Tài liệu Chương 3 - Đặc Tính Lý - Hóa docx

Chương 3
Đặc Tính Lý - Hóa
Nguyễn Kim Thanh
2010

Cấu phần chính của đất (Components)

K t c u – textureế ấ
thành ph n c gi iầ ơ ớ

Cỡ hạt
•
Clay - Sét: <2µm
•
Limong - Silt: 2 – 50 µm
•
Sand-cát: 50-2000µm
•
Gravel-sỏi: >2000µm
soil separate
fraction name
size range
Sỏi - gravel > 2mm
Cát hạt rất thô-
very coarse
sand
2.0 to 1.0 mm;
Cát thô - coarse
sand
1.0 to 0.5 mm;

Cát hạt trung -
medium sand
0.5 to 0.25
mm;
Cát mịn - ne
sand
0.25 to 0.10
mm;
Cát rất mịn - very
ne sand
0.10 to 0.05
mm;
Limông- silt
0.05 to 0.002
mm;
Sét- clay
<0.002mm

Mối liên quan giữa kết cấu, dung trọng khô và độ
rỗng (texture, bulk density and porosity of soils)
Textural
Class
Bulk Density
(Mg/m³)
Porosity
(%)
Sand 1.55 42
Sandy loam 1.40 48
Fine sandy
loam

1.30 51
Loam 1.20 55
Silt loam 1.15 56
Clay loam 1.10 59
Clay 1.05 60
Aggregated
clay
1.00 62
(theo Juma, N.C. Jan 22,
1999)

Liqid permeability of several soiltypes
Soiltype K-value (m/d) Soiltype K-value
(m/d)
Clay, many
cracks
10-100 Sand, coarse with
gravel
10-50
Clay, some
cracks
0.5-2 Sand middle fine 1-5
Very dense clay 0.005 Sand very fine 0.2-0.5
Clay, non ripened 10
-4
-10
-5
Sand with organic
material
0.02-0.2

Clay, non
ripened,
condensed
10
-4
-10
-6
Peat, non ripened 0.01

Tính chất vật lý
Soil 3 - NKThanh
Thành phần cơ giới
- Cát
- Đất thịt
-
Sét
-
Mô tả là đoàn lạp
-
aggregates

Độ dày và màu sắc của đất
Độ dày do quá trình đá gốc, địa hình và khí hậu
Đỏ
Đen
Trắng
mùn
SìO, Al
2
O

3
,
CaCO
3
Fe
2
O
3

Các tác nhân tạo màu trong đất
•
Chất hữu cơ: là chất tạo
màu mạnh trong đất làm
cho có màu tối hoặc đen
•
Các hợp chất khác
hoặc nguyên tố: sắt khi
oxy hóa tạo màu từ nâu
vàng đến đỏ thẩ. Oxít
magie tạo màu tía-đen


Hue: màu
Chroma: cường độ sáng của màu

Color Wheel- The Range
in Soil Hue
In NE PA, the most commons hues are 10YR and 7.5YR

Nhuộm màu đất - Soil Coloring

Material Chemical Composition Color
Manganese Mn02 Purplish Black
Hematite Fe203 Red
Geothite FeOOH Yellow
Hydrated Ferric Oxide Fe(OH)3*nH20 Red Brown
Calcite
CaC0
3
Whitish
Glauconite KMg(Fe,Al)(SiO3)6.3H2O Greenish

Black organic coatings
Black organic coatings
Thank you – Dr. David Lindbo (NCSU)

Red: Hematite
and Goethite
Yellow: Goethite
Gray: No coatings
Gray: No coatings
Thank you – Dr. David Lindbo (NCSU)

Các thông số vật lý
•
Thể tích
φm, φh
φw=Vw/Vt
φm+ φh + φw (θ)+ φa = 1
φ s= (Vm+Vh)/Vt)
φp= (Vw+Va)/Vt=1- φs

Các thông số vật lý
•
Khối lượng
mt=mm+mh+mw+ma
md=mm+mh
fm= mm/md (phần khoáng trong chất khô)
fh= mh/md
Tỷ trọng riêng phần
Ρm=mm/Vm; Ρh=mh/Vh; Ρw=mw/Vw
Ρa=ma/Va
Độ rỗng: e=(Vw+Va)/Vt

Tỷ trọng của phần rắn
ρs=mm+mh)/Vm+Vh
Dung trọng (bulk)
ρd=(mm+ mh+ma)/Vt = md/Vt
Một số mối quan hệ
Θ=w (Ρd/Ρw), với w=mw/md
ρm+h= 1/(fh/Ρh + fm/Ρm
)
Với tỷ trọng riêng của phần:
-
khóang: 2600-2750 kg/m3
-
Mùn: 1400-1550 kg/m3
-
Nước: 1000 kg/m3
-
Khí: 1.3 kg/m3

Ví dụ tính
•
1 lọai đất mặt có 25% là sét; 40% là silt; 30% là cát và 5% là mùn (humus). Hãy ước tính dung trọng của đất, giả sử rằng độ rỗng là 50%.

So sánh các cỡ hạt của

Sand
(nhám)
(2.00-0.05mm,
USDA)
(2.00-0.02mm,
ISSS)
Silt
(nhưbộtrời)
(0.05-0.002
mm,USDA)
(0.02-0.002
mm,ISSS)
Clay
(dính)
(<0.002mm,USDA)
(<0.002mm,ISSS)


Granular
Platy
Blocky
(Angular)(Subangular)
Wedge

ColumnarPrismatic
Ví dụ về cấu trúc đất

Các phương pháp xác định thành phần
•
Ngòai hiện trường
•
Rây
•
Phương pháp xác định độ lắng theo
phương trình Stoke’s
η
dd
gr
i
−
=
2
9
2
V

Không khí đất – soil air
ea = e-θ
-
Đối với cây trồng, đất được xem là bảo hòan khí tốt thì ea nên bằng θ ở field capavity, thông thường thì ea lớn hơn;
-
CO2 trong đất thường lớn hơn khí quyển do: hô hấp bởi VSV;
-
Sự ô xy hóa tốt có thể mô tả:

[C(H
2
O)]
n
+ O
2
 nCO
2
+ H
2
O
RQ: tỷ số hô hấp (CO
2
/O
2
) theo mole

Ví dụ: về thành phần không khí trong đất thị ít bị rửa
trôi - % thể tích
Chiều
sâu (cm)
Mùa đông Mùa hè
CO
2
O
2
CO
2
O
2

30 1.2 19.4 2.0 19.8
61 2.4 11.6 3.1 19.1
91 6.6 3.5 5.2 17.5
122 9.6 0.7 9.1 14.5
152 10.4 2.4 11.7 12.4
Nguồn: Boynton et al, 1938. Soil science society of
America
* Mùa đông: có lẽ do lượng nước tích tụ nhiều hơn và hạn
chế sự khuếch tán từ không khí