Chương XI
MỘT SỐ TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ CƠ LÝ CỦA ĐẤT

1. Khái niệm chung về tính chất vật lý và cơ lý của đất
Ðất có một số tính chất vật lý và tính chất cơ lý chủ yếu như tỷ trọng, dung trọng,
độ xốp, tính dính, tính dẻo, độ chặt, sức cản... Những tính chất này thường được quyết
định bởi các thành phần khoáng vật (nguyên sinh, thứ sinh), thành phần các cấp hạt (cát,
limon, sét), thành phần chất hữu cơ có trong đất và tính liên kết giữa các thành phần trên
để tạo ra kết cấu của đất. Trong thực tiễn sản xuất nông nghiệp những tính chất vật lý và
cơ lý tính luôn là những yếu tố chi phối trực tiếp đến quá trình canh tác như khả năng
làm đất cày, bừa, xới xáo, sức kéo của máy móc công cụ làm đất... ngoài ra các tính chất
trên còn đặc biệt có liên quan và ảnh hưởng đến một số đặc tính lý học khác của đất như
chế độ nước, chế độ không khí và khả năng sinh trưởng cũng như phát triển của cây
trồng, do đó trong nghiên cứu đất cần xác định và tìm hiểu rõ về chúng.

2. Một số tính chất vật lý cơ bản của đất
2.1. Tỷ trọng của đất
Ðịnh nghĩa: Tỷ trọng của đất là tỷ số khối lượng của một đơn vị thể tích đất ở
trạng thái rắn, khô kiệt với các hạt đất xếp sít vào nhau so với khối lượng nước cùng thể
tích ở điều kiện nhiệt độ 4
o
C.
Ðể tính tỷ trọng người ta áp dụng công thức:
d= P / P
1
Trong đó: d- Tỷ trọng của đất.
P- Khối lượng các hạt đất (khô kiệt, xếp xít vào nhau và không có khoảng
hổng không khí) trong một thể tích xác định (thường được đo bằng
g/cm
3
).

2,60 - 2,80
2,80- 2,90
2,32
2,80- 3,10
2,60 - 2,90
2,09
2,90 - 3,50
5,30
7,60
Tỷ trọng của 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 Tỷ trọng
Ðất cát 2,65 ± 0,01
Ðất cát pha 2,70 ± 0,017
Ðất thịt 2,70 ± 0,02
Ðất sét 2,74 ± 0,027
Dựa vào tỷ trọng đất, Katrinski đã đưa ra mức đánh giá chung khi xác định tỷ
trọng của đất trồng như sau:
Tỷ trọng Loại đất
<2,50 Ðất có lượng mùn cao
2,50 - 2,66 Ðất có lượng mùn trung
bình
>2,70 Ðất giàu sắt Fe
2
O
3


Cát
Thịt pha cát
Cát mịn
Ðất thịt
Ðất thịt mịn
Ðất thịt pha sét
Sét
1,55
1,40
1,30
1,20
1,15
1,10
1,05*
Tro núi lửa
Vật liệu hữu cơ
Tảo cát
Can xít mềm, xốp
Than bùn
0,85
0,50- 0,60
0,60- 0,90
1,60
0,50
Sét vón cục 1,00
* Khi sấy khô bị mất nhiều nước dẫn đến sét có tỷ trọng bé.
Như vậy dung trọng của đất phụ thuộc vào cấp hạt cơ giới, độ chặt và kết cấu của
đất. Các loại đất tơi xốp, giàu chất hữu cơ và mùn thường có dung trọng nhỏ và ngược
lại những loại đất chặt bí kém tơi xốp và nghèo chất hữu cơ thường có dung trọng lớn
(bảng 11.2). Trong phẫu diện đất của phần lớn các loại đất, dung trọng có chiều hướng

Trong đó:
P - Ðộ xốp của đất (%);
D - Dung trọng đất;
d - Tỷ trọng đất.
Ðộ xốp của đất có thể biến động từ 30-70% tùy 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 vàng đồi
núi. Như vậy độ xốp phụ thuộc vào kết cấu, tỷ trọng và dung trọng của đất.
Ðộ xốp của đất thường được phân cấp như sau:
P (%) Mức độ
60 - 70 Ðất rất xốp
50 - 60 Ðất khá xốp
40 - 50 Ðất xốp trung bình
30 - 40 Ðất ít xốp
<20 Ðất chặt bí (do hiện tượng glây)
Ý nghĩa thực tiễn: Ðộ 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 được trong đất nhờ vào những khoảng
trống hay độ xốp của đất. Các chất dinh dưỡng của đất có thể huy động được cho cây
trồng, các hoạt động của vi sinh vật đất chủ yếu cũng diễn ra ở đây, chính bởi vậy mà
người ta nói độ phì đất phụ thuộc đáng kể vào độ xốp của đất. Ngoài ý nghĩa 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 không khí diễn ra cũng hết sức thuận lợi và nhanh
chóng. Vùng đồi núi nếu đất có độ xốp cao thì phần lớn nước mưa được thấm xuống sâu,
hạn chế hiện tượng nước chảy tràn trên mặt đất và do đó hạn chế được xói mòn trên bề
mặt. Bảng 11.3 biểu diễn quan hệ giữa dung trọng, tỷ trọng và độ xốp của một số loại đất.
Bảng 11.3 Dung trọng, tỷ trọng và độ xốp của một số loại đất ở việt nam
Loại đất
(theo phát sinh)
Dung trọng
(g/cm
3

ra thành phần cation hấp phụ trong đất cũng là yếu tố ảnh hưởng đến tính liên kết của đất,
ví dụ: Ðất mặn do hấp phụ nhiều cation Na
+
đã tạo cho đất sức liên kết lớn khi khô do đó
đã làm loại đất này thường bị chai cứng khi khô hạn nhưng tính liên kết này cũng dễ dàng
bị mất đi khi đất bão hòa nước.
Ý nghĩa thực tiễn: tính liên kết của đất ảnh hưởng rất lớn đến việc làm đất và áp
dụng các biện pháp canh tác. Ðất có kết cấu tốt (như dạng kết cấu viên) lực liên kết giữa
các hạt đất không lớn, do đó rất dễ cày, bừa và xới xáo. Ngược lại ở những đất loại đất
sét có kết cấu tảng lớn thì việc làm đất rất khó khăn, đặc biệt là khi đất bị khô vừa phải
cày bừa và vừa phải đập cho đất vỡ vụn ra.
3.2. Tính dính của đất
Ðịnh nghĩa: Tính dính của đất là khả năng kết dính của đất với những vật tiếp xúc với
chúng.
Tính dính của đất thường làm tăng lực cản đối với các công cụ làm đất như cày
bừa, những máy móc và công cụ phay, đập đất... do vậy đất có tính dính càng cao thì
việc làm đất càng khó khăn và càng đòi hỏi phải tiêu tốn nhiều năng lượng cho việc làm
đất.
Giống như tính liên kết của đất, tính dính phụ thuộc thành phần các cấp hạt trong
đất, kết cấu và độ ẩm đất. Những loại đất có tỷ lệ các cấp hạt sét cao với các thành phần
khoáng sét càng cao thì tính dính của chúng càng lớn, trong các thành phần khoáng sét
thì montmorilonit, illit có tính liên kết và tính dính cao hơn hẳn các khoáng sét kaolinit
và các hydroxit sắt. Ngược lại với tỷ 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.
Ðộ dính được đo bằng lực cần thiết (G/cm
2
) để làm dứt rời, tách phần tiếp xúc của
đất ra khỏi đĩa, chúng được xác định bằng công thức sau:


khô thì lại rất cứng, làm tăng lực cản của đất đối với các công cụ làm đất và làm tiêu tốn
nhiều năng lượng trong làm đất. Tuy nhiên tính dẻo của đất rất có ý nghĩa trong việc