0
Tin tức

HIỂU ĐÚNG VỀ ĐẤT VÀ PHÂN

HIỂU ĐÚNG VỀ ĐẤT VÀ PHÂN

HIỂU BIẾT CƠ BẢN VỀ ĐẤT TRỒNG

Lý tính về đất

Thành phần cơ giới tạo nên đất trồng

Đất trồng được tạo thành từ các cỡ hạt có kích thước khác nhau của các khoáng vô cơ và chất hữu cơ đã bị phân hủy thành mùn.

Các hạt từ khoáng vô cơ gồm:

- Cát: Là những hạt khoáng có kích thước > 0,01 mm.

- Bùn: Là những hạt khoáng có kích thước từ 0,01 - 0,001 mm.        

- Sét: Là những hạt có kích thước < 0,001 mm.

Thành phần hữu cơ gồm:

Mùn (hay hữu cơ): Là thành phần chất hữu cơ đã bị phân hủy ở các mức độ khác nhau, trong đó chủ yếu là các axit Humic và Fulvic.

Đặc điểm và vai trò các thành phần đất trồng

Có thể chia đất trồng thành 2 thành phần theo vai trò của nó đối với cây trồng:

- Các thành phần cát và bùn: Các thành phần này chủ yếu tạo nên “bộ xương” của đất, là “giá thể” để trên đó cây trồng đứng, phân bố rễ cây và khai thác dinh dưỡng cũng như năng lượng ánh sáng mặt trời từ đất và không khí.

- Các thành phần sét và mùn: Là 2 thành phần hoạt động cơ bản nhất của đất trồng. Đây là kho chứa các nguyên tố dinh dưỡng và nước cung cấp cho cây trồng, vì toàn bộ các chất dinh dưỡng trong đất được 2 thành phần này giữa lại và cung cấp dần cho cây trồng.

Phân loạt đất trồng theo thành phần cơ giới

Người ta phân chia các hạt đất theo 3 cấp thành phần cơ giới chính, đó là cát, bùn và sét như đã nói ở trên.

Thành phần cơ giới của đất được xác định bởi tỷ lệ Cát, bùn và Sét có trong nó.

Đất có thành phần càng mịn thì càng gần với Sét, thành phần càng thô thì càng gần với Cát.

Trong thực tế người ta thường mô tả thành phần cơ giới đất bằng 3 loại chính:

Đất cát (tức đất có thành phần chủ yếu là cát, các thành phần khác là rất nhỏ)

Đất thịt (là đất có thành phần chủ yếu là bùn) 

- Đất sét (là đất có thành phần chủ yếu là sét). Tuy nhiên mức độ các thành phần chính này thay đổi rất đa dạng nên người ta lại chia chúng ra 12 loại thành phần cấu trúc theo sơ đồ 1

Các chỉ tiêu đánh giá đất về lý tính

Dung trọng: Là khối lượng tính bằng gam/ cm3 hay tấn/ m3 của lớp đất nghiên cứu ở trạng thái tự nhiên. Đất có dung trọng từ 1,2 đến 1,4 là khá lý tưởng cho trồng trọt và năng suất cây trồng, vì nó dung hoà được các chế độ dinh dưỡng, nước và không khí. Đất có dung trọng lớn quá thường là đất dí, dẽ hoặc nhiều sét mà ít mùn do vậy thường thiếu không khí cho cây phát triển.

Tỷ trọng: Là khối lượng tính bằng gam/ cm3 hay tấn/ m3 của lớp đất nghiên cứu ở trạng thái đông đặc, không có không khí và nước chiếm chỗ. Tỷ trọng của đất phụ thuộc chủ yếu vào đá mẹ. Thường thì đất than bùn có tỷ trọng khoảng 1,8; đất Chernozom có khoảng 10% hữu cơ thì tỷ trọng khoảng 2,35; đất thịt Podzon đồng cỏ – 2,54; đất cát Podzon – 2,7. Nghĩa là đất khác nhau thì có tỷ trọng khác nhau.

Độ xốp (hay độ khổng): Là tỷ lệ % tính theo thể tích của độ rỗng so với thể tích đất ở trạng thái tự nhiên. Độ xốp lớn thuận lợi cho sự di chuyển của nước và không khí trong đất, tốt cho cây trồng. Thường độ xốp bằng khoảng 50% hoặc hơn chút ít là lý tưởng cho đất trồng. Độ xốp được tính từ các trị số Dung Trọng và Tỷ Trọng theo công thức:

                 

Trong đó V là Độ xốp, tính bằng %;

V1 là Dung trọng;

D là Tỷ trọng.

 

Độ ẩm tối đa đồng ruộng: Là khối lượng nước chứa được trong đất tính theo % so với khối lượng đất ở trạng thái tự nhiên, sau khi nước trọng lực đã chảy đi hết.

Độ ẩm cây héo: Là độ ẩm còn lại trong đất mà tại đó cây trồng không hút được nữa, dẫn đến bị héo.

Độ ẩm hữu dụng: Là hiệu số giữa độ ẩm tối đa đồng ruộng và độ ẩm cây héo.

Độ Ẩm Hữu Dụng thường phụ thuộc chủ yếu vào Độ Ẩm Tối Đa Đồng Ruộng.

Trong khi đó Độ Ẩm Tối Đa Đồng Ruộng lại phụ thuộc chủ yếu vào thành phần cơ giới và hàm lượng hữu cơ trong đất.

Đất càng nhiều sét và bùn và càng giàu hữu cơ thì Độ Ẩm Tối Đa Đồng Ruộng càng lớn và ngược lại. Về vấn đề này ta có thể tham khảo bảng 1.

Tương tự như vậy, Độ Ẩm Cây Héo cũng phụ thuộc thành phần cơ giới đất. Đất càng nặng thì độ ẩm cây héo càng cao, vì vậy ở cùng một độ ẩm thực tế thì đất nhẹ hơn luôn cho Độ Ẩm hữu dụng cao hơn. Mặc dù vậy, trên thực tế thì đất có thành phần mịn nhiều hơn vẫn luôn có khả năng cho Độ Am Hữu Dụng cao hơn.

Bảng 1. Sự phụ thuộc của Độ Ẩm Tối Đa Đồng Ruộng vào thành phần cơ giới.

su-phu-thuoc-cua-do-am-toi-da-dong-ruong-vao-thanh-phan-co-gioi

Hoá tính đất

Keo đất

Có 2 loại keo đất là:

  • Keo sét: Là các hạt đất có kích thước rất nhỏ, không nhìn thấy được bằng mắt thường, được hình thành trong qúa trình phong hóa đất. Các hạt keo này thường có dạng hình đĩa và tồn tại dưới dạng tinh thể. Các hạt keo đất có mang điện tích âm và có khả năng hấp phụ trên bề mặt các loại Cation dương. Sơ đồ cấu tạo và tính chất hấp phụ Cation có thể được biểu diễn như sau:

keo-set-dat

  • Keo mùn: Thường là các axit mùn như Axit Humic, Axit fulvic … Các loại keo mùn cũng mang điện tích âm và hấp phụ các Cation dương như keo sét. Nguyên lý hấp phụ chung là trao đổi các H+ của gốc axit với các Cation:

keo-mun-dat

Các loại keo đất đóng vai trò quyết định trong các hoạt động hóa học của đất. Thường số lượng keo sét trong đất là nền tảng tồn tại và quyết định số lượng keo mùn, nên thường thì đất càng nặng thì mùn càng nhiều.

 

Thành phần hấp thu của đất

Đất có khả năng hấp thu trong nó cả các Cation và Anion dưới các hình thức khác nhau. Các Cation thường được keo đất và keo mùn hấp phụ trên bề mặt theo nguyên lý trao đổi điện tích, trong khi đó các Anion lại được hấp thu chủ yếu dưới dạng hóa học, hoặc lơ lửng trong dịch đất và tương đối tự do.

Các Cation: H+, Ca++, Mg++, NH4+, K+, Na+ và các kim loại như Cu++, Zn++, Mn++… được keo đất mang điện tích âm hấp phụ và dự trữ cho dinh dưỡng cây trồng.

Các Anion: PO43-  (hay H2PO4-), NO3-, Cl-, SO42- (hay HSO4-)… không được keo đất hấp phụ và thường tự do trong dung dịch đất, nhất là các anion NO3- và Cl- . Anion PO43- (hay H2PO4-)thường được cố định trong đất bởi các các ion kim loại hóa trị cao như sắt, nhôm nếu đất chua. Trong điều kiện đất kiềm thì nó lại bị cố định bởi Canxi, dưới dạng Ca3(PO4)2. Tương tự, gốc SO42- cũng được Canxi giữ lại dưới dạng thạch cao (CaSO4).

Dung tích hấp thu của đất

Ký hiệu là CEC (Cation Exchangable Capacity), bao gồm toàn bộ các Cation hấp phụ trên bề mặt keo đất. Chỉ tiêu này được tính bằng Mili đương lượng/ 100 g đất. Đất càng nhiều sét, tức càng nhiều keo sét tích điện âm, thì dung tích hấp thu càng lớn.

Các chỉ tiêu đánh giá hoá tính đất

pH đất: Là nồng độ của Ion H+ tính bằng mg/ lít trong dung dịch đất được biểu diễn dươi dạng phản Logarit hóa. Trong dung dịch đất khi Ion H+ tăng thì Ion OH- giảm và ngược lại. Các gía trị nồng độ này hoán đổi cho nhau và luôn có tổng =10-14. Khi cái này đạt gía trị cao nhất thì cái kia đạt gía trị thấp nhất và ngược lại. Nếu lấy pH = 7 (tức lúc đó nồng độ H+ và nồng độ OH- đều = 10-7) là điểm trung tính thì cứ tụt xuống 1 đơn vị pH, độ chua lại tăng lên 10 lần so với điểm trước đó. Nghĩa là pH = 6 có nồng độ ion H+ gấp 10 lần so với khi pH = 7 và khi pH = 5 thì nồng độ ion H+ lại tăng lên 10 lần so với điểm pH = 6 (cũng có nghĩa là bằng 100 lần so với điểm pH = 7). Tương tự như vậy đối với độ kiềm. Tại điểm pH = 8 nồng độ kiềm (ion OH-) lớn gấp 10 lần so với điểm có pH = 7 và cứ tiếp tục theo nguyên lý trên.

Hàm lượng các chất tổng số: Mùn tổng số (hay hữu cơ tổng số), Đạm tổng số, Lân tổng, Kali tổng – Là tổng số các chất nói trên tính ra % so với khối lượng đất, trong đó bao gồm cả số lượng cây dễ sử dụng và số lượng khó hoà tan mà cây không sử dụng được. Trong đó Kali được quy về K2O, Lân – P2O5, Đạm quy về N.

Hàm lượng các chất dễ tiêu: Canxi trao đổi, Manhe trao đổi, Kali dễ tiêu (hoặc kali trao đổi), Lân dễ tiêu, Đạm NH4, Đạm NO3 …, - Cũng là số lượng các chất này tính bằng mili đương lượng (meq) hay mili gam (mg) trên 100 g đất (trong đó Canxi được quy về CaO, Manhe được quy về MgO, Kali – K2O, Lân – P2O5, Đạm quy về N nếu hàm lượng được tính bằng mg/ 100g đất).

CEC (Cation Exchangable Capacity): Là toàn bộ Các Cation hấp phụ trên bề mặt keo đất và trong các keo mùn. Đơn vị tính của nó là mili đương lượng/ 100 g đất. Đất bị thoái hóa nhiều và ít hữu cơ thì CEC cũng thấp và ngược lại, đất còn tốt và nhiều hữu cơ thì CEC càng lớn. Đất có nhiều sét và mùn giữ được nhiều Cation và ít bị rửa trôi, ngược lại đất nhiều cát ít mùn giữ được ít Cation và dễ bị rửa trôi. CEC càng lớn là biểu hiện cho cái kho dinh dưỡng càng lớn và ngược lại.

Độ no Bazơ: Ký hiệu BS (Base Saturation) – Là tỷ lệ % của tổng số các Cation kiềm và kiềm thổ (Canxi, Manhe, Kali, Natri…)/ CEC. Độ No Bazơ biểu hiện cho đất chua nhiều hay ít. Độ No Bazơ càng cao thì đất càng ít chua và ngược lại.

 

CÁC NGUYÊN TỐ DINH DƯỠNG CƠ BẢN CỦA CÂY TRỒNG

Trừ các nguyên tố cây lấy từ không khí như C (Các bon) H (Hydro) O (Oxy) có thể coi 13 nguyên tố sau đây là tối cần thiết cho cây trồng mà nó phải lấy từ đất:

Các nguyên tố đa lượng                               

Đạm (N)

Lân (P)

Kali (K)
 

Các nguyên tố trung lượng                           

 

Canxi (Ca)

Manhê (Mg)   

Lưu Huỳnh (S)

 

Các nguyên tố vi lượng

Bo (B)

Clo (Cl)

Đồng (Cu)

Sắt (Fe)

Mangan (Mn)

Molybden (Mo)

Kẽm (Zn)

Trong thực tế trồng trọt thì các nguyên tố đa lượng thường được cây sử dụng nhiều và thường thiếu hụt trong đất tự nhiên, vì vậy nói về phân bón người ta nói đến phân NPK trườc. Các nguyên tố trung lượng và vi lượng cây sử dụng ít hơn và ít thiết hụt hơn. Tuy nhiên, chúng cũng quan trọng như 3 nguyên tố đầu và khi thâm canh cây trồng qua nhiều vụ thì mức độ thiếu các nguyên tố này ngày một tăng nếu ta ít chú ý tới. Khi một hay nhiều nguyên tố thứ yếu và vi lượng bị thiếu thì hiệu lực của phân NPK sẽ bị giảm. Hiện nay đất của ta bị chua hóa và nghèo hoá rất phổ biến và các nguyên tố Canxi và Lưu huỳnh ngày càng trở nên quan trọng, cần được bổ sung trong phân bón.

 

PHẢN ỨNG CHUA CỦA ĐẤT VÀ NHU CẦU BÓN VÔI

Khi đất trở nên chua thì nhiều loại cây trồng thường sinh trưởng kém và cho năng suất thấp, vì vậy nếu đất chua mà không được cải tạo sẽ không có tiền đề để thâm canh cây trồng. Bón vôi là một biện pháp chính yếu để cải tạo đất chua, làm tiền đề cho việc thâm canh tăng năng suất cây trồng.

Độ chua là gì? 

Độ chua của đất được biểu hiện bằng số lượng Ion H+ trong hệ keo và trong dung dịch đất và được tính bằng meq/ 100 g đất. Người ta thường phân biệt ra 2 loại độ chua, đó là Độ Chua Trao Đổi và Độ Chua Thủy Phân.

  • Độ chua trao đổi được tính bằng số lượng Ion H+ trong dung dịch đất khi dùng một dung dịch muối trung tính (thường là KCl) để đẩy một phần H+ trong hệ keo đất ra dung dịch đất.

  • Độ chua thủy phân được tính bằng toàn bộ số lượng Ion H+ trong đất (tức cả trong dung dịch và trong hệ keo đất) khi dùng một dung dịch muối thủy phân để đẩy toàn bộ lượng H+ trong hệ keo đất ra dung dịch đất. Như vậy là độ chua trao đổi luôn nhỏ hơn độ chua thủy phân. Độ chua của đất càng lớn thì khi khử chua càng cần 1 lượng vôi nhiều hơn.

pH đất và ý nghĩa

pH đất xác định một cách tương đối độ chua hay độ kiềm của đất. pH đất có khoảng biến thiên từ 0 tới 14. Giá trị pH = 7 là biểu hiện đất trung tính, pH < 7 là đất chua, pH > 7 là đất kiềm. Có thể chia một cách chi tiết hơn như bảng 2. Hầu hết đất trồng trọt có pH biến thiên từ 4,0 – 9,0, nhưng đất đai ở nước ta rất ít đất có pH kiềm (tức > 7). Loại đất kiềm chỉ phổ biến ở những nước có khí hậu khô hạn, bán sa mạc va sa mạc. Khi hàm lượng các nguyên tố kiềm và kiềm thổ trong đất càng ít thì pH càng thấp và đất càng chua. Khi đất chua thì nhôm cũng hoạt động mạnh (như một chất mang tính axit) và gây độc cho cây.

 

Bảng 2: Đánh giá phản ứng của đất theo mức biến thiên của pH.

danh-gia-phan-ung-cua-dat-theo-muc-bien-thien-cua-pH

Nhu cầu bón vôi cho đất

Như đã nói ở trên, đất chua gây ra rất nhiều đặc tính xấu, ảnh hưởng rất lớn đến cây trồng và hiệu quả trồng trọt. Cần có định kỳ kiểm tra theo chu kỳ 2 – 3 năm/ lần để tính toán lượng vôi cần bón. Để đánh giá được nhu cầu bón vôi cho đất ta tham khảo bảng 3.

 

Bảng 3. Đánh gía mức độ cần phải bón vôi cho đất

danh-gia-muc-do-can-phai-bon-voi-cho-dat

Ngoài ra còn tùy thuộc vào từng loại cây trồng mà ta thấy nhu cầu cải tạo đất nên ở mức nào. Bảng 4 cho thấy yêu cầu của một số loại cây đối với pH đất. Bảng 5 cho thấy hiệu quả cải tạo hóa tính đất của việc bón vôi. Bảng 5 cũng cho ta thấy số liệu về nhôm di động được đưa ra là mg/ 100 g đất. Nếu muốn quy đổi về meq/ 100 g đất thì cứ chia số đó cho 9 (vì một đương lượng của nhôm = 9). Trong bảng này đất được cải tạo cũng là loại đất đặc biệt (đất đỏ bazan). pH ở đây cũng là pHKCl.

                

Bảng 4. Yêu cầu của một số loại cây đối với pH đất.

yeu-cau-cua-mot-so-loai-cay-doi-voi-ph-dat

Ta biết rằng, đất đỏ Bazan là loại đất có thành phần sét rất cao (50 - 60%), nên khi đất có pH thấp thì độ chua thủy phân rất lớn (vì lượng H+ nằm trong keo sét rất lớn). Khi dùng vôi cải tạo loạt đất này thường phải tốn kém rất nhiều vôi. Cụ thể trong thí nghiệm này khi khử 90% độ chua theo tính toán trên cũng chỉ mới đưa đất tăng thêm một độ pH và giảm được 6 meq H+/ 100 g đất và phải tốn đến 16,5 tấn vôi sò/ ha (Vôi sò, có độ khử chua 58,2%). Nếu dùng vôi "Càng Long" có độ khử chua 90% cũng phải mất khoảng 10,7 tấn/ ha.

 

Bảng 5: Hiệu quả cải tạo hóa tính đất của việc bón vôi

(Đất dỏ bazan Dak Lak - 1991)

Tuy nhiên đa số đất của ta thường có thành phần sét thấp (nhất là đất xám) và do vậy mức vôi cần bón cũng thấp hơn nhiều. Trên thực tế người ta chỉ tính toán lượng vôi đủ để trung hoà lượng nhôm di động.

Tính toán lượng vôi cần bón để đạt được mức độ chua cần thiết

Tùy theo loại đất nặng nhẹ mà mỗi độ pH phải nâng lên cần có một lượng vôi khác nhau. Đất nặng (nhiều sét) thì muốn trung hoà 1 độ pH, cần một lượng vôi lớn hơn đất nhẹ (có nghĩa là độ chua của đất nặng ở cùng độ pH sẽ cao hơn đất nhẹ). Nếu muốn trung hoà hết độ chua ở một lớp đất nào đó thì ta chỉ việc bón 1 lượng vôi tương ứng (theo khả năng trung hoà của nó) cho độ chua trao đổi tính cho lớp đất cần thiết. Tuy nhiên để tránh phức tạp trong khâu tính toán người ta áp dụng “Công thức tính toán kinh nghiệm” như sau:

Lượng CaCO3 cần bón (tấn/ha) = 2,0 x meq Al/ 100 g đất.

Trong đó 2,0 là hằng số tìm được (thường biến động từ 1,5 – 3,3). Đây là hằng số kinh nghiệm áp dung cho hầu hết các loại đất nhiệt đới (trừ đất có nguồn gốc núi lửa như đất đỏ, đất đen Bazan cần có lượng bón lớn hơn). Lượng nhôm di động (meq Al/100g) ở đất nhiệt đới thường cũng bằng độ chua trao đổi, nên ta có thể tính theo độ chua trao đổi. Nếu ta không dùng đá vôi mà dùng vôi thì lượng vôi chỉ bằng khoảng ½ lượng đá vôi trên mà thôi.

Ví dụ: Nếu đất có độ chua trao đổi bằng 1,5 meq/ 100 g thì lượng bột đá vôi cần bón/ ha là: 2 x 1,5 = 3 tấn/ ha. Nếu ta dùng vôi bón thì lượng vôi là: 3 tấn/ 2 = 1,5 tấn/ ha. Ở phía nam thường dùng vôi sò thì lượng bón cũng tương đương với đá vôi.

Tất nhiên trên đây chỉ là cách tính toán tương đối, mang tính thực dụng. Tuy vậy đây cũng là cách tính kinh nghiệm mang lại hiệu quả cần thiết và đơn giản trong sử dụng.