TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
TRƯƠNG HOÀI TÂN
TƯƠNG QUAN GIỮA DUNG TRỌNG VÀ MỘT SỐ ĐẶC
TÍNH ĐẤT CÓ THỂ ĐƯỢC SỬ DỤNG ĐỂ ƯỚC ĐOÁN
DUNG TRỌNG MỘT SỐ LOẠI ĐẤT Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG
CỬU LONG
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC ĐẤT
CầnThơ, 05 / 2012
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC ĐẤT
XÂY DỰNG PHƯƠNG TRÌNH HỒI QUI TUYẾN TÍNH ĐỂ
ƯỚC ĐOÁN DUNG TRỌNG CHO MỘT SỐ LOẠI ĐẤT Ở
ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
Cán Bộ Hướng Dẫn: Th.s NGUYỄN MINH PHƯỢNG
Sinh Viên Thực Hiện: TRƯƠNG HOÀI TÂN
MSSV: 3084140
Lớp: KHOA HỌC ĐẤT, K 34
CầnThơ, 05 / 2012
LỊCH SỬ CÁ NHÂN
Phần I – Lý Lịch
Họ và tên: TRƯƠNG HOÀI TÂN
Ngày sinh: 25 / 06 / 1990
Nguyên quán: Ấp Thạnh Phong, Xã Đông Thạnh, Huyện An Minh, Tỉnh Kiên
Giang
Họ và tên Cha: TRƯƠNG VĂN HIẾU
Họ và tên Mẹ: PHẠM THỊ XỨ
Phần II – Quá Trình Học Tập Của Bản Thân
Năm 1996 – 2001: học tại Trường Tiểu Học Đông Thạnh
Năm 2001 – 2005: học tại Trường Trung Học Cơ Sở Đông Hưng
Năm 2005 – 2008: học tại Trường Trung Học Phổ Thông An Minh
Năm 2008 – 2012: học tại Trường Đại Học Cần Thơ
Ngành Khoa Học Đất khóa 34 (2008 – 2012), Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học
Ứng Dụng.
ii
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đề tài luận văn: “Tương quan giữa dung trọng và một số đặc tính
đất có thể được sử dụng để ước đoán dung trọng một số loại đất ở Đồng Bằng
Sông Cửu Long” là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu và kết quả
trình bày trong luận văn này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất
NGUYỄN MINH PHƯỢNG
iv
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
XÁC NHẬN CỦA BỘ MÔN
Bộ môn Khoa Học Đất đã chấp thuận luận văn tốt nghiệp Kỹ Sư ngành Khoa Học
Đất với đề tài: “Tương quan giữa dung trọng và một số đặc tính đất có thể được sử
dụng để ước đoán dung trọng một số loại đất ở Đồng Bằng Sông Cửu Long”. Do
sinh viên: Trương Hoài Tân, MSSV: 3084140, Thực hiện từ ngày: 10 /2010 đến
ngày 05 / 2012.
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………
Cần Thơ, ngày………tháng………năm 2012
Xác nhận của Bộ Môn
v
Trương Hoài Tân (2012), đề tài: “Tương quan giữa dung trọng và một số đặc tính
đất có thể được sử dụng để ước đoán dung trọng một số loại đất ở Đồng Bằng
Sông Cửu Long” , 27 trang, Luận văn tốt nghiệp chuyên ngành Khoa Học Đất,
Khoa Nông Nghiệp Và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ.
TÓM LƯỢC
Quá trình thực hiện đề tài “Tương quan giữa dung trọng và một số đặc tính
đất có thể được sử dụng để ước đoán dung trọng một số loại đất ở Đồng Bằng
Sông Cửu Long”, bắt đầu từ khâu lấy 120 mẫu đất, ở độ sâu từ 0 – 30 cm, trên
nhiều nhóm đất khác nhau ở Đồng bằng sông Cửu Long cho đến quy trình phân
tích các chỉ tiêu lý, hóa học đất và xử lý số liệu bằng phần mềm Excel. Sau đó,
phương trình hồi qui được xây dựng bằng phương pháp Stepwise trong hồi qui
tuyến tính đa biến của phần mềm thống kê SPSS. Kết quả xây dựng được hai
phương trình hồi qui tuyến tính được cho là tốt nhất: Phương trình đầu tiên là
phương trình có một biến y = 1.447 – 0.071x (r2 = 0.574, n = 120). Với x là chất
hữu cơ (biến độc lập), y là dung trọng (biến phụ thuộc). Phương trình này được
đánh giá là phương trình đơn giản, chỉ cần có được giá trị của chất hữu cơ, thay
vào phương trình là ta có được giá trị của dung trọng mà không cần phải qua phân
tích thực tế. Phương trình này độ chính xác cũng tương đối cao và sai số trung
bình bình phương RMSE = 0.162.
Phương trình thứ hai gồm hai biến y = 1.392 – 0.065x1 + 0.002x2 (r2 =
0.629, n = 120). x1 là chất hữu cơ, x2 là thành phần cơ giới cấp hạt cát (biến độc
lập), y là dung trọng (biến phụ thuộc). Phương trình này được đánh giá cao hơn
phương trình thứ nhất, có hai biến nên độ tin cậy cao hơn. Sai số trung bình bình
phương thấp hơn RMSE = 0.152. Nếu so sánh giữa hai phương trình với nhau, ta
vii
Xác nhận của cán bộ hướng dẫn
IV
Xác nhận của bộ môn
V
Xác nhận của hội đồng chấm luận văn
VI
Tóm lược
VII
Mục lục
VIII
Danh sách bảng
XI
Danh sách hình
XII
Mở đầu
1.1.4
Ảnh hưởng của biện pháp canh tác đất đến dung
1.1
trọng đất
6
Các yếu tố lý hóa ảnh hưởng đến dung trọng của đất
8
1.2.1
pH đất
8
1.2.2
EC đất
8
1.2.3
Chất hữu cơ trong đất
Ý tưởng và cơ sở
13
Phương tiện và phương pháp
15
Phương tiện
16
2.1.1
Địa điểm thực hiện
16
2.1.2
Thời gian thực hiện
16
2.1.3
Các phương tiện vật tư hỗ trợ cho đề tài
16
1.3
2
2.1
2.2
3
phần cơ giới
3.3
20
Hệ số xác định R2 (R – square) giữa hai phương trình
hồi qui tuyến tính và sai số trung bình bình phương
RMSE (Root Mean Squared Errors) giữa hai
phương trình hồi qui tuyến tính
3.4
4
21
Ưu và nhược điểm của hai phương
trình hồi qui tuyến tính
22
4
Thang đánh giá dung trọng của
Katrinski cho một số loại đất có thành
phần cơ giới từ thịt và sét
(Theo Trần Văn Chính, 2006).
1.3
Phân loại đất theo thành phần cơ giới
của Quốc tế
2.1
5
11
Địa điểm lấy mẫu đất tại các tỉnh
Đồng Bằng Sông Cửu Long ở
độ sâu 0 – 30 cm.
xi
15
DANH SÁCH HÌNH
Hình
3.2
20
Mối tương quan giữa dung trọng ước đoán
với dung trọng phân tích thực tế của
phương trình (2)
21
xii
MỞ ĐẦU
Trong thời kỳ công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, các lĩnh vực như
công nghiệp, thương mại, dịch vụ, du lịch đều phát triển rất nhanh chóng. Trong
đó nông nghiệp cũng làm một lĩnh vực phát triển không kém, đẩy mạnh nông
nghiệp hóa, cơ giới hóa sản xuất, đưa máy móc, kỹ thuật vào phục vụ cho nông
nghiệp. Mục tiêu để đáp ứng nhu cầu lương thực cho con người và đảm bảo an
toàn lương thực cho cả nước. Nhiều nghiên cứu khoa học được thực hiện để làm
sao tăng sản lượng nông sản đủ đáp ứng nhu cầu lương thực, và những nghiên cứu
đó được thực hiện bằng nhiều biện pháp. Trong đó, thâm canh tăng vụ là một biện
pháp mang lại hiệu quả cao nhất. Đây cũng chính là nguyên nhân chủ yếu làm cho
đất ngày càng bạc màu, nghèo dinh dưỡng, độ phì kém dẫn đến năng suất thấp.
Tập quán sản xuất của nông dân cũng là nguyên nhân làm cho đất bạc màu, bị nén
dẽ, do tập quán của nông dân thường sử dụng phân hóa học là chính, ít bón phân
hữu cơ, làm cho đất bị chay cứng, độ xốp của đất kém. Để đảm bảo nhu cầu lương
thực, hiệu quả kinh tế cho con người, nhiều nghiên cứu khoa học về đất được thực
1.1 Tổng quan về dung trọng đất
1.1.1 Dung trọng đất
Dung trọng đất là khối lượng (g) của một đơn vị thể tích đất (cm 3) ở trạng
thái tự nhiên (có khe hở) sau khi được sấy khô kiệt (1050C). Nguyễn Thế Đặng
(1999), Ngô Ngọc Hưng (2004), Trần Văn Chính (2006). Dung trọng của đất được
xác định bằng cách đóng ống kim loại hình trụ (ống ring) có thể tích bên trong gần
100 cm3 thẳng gốc với bề mặt đất ở trạng thái hoàn toàn tự nhiên, sau đó đem sấy
khô kiệt rồi được tính theo công thức sau (Trần Văn Chính 2006):
D = P/V
Trong đó:
D: dung trọng của đất, (g/cm3).
P: khối lượng đất tự nhiên trong ring sau khi đã được sấy khô kiệt, (gam).
V: thể tích của ring, (cm3).
1.1.2 Vai trò của dung trọng đất
Dung trọng của đất là một đặc tính quan trọng để đánh giá độ phì vật lý đất
sẽ gián tiếp phản ánh sự suy thoái đất như: độ nén dẽ, tính thấm, khả năng giữ
nước của đất, độ xốp, chiều sâu tầng đất mà rễ có thể phát triển được,…Dung
trọng phụ thuộc vào thành phần khoáng, thành phần cơ giới, hàm lượng chất hữu
cơ, độ chặt, cấu trúc và kỹ thuật làm đất (Trần Văn Chính 2006). Tuy nhiên, khi
dung trọng của đất cao nghĩa là tế khổng trong đất sẽ giảm hạn chế sự phát triển
của hệ rễ cây trồng, giới hạn khả năng hấp thu dinh dưỡng, hấp thu nước và cuối
cùng là năng suất cây trồng giảm (Võ Thị Gương 2004).
3
Theo Trần Kông Tấu (2000) đất giàu mùn có dung trọng nhỏ và ngược lại.
0.7 – 1.7 (g/cm3). Đất phù sa có dung trọng khoảng 0.79 – 1.40 (g/cm 3) (Đỗ
Nguyên Hải 2006). Đất có dung trọng thích hợp nhất cho cây là 1.0 – 1.1 (g/cm3).
Đối với đất lúa dung trọng ở tầng đế cày >1.4 (g/cm3) là tốt nhất cho lúa (Trần
Thành Lập 1999). Theo Miller và Gardiner (2001) đất mùn có dung trọng từ 1.1 –
1.4 (g/cm3) và dung trọng tốt nhất cho cây trồng là thấp hơn 1.4 (g/cm 3) đối với
đất sét và 1.6 (g/cm 3) đối với đất cát. Dung trọng khô đối với đất khoáng >1.4
(g/cm3) được đánh giá là giới hạn biên cho sản xuất nông nghiệp (La and Stewart
1990).
4
Bảng 1.2: Thang đánh giá dung trọng của Katrinski cho một số loại đất có thành
phần cơ giới từ thịt và sét theo Trần Văn Chính (2006).
Dung trọng (g/cm3)
cơ kết hợp với phân hóa học có dung trọng là 1.30 (g/cm 3) so với nghiệm thức
không bón phân hữu cơ là 1.34 (g/cm3) kết quả dung trọng đất nằm trong khoảng
đất bị nén chặt làm ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của bộ rễ và củ cây
Gừng.
Theo Nguyễn Thị Cà (2010), dung trọng ở tầng mặt 0 – 20 (cm) trên đất
phèn trồng Khóm – Kiên Giang là 1.12 (g/cm3) được đánh giá là đất bị nén dẽ ít và
cao hơn giá trị dung trọng ở tầng nguyên thủy 20 – 40 (cm) là 1.00 (g/cm 3) được
đánh giá là đất trồng trọt điển hình. Điều này giải thích là do việc lên liếp trồng
Khóm trên đất phèn dẫn đến dư thừa thực vật ở tầng bên dưới tích lũy cao. Hàm
lượng chất hữu cơ ở tầng bên dưới (15.9 %) cao hơn tầng mặt (4.68 %). Theo Trần
Văn Chính (2006), đối với nhóm đất phèn dung trọng thích hợp khoảng 0.64 –
1.07 (g/cm 3), trong khi kết quả nghiên cứu đất phèn ở vị trí khảo sát này dao động
từ 1.00 – 1.12 (g/cm3) có nguy cơ bị nén dẽ ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển
của cây trồng. Do đó, cần có biện pháp cải tạo đất thích hợp để làm giảm dung
trọng tầng mặt của nhóm đất này làm tăng hoạt động của vi sinh vật, tăng độ
thoáng khí, tăng khả năng phát triển rễ cây trồng.
1.1.4 Ảnh hưởng của biện pháp canh tác đất đến dung trọng đất
Theo Trần Vũ Phúc (2008), ở tầng 10 – 20 (cm) dung trọng của nghiệm
thức đều cao hơn so với dung trọng ở tầng mặt, điều này là do tầng đất ở bên dưới
dễ bị nén dẽ vì việc cơ giới hóa trong sản xuất nông nghiệp đã góp phần làm tăng
khả năng nén dẽ của đất, làm cho đất bị nén chặt, bí, kém tơi xốp và nghèo chất
hữu cơ nên có dung trọng lớn. Kết quả phân tích cũng phù hợp với nhận định của
6
Trần Văn Chính (2006), rằng trong phẫu diện đất của hầu hết các loại đất dung
trọng có chiều hướng tăng dần khi xuống tầng đất dưới sâu.
Theo Nguyễn Văn Bé Tí (2009), kết quả nghiên cứu cho thấy dung trọng
ngày càng chặt hơn.
1.2 Các yếu tố lý hóa học ảnh hưởng đến dung trọng của đất
1.2.1 pH đất
pH đất là chỉ tiêu đánh giá quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát
triển của cây trồng, khả năng hoạt động của vi sinh vật, tốc độ phản ứng hóa học
trong đất. Độ hữu dụng của dưỡng chất trong đất, hiệu quả của phân bón cũng phụ
thuộc rất nhiều vào độ chua của đất (Ngô Ngọc Hưng và ctv 2004).
1.2.2 EC đất
Hàm lượng muối cao trong đất ảnh hưởng đến khả năng hút nước của cây
trồng. Đất nhiễm mặn với hàm lượng Na cao gây ra pha hủy cấu trúc đất. Đối với
đất phèn hàm lượng Al3+, Fe3+ cao gây ngộ độc cho cây trồng. Việc đánh giá EC
nói lên ảnh hưởng về năng suất và sự phát triển của cây trồng (Tất Anh Thư 2007).
1.2.3 Chất hữu cơ trong đất
Chất hữu cơ là một thành phần cơ bản kết hợp các sản phẩm phong hóa từ
đá mẹ để tạo thành đất. Chất hữu cơ là một đặc trưng để phân biệt đất với đá mẹ
và là nguồn nguyên liệu để tạo nên độ phì của đất. Số lượng và tính chất của chất
hữu cơ quyết định đến nhiều tính chất hóa lý và sinh học của đất (Nguyễn Thế
Đặng, Nguyễn Thế Hùng 1999). Chất hữu cơ trong đất đóng vai trò quan trọng đối
với tất cả các tiến trình lý, hóa, sinh học của đất và cũng là chỉ tiêu quyết định đến
độ phì nhiêu của đất (Wolgang Flaig 1984). Theo Võ Thị Gương (2002), chất hữu
cơ trong đất được xem là nguồn quan trọng nhất đặc biệt có ý nghĩa đến độ phì
nhiêu đất và liên quan đến rất nhiều tính chất khác của đất. Chất hữu cơ trong đất
8
là nguồn cung cấp và cũng là nơi lưu trữ dinh dưỡng trong đất, chất hữu cơ có tính
0.002
0.02
0.2
2.00
Kích thước
(mm)
(Cát mịn) (Cát thô)
Tên cấp hạt
Sét
Thịt
Cát
Sỏi
Hình 1.1: Phân loại cấp hạt của Hội Khoa Học Đất Quốc tế
Do thành phần hóa học cũng như tính chất của các cấp hạt khác nhau nên
đất có thành phần cơ giới khác nhau thì việc sử dụng và cải tạo khác nhau (Trần
Văn Chính 2006). Vì thành phần cơ giới khác nhau dẫn đến sự khác nhau về tỷ
trọng, dung trọng, tính dính, khả năng hấp phụ và trao đổi cation và khả năng dự
trữ dinh dưỡng trong đất (Mai Văn Quyền và ctv 2005).
Đối với tính chất vật lý nước và cơ lý đất cho thấy kích thước hạt càng giảm đã
Sét
1
Đất cát
85 – 100
0–5
0 – 15
2
Đất cát pha
55 – 85
30 – 45
0 – 15
3
Đất thịt pha cát
40 – 45
30 – 45
7
Đất sét nhẹ
0 – 40
45 – 75
15 – 25
8
Đất sét pha cát
55 – 75
0 – 20
15 – 25
9
Đất sét pha thịt
0 – 30
45 – 75
25 – 45
phần cơ giới khác nhau là: đất cát, đất sét và đất thịt.
Đất cát: đất cát có tỷ lệ cấp hạt cát cao có thể lên đến 100 %. Đất cát có những
nhược điểm sau: dễ bị khô hạn do tổng diện tích khe hở lớn, làm nước dễ thấm và
bốc hơi, nghèo mùn do điều kiện oxy hóa tốt nên quá trình khoáng hóa hữu cơ
mạnh, dễ bị đốt nóng và mất nhiệt nên bất lợi cho vi sinh vật phát triển, kết cấu rời
rạc nên dễ cày bừa, nhưng làm giảm khả năng hấp phụ nước và giữ phân kém do
11