ..................................................................................... 12
1.4.2.2. Tính giữ nước của đất: ........................................................................... 13
1.4.3. Các giới hạn ẩm đặc trưng trong đất (hay hằng số nước): .......................... 13
1.4.3.1. Độ hút ẩm tối đa Hymax :................................................................................ 13
1.4.3.2. Độ ẩm đồng ruộng (sức chứa ẩm đồng ruộng tối đa): ............................ 14
1.4.3.3. Độ ẩm bảo hòa (độ ẩm toàn phần): ........................................................ 14
1.5. THÀNH PHẦN CƠ GIỚI ĐẤT: ............................................................... 14
1.6. CHẤT HỮU CƠ VÀ MÙN TRONG ĐẤT: ......................................................... 15
1.6.1. Nguồn gốc của chất hữu cơ trong đất: ....................................................... 15
1.6.2. Vai trò của chất hữu cơ và mùn trong đất: ................................................. 16
1.7. GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ PHẦN MỀM MÔ PHỎNG NĂNG SUẤT CÂY
TRỒNG DSSAT: ................................................................................................ 17
1.7.1. Khái niệm: ................................................................................................ 17
1.7.2. Lịch sử phát triển: ..................................................................................... 17
1.7.3. Ứng dụng DSSAT ở các nước: .................................................................. 18
1.7.4. Chức năng của DSSAT: ............................................................................ 18
1.7.5. Thành phần và cơ sở dữ liệu của DSSAT: ................................................. 18
1.7.5.1. Thành phần: ........................................................................................... 18
1.7.5.2. Module thời tiết:..................................................................................... 19
1.7.5.3. Module đất: ............................................................................................ 19
1.7.5.4. Module cây trồng (CROPGRO): ............................................................ 19
1.7.5.5. Cơ sở dữ liệu:......................................................................................... 20
1.7.6. Ưu khuyết điểm của DSSAT: .................................................................... 20
1.7.6.1. Ưu điểm: ................................................................................................ 20
1.7.6.2. Khuyết điểm: .......................................................................................... 20
1.8. TỔNG QUÁT VỀ CÂY ĐẬU NÀNH: ................................................................. 21
1.8.1. Tình hình sản xuất và phát triển cây đậu nành: .......................................... 21
1.8.1.1. Thế giới:................................................................................................. 21
1.8.1.2. Việt Nam: ............................................................................................... 21
1.8.2. Nguồn gốc cây đậu nành: .......................................................................... 22
1.8.3. Đặc điểm hình dạng cây đậu nành: ............................................................ 22
1.8.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất đậu nành: ......................................... 22
1.8.4.1. Đất đai: .................................................................................................. 22
1.8.4.2. Nhiệt độ: ................................................................................................ 22
1.8.4.3. Ánh sáng: ............................................................................................... 23
1.8.4.4. Ảnh hưởng của quang kỳ: ....................................................................... 23
1.8.4.5. Nước: ..................................................................................................... 25
1.8.4.6. Phân bón: ............................................................................................... 25
1.8.4.7. Dịch hại: ................................................................................................ 26
1.8.5. Hiệu quả của việc luân canh những loại cây trồng cạn: ............................. 27
ix
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG TIỆN & PHƯƠNG PHÁP:...................................... 28
2.1. PHƯƠNG TIỆN: .................................................................................................. 28
2.1.1 Địa điểm khảo sát: ..................................................................................... 28
2.1.2 Thiết bị vật tư:............................................................................................ 28
2.1.3. Số liệu phân tích đất vùng nghiên cứu về các đặc tính lý hóa học như: ...... 28
2.1.4. Các số liệu thu thập khác:.......................................................................... 28
2.2 PHƯƠNG PHÁP: .................................................................................................. 28
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ THẢO LUẬN: ......................................................... 30
3.1. BỘ DỮ LIỆU TỐI THIỂU CHO HÀNH DSSAT VẬN:..................................... 30
3.1.1. Đặc tính lý, hóa học đất các vùng khảo sát: ............................................... 30
3.1.2. Bộ dữ liệu về thời tiết: ............................................................................... 30
3.2. SỬ DỤNG DSSAT MÔ PHỎNG ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG SÉT VÀ
LƯỢNG NƯỚC TƯỚI TRÊN NĂNG SUẤT ĐẬU NÀNH: .............................. 33
3.2.2. Năng suất tiềm năng và năng suất mô phỏng theo điều kiện của vùng trồng
đậu nành ở Cai Lậy, Cầu Kè và Chợ Mới: ................................................ 33
3.2.1. Ảnh hưởng của hàm lượng sét và lượng nước tưới lên năng suất đậu nành:33
3.3. SỬ DỤNG DSSAT MÔ PHỎNG ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG SÉT,CHẤT
HỮU CƠ LÊN DUNG TRỌNG VÀ ẨM ĐỘ ĐẤT: ....................................... 35
3.3.1. Ảnh hưởng của hàm lượng sét lên dung trọng và ẩm độ trong đất ở Cầu Kè,
Cai Lậy và Chợ Mới:................................................................................ 35
3.3.2. Ảnh hưởng của chất hữu cơ lên dung trọng và ẩm độ đất tại ba điểm Cầu Kè,
Cai Lậy và Chợ Mới:................................................................................ 36
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ: .................................................. 39
4.1. KẾT LUẬN: ......................................................................................................... 39
4.2. KIẾN NGHỊ: ........................................................................................................ 39
TÀI LIỆU THAM KHẢO: ............................................................................... 40
x
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN
DSSAT
Hệ thống quyết định chuyển giao kỹ thuật nông nghiệp
RAIN
Lượng mưa
SRAD
Bức xạ mặt trời
Tmax
Nhiệt độ cao nhất
Tmin
Nhiệt độ thấp nhất
Date
Ngày mô phỏng
Sh
Số giờ nắng trong ngày
EM-FL
Thời gian từ khi nảy mầm đến khi trổ hoa
FL-SH
Thời gian trổ hoa đầu tiên đến tạo trái đầu tiên
FL-SD
Thời gian từ tạo hoa đầu tiên đến tạo hạt đầu tiên
SD-PM
Thời gian từ tạo hạt đầu tiên cho tới khi chín
FL-LF
Thời gian từ bắt đầu ra hoa đến khi kết thúc ra lá
LFMAX
Tốc độ quang hợp cực đại của lá
SLAVR
Diện tích lá trung bình
SIZLF
Kích thước lá tối đa
XFRT
Hợp phần cực đại của tăng trưởng hàng ngày phân bố trên hạt và vỏ
WTPSD
Trọng lượng hạt lớn nhất
SFDUR
Thời gian tạo hạt
SDPDV
Số hạt trung bình trên một trái
PODUR
Thời gian tạo trái
EM-FL
Thời gian từ khi nảy mầm đến khi trổ hoa
FL-SH
Thời gian trổ hoa đầu tiên đến tạo trái đầu tiên
FL-SD
Thời gian từ tạo hoa đầu tiên đến tạo hạt đầu tiên
xi
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
SD-PM
Thời gian từ tạo hạt đầu tiên cho tới khi chín
FL-LF
Thời gian từ bắt đầu ra hoa đến khi kết thúc ra lá
LFMAX
Tốc độ quang hợp cực đại của lá
SLAVR
Diện tích lá trung bình
SIZLF
Kích thước lá tối đa
XFRT
Hợp phần cực đại của tăng trưởng hàng ngày phân bố trên hạt và vỏ
xii
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
DANH SÁCH BẢNG
Bảng
Tên bảng
Trang
Tỷ trọng của một số khoáng vật có trong đất:....................................................... 5
Quan hệ giữa dung trọng đất với thành phần cơ giới ở một số loại đất: ................ 7
Giá trị dung trọng của một số loại đất thích hợp với cây trồng: ........................... 7
Ảnh hưởng của độ ẩm đến khả năng làm đất: ..................................................... 10
Hệ thống phân loại các cấp hạt theo hệ thống quốc tế: ....................................... 14
Năng suất hạt, chiều cao cây và chu kỳ sinh trưởng của ba giống đậu nành gieo vào
các thời điểm khác nhau: ................................................................................... 24
7
Số ngày từ khi gieo đến khi bắt đầu trổ hoa đầu tiên của cây đậu nành (trung bình
trên 4 cây): ....................................................................................................... 25
8
Tính chất lý, hóa học đất (0-20 cm) của Chợ Mới, Cai Lậy và Cầu Kè: .............. 30
9
Ảnh hưởng của lượng sét và nước tưới lên năng suất đậu nành ở Cai Lậy, Cầu Kè và
Chợ Mới: ........................................................................................................... 34
10
Hàm lượng sét ảnh hưởng đến ẩm độ trong trong đất ở Cầu Kè, Cai Lậy và Chợ
Mới: .................................................................................................................. 36
11 Ảnh hưởng của chất hữu cơ lên ẩm độ của đất Cai Lậy, Cầu Kè và Chợ mới: .... 38
1
2
3
4
5
6
xiii
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
DANH SÁCH HÌNH
Hình
2.1
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
Tên hình
Trang
Phương pháp thực hiện đề tài: ......................................................................... 29
Dữ liệu thời tiết huyện Cai Lậy - Tiền Giang năm 2009: ................................. 31
Dữ liệu thời tiết huyện Chợ Mới – An Giang năm 2009: ................................. 32
Dữ liệu thời tiết huyện Cầu Kè – Trà Vinh năm 2009: .................................... 32
So sánh năng suất đậu nành giữa mô phỏng tiềm năng mô phỏng theo điều kiện
vùng ở ba huyện Cai Lậy, Cầu Kè, Chợ Mới:.................................................. 33
Ảnh hưởng của hàm lượng sét lên dung trọng của đất ở Cai Lậy, Cầu kè và Chợ
Mới: ............................................................................................................... 35
Ảnh hưởng của hàm lượng chất hữu cơ lên dung trọng đất ở Cai Lậy, Cầu Kè,
Chợ Mới: ........................................................................................................ 36
xiv
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Lê Thành Đông – KHĐ31
Khoa Nông Nghiệp & SHƯD
MỞ ĐẦU
Như chúng ta đã biết, đất là tư liêụ đặc biệt, là tư liệu quan trọng nhất của
sản xuất nông nghiệp, một nghành sản xuất mà Đảng và nhà nước ta từ trước đến
nay coi là mặt trận hang đầu.
Cho đến nay, về lý luận cũng như trong thực tiễn sản xuất đều xác nhận rằng
cấu trúc đất được coi là yếu tố xác định độ phì nhiêu của đất, là yếu tố làn tăng sản
lượng thu hoạch của cây trồng. Cấu trúc đất tạo điều kiện thuận lợi cho độ thông
thoáng của đất và ảnh hưởng rỏ rệt đến sự chuyễn vận độ ẩm trong đất. Tính chất
vật lý nói chung và cấu trúc đất nói riêng là một trong những nền tảng cơ bản của
sản xuất nông nghiệp; tất cả những biện pháp kỹ thuật nông học trông trọt như làm
đất, bón phân, điều hoà chế độ nước điều dựa trên cơ sở này. Đất có những tính chất
lý học tốt và đất có cấu trúc sẽ cung cấp thuận lợi về nước, không khí, sẽ đảm bảo
nhiều điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của cây trồng
Trong thực tế sản xuất, vai trò thành phần cơ giới rất quan trọng, các cấp hạt
khác nhau nên các loại đất có thành phần cơ giới khác nhau, có độ phì nhiêu khác
nhau. Thành phần cơ giới đất cũng ảnh hưởng đến dung trọng, tỉ trọng, ẩm độ đất,
chế độ nước tưới cũng như sự sinh trưởng và năng xuất cây trồng.
Do đó đề tài: “Sử dụng DSSAT trong nghiên cứu ảnh hưởng của vật lý đất
và độ hữu dụng của nước trên năng suất đậu nành” được thực hiện nhằm mô
phỏng :
- Năng suất tiềm năng của đậu nành trồng ở Cai Lậy, Cầu Kè, Chợ Mới
- Ảnh hưởng của hàm lượng sét trên lượng nước tưới để đậu nành đạt năng
suất cao.
- Khảo sát mối liên quan giữa hàm lượng sét và chất hữu cơ đối với dung trọng
và nước hữu dụng trong đất .
1
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Lê Thành Đông – KHĐ31
Khoa Nông Nghiệp & SHƯD
CHƯƠNG 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1. ĐẶC ĐIỂM VÙNG NGHIÊN CỨU
1.1.1. Đặc điểm của vùng nghiên cứu huyện Chợ Mới – An Giang
1.1.1.1. Vị trí địa lý
An Giang là tỉnh thuộc ĐBSCL, nằm về phía Tây Nam Tổ quốc có tọa độ địa
lý từ 10010’ 30” đến 100 37’ 50” vĩ độ Bắc, 1040 47’ 20” đến 1050 35’ 10” kinh độ
Đông. Ranh giới hành chính: phía Tây Bắc giáp với Campuchia, phía Đông và
Đông Bắc giáp với tỉnh Đồng Tháp, phía Tây và Tây Nam giáp với tỉnh Kiên
Giang, phía Nam và Đông Nam giáp Thành phố Cần Thơ.
Diện tích toàn tỉnh 3.406 km2, tương đương 1,03% tổng diện tích cả nước và
đứng hàng thứ tư ở ĐBSCL. Hiện có 11 đơn vị hành chính trực thuộc.
1.1.1.2. Địa hình
Hệ thống sông Tiền và sông Hậu chảy qua lãnh thổ An Giang suốt từ phía
Bắc xuống Nam với chiều dài 99 km có vai trò quyết định nét đặc trưng về địa hình
của tỉnh. Trên 2/3 diện tích toàn tỉnh là đồng bằng châu thổ, với độ cao 1 – 3 m so
với mặt nước biển trung bình, nghiêng đều từ Đông sang Tây và từ Bắc xuống Nam
với độ chênh lệch cao từ 0,5 – 1 cm.km-1 theo mỗi chiều. Sự tồn tại hai dòng chảy
song song của sông Tiền, Hậu ở phía Đông và chuỗi đồi núi ở phía Tây Nam chia
địa phận tỉnh thành ba vùng với những đặc trưng riêng rõ nét (Nguyễn Bảo Vệ và
ctv, 1990)
1.1.1.3. Khí hậu
An Giang có đặc trưng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nền nhiệt cao và ổn định.
Nhiệt độ: Nhiệt độ trung bình năm 270C. Nhiệt độ bình quân cao nhất
28,30C, nhiệt độ bình quân thấp nhất 25,50C.
Mưa: Lượng mưa trung bình năm 1.132 mm. Năm cao nhất lên tới 1.800
mm và năm thấp nhất xuống tới 700 mm. Số ngày mưa bình quân năm là 132 ngày.
Cả số ngày mưa và tổng số lượng mưa đều tập trung vào bảy tháng mùa mưa, từ
tháng năm đến tháng 11 với tỷ trọng khoảng 88%.
Trong mùa mưa, sự phân bố lượng mưa trung bình tháng tương đối đều nên cường
độ mưa không lớn lắm, trong khi sự phân bố mưa theo lãnh thổ thì không đáng kể.
Vào mùa mưa, nước sông Mêkông đổ về gây ngập lũ hàng năm từ tháng 8 đến
tháng 11, gây ra rửa trôi, xói mòn mạnh tại khu vực đồi núi. Vào 5 tháng mùa khô,
từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau..
Lượng bốc hơi và độ ẩm không khí: Lượng bốc hơi hàng năm lớn từ 1.200
đến 1.300 mm. Lượng bốc hơi cao xảy ra trong 5 tháng mùa khô với ẩm độ không
khí trung bình của các tháng này khoảng 76%. Bốc hơi mạnh xảy ra trong thời gian
này làm trầm trọng thêm tình trạng thiếu nước ở khu vực đồi núi. Lượng bốc hơi
2
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Lê Thành Đông – KHĐ31
Khoa Nông Nghiệp & SHƯD
trong 7 tháng mùa mưa xấp xỉ lượng bốc hơi trong 5 tháng mùa khô. Ẩm độ không
khí vào các tháng mùa mưa khoảng 80 - 85%.
Nắng: Tổng số giờ nắng trung bình trong năm: 2.521 giờ. Tổng số giờ nắng
của tháng thấp nhất: 153 giờ (tháng 9). Tổng số giờ nắng của tháng cao nhất: 282
giờ (tháng 3). Vào những tháng mùa khô, số giờ nắng bình quân mỗi ngày thường
cao hơn 1 giờ so với ngày ở các tháng mùa mưa.
Gió: Chế độ gió khá đồng nhất. Từ tháng 5-10 phổ biến với gió mùa Tây
Nam, từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau phổ biến với gió mùa Đông Bắc. Tốc độ gió
trung bình ở các mùa đạt 3 m.s-1.
Thủy văn: An Giang có hệ thống sông ngòi chằng chịt, có nguồn nước ngọt
quanh năm thuận lợi cho việc phát triển sản xuất nông nghiệp. Sông Mêkông chảy
qua An Giang theo 2 nhánh sông Tiền và sông Hậu song song suốt từ Bắc xuống
Nam. Lưu lượng trung bình năm của hệ thống sông này là 13.500 m 3.s-1, lưu lượng
lũ 24000 m3.s-1 và mùa cạn là 5.020 m3.s-1. Hệ thống kênh rạch trong tỉnh có tổng
chiều dài 5.500 km, với mật độ 1,6 km.km-2, chuyển tải nguồn nước phong phú của
sông Tiền và sông Hậu, chất lượng tốt là nguồn nước chính phục vụ cho tưới tiêu,
sản xuất, sinh hoạt và vận tải thủy.
1.1.2. Đặc điểm của vùng nghiên cứu Cầu Kè – Trà Vinh
1.1.2.1. Vị trí địa lý
Huyện Cầu Kè – Trà Vinh nằm ở vĩ tuyến 9081’25’’, kinh tuyến
106018’67’’;Phía Bắc, Tây Bắc giáp tỉnh Vĩnh Long; Phía Đông giáp tỉnh Bến Tre
với song Cổ Chiên; Phía Tây giáp tỉnh Sóc Trăng với Sông Hậu; Phía Nam, Đông –
Nam giáp biển Đông với hơn 65km bờ biển; Tổng diện tích tự nhiên là: 222.515,03
ha. (Theo số liệu thống kê đất đai năm 2003). Trong đó: đất nông nghiệp
180.004,31 ha; đất chưa sư dụng 22.242,94 ha.
1.1.2.2. Khí hậu
Nhiệt độ: Nhiệt độ trung bình toàn tỉnh là 26,60C, biên độ nhiệt giữ tối cao
35,80C, nhiệt độ tối thấp18,50C, biên độ nhiệt giữ ngày và đêm thấp 6,40C. Nhìn
chung nhiệt độ tương đối điều hoà và sự phân chia bốn mùa trong năm không rõ
chủ yếu hai mùa mưa, nắng.
Bức xạ: Toàn tỉnh có tổng số giờ nắng cao: 7,7 giờ/ngày, bức xạ quang hợp
dồi dào:82.800 cal/năm.
Ẩm độ: Tỷ lệ ẩm độ trung bình cả năm biến thiên từ 80-85%, mùa khô đạt
79%, mùa mưa đạt 88%.
Gió: Toàn tỉnh có hai hướng gió chính:
+ Gió mùa Tây Nam: từ tháng 5-10 DL, gió thổi từ Biển Tây vào mang
nhiều hơi nước gây ra mưa.
+ Gió chướng (gió mùa Đông Bắc hoặc Đông Nam): Từ tháng 11 năm
trước đến tháng 3 năm sau có hướng song song với các cửa sông lớn.
3
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Lê Thành Đông – KHĐ31
Khoa Nông Nghiệp & SHƯD
Mưa: Tổng lượng mưa từ trung bình đến thấp (1.558 – 1.227) phân bố
không ổn định và phân hoá mạnh theo thời gian và không gian. Lượng mưa giảm
dần từ Bắc xuống Nam, cao nhất ở Càng Long, Trà Vinh; thấp nhất ở Cầu Ngang và
Duyên Hải.
Hạn: Hạn hằng năm thường xảy ra gây khó khăn cho sản xuất với số ngày
không mưa liên tục từ 10 – 18 ngày. Cầu kè, Càng Long, Trà Cú là các huyện ít bị
hạn. Huyện tiểu Cần hạn đầu vụ (tháng 6,7) là quan trọng trong khi các huyện còn
lại: Châu thành, Cầu Ngang, Duyên Hải hạn giữa vụ (tháng 7,8) thường nghiêm
trọng hơn.
1.1.2.3. Địa hình
Địa hình tỉnh Trà Vinh mang tính chất vùng đồng bằng ven biển có các giồng
cát, chạy liên tục theo hình vòng cung và song song với bờ biển. Càng về phía biển,
các giồng này càng cao và rộng lớn.
1.1.2.4. Thuỷ văn
Toàn tỉnh chịu ảnh hưởng mạnh của chế độ triều Biển Đông thông qua hai
sông lớn và mạng lưới kênh rạch chằng chịt. Đây là chế độ bán nhật triều không
điều, ngày có hai lần lên và hai lần xuống, mỗi tháng có hai kỳ triều cường (vào
ngày 1 và 15 Al) và hai triều kém (vào ngày 7 và 23 Al).
1.1.3. Đặc điểm vùng nghiên cứu Cai Lậy
Tiền Giang là tỉnh thuộc đồng bằng sông Cửu Long, nằm trải dọc trên bờ
Bắc sông Mê Kông với chiều dài 120km. Địa hình tương đối bằng phẳng, đất phù sa
trung tính, ít chua, chiếm khoảng 53% diện tích toàn tỉnh. Phía Bắc giáp tỉnh Long
An và thành phố Hồ Chí Minh; phía Tây giáp tỉnh Đồng Tháp; Phía Nam giáp tỉnh
Bến Tre và Vĩnh Long; Phía Đông: giáp biển Đông; Tọa độ: 105o0’ – 106o45’ độ
kinh Đông và 10o35’ - 10o12’ độ vĩ Bắc.Diện tích là 2.481,8km2.Dân số có khoảng
1.735.426 người, mật độ 699 người/km2. Số người trong độ tuổi lao động chiếm
khoảng 74% dân số (theo thống kê năm 2007); Khí hậu chia làm 2 mùa rõ rệt: mùa
khô bắt đầu từ tháng 12 và mùa mưa từ tháng 5. Nhiệt độ trung bình hàng năm
khoảng 27oC, lượng mưa trung bình hằng năm 1.467mm; Bờ biển dài 32km với
hàng ngàn hecta bãi bồi ven biển, nhiều lợi thế trong nuôi trồng thủy hải sản (nghêu,
tôm, cua,…) và phát triển kinh tế biển. Hệ thống sông ngòi, kênh rạch chằng chịt
với các sông Tiền, sông Vàm Cỏ Tây, kênh Chợ Gạo, kênh Nguyễn Văn Tiếp,... nối
liền các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long với thành phố Hồ Chí Minh và là cửa ngõ ra
biển Đông của các tỉnh ven sông Tiền và Campuchia. Có bốn tuyến quốc lộ (Quốc
lộ 1A, Quốc lộ 30, Quốc lộ 50, Quốc lộ 60) chạy ngang qua với tổng chiều dài trên
150 km, đường cao tốc thành phố Hồ Chí Minh đi Cần Thơ, cầu Rạch Miễu bắc qua
sông Tiền nối liền Tiền Giang với Bến Tre, cầu Mỹ Lợi bắc qua sông Vàm Cỏ nối
liền Tiền Giang với Long An và thành phố Hố chí Minh tạo cho Tiền Giang một vị
thế cửa ngõ của các tỉnh miền Tây về thành phố Hồ Chí Minh và vùng kinh tế trọng
4
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Lê Thành Đông – KHĐ31
Khoa Nông Nghiệp & SHƯD
điểm phía Nam. Đó là những điều kiện quan trọng để rút ngắn thời gian chi phí vận
chuyển hàng hóa từ Tiền Giang đi thành phố Hồ Chí Minh và các địa phương trong
khu vực.
1.2. MỘT SỐ TÍNH CHẤT VẬT LÝ QUAN TRỌNG CỦA ĐẤT
Độ nén dẽ đất nông nghiệp là một vấn đề nghiêm trọng và liên quan trong
cộng đồng nông nghiệp. Ở những vùng thâm canh trên thế giới, cơ giới hoá nông
nghiệp được thực hiện, độ nén dẽ đất được phân cấp cao so với các dạng suy thoái
đất khác như sự xói mòn đất, sự mặn hoá như là một mối đe doạ chính đến sự bền
vững hiện nay trong sản xuất nông nghiệp. Ở miền Tây Nam Ontario (Canada), các
khảo sát cho thấy rằng, có đến 42% nông dân bị ảnh hưởng về độ nén dẽ trên đồng
ruộng của họ. Ở những đô thị nơi có nhiều đất sét, những ảnh hưởng đến độ nén dẽ
của đất thường được khảo sát nhiều hơn là sự xói mòn của nước. Những ước lượng
tốt nhất về chi phí hàng năm về xói mòn và độ nén dẽ của đất của nông dân Ontario
đến 70 triệu đô la. Độ nén dẽ liên quan đến những thông số khác như là dung trọng,
tỷ trọng, độ xốp, độ chặt, tính bền cấu trúc…
1.2.1. Tỉ trọng
Tỉ trọng (d) là tỉ số giữa trọng lượng thể rắn của đất với trọng lượng nước
cùng một thể tích ở 4oC.
d = P/P 1
Trong đó: d - Tỉ trọng thể rắn của đất.
P- Trọng lượng thể rắn của đất ở trong một thể tích cố định.
P1- Trọng lượng nước cùng thể tích ở 40C.
Tỉ trọng của các loại khoáng vật khác nhau có sự dao động khá lớn, song
nhìn chung biến động trong phạm vi từ 2,40 – 2,80.
Tỷ trọng thể rắn của đất phụ thuộc vào thành phần khoáng và hóa học. Tỉ
trọng của mùn khoảng 1.20 – 1.40. Tỷ trọng của đất nghèo mùn hoặc ở tầng dưới
lớp mùn thay đổi trong khoảng 2.6 – 2.8, có trường hợp đến 3 và lớn hơn.
Bảng 1: Tỷ trọng của một số khoáng vật có trong đất
Khoáng vật
Thạch anh tinh khiết
Canxit
Canxit tinh khiết
Dolomit
Gypxit
Mica
Khoáng sét
Hêmatit
Quặng chì
Tỷ trọng
2.65
2.6 – 2.8
2.72
2.8 – 2.9
2.32
2.8 – 3.1
2.6 – 2.9
5.3
7.6
5
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Lê Thành Đông – KHĐ31
Khoa Nông Nghiệp & SHƯD
Tỷ trọng đất được quyết định chủ yếu bởi các loại khoáng nguyên sinh, thứ
sinh và hàm lượng chất hữu cơ có trong đất. Nhìn chung do tỷ lệ chất hữu cơ trong
đất thường không lớn nên tỷ trọng đất sẽ phụ thuộc chủ yếu vào thành phần khoáng
vật của đất.
Các loại đất có thành phần cơ giới khác nhau có tỷ trọng khác nhau:
Loại đất
Đất cát
Đất cát pha
Đất thịt
Đất sét
Dựa vào tỷ trọng đất, Katrinski đã đưa ra
tỷ trọng của đất trồng như sau:
Tỷ trọng
2.65 ± 0.01
2.7 ± 0.017
2.7 ± 0.02
2.74 ± 0.027
mức đánh giá chung khi xác định
Tỷ trọng
< 2.5
2.5 – 2.66
Loại đất
Đất có lượng mùn cao
Đất có lượng mùn trung bình
> 2.7
Đất giàu sắt Fe2O3
Tỷ trọng của đất được sử dụng trong các công thức tính toán độ xốp, công
thức tính tốc độ, thời gian sa lắng của các cấp hạt đất (cát, limon, sét) trong phân
tích thành phần cơ giới. Thông qua tỷ trọng đất người ta cũng có thể đưa ra được
những nhận xét sơ bộ về hàm lượng chất hữu cơ, hàm lượng sét hay tỉ lệ sắt, nhôm
của một loại đất cụ thể nào đó. (Trần Văn Chính, 2006)
1.2.2. Dung trọng
Dung trọng đất là khối lượng (g) của một đơn vị thể tích đất (cm3) ở trạng
thái tự nhiên (có khe hở) sau khi sấy khô kiệt. Được tính theo công thức sau:
D=P/V
Trong đó: D – Dung trọng của đất (g/cm3);
P- Khối lượng đất tự nhiên trong ống trụ đóng sau khi đã được sấy khô
kiệt (được tính theo g)
V - Thể tích của ống đóng (được tính theo cm3)
Như vậy dung trọng của đất thường nhỏ hơn so với tỉ trọng vì thể tích đất
khô kiệt được xác định ở đây bao gồm cả các hạt đất rắn và các khe hở tự nhiên có
trong đất.
6
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Lê Thành Đông – KHĐ31
Khoa Nông Nghiệp & SHƯD
Bảng 2: Quan hệ giữa dung trọng đất với thành phần cơ giới và thành phần vật liệu
cấu tạo ở một số loại đất (Trần Văn Chính, 2006)
Dung trọng (g/cm3)
1,55
1,40
1,30
1,20
1,15
1,10
1,05*
1,00
Thành phần cơ giới
Cát
Thịt pha cát
Cát mịn
Đất thịt
Đất thịt mịn
Đất thịt pha sét
Đất sét(*)
Sét vón cục
(*): Khi sấy khô đất bị mất nhiều nước dẫn đến đất có tỷ trọng bé.
Dung trọng đất phụ thuộc vào thành phần khoáng vật, độ chặt, kết cấu đất và
hàm lượng chất hữu cơ có trong đất. Các loại đất tơi xốp, giàu hữu cơ và mùn
thường có dung trọng nhỏ và ngược lại nhũng loại đất chặt, bí, kém tơi xốp và
nghèo chất hữu cơ thường có dung trọng lớn. Dung trọng được coi là thích hợp đối
với đa số đất trồng khi chúng có những trị số sau:
Bảng 3: Giá trị dung trọng của một số loại đất thích hợp với cây trồng (Trần Kông
Tấu, 2005)
Dung trọng (g/cm3)
1,00 – 1,30
1,10 – 1,40
1,20 – 1,45
1,25 – 1,60
Loại đất
Đất sét và đất thịt
Đất thịt nhẹ
Đất cát pha
Đất cát
Quy luật thay đổi dung trọng trong phẫu diện đất thông thường là tăng dần
khi càng xuống sâu. Chủ yếu có thể là do những nguyên nhân sau: Xuống càng sâu,
hàm lượng mùn càng giảm hay do quá trình tích tụ các khoảng hổng và những mao
quản ở các tầng dưới được tích động do những chất bị rữa trôi từ các tầng trên
xuống làm cho đất càng chặt. Hoặc do suất vĩnh cửu của các tầng trên đối với các
tầng dưới. Đất càng bị nén chứng tỏ quả trình tích tụ càng mạnh.
Các biện pháp canh tác kỹ thuật canh tác khác nhau sẽ có tác dụng thay đổi
dung trọng đất. Với hệ thống cây trồng tăng cường chất hữu cơ cho đất như trồng
xen canh, luân canh, sử dụng cây họ đậu, bón phân hữu cơ… sẽ làm giảm dung
trọng đất, đặc biệt là dung trọng lớp đất mặt.
Dung trọng đặc trưng cho độ chặt của đất nên thường được dùng để tính độ
xốp của đất, trữ lượng các chất dinh dưỡng, trữ lượng mùn, trự lượng nước… có
trong đất. Dựa vào đặ tính nén của đất, dung trọng còn được dùng để kiểm tra chất
7
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Lê Thành Đông – KHĐ31
Khoa Nông Nghiệp & SHƯD
lượng các công trình thủy lợi, đê, bờ mương máng… để đảm bảo độ vững của các
công trình. (Trần Văn Chính, 2006)
1.2.3. Độ xốp
Độ xốp của đất là tỉ lệ phần trăm các khe hở chiếm trong đất so với thể tích
chung của đất (ký hiệu P) và được tính theo công thức sau:
P(%) = (1 – D/d) x 100
Độ xốp đất có ý nghĩa rất lớn bởi vì nước, không khí di chuyển trong những
tế khổng, các chất dinh dưỡng được huy động cũng nằm trong những tế khổng này.
Chính vì vậy, có thể nói rằng độ phì nhiêu của đất phụ thuộc trong một mức độ
đáng kể vào số lượng và chất lượng của các tế khổng chứa trong đó.
Với đất cát tuy có độ xốp nhỏ nhưng chứa chủ yếu là các khe hở lớn, do vậy
đất cát có khả năng thấm nước nhanh, thoát nước tốt, độ thoáng khí cao. Ngược lại,
đất sét tuy có tổng khe hở lớn (độ xốp lớn) nhưng do chứa chủ yếu là các khe hở
mao quản, do vậy sự di chuyển của nước và không khí trong đất rất chậm, đất giữ
nước với hàm lượng cao bằng lực mao quản. Do vậy đất sét thường thấm nước và
thoát nước chậm, độ thoáng khí kém.
Khi đất có kết cấu tốt sẽ khắc phục được yếu điểm của cả 2 loại đất đặc biệt
là của đất sét, đất có kết cấu tốt sẽ điều hòa được tỉ lệ khe hở mao quản và phi mao
quản. Trong đó khe hở mao mao quản (trong hạt kết) sẽ giữ nước cho đất đồng thời
khe hở phi mao quản (khe hở giữa các hạt kết) chứa không khí và thoát nước cho
đất.
Theo như định nghĩa về độ xốp thì độ xốp trong đất phản ảnh tổng các sinh
tế khổng trong một đơn vị thể tích đất. Tùy thuộc vào điều kiện ngoài đồng, các tế
khổng có thể chứa đầy nước hoặc không khí. Một loại đất trồng lý tưởng cho sản
xuất nông nghiệp cần có độ xốp khoảng 50%, trong đó khoảng 25% là tỷ lệ nước
được trữ trong đất. (Miler, 1990)
Đối với đất trồng trọt độ xốp chung khoảng 45 – 50%. Những tế khổng do
không khí chiếm không được nhỏ hơn 20 – 25% so với độ xốp chung.
Độ xốp của đất rất có ý nghĩa đối với sản xuất nông nghiệp và các loại cây
trồng vì nước và không khí di chuyển đực trong đất nhờ vào những tế khổng hay độ
xốp của đất. Các chất dinh dưỡng của đất có thể được khuếch tán vận chuyển, được
cây trồng hấp phụ, các hoạt động cảu vi sinh vật đất chủ yếu cũng diễn ra ở đây,
chính bởi vậy mà người ta nói độ phì của đất phụ thuộc đáng kể vào độ xốp đất.
Ngoài ý nghĩ trên chúng ta cũng dễ dàng nhận thấy nếu đất tơi xốp thì làm đất cũng
dễ dàng, rễ cây phát triển tốt, khả năng thấm, thoát nước và trao đổi khí diễn ra
cũng hết sức thuận lợi và nhanh chóng. Vùng đồi núi nếu đất có độ xốp cao thì phần
lớn lượng nước mưa được thấm xống sâu, hạn chế được hiện tượng nước chảy tràn
trên mặt đất và do đó hạn chế được xói mòn trên bề mặt.
8
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Lê Thành Đông – KHĐ31
Khoa Nông Nghiệp & SHƯD
Độ xốp trong đất có thể biến động từ 30 – 70% tuỳ thuộc vào đất rời rạc
không có kết cấu như đất cát, đất bạc màu cho đến những loại đất có kết cấu viên
như đất đỏ vang vùng đồi núi. Như độ xốp phụ thuộc vào kết cấu, tỉ trọng và dung
trọng của đất.
1.3. NHỮNG TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐẤT
1.3.1. Một số tính chất cơ lý của đất
Một số tính chất cơ lý của đất bao gồm: tính dính, tính dẻo, tính trương co,
độ chặt…Những tính chất cơ lý xác định các đặc trưng sản xuất của đất. Muốn thiết
kế, sản xuất ra được những máy móc, nông cụ phục vụ cho việc làm đất hợp lý, sử
dụng có hiệu quả cao các loại nông cụ này trên đồng ruộng thì cần phải hiểu biết
các tính chất này. Nhũng tính chất cơ lý của đất ảnh hưởng trực tiếp đến sinh
trưởng, phát triển của hệ thống rễ cây trồng.
1.3.1.1. Tính liên kết của đất
Tính liên kết của đất được tạo bởi sức hút giữa các hạt đất để tránh bị tan vỡ
bởi tác động của các lực từ bên ngoài. Như vậy, tính liên kết có liên quan đến khả
năng đâm xuyên của rễ cây, lực tác động cần thiết để làm đất. Đất có sức liên kết
lớn thì rễ cây phát triển kém, cày bừa tốn công. Tính liên kết của đất lớn hay nhỏ
phụ thuộc vào thành phần cơ giới, hàm lượng mùn, kết cấu đất, độ ẩm của đất và
thành phần cation trên bề mặt keo (Nguyễn Thế Đặng, 1999).
Tính liên kết của đất ảnh hưởng rất lớn đến việc làm đất và việc áp dụng các
biện pháp canh tác. Đất có kết cấu tốt lực liên kết giữa các hạt không lớn, do đó rất
dễ cày bừa và xới. Ngược lại ở những loại đất sét có kết cấu tảng lớn thì việc làm
đất rất khó khăn, đặc biệt là khi đất khô.
1.3.1.2. Tính dính của đất
Tính dính của đất là khả năng kết dính của đất với những vật tiếp xúc với
chúng (Trần Văn Chính, 2006). Nếu tính liên kết của đất là lực liên kết giữa các hạt
đất thì tín dính lại thể hiện sức hút của các hạt đất khi tiếp xúc với các vật từ bên
ngoài vào. Tính dính được thể hiện như đất bám dính vào cày, bừa hay chân tay con
người. Như vậy, tính dính cao cũng sẽ gây khó khăn cho làm đất và hoạt động của
máy móc, con người trên đồng ruộng. Tính dính của đất phụ thuộc vào thành phần
cơ giới, hàm lượng mùn, kết cấu đất, độ ẩm và thành phần cation hấp phụ.
Những loại đất có tỷ lệ các cấp hạt sét cao với thành phần khoáng sét càng
cao thì tính dính càng lớn. Ngược lại với tỉ lệ sét, khi đất có hàm lượng mùn càng
lớn thì càng làm giảm tính dính của đất. Hầu hết đất bắt đầu có tính dính cao khi độ
ẩm trong đất đạt 60 – 80% độ trữ ẩm cực đại.
1.3.1.3. Tính dẻo của đất
Tính dẻo của đất là chỉ khả năng của đất có thể biến dạng mà không bị vỡ khi
có lực tác động từ bên ngoài vào. Như vậy, tính dẻo được hình thành do sức hút lẫn
nhau của các phân tử đất. Đất có chứa 15% hàm lượng sét trở lên thì bắt đầu biểu
9
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Lê Thành Đông – KHĐ31
Khoa Nông Nghiệp & SHƯD
hiện tính dẻo rõ, tính chất này có liên quan đến bản chất tự nhiên của các hạt sét khi
chúng hấp phụ nước.
Tính dẻo của đất chỉ thể hiện khi đất có phạm vi ẩm độ nhất định, đất quá
khô hay quá bão hòa nước đều không có tính dẻo. Nếu khô, hòn đất chỉ có thể nứt
vỡ ra cò nếu ẩm quá thì khoảng cách giữa các hạt đất sẽ lớn, đất bị nhão không còn
tính dẻo.
1.3.1.4. Tính trương và co của đất
Tính trương và co của đất là sự tăng thể tích khi ướt hay giảm thể tích khi
khô. Tính trương co gây bất lợi cho sự phát triển của bộ rễ. Khi trương, đất bị giảm
về độ xốp, tăng độ chặt, giảm khả năng thoát nước và không khí gây ảnh hưởng xấu
tới hoạt động của vi sinh vật đất và bộ rễ cây trồng. Từ đó tính trương ảnh hưởng
đến khả năng cung cấp chất dinh dưỡng của cây. Khi trương khả năng thấm nước
của đất giảm, do vậy sẽ thúc đẩy quá trình hình thành nước chảy bề mặt gây nên xói
mòn đất.
Khi co, đất tạo nên các vết nứt ngang dọc, điều này có thể làm đứt rễ cây
trồng, đặc biệt ảnh hưởng tới các loại cây có kích thước rễ nhỏ. Ngoài ra, các vết
nứt sẽ gây nên quá trình rửa trôi dinh dưỡng và các hạt sét xuống tầng sâu.
1.3.1.5. Sức cản của đất
Khi chuẩn bị đất canh tác cần phải tiến hành cày, bừa, phay đất cho tơi nhỏ
nhằm tạo ra kết cấu đất thích hợp với cây trồng. Để làm được điều này, các công cụ
làm đất phải tạo ra các lực cần thiết để thắng sức cản của đất và lực này đặc trưng
bởi lực cản riêng của đất. Như vậy, cần phải xác định độ ẩm thích hợp để có tính
liên kết, tính dính, tính dẻo ở trị số phù hợp để cho sức cản bé nhất khi làm đất là rất
quan trọng. Đa số các loại đất có sức cản riêng khi làm đất nhỏ nhất ở trị số độ ẩm
20 – 25% hoặc đất ngập nước (đối với lúa nước). (Nguyễn Thế Đặng, 1999)
Bảng 4: Ảnh hưởng của độ ẩm đến khả năng làm đất
Độ ẩm
Trạng thái đất
Sức cản riêng
Khả năng làm đất
<15%
khô
Cứng, rắn
Rất cao
Khó, tốn
công
20 - 25%
tối thích
Giòn
Nhỏ
Dễ làm,
thích hợp
35 – 45%
ướt
Dẻo
Cao
Khó, không
thích hợp
>55%
ngập nước
Lỏng
Nhỏ nhất
Dễ làm,
thích hợp
1.4. ĐỘNG THÁI ẨM TRONG ĐẤT
Có nhiều lý do khiến các nhà khoa học đất cần phải quan tâm nghiên cứu về
chế độ nước và những đặc tính của nó. Đó là vai trò khôn thể thiếu được của nước
với tính chất đất và hoạt động sống của sinh vật.
10
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Lê Thành Đông – KHĐ31
Khoa Nông Nghiệp & SHƯD
Trước tiên nước có liên quan đến một loạt các đặc tính của đất như quá trình
phong hóa đá, hòa tan chất dinh dưỡng, quá trình xói mòn và rửa trôi, chế độ nhiệt
và không khí đất, hoạt động của vi sinh vật đất và các tình chất cơ lý đất.
Nước là nhu cầu không thể thiếu được của cây. Để sinh trưởng và phát triển
bình thường cây cần một lượng nước nhất định. Đó là lượng nước tham gia của quá
trình quang hợp và lượng nước tiêu hao cần thiết thông qua quá trình bốc hơi mặt lá
để điều hòa thân nhiệt và vận chuyển chất dinh dưỡng cho cây.
Nắm được các đặc tính của nước trong đất giúp ta điều tiết nước một cách
hợp lý theo chiều hướng bồi dưỡng và bảo vệ đất, đáp ứng được nhu cầu về nước
cho cây.
1.4.1. Các dạng nước trong đất
Nước trong đất có thể tồn tại ở các thể khác nhau như thể rắn, thể lỏng, thể
khí. Đồng thời nước cũng chịu tác động của các lực khác nhau trong đất như lực hút
phân tử, sức hút của các chất có mang điện (cation, keo đất…), lực hút giữa các
phân tử nước với nhau, trọng lực…
1.4.1.1. Nước ở thể rắn
Nước nguyên chất đóng băng khi nhiệt độ nhỏ hơn hay bằng 0oC. Tuy nhiên,
ở trong đất, nước có hòa tan một lượng muối nhất định do vậy điểm đông đặc của
nước thường nhỏ hơn 0oC. Dạng nước này chỉ tồn tại ở các vùng ôn đới, núi cao hay
Bắc Cực. Nó ít có ý nghĩa với đời sống của cây và các tính chất của đất. Mặt dù vậy
khi nước đóng băng, thể tích nước tăng lên tạo nên áp lực phá hủy đá trong phong
hóa lý học và góp phần tạo nên kết cấu đất.
1.4.1.2. Nước ở thể hơi
Đây chính là hơi nước trong đất, thuộc vào thành phần không khí đất. Hơi
nước trong đất tuy có thành phần rất nhỏ chỉ khoảng 0.001% so với trọng lượng đất
nhưng rất linh động, di chuyển nhanh. Do vậy hơi nước có vai trò quan trọng trong
việc cung cấp nước cho cây, phân bố lại lượng nước trong phẫu diện đất (Trần
Kông Tấu, 2005) . Sự di chuyển của hơi nước nhờ vào hai quá trình chính:
Quá trình khuếch tán: Do chênh lệch áp suất nên hơi nước di chuyển từ nơi
có áp suất cao đến nơi có áp suất thấp hơn, do đó cũng di chuyển từ nơi ẩm sang nơi
khô hơn. Khi nhiệt độ của đất hạ xuống, hơi nước di chuyển đến nơi nhiệt độ thấp
hơn. Chính nhờ khả năng di chuyển nên có sự trao đổi tỷ lệ hơi nước giữa không
khí trong đất và không khí khí quyển sát mặt đất.
1.4.1.3. Nước liên kết
Nước liên kết hóa học: Đây là dạng nước ít có ý nghĩa với tính chất và hoạt
động sống của cây. Loại nước này tham gia trực tiếp vào mạng lưới tinh thể của
khoáng vật (còn gọi là nước hóa hợp) như: Fe(OH)3, Al2O3.3H2O (gipxit)… hay
liên kết với các hợp chất (nước kết tinh) như: CaSO4.2H2O, Na2SO4.10H2O…
11
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version