TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG BÌNH
KHOA NÔNG LÂM NGƢ
BÀI GIẢNG
ĐẤT LÂM NGHIỆP
Nguyễn Thị Quỳnh Phương
Năm 2016
TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG BÌNH
KHOA NÔNG LÂM NGƢ
BÀI GIẢNG
(Lƣu hành nội bộ)
ĐẤT LÂM NGHIỆP
(Dành cho sinh viên ngành Lâm nghiệp)
Nguyễn Thị Quỳnh Phương
Năm 2016
LỜI NÓI ĐẦU
Đất lâm nghiệp là môn học nhằm cung cấp những kiến thức cơ
bản nhất về đất và những kiến thức ngành Đất lâm nghiệp cho sinh viên
chuyên ngành lâm nghiệp tại trường Đại học Quảng Bình.
Trong suốt những năm qua, nội dung môn học Đất lâm nghiệp
luôn thay đổi cùng với sự thay đổi của chương trình giảng dạy. Đặc biệt
cũng
như quy luật phân bố đất đai trên lục địa.
Nghiên cứu về thành phần, cấu tạo và tính chất lý hóa học, sinh học quan trọng của
đất nói chung và đất rừng nói riêng.
Nghiên cứu độ phì nhiêu và cân bằng dinh dưỡng cho đất rừng.
Nghiên cứu đặc điểm cơ bản của đất rừng Việt Nam.
Điều tra, phân loại đất lâm nghiệp phục vụ cho sản xuất và bảo vệ đất lâm nghiệp.
2. KHÁI NIỆM VỀ ĐẤT
Hiện nay có rất nhiều định nghĩa về đất nếu nhìn từ góc độ khác nhau.
Theo quan điểm thổ nhưỡng học: đất là một phần vỏ trái đất, là lớp phủ lục địa
mà bên dưới là đá và khoáng vật sinh ra nó, bên trên là thảm thực bì và khí quyển.
Trên góc độ nông nghiệp: đất là lớp mặt tơi xốp của lục địa có khả năng sản xuất
ra sản phẩm của cây trồng. Như vậy khả năng sản xuất ra sản phẩm cây trồng là thuộc
tính không thể thiếu được của đất (William).
Theo nguồn gốc phát sinh:
đất là một vật thể tự nhiên được hình thành do sự tác
động tổng hợp của năm yếu tố là: khí hậu, đá mẹ, địa hình, sinh vật và thời gian. Đất
được xem như một thể sống, nó luôn luôn vận động, biến đổi và phát triển.
Đất được cấu tạo nên bởi các chất khoáng (chủ yếu từ đá mẹ) và các hợp chất
hữu cơ do hoạt động sống của sinh vật cung cấp. Vì vậy sự khác nhau cơ bản giữa đất
và sản phẩm vỡ vụn của đá là: đất có độ phì nhiêu trong khi đá và khoáng lại không có.
Thành phần cơ bản của đất gồm 3 thể: Thể rắn, thể lỏng và thể khí. Tính theo tỷ
lệ % về thể tích thì thể rắn chiếm 50% (trong đó chất vô cơ 45%, chất hữu cơ 5%), thể
lỏng 25% và thể khí 25%.
dẫn đến sự diệt vong của một số sinh vật trong vùng, gây ảnh hướng xấu đến sức
khỏe con người và gia súc.
CHƢƠNG 1. QUÁ TRÌNH PHONG HÓA VÀ HÌNH THÀNH ĐẤT
1.1. SỰ PHONG HÓA ĐÁ VÀ KHOÁNG
1.1.1. Khái niệm
Khoáng vật: là những hợp chất hóa học tự nhiên, được hình thành do các quá
trình lý học, hoá học, địa chất học phức tạp xảy ra trong vỏ Trái đất.
Người ta chia các khoáng vật chia làm 2 loại:
+ Khoáng vật nguyên sinh: là những khoáng vật hình thành đồng thời với đá và
hầu như chưa bị biến đổi về thành phần và trạng thái, là khoáng vật có trong các loại
đá, là thành phần tạo nên đá.
Bảng 1.1. Một số loại khoáng vật nguyên sinh cơ bản có ở trong đất
Loại khoáng vật
Loại phụ
- Ôlivin
1. Silicat
Chiếm 75% khối lượng vỏ trái đất
- Mica
+ Mica trắng
+ Mica đen
- Ogit
- Hocnoblen
- Penpat
- Thạch anh
2. Oxit
- Hematit
- Pirit
- Caxit
sáng, kho áng vật gồm Octoclaz, thạch anh, mica, đôi khi có hocnơblen hoặc ôgit.
- Đá Liparit (hay Riolit): Là đá macma phún xuất, thành phần khoáng vật
giống granit, màu xám sáng.
+ Macma trung tính: Thường có màu xám, xanh xám, trọng lượng nặng trung bình.
- Sienit:Là đá macma xâm nhập; thành phần khoáng vật có octoklaz,
hocnơblen,... màu xám.
- Trakit:
Là đ á macma phún xuất, thành phần kho áng
vật có
octoklaz, hocnơblen,... màu xám.
- Đá Diorit: Là đá macma xâm nhập; kho áng vật có plagioklaz, hocnơblen;
có màu xám xanh nhạt.
- Andezit: Là đá macma phún xuất; màu xám xanh, thành phần khoáng vật
có plagioklaz, hocnơblen và ogit,...
+ Macma bazơ và siêu bazơ: Thường có màu xám đen và đen. Trọng lượng
nặng. Khoáng điển hình là Ogit, Olivin.
- Đá gabro: Là đ á macma xâm nhập; khoáng vật có ogit, plagioklazơ; màu
đen hoặc xám lục.
- Đá Bazan (còn gọi là đá Huyền vũ): Là đá macma phún xuất; kho áng vật
có ogit, plagioklazơ, màu đen hoặc xanh đen.
- Điaba: Là đ á macma phún xuất; kho áng vật có ogit, plagioklazơ, có màu
Các loại phong hóa đá là sự tác động của các yếu tố ngoại cảnh làm cho đá và
khoáng cấu tạo nên vỏ Trái đất bị phá hủy dưới các hình thức khác nhau. Sản phẩm
của quá trình này gọi là mẫu chất, là nguyên liệu để hình thành đất.
Dựa vào tính chất và tác nhân gây ra quá trình phong hoá, người ta phân biệt ra
3 loại phong hoá đá:
1.1.2.1. Phong hóa lý học: Là sự vỡ vụn các loại đá thành những hạt nhỏ hơn, chưa có
sự thay đổi về thành phần và tính chất hoá học. Tác nhân gây ra là các yếu tố vật lý,
chủ yếu là nhiệt độ, nước và gió.
- Tác nhân nhiệt độ: đá được cấu tạo từ nhiều khoáng vật khác nhau, các khoáng vật
khác nhau lại có hệ số giãn nở khác nhau. Khi nhiệt độ thay đổi thì các khoáng vật co giãn
không đồng thời, nên đá sẽ bị nứt vỡ ra. Biên độ nhiệt càng lớn thì sự nứt vỡ càng mãnh liệt
- Tác nhân của nước: “nước chảy đá mòn”, nước chảy sẽ bào mòn đá, các phần
tử trên bề mặt đá bị bứt ra khỏi đá. Nước xâm nhập vào kẽ nứt của đá, khi nhiệt độ
xuống dưới O0C sẽ bị đóng băng, thể tích tăng lên ép vào thành kẽ nứt làm cho đá nứt
to hơn, bị vỡ vụn thêm.
- Tác nhân của gió: Gió thổi mạnh cuốn bay đá, cuốn các hạt bụi nhỏ va đập
vào đá cũng có tác dụng mài mòn dần khối đá lớn đứng đầu ngọn gió.
1.1.2.2. Phong hóa hóa học: Là sự phá huỷ đá bằng các phản ứng hoá học. Tác nhân
chủ yếu là H2O, O2, CO2. Phong hóa hóa học bao gồm 4 loại:
- Quá trình hòa tan: Nước có khả năng hòa tan một số chất trong khoáng vật.
Tác dụng hòa tan của nước thường được tăng lên do trong nước còn có các chất tan
khác.
Ví dụ: CaCO3 + H2O + CO2
Ca(HCO3)2
Đá vôi
trình oxy hoá tạo thành chất dễ tan hơn.
Ví dụ: FeS2 + n H2 O + n O2
Pyrit
Fe2O3.n H2O + Fe(OH)3
+ H2SO4
Limonit
1.1.2.3. Phong hóa sinh học: Là sự phá huỷ đá bởi các nhân tố sinh vật, bao gồm: vi
sinh vật, thực vật, động vật (kể cả con người).
Ví dụ: Địa y và rêu bám rễ vào kẽ nứt, hoà tan và hút chất dinh dưỡng từ đá.
Rễ cây lớn cũng có thể đâm vào kẽ nứt của đá rồi lớn dần lên làm đá vỡ to ra. Các
hợp chất hữu cơ do xác sinh vật phân hủy mang tính axit cũng có tác dụng phá hủy đá.
1.1.3. Độ bền phong hóa
Đá và khoáng bị phá hủy với những tốc độ khác nhau. Khả năng chống lại sự phá
hủy đó của chúng gọi là độ bền phong hoá.
Độ bền phong hóa phụ thuộc vào bản chất của đá, khoáng bị phong hóa và những
điều kiện môi trường. Cụ thể như sau:
- Những loại đá chứa nhiều những loại khoáng bền và cấu tạo bởi càng ít khoáng
vật thì chúng có độ bền càng cao.
- Độ bền phong hóa giảm khi hàm lượng Fe2+ tăng.
- Độ bền phong hóa giảm khi hàm lượng SiO2 giảm.
- Cấu trúc của đá và khoáng càng rỗng độ bền phong hóa càng giảm.
- Độ bền phong hóa tăng khi hàm lượng các cấp hạt mịn trong đá tăng lên.
- Đá axit khó bị phong hóa hơn các đá bazơ.
- Trong điều kiện nóng ẩm, bao giờ đá và khoáng cũng bị phong hóa mạnh hơn so
Nước bốc hơi từ đại dương tạo thành mưa, mưa thấm vào lớp vỏ phong hóa (kết quả của
quá trình phong hóa hóa học và lý học), bào mòn các chất, cuốn chúng ra biển hoặc các
vùng trũng, dần dần hình thành nên đá trầm tích. Trải qua các chấn động địa chất, đá
trầm tích trồi lên rồi lại chịu các quá trình phong hóa tiếp theo. Vòng tuần hoàn như vậy
diễn ra trong một thời gian dài (hàng tỉ năm) trên phạm vi rộng lớn. Thực chất của vòng
đại tuần hoàn địa chất là quá trình phong hoá đá để tạo thành mẫu chất.
Tiểu tuần hoàn sinh học
Tiểu tuần hoàn sinh học diễn ra kể từ khi sinh vật xuất hiện trên trái đất. Quá
trình này có sự tham gia của sinh vật từ bậc thấp lên bậc cao: địa y, vi sinh vật, thực
vật, động vật và đặc biệt là con người. Quá trình đại tuần hoàn địa chất đã tạo ra nguồn
thức ăn trong đất cho sinh vật. Thực vật hút thức ăn trong đất để sinh trưởng, phát
triển. Động vật lại sử dụng thực vật làm thức ăn. Sau khi chết, xác động - thực vật
được vi sinh vật phân hủy, cung cấp chất dinh dưỡng cho thế hệ thực vật sau. Hoạt
động của vi sinh vật tạo mùn, cơ sở của độ phì nhiêu. Nhờ đó, vỏ phong hóa biến
thành đất. Vòng tuần hoàn này do sinh vật thực hiện trong thời gian ngắn, phạm vi hẹp
nên được gọi là vòng tiểu tuần hoàn sinh học.
Vòng đại tuần hoàn địa chất cung cấp môi trường tơi xốp và muối khoáng cho
vòng tiểu tuần hoàn sinh học. Ngược lại vòng tiểu tuần hoàn tích lũy chất hữu cơ cho mẫu
chất, hình thành mùn - yếu tố chủ yếu hình thành độ phì, một thuộc tính cơ bản của đất.
Như vậy, quá trình hình thành đất chính là sự thống nhất giữa 2 vòng tuần hoàn. Đại tuần
hoàn địa chất là cơ sở, tiểu tuần hoàn sinh học là bản chất của quá trình hình thành đất.
1.2.2. Các yếu tố hình thành đất
1.2.2.1. Yếu tố sinh vật: vi sinh vật, thực vật và động vật.
* Vi sinh vật: tham gia vào hầu hết các quá trình chuyển hóa phức tạp diễn ra trong đất.
- Khoáng hóa các hợp chất hữu cơ và tổng hợp mùn: Đây là chức năng quan trọng
nhất của vi sinh vật, nhờ đó mà đá biến thành đất. Vi sinh vật tham gia vào quá trình
phân giải chất hữu cơ, biến chúng thành chất khoáng cung cấp cho thực vật. Đồng thời
vi sinh vật cũng sử dụng sản phẩm của quá trình phân giải chất hữu cơ để tổng hợp
nên chất hữu cơ của cơ thể của mình và chất hữu cơ đặc biệt trong đất là mùn, thông
qua quá trình mùn hóa. Mùn và xác vi sinh vật là nguồn dự trữ dinh dưỡng rất tốt và
độ nước và nhiệt của đất. Nước hòa tan, di chuyển, rửa trôi hoặc tính tụ các chất trong
đất. Nhiệt độ cao hay thấp ảnh hướng đến tốc độ các phản ứng hóa học và hoạt động
sinh học trong đất. Chế độ nước và nhiệt cũng ảnh hướng đến quá trình quan trọng
trong đất: khoáng hóa và mùn hóa.
Ví dụ: ở vùng có khí hậu lạnh, sự phân giải các khoáng vật và các chất hữu cơ
trong đất yếu, sinh vật phát triển chậm. Ở đó việc tổng hợp và chuyển hóa các chất hữu
cơ chậm.
* Ảnh hướng gián tiếp: Khí hậu ảnh hướng gián tiếp đến quá trình hình thành đất
thông qua tác động của nước và nhiệt độ đến sinh vật. Chính vì vậy mà mỗi đới khí
hậu lại hình thành nên một loại đất tương ứng.
1.2.2.3. Yếu tố địa hình
- Địa hình ảnh hướng đến việc phân phối lại nhiệt lượng và độ ẩm trong đất. ở
miền đồi núi nước ta, càng lên cao nhiệt độ càng giảm, ẩm độ càng tăng.
- Địa hình ảnh hướng đến khí hậu, do đó sẽ ảnh hướng đến sinh vật và cuối cùng
sẽ ảnh hướng đến đất.
- Địa hình ảnh hướng đến các quá trình xói mòn, rửa trôi, bồi tụ...Nước chảy từ
cao xuống thấp gây xói mòn, rửa trôi chất dinh dưỡng ở đất cao và bồi tụ nơi đất thấp.
1.2.2.4. Yếu tố đá mẹ
Đá mẹ là nguyên liệu cơ bản để hình thành đất. Từ đá mẹ hình thành mẫu chất
và sau đó hóa thành đất. Đá mẹ quyết định tính chất vật lý, hóa học của đất, nhất là ở
giai đoạn đầu của quá trình hình thành đất, khi chưa có tác động của con người.
Ví dụ:
- Đất hình thành trên đá mẹ granit có độ dày tầng đất từ mỏng đến trung bình,
thành phần cơ giới nhẹ và nghèo dinh dưỡng.
- Đất hình thành trên đá mẹ bazan có tầng đất rất dày, thành phần cơ giới nặng và
chứa nhiều chất dinh dưỡng.
1.2.2.5. Yếu tố thời gian
- Khi nghiên cứu thời gian hình thành đất người ta phân biệt tuổi tuyệt đối và tuổi
(gibsit) và làm rửa trôi Si.
Đặc trưng cơ bản của các đất feralit là có đủ 3 tầng phát sinh học A, B và C, tỷ
lệ oxit silic thấp so với sesquioxit (Si/Al< 2), dung tích hấp thu thấp (< 20ml/100 g),
đất chua, độ bão hoà kiềm thấp.
Trong rừng tự nhiên của nhiệt đới ẩm, những nhược điểm về hoá học này
không có gì nghiêm trọng, vì lẽ đất rất sâu dày, ưu việt về tính chất vật lý và cấu
trúc cũng như chế độ nước làm cho thực bì nhiệt đới sinh trưởng hết sức thịnh
vượng. Vòng tuần hoàn chất hữu cơ diễn ra nhanh và mạnh dưới các quần thể rừng
với tuyệt đại đa số loài cây ưa chua với bộ rễ sâu.
Quá trình feralit tất yếu dẫn đến hình thành các đất feralit là đất có sự tích luỹ
sắt và nhôm ở thể tự do di động, ở thể keo hoặc ở dạng oxy-hydroxit. Đôi khi các oxit
sắt, oxit nhôm tích tụ mạnh đến mức hình thành các mỏ (dạng bauxit).
Quá trình đá ong hoá
Sự tích luỹ sắt, nhôm là tiền đề cho sự hình thành kết von và đá ong, nhưng
không phải luôn luôn đi đôi với sự đá ong hoá. Trong đất rừng Việt Nam, trừ rừng
vùng trũng và đầm lầy, sự rửa trôi các kim loại kiềm (kể cả Si) và tích luỹ sắt và nhôm
là quá trình chủ đạo. Khác với quá trình feralit hoá có sự tích luỹ tương đối sắt và
nhôm, sự hình thành đá ong là quá trình tích luỹ tuyệt đối các hợp chất Fe, Al, Si (đôi
khi cả Mn, Ti) ở thể oxit hay hydroxit mất nước. Thành phần chính của kết von là các
oxit của sắt, silic, và nhôm. Trên vùng núi thấp, vùng đồi và cao nguyên thường hình
thành kết von và đá ong trong điều kiện khí hậu có mùa mưa và mùa khô rõ rệt.
Trong mùa mưa, các hợp chất oxit kim loại theo mao quản dâng lên, nước bốc hơi
mạnh làm cho các hợp chất ngậm nước bị mất nước, trở nên rắn chắc kết vón lại. Kết
von chùm hình thành nhiều nhất ở vùng chân đồi, trong khi kết von tảng xuất hiện
nhiều hơn ở sườn đồi thấp, nơi mặt đất thuận lợi nhất cho sự rửa trôi và bốc hơi và
các khối kết von nhỏ liên kết lại thành khối lớn. Sự hoà tan trở lại là không xảy ra
do quá trình keo tụ và xi măng hoá là không thuận nghịch, ở nhiều vùng đất phù sa
cổ (như Sơn Tây, Phú Thọ, Biên Hoà, Đồng Nai) đá ong gồm những dải rộng lớn,
so với mặt biển là từ mức âm cho đến 1-2m. Thực vật tiên phong là các cây chịu
mặn điển hình như cây mắm, vẹt, đước, bần, sú. Trong môi trường ngập nước chúng
chịu nổi độ mặn cao tới > 1% muối tổng số và độ độc của các ion có trong muối biển
(Na+, K+, Cl-, I+, SO42-,...).
Càng xa biển, mức độ mặn hoá càng giảm dần, thành phần muối biến đổi do
nước mưa và nước tưới rửa mặn, thành phần loài cũng thay đổi, vẹt, đước, cóc, dừa
nước, cói... trở nên ưu thế hơn.
Nhóm đất mặn được chia ra làm 3 loại theo dạng lập địa: (i) đất mặn sú, vẹt,
đước; (ii) đất mặn điển hình; và (iii) đất mặn kiềm có glay. Theo mức độ mặn lại có
thể chia ra 3 cấp: mặn nhiều; mặn trung bình và mặn ít. Chỉ tiêu quan trọng để phân
định là tổng số muối tan, Cl- và SO42-.
Mặn hoá do nước ngầm
Đất mặn hình thành do nước ngầm là đất mặn lục địa tìm thấy ở vùng bán khô
hạn giữa Phan Rang và Phan Thiết, nơi lượng mưa trung bình năm rất thấp (chỉ
chung quanh 800 mm/năm). Nước ngầm thực chất biến thành dung dịch muối (như
nước suối khoáng Vĩnh Hảo), gặp hạn muối bốc lên mặt đất làm nhiễm mặn toàn bộ
phẫu diện. Đất mặn kiềm glay chỉ chiếm vài trăm ha duy nhất ở Ninh Thuận và Bình
Thuận với tên gọi đất cà giang. Đất mặn được gọi là cà giang muối khi các tinh thể
NaCO3 tích đọng trên mặt đất (trước đây đã từng khai thác làm xà phòng); còn đất cà
giang dầu có phản ứng kiềm hơn và giàu chất hữu cơ nên có màu sẫm hơn.
1.2.3.4. Quá trình phèn hoá
Việt Nam là một trong những nước có nhiều đất phèn, diện tích khoảng 1,863
triệu ha, tập trung ở đồng bằng sông Cửu Long và rải rác ven biển từ Hải Phòng đến
Ninh Bình. Đất phèn hình thành ở các vùng trũng khó thoát nước, giàu chất hữu cơ
và dưới ảnh hưởng của biển thoái. Phèn hoá bao gồm hai quá trình mặn hoá và chua
hoá. Các muối gây mặn chủ yếu là NaCl và Na2SO4, nguồn muối phèn cũng có thể từ
mẫu chất đưa lại, nhưng không nhiều so với nguồn gốc trầm tích biển.
Đến nay các nhà thổ nhưỡng Việt Nam thống nhất quá trình phèn hoá xảy ra do
Các khoanh đất podzol đã gặp ở các vùng núi cao Tây Côn Lĩnh, Sìn Hồ,
Ngọc Linh, Sa Thầy và cao nguyên Lang Biang. Diện tích nhóm đất này không lớn
và chưa có thống kê chính xác. Hầu hết diện tích đất này hình thành trên đá mẹ thô,
độ dốc lớn, rất mẫn cảm với sự rửa trôi vì thế một khi mất rừng lập tức bị thoái hoá
nặng nề (ví dụ ở xã Diên Bình, Kon Tum).
1.2.3.6. Quá trình xói mòn và rửa trôi
Quá trình xói mòn
Trong các nguy cơ gây xói mòn đất ở Việt Nam thì xói mòn do nước là nguy
cơ chủ đạo phổ biến nhất bởi các lý do sau đây:
- Lượng mưa lớn : 1.500-2.500 mm/năm,
- Mưa phân bố không đều trong năm: 80% tập trung trong 5 tháng,
- Cường độ mưa lớn: 41-62% lượng mưa vượt ngưỡng gây xói (25mm/h),
- Năng lượng xâm kích hạt mưa cao: 28.000-41.000 J/m2, 46-65%,
- Tổng năng lượng mưa có khả năng gây xói mòn,
- Địa hình dốc: dốc > 20o chiếm 58,2 % diện tích vùng đồi núi,
- Trong 10,8 triệu ha đất trống đồi trọc kiểm kê năm 2000 có đến 90,8% (9,4
triệu ha) là đất dốc trên 15o,
- Phần lớn đất đồi núi có tầng mỏng < 50 cm,
- Tính xói mòn của nhiều đất cao: phổ biến là K = 0,20 - 0,30 hoặc hơn,
- Lớp phủ tự nhiên thấp: bình quân 28% so với ngưỡng an toàn là 50%,
- Khả năng chống đỡ kém của cây trồng và rừng trồng,
- Lớp thảm cành khô lá rụng mỏng: phần lớn là 0 cm, dày nhất là 5 cm,
- Canh tác không chống xói mòn, chủ yếu trồng chay.
Xói mòn do gió tuy ít phổ biến hơn, nhưng cũng tỏ ra nghiêm trọng ở vùng đất
có thành phần cơ giới nhẹ: đất cát ven biển, đất đồi vùng bán khô hạn miền Trung, các
đất đỏ vàng Tây Nguyên trong mùa khô, giải đất Khu 4 cũ gió Lào, vùng cao nguyên
Sơn La.
Hiện tượng này đến nay chỉ mới có những ghi nhận định tính, chưa có những
hàm lượng C: 1%; N: 0,1%; P2O5: 0,08%; K2O: 0,05%, thì ước tính cứ mỗi ha hàng
năm mất đi một lượng dinh dưỡng của cây trồng tương đương với 0,5 tấn phân
chuồng, 20 kg phân đạm urê, 44 kg phân lân super, và 10 kg K2SO4.
Quá trình rửa trôi
Nếu xói mòn và dòng chảy bề mặt có thể dễ dàng nhận thấy thì rửa trôi theo
chiều sâu tầng đất diễn ra ngấm ngầm, lặng lẽ rất ít được nhận biết, song mức độ tai
hại của nó không nhỏ. Cùng với năm tháng nước mưa thấm rửa liên tục từ bề mặt qua
các tầng đất, hoà tan chất hữu cơ, phá huỷ khoáng sét, mang theo chất dinh dưỡng.
Ngay cả khi mặt đất có sự che phủ nhất định thì nước mưa ban đầu vốn trung tính
cũng dần dần trở thành dung dịch có phản ứng axít, với tư cách một dung môi hoà tan
và mang ra khỏi tầng đất các nguyên tố dinh dưỡng dễ tan, dễ tiêu đối với cây trồng.
Các chất hoà tan mạnh như hợp chất hữu cơ, kim loại kiềm, kiềm thổ, silic bị
rửa trôi nhanh hơn cả. Hệ quả là đất trở nên nghèo kiệt chỉ còn lại phần xương xẩu
gồm các hạt thô, đồng thời các tính chất quyết định độ phì nhiêu cũng bị biến đổi, đất
trở nên rắn, chua, độ bão hoà bazơ thấp.
1.2.4. Hình thái phẫu diện đất
1.2.4.1. Khái niệm
Tất cả những quá trình diễn ra trong đất đều để lại những dấu vết trong nó.Nghiên
cứu những dấu vết đó ta biết được tính chất, đặc điểm của đất, thậm chí còn biết được
lịch sử của sự hình thành đất và chiều hướng phát triển của nó. Đặc điểm phân lớp là
đặc điểm quan trọng của đất mà nhiều tính chất lý hóa học và độ phì của đất phụ thuộc
vào nó.
Mặt cắt thẳng đứng từ mặt đất xuống đến tầng đá mẹ, nó thể hiện các tầng đất
được gọi là phẫu diện đất.
Phẫu diện đất được mô tả thông qua những đặc điểm bề ngoài có thể cảm nhận
được bằng các giác quan thì gọi là hình thái phẫu diện đất. Từ hình thái ta có thể suy
ra những tính chất bên trong của nó.
1.2.4.2. Các tầng đất rừng và đặc điểm của chúng
Một phẫu diện đất rừng điển hình thường gồm các tầng đất sau: Tầng thảm mục,
tầng mùn (tầng rửa trôi), tầng tích tụ, tầng mẫu chất, tầng đá mẹ. Một phẫu diện đấ
Tuy nhiên, theo Fritland thì đất Việt Nam thường có tầng A2 không điển hình.
- Tầng A3 là tầng chuyển tiếp đến tầng B.
+ Tầng tích tụ: Ký hiệu là B
Những chất bị rửa trôi từ tầng trên xuống, phần lớn được tích luỹ tại đây, đặc biệt
là sét. Vì vậy hàm lượng sét ở tầng này cao hơn hẳn so với các tầng khác do đó nó thường
bí chặt, khó thấm nước. Tầng B càng phát triển chứng tỏ đất có tuổi tương đối càng cao.
Tầng B lại có thể chia nhỏ hơn thành:
- Tầng B1 là phần của tầng A chuyển tiếp đến tầng B.
- Tầng B2 là tầng tích tụ điển hình.
- Tầng B3 là phần chuyển tiếp của tầng B đến tầng C
Tầng A và B là phần điển hình của đất, nó tạo nên độ dày của đất. Độ dày tầng
đất được tính từ trên mặt đất xuống đến hết tầng B.
+ Tầng C được gọi là tầng mẫu chất, nó được hình thành từ sự phong hóa đá và
khoáng ban đầu.
+ Cuối cùng là tầng đá mẹ ký hiệu là D.
Trong những loại đất cụ thể, có thể vắng một số tầng, tuỳ thuộc vào điều kiện
hình thành đất. Ví dụ:
Tầng A0 rất phổ biến ở đất rừng nhưng không có lại đất ruộng.
Đất bị xói mòn có thể chỉ có tầng B và C, không có tầng A do bị bào mòn bề mặt.
Những loại đất được hình thành từ những loại đá khó bị phong hóa thì tầng C rất mỏng.
Để phân biệt các tầng đất người ta có thể căn cứ vào: màu sắc, độ chặt, thành phần
cơ giới, chất mới sinh, chất xâm nhập...
1.2.4.3. Màu sắc đất
Màu sắc của đất là đặc điểm dễ thấy nhất và đồng thời nó cũng nói lên được nhiều
tính chất quan trọng của đất. Màu sắc của đất là phức tạp nhưng cơ bản là do 3 màu chủ
đạo: đen, đỏ, trắng.
- Màu đen: Chủ yếu do mùn tạo nên. Càng nhiều mùn đất càng có màu đen đậm.
Đôi khi màu đen của đất còn được tạo nên do MnO2 hoặc rễ một số cây khi chết.
- Màu đỏ: Chủ yếu là Fe2O3
- Màu trắng: Chủ yếu do sét kaolinit, SiO2 hoặc CaCO3.
CHƢƠNG 2. CHẤT HỮU CƠ VÀ ĐỘ PHÌ ĐẤT
2.1. CHẤT HỮU CƠ TRONG ĐẤT
Chất hữu cơ là thành phần cơ bản của đất. Không có chất hữu cơ thì mẫu chất
không thể biến thành đất. Chất hữu cơ không chỉ là kho dinh dưỡng của cây trồng mà
còn là nhân tố điều tiết nhiều tính chất lý, hóa, sinh của đất theo hướng tích cực.
Chất hữu cơ trong đất bao gồm 2 thành phần chính:
- Các chất hữu cơ chưa bị phân giải (rễ cây, thân lá, xác động vật...)
- Các chất hữu cơ đã bị phân giải:
+ Chất hữu cơ ngoài mùn: Đó là sản phẩm phân giải chất hữu cơ, bao gồm các
chất hữu cơ đơn giản chứa C và N như gluxit, lipit, các axit hữu cơ, aldehyt, linhin,
tanin, nhựa, sáp...( chiếm 10 - 15%).
+ Chất mùn: Là những hợp chất hữu cơ cao phân tử, tồn tại tương đối ổn định
trong đất và chiếm tỷ lệ lớn.
2.2.1. Nguồn gốc
Chất hữu cơ được bổ sung vào đất bởi các nguồn sau đây:
- Xác động vật, thực vật và vi sinh vật: Đây là nguồn chủ yếu, trong đó xác thực
vật là lớn nhất, chiếm 4/5 tổng số chất hữu cơ được đưa vào đất. Trong thực vật thì cây
thân thảo cung cấp lượng chất hữu cơ nhiều và quí hơn cả.
- Sản phẩm phân giải và tổng hợp được của các loại vi sinh vật như:
Hydratcacbon, protit, lipit, axit hữu cơ, khoáng...
- Phân hữu cơ do con người bón vào đất, bao gồm: Phân chuồng, phân rác, phân
xanh, bùn ao...
2.2.2. Thành phần xác hữu cơ
Thành phần hóa học xác hữu cơ rất phức tạp:
- Phần chủ yếu là nước chiếm 75-90%.
- Phần chất khô gồm: hydrat cacbon, hợp chất chứa đạm, linhin, lipit, chất nhựa,
và nhiều hợp chất khác. Ngoài ra xác hữu cơ còn chứa các nguyên tố như:
kali, canxi,
Chất khoáng
Sơ đồ 2.1. Quá trình biến đổi chất hữu cơ
2.2.3.1. Quá trình khoáng hóa chất hữu cơ
Khoáng hóa là quá trình phân giải liên tục các hợp chất hữu cơ trong đất với sự tham
gia tích cực của vi sinh vật để cho ra các muối khoáng hòa tan, CO2, H2O và tỏa nhiệt.
* Kết quả của quá trình khoáng hóa
- Các hợp chất hữu cơ chứa cacbon
CO2, CO32-, HCO3-, CH4.
- Các hợp chất hữu cơ chứa nitơ
NH3, NO3, N2.
- Các hợp chất hữu cơ chứa photpho
H2PO4-, HPO42-, PH3.
- Các hợp chất hữu cơ chứa lưu huỳnh
S, H2S, SO42-.
- Các hợp chất hữu cơ khác
H2O, O2, H+, OH-, K+,Ca2+, Mg2+
- Ngoài ra còn có các loại enzim, các chất kích thích khác.
Như vậy quá trình khoáng hóa tạo ra các hợp chất vô cơ dễ tan mà cây trồng sử
dụng được, đồng thời tích lại trong đất những chất khí độc hoặc không gây độc cho
Bước 2: Tác động giữa các hợp chất trung gian để tạo thành những liên kết hợp chất.
Bước 3: Trùng hợp các liên kết hợp chất trên tạo thành phân tử mùn. Kết quả sẽ
tạo được một phần tử mùn giống như một chuỗi, gồm nhiều móc xích khác nhau, nối
với nhau bằng các cầu nối.
Đặc điểm, thành phần mùn
Nghiên cứu hợp chất mùn gặp rất nhiều khó khăn. Vì vậy cho tới nay các hiểu biết
về thành phần, tính chất và nguồn gốc mùn vẫn chưa đầy đủ. Tuy nhiên nhờ các nghiên
cứu của các nhà khoa học, bản chất hợp chất mùn đã dần sáng tỏ. Phân tử mùn có cấu tạo
gồm 4 bộ phận như sau:
- Nhân vòng: Gồm các vòng có nguồn gốc phenol hay quinol như benzen, pural,
pisol piridin, naftalin, antraxen, indol, quinolin...
- Mạch nhánh: Có thể là cacbuahydro, hoặc chất chứa đạm. Nguồn gốc của chúng
là các sản phẩm của quá trình phân giải xác hữu cơ hay cũng có thể là sản phẩm tổng hợp
của vi sinh vật đất từ những sản phẩm khoáng hoá.