Độ mặn của đất

ĐỘ MẶN CỦA ĐẤT Định nghĩa độ mặn: (salinity) Độ mặn hay độ muối được định nghĩa là tổng lượng tính theo gam các chất hòa tan chứa trong 1 kg nước. Kí hiệu: S‰ I. Định nghĩa đất mặn: Kí hiệu: C. Arenosols (AS) Đất mặn là loại đất chứa nhiều cation Natri (Na+) hấp thụ trên bề mặt keo đất và trong dung dịch đất. Cation Natri có nguồn gốc từ: đá mẹ, nước biển, xác động thực vật … Đất mặn được hình thành do trầm tích biển hoặc ảnh hưởng của đất mặn tràn, hoặc mặn mạch ven biển, cửa sông, đất có đặc tính mặn (salic properties) không có tầng Sunfidic cũng như tầng Sunfuric trong phẫu diện đất. II. Đánh giá mứ độ mặn của đất: Mức độ Cl- EC (%) (mmohs/cm) Không mặn < 0,05 < 4 Mặn ít 0,05 – 0,15 4 – 8 Mặn trung bình 0,15 – 0,25 8 – 12 Mặn nhiều > 0,25 > 12 III. Đơn vị đất và phân bố: Trong phân loại hiện nay, đất mặn được chia làm 3 đơn vị: Đất mặn sú vẹt đước. Đất mặn nhiều. Đất mặn trung bình và ít. Trong số này diện tích đất mặn trung bình và ít chiếm tỉ lệ cao nhất (75%), đơn vị đất này chiếm diện tích lớn ở một số tỉnh đồng bằng sông Cửu Long (đến 80% diện tích), các vùng khác chiếm ít hơn như: Đồng bằng sông Hồng 53.307ha 7.30% của đơn vị Khu 4 cũ 38.358ha 5.20% của đơn vị Duyên hải miền trung 35.561ha 4.90% của đơn vị Đông Nam Bộ 2.500ha 0.34% của đơn vị Trung du miền núi Bắc Bộ 16.360ha 2.20% của đơn vị Rừng ngập mặn ở xã Đồng Rui (được trồng 2 năm) Rừng U Minh bị nhiễm mặn IV. Tính chất đất mặn: Đất mặn sú vẹt đước: có phản ứng trung tính và kiềm yếu, hữu cơ cũng như các nguyên tố dinh dưỡng khác trung bình và khá, tỷ lệ Mg+2 xấp xỉ Ca2+, tổng số muối tan >1% và Cl- cao thường >0.25%. Đất mặn nhiều: thường có tầng hữu cơ và mức độ Cl-, tổng số muối tan tầng mặt có thấp hơn, pH cũng thấp hơn. Số liệu trung bình của đất mặn nhiều một số vùng như sau (tầng đất mặt): Thiếu bảng số liệu của An(trang 247) Đất mặn trung bình và ít: có tỉ lệ mặn thấp nhất là Cl- và tổng số muối tan, nhất là đất mặn ít do quá trình tiếp xúc với nước ngọt, thoát mặn nên phản ứng gần như đất phù sa. Mức độ mặn ít không những thuận lợi đối với một số cây trồng như lúa mà còn giữ được môi trường mặn đa dạng sinh học, nhất là đối với nghành thủy sản. V. Cách xác định độ mặn của đất: Nguyên tắc xác định: Xác định bằng phương pháp Mohr: Chuẩn độ Cl- bằng dung dịch AgNO3 0.01 M trong môi trường NaHCO3 (pH=7-8) khi có mặt K2CrO4. Phản ứng chuẩn độ: Cl- +Ag+ = AgCl Phản ứng chỉ thị: khi có dư 1 giọt AgNO3 CrO4- +2Ag+ = Ag2CrO4 (đỏ gạch) VI. Các loại máy đo pH: Máy đo độ mặn của đất Hai lọai khúc xạ kế đo độ mặn VII. Thích nghi và hướng sử dụng: Đối với đất mặn sú vẹt đước là loài cần được bảo vệ nghiêm ngặt cho sản suất bền vững trong đồng. Đất mặn nhiều và ít chủ yếu được sử dụng để trồng lúa. Nhiều vùng đất mặn trung bình và ít, có năng xuất khá cao ở vùng này có một số cây trồng thích nghi như dừa, cói. Nói chung khai thác vùng đất mặn để trồng lúa là việc cần thiết, có nơi phát triển cả lúa đặc sản chất lượng cao. Trong hoàn cảnh hiện nay, vùng đất mặn tùy địa phương nên dùng những diện tích thích đáng để phát triển thủy sản, nhất là những loại có hiệu quả cao, gắn với tạo môi trường thích hợp cũng như phát triển một số thực vật đặc thù của vùng. VIII. Cải tạo đất mặn: Cải tạo đất mặn thành đất trồng cỏ bằng cách gieo cấy các loại cỏ chịu mặn làm thức ăn cho gia súc. 1. Cải tạo bằng kỹ thuật canh tác: cày sâu, không lật xới đất nhiều lần, cắt đứt mao quản để muối không bốc lên mặt ruộng. 2. Cải tạo bằng hệ thống thủy lợi: đưa nước ngọt vào ruộng, cày bừa, sục bùn, ngâm ruộng và tháo nước ra các kênh tiêu. ĐỘ pH CỦA ĐẤT Định nghĩa độ pH: (potiential of Hydogen ions) pH là chỉ số đo độ hoạt động của các ion hiđrô (H+) trong dung dịch. Từ đó xác định độ axít hay bazơ của nó. Trong các hệ dung dịch nước, độ hoạt động của ion hiđrô được quyết định bởi hằng số điện ly của nước (Kw) = 1,011 × 10−14 ở 25 °C và tương tác với các ion khác có trong dung dịch. Do hằng số điện ly này nên một dung dịch trung hòa (độ hoạt động của các ion hiđrô cân bằng với độ hoạt động của các ion hiđrôxít) có pH sấp xỉ 7. Các dung dịch nước có giá trị pH nhỏ hơn 7 được coi là có tính axít, trong khi các giá trị pH lớn hơn 7 được coi là có tính kiềm. Khái niệm này được S.P.L Sorensen (và Lindenstrom-Lang) đưa ra vào năm 1909 và có nghĩa là “pondus hydrogenii” (độ họat động của hyđro) trong tiếng Latinh. Tuy nhiên, các nguồn khác thì cho rằng tên gọi này xuất phát từ thuật ngữ tiếng Pháp "pouvoir hydrogène". Trong tiếng Anh, pH có thể là viết tắt của "hydrogen power", "power of hydrogen", hoặc "potential of hydrogen.". Tất cả các thuật ngữ này đều đúng về mặt kỹ thuật. I.Đinh nghĩa đất phèn: Đất phèn là đất được hình thành ở vùng đồng bằng ven biển có nhiều xác động vật chứa lưu huỳnh. Xác sinh vật bị phân hủy trong điều kiện yếm khí sẽ kết hợp với Fe trong phù sa tạo hợp chất pyrite (FeS2), trong điều kiện thoáng nước thoáng khí FeS2 bị oxi hóa thành H2SO4 làm đất chua. Đất bị phèn là do trong đất có chứa vật liệu sinh phèn gồm lưu huỳnh kết hợp với sắt tạo thành dạng sunfua sắt (FeS2). Đây là dạng phèn tiềm tàng nằm dưới tầng đất mặt và chưa gây độc cho cây trồng trong điều kiện đất luôn ngập nước. Chỉ khi tiếp xúc với không khí thì chúng mới tạo thành phèn hoạt động và gây độc cho cây trồng. Việc rút nước quá cạn sẽ làm cho đất nứt nẻ, không khí theo các đường nứt này di chuyển xuống dưới tầng đất có chứa phèn tiềm tàng làm cho chúng trở thành phèn hoạt động, tạo ra chất độc xì lên trên hoặc khi lên liếp, đào kinh, xẻ mương thì bà con đã vô tình lấy luôn lớp phèn tiềm tàng bên dưới lên trên, tạo cơ hội cho chúng tiếp xúc với không khí và tạo thành chất gây độc. Đất phèn được hình thành do sản phẩm bồi tụ phù sa với vật liệu sinh phèn, xác sinh vật chứa lưu huỳnh: pyrite phát triển mạnh ở môi trường đầm lầy nhiều khó thoát nước. Đất phèn được tạo thành ở một vùng lớn ở đồng bằng sông Cửu Long tạo nên những đặc thù sinh thái riêng với một lịch sử lâu dài ít biến đổi khi chưa cải tạo, những vùng ven biển khác như ở đồng bằng Bắc Bộ, dọc Trung Bộ chiếm tỉ lệ thấp. II. Thang đánh giá pH của đất: Thang đánh giá pH : pH < 4.0 Rất chua 4.1 - 4.5 chua 4.6 – 5.0 chua vừa 5.1 – 5.5 chua ít 5.6 – 6.5 gần trung tính 6.6 – 7.0 trung tính 7.1 – 7.5 kiềm yếu 7.6 – 8.0 kiềm > 8 kiềm mạnh Đánh giá mức độ phèn của đất: Mức độ pH SO42- Al3+ Fe3+ (%) (ppm) (ppm) Phèn ít 4 - 5 0,1 < 300 < 400 Phèn TB 3,5 – 4 0,1- 0,3 300-700 400-1000 Phèn nhiều 0,3 > 700 > 1000 III. Các dạng độ chua của đất: Độ chua hiện tại : ( pH H2O ) Đo lượng H+ tự do trong dung dịch đất Phương pháp đo pH : Giấy đo pH Dung dịch đo pH Máy đo pH 2. Độ chua tiềm tàng : Đo lượng H+ , Al3+ bám trên bề mặt keo đất khi tác động vào đất bởi 1 dung dịch muối 3. Độ chua trao đổi ( pHKCl ) Tác động vào đất bởi dung dịch của 1 muối trung tính 4. Độ chua thủy phân ( H ) Tác động vào đất bởi dung dịch muối của 1 acid yếu và 1 base mạnh CH3COONa H > pHKCl > pHH2O pH = pHH2O – pHKCl => xác định khoảng gây chua tiềm tàng IV. Đơn vị đất và phân bố: Hiện nay đất phèn được phân ra hai đơn vị: Đất phèn tiềm tàng: thường ở dưới một thảm thực vật đặc biệt và quá trình sinh thái ít thay đổi như khu rừng sú vẹt đước. Một loại hình gắn với tính chất hữu cơ, chế độ thủy triều làm phức tạp thêm tính chất. Đất phèn tiềm tàng chiếm diện tích ít hơn: 652.244 ha, chiếm 35% tổng diện tích đất phèn. Đất phèn hoạt động: chiếm 65% diện tích đất phèn, phân bố chính ở những đầm mặn cũ rộng vùng nội đồng thường xa biển ở các tỉnh. V. Tính chất của đất phèn: Đặc trưng nhất của đất phèn là tầng phèn (tiềm tàng hay hoạt động) độ dày của tầng phèn và độ sâu phân bố của chúng. Khi tầng phèn nằm ở độ sâu dưới 2m hoặc khi các tính chất của tầng phèn sunfat Fe, Al, bị phân hủy, rửa trôi pH đã sấp xỉ và lớn hơn 5 thì phản ứng của đất không còn mang tính chất phèn nửa. Đất nhiễm phèn nặng Trong điều kiện canh tác, đất phèn tiềm tàng dễ bị oxi hóa, chuyển hóa thành phèn hoạt động. Đất phèn tiềm tàng có độ pH thấp (thường nhỏ hơn 3.5) lượng hữu cơ cao, Al, Fe di động cao, Ca2+, Mg2+ thấp hơn, lượng Al3+ cao hơn, tỷ lệ SO42- cao hơn. VI. Chất lượng đất_Giá trị chỉ thị chỉ thị của đất Việt Nam: Phạm vi áp dụng: Tiêu chuẩn này qui định dãy giá trị của pH trong một số nhóm đất chính của Việt Nam. Chỉ thị này làm cơ sở cho việc sử dụng đất, sử dụng phân bón hiệu quả và hợp lý nhằm bảo vệ chất lượng môi trường đất và phòng tránh ô nhiễm nước. Tiêu chuẩn này áp dụng đế đánh giá môi trường nước nói chung, đánh giá độ chua, độ phí nhiêu đất và áp dụng để chuẩn hóa độ pH của đất. Giá trị chỉ thị: Giá trị chỉ thị chủa 6 nhóm đất chính của Việt Nam VII. Các phương pháp đo pH và độ chua: Phương pháp đo pH: TCVN 4401-87 (Phương pháp xác định pH KCl): tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định pH của dung dịch rút tinh từ đất bằng dung dịnh Kali Clorua cho các lọai đất trồng trọt. TCVN 4402-87 (Phương pháp xác định pH H20): tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định pH nước cho các lọai đất trồng trọt. + Phương phácp xác định: Phương pháp xác định bằng pH mét (phương pháp trọng tài). Phương pháp này dự trên nguyên tắc tác động đất với dung dịch KCl 1N đo pH của dung dịch rút được bằng pH mét. Phương pháp xác định pH bằng cách sử dụng chỉ thị màu hỗn hợp Aliamopski. Phương pháp này dựa trên nguyên tắc: Tác động đất với dung dịch KCl 1N, sau đó xác định độ pH của dịch rút bằng cách cho hỗn hợp chỉ thị màu pH vào dịch rút và so màu với dãy màu tiêu chuẩn gồm các dịch có độ pH xác định. Phương pháp đo độ chua: TCVN 4403-87 (Phương pháp xác định độ chua trao đổi): Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định độ chua trao đổi của các loại đất theo phương pháp chuẩn độ. + Nguyên tắc: Tác động đất với dung dịch kali clorua 1N, chuẩn độ axit trong dịch rút được bằng dung dịch bazơ tiêu chuẩn, kết quả được tính bằng số mili đương lượng gam axit trong 100g đất. TCVN 4404-87 (Phương pháp xác định độ chua thuỷ phân): Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định độ chua thuỷ phân của các loại đất trồng trọt dựa theo phương pháp Kappen. + Nguyên tắc: Tác động đất với dung dịch natri axetat 1N có pH 8,3 - 8,4 chuẩn độ dịch rút được bằng dung dịch bazơ tiêu chuẩn và kết quả được biểu thị bằng số miligam đương lượng H+ (mgdlH+) trong 100g đất. VIII. Các lọai máy đo pH: Máy đo pH đất Máy đo pH cầm tay Máy đo pH để bàn Bút đo pH IX. Về thích nghi và hướng sử dụng: Đất phèn chua chưa cải tạo chỉ thích nghi với một số cây đặc biệt, nhưng trong điều kiện trồng lúa với khí hậu hai mùa rõ rệt, về phân hóa lượng mưa, mức độ thủy triều thì chiến lược sử dụng đúng đắn vừa qua là cải tạo đất phèn để trồng lúa với kinh nghiệm “ém phèn” của nông dân đồng bằng sông Cửu Long, tức là: Cày nông, bừa xục Giữ nước liên tục Tháo nước thường kỳ Như vậy, một mặt “sống chung” với các tầng phèn ở dưới, mặt khác cải tạo được dần tầng phèn bị thủy phân rửa trôi, hạ thấp. Với hệ thống cấp nước càng dồi dào từ khi có kênh Hồng Ngự, với sự thay đổi của giống có năng suất cao và lượng phân bón được tăng cường, hơn 1 triệu ha đất phèn đã được cải tạo, sử dụng làm tăng thêm 6-7 triệu tấn lúa cho vùng và cả nước. Trước đây, có những nhà nghiên cứu và dự án nước ngoài thống nhất để lại vùng đất phèn cho thế kỷ XXI. Ngoài lúa vùng phèn tiềm tàng dưới rừng sú vẹt đước và một số vùng phèn nhiều đặc thù cần bảo vệ giữ bờ biển và môi trường kết hợp với chim thú đa dạng sinh học, những vùng “rốn phèn” còn lại cũng nên bảo vệ đất lên sinh khối và sinh vật cho những yêu cầu lâu dài. Một số cây thích hợp với vùng phèn nhiều, trong chuyển đổi cơ cấu sản xuất cần chú ý như: khoai mỡ, điều, dứa, bàng, tràm… X. Các biện pháp cải tạo và sử dụng đất phèn: Trong đất phèn có chứa rất nhiều lưu huỳnh ở các dạng khác nhau, trong đó có những dạng gây độc cho cây trồng như sunfua, sunfit, sunfat... Như vậy trên đất phèn thì không nên bón những loại phân có chứa lưu huỳnh như đạm sunfat hay phân 16 – 16 – 8 – 13S. Việc bón lân, ngoài việc cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng còn có tác dụng hạ độc phèn rất hiệu quả. Có thể sử dụng super lân hoặc kết hợp phun phân bón lá có chứa lân. Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy bón lót phân lân nung chảy, hiệu quả luôn cao hơn so với không bón lót phân lân Có thể làm cho các độc chất trở nên bất động không gây hại cho cây trồng bằng cách bón vôi để giảm nhanh độ chua, nâng pH đất lên nhưng thường rất tốn tiền. Việc bón vôi chủ yếu là cung cấp canxi cho cây trồng và vôi sẽ kết hợp với các độc chất sắt, nhôm làm cho chúng trở nên bất động không gây hại được nữa. Vấn đề khá quan trọng là bón phân hữu cơ hoai mục. Phân hữu cơ cũng có tác dụng như chất lân là khi bón vào ruộng sẽ kết hợp với các độc chất phèn làm cho chúng không gây độc. Theo Tiến sĩ Mai Thành Phụng, Trung tâm Khuyến nông Quốc gia, để khai thác đất phèn trồng lúa đạt hiệu quả, cần phải kết hợp nhiều biện pháp như: · Thiết kế đồng ruộng thuận lợi cho cải tạo đất phèn · Hệ thống kinh mương chắc chắn, dùng nước ém hay xả phèn đúng lúc · Tăng cường sử dụng phân lân · Canh tác các giống lúa chống chịu phèn.