Nghiên cứu tính chất và định hướng sử dụng đất thành phố tuyên quang tỉnh tuyên quang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
***



NGUYỄN ðỨC ANH



NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT VÀ ðỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG ðẤT
THÀNH PHỐ TUYÊN QUANG, TỈNH TUYÊN QUANG




LUẬN VĂN THẠC SỸ







HÀ NỘI – 2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
***


NGUYỄN ðỨC ANH

NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT VÀ ðỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG ðẤT
THÀNH PHỐ TUYÊN QUANG, TỈNH TUYÊN QUANG



CHUYÊN NGÀNH : KHOA HỌC ðẤT
MÃ SỐ : 60.62.01.03



NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. NGUYỄN HỮU THÀNH





HÀ NỘI – 2014
LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của tôi với sự hướng dẫn của
thầy PGS.TS Nguyễn Hữu Thành. Các kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung
thực và chưa ñược ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Mọi sự giúp ñỡ và
các thông tin trích dẫn ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc.

Tác giả luận văn

Nguyễn ðức Anh
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

ii

LỜI CÁM ƠN

ðể hoàn thành công trình này, tôi ñã nhận ñược sự hướng dẫn, giúp ñỡ tận
tình của: Bộ môn Khoa học ñất, Khoa Quản lý ñất ñai – Trường ðại học Nông
nghiệp Hà Nội, Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp, Hội khoa học ñất Việt
Nam, Sở Tài Nguyên và Môi trường tỉnh Tuyên Quang. Tôi xin trân trọng bày tỏ
lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng ñến:
- PGS.TS Nguyễn Hữu Thành, người Thầy ñã hướng dẫn nhiệt tình, chỉ dạy
giúp ñỡ tôi trong suốt thời gian học tập nghiên cứu thổ nhưỡng và thực hiện, hoàn
thành luận văn nghiên cứu này.
- Tập thể lãnh ñạo và các thầy, cô Bộ môn Khoa học ñất, Khoa Quản lý ñất
ñai, Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, ñã có những ý kiến ñóng góp, ñịnh
hướng nghiên cứu hết sức quý báu giúp tôi thực hiện nghiên cứu này.
- Ban lãnh ñạo Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp, TS. Nguyễn Văn
Toàn (nguyên Phó viện trưởng), KS. Hoàng Xuân Tín, KS. Trần Huy Nghị, KS.
Nguyễn Thành Thông, TS. Vũ Xuân Thanh, Ths. Trần Mậu Tân và những anh chị,
bạn ñồng nghiệp khác ñã tạo ñiều kiện thuận lợi, quan tâm, giúp ñỡ cho tôi trong suốt
quá trình nghiên cứu.
- PGS.TS Lê Thái Bạt (phó chủ tịch Hội Khoa học ñất Việt Nam) ñã có
nhiều ý kiến quý báu, giúp ñỡ tôi hoàn thành nghiên cứu này.
- Lãnh ñạo và cán bộ Sở Tài nguyên và Môi trường, Chi cục Thống kê tỉnh
Tuyên Quang, Phòng Tài nguyên Môi trường, Phòng Nông nghiệp thành phố Tuyên
Quang, ñã giúp ñỡ tôi rất nhiều trong quá trình ñiều tra thu thập, tổng hợp số liệu,
khảo sát thực ñịa.

Những người ñã hướng dẫn, giúp ñỡ và tạo ñiều kiện thuận lợi ñề tôi hoàn
thành luận văn nghiên cứu này. ðể thu ñược kết quả như ngày hôm nay, tôi vô cùng
biết ơn trước sự ñộng viên, giúp ñỡ của người thân trong gia ñình ñã tạo mọi ñiều
kiện thuận lợi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Tác giả luận văn

Nguyễn ðức Anh
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

iii

MỤC LỤC

Lời cam ñoan i

Lời cám ơn ii

Mục lục iii

Danh mục chữ viết tắt vi

Danh mục bảng vii

Danh mục hình viii

MỞ ðẦU 1

I Tính cấp thiết của ñề tài 1

II Mục ñích nghiên cứu 2

III Yêu cầu 2

Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 3

1.1 ðất và sự hình thành ñất 3

1.1.1 Khái niệm về ñất, phạm vi và thành phần của ñất 3

1.1.2 Bản chất quá trình hình thành ñất 6

1.1.3 Các yếu tố hình thành ñất 8

1.1.4 Các quá trình hình thành ñất 12

1.1.5 Sự phát triển của ñất 13

1.2 Tính chất ñất, tiêu chuẩn ñánh giá tính chất ñất 14

1.2.1 ðặc ñiểm hình thái học của ñất 14

1.2.2 Tính chất ñất và tiêu chuẩn ñánh giá tính chất ñất 20

1.3 Một số nghiên cứu ñiều tra, phân loại, quản lý và sử dụng ñất ở tỉnh
Tuyên Quang và thành phố Tuyên Quang 28

1.4 Nghiên cứu về sử dụng ñất bền vững trong phát triển nông nghiệp 32

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36

2.1 ðối tượng nghiên cứu 36

2.2 Phạm vi nghiên cứu 36

2.3 Nội dung nghiên cứu 36

2.4 Phương pháp nghiên cứu 37

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

iv

2.4.1 Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp 37

2.4.2 Phương pháp ñiều tra, mô tả phẫu diện, phân tích mẫu ñất 37

2.4.3 Phương pháp ñánh giá ñặc ñiểm, tính chất của ñất 40

2.4.4 Phương pháp xây dựng bản ñồ 40

2.4.5 Phương pháp xử lý số liệu 40

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 41

3.1 Các ñiều kiện hình thành ñất 42

3.1.1 ðịa chất liên quan ñến sự hình thành ñất 42

3.1.2 ðịa hình, ñịa mạo 43

3.1.3 Khí hậu 45

3.1.4 Thủy văn, thủy lợi 45

3.1.5 Thảm phủ thực vật 47

3.1.6 ðặc ñiểm kinh tế - xã hội và môi trường liên quan tới sự hình thành,
quản lý và sử dụng ñất 47

3.1.7 Nhận xét về tác ñộng của ñiều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và
môi trường tới sự hình thành, phát triển của ñất 50

3.2 Các quá trình hình thành ñất 52

3.2.1 Quá trình xói mòn, rửa trôi 52

3.2.2 Quá trình tích lũy tương ñối và tuyệt ñối sắt, nhôm 53

3.2.3 Quá trình Macgalít – Feralít 54

3.2.4 Quá trình phân giải chất hữu cơ và hình thành mùn 55

3.2.5 Quá trình lắng ñọng mẫu chất phù sa, dốc tụ 56

3.2.6 Quá trình glây 57

3.3 ðặc ñiểm hình thái, tính chất ñất 57

3.3.1 ðặc ñiểm hình thái và tính chất của nhóm ñất phù sa 58

3.3.2 ðặc ñiểm hình thái và tính chất của nhóm ñỏ vàng 69

3.3.3 ðặc ñiểm hình thái và tính chất của nhóm ñất dốc tụ 86

3.4 Hiện trạng sử dụng ñất và ñề xuất một số giải pháp kỹ thuật canh tác
tổng hợp, ñịnh hướng quản lý và sử dụng hợp lý các nhóm và loại ñất
nghiên cứu trong sản xuất nông, lâm nghiệp tại thành phố Tuyên Quang 89

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

v

3.4.1 Hiện trạng sử dụng ñất 89

3.4.2 ðề xuất một số giải pháp kỹ thuật canh tác tổng hợp, ñịnh hướng quản
lý, sử dụng hợp lý các nhóm và loại ñất nghiên cứu trong sản xuất
nông, lâm nghiệp trên ñịa bàn thành phố Tuyên Quang 91

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 99

I KẾT LUẬN 99

II ðỀ NGHỊ 101

TÀI LIỆU THAM KHẢO 102

PHỤ LỤC 107

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

vi

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Bộ NN và PTNT Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn
BS Base Saturation (ðộ no bazơ)
CEC
ñất
Cation exchange capacity of the soil
(Dung tích trao ñổi cation của ñất)
CEC
sét
Cation exchange capacity of the clay
(Dung tích trao ñổi cation của sét)
nnk. Những người khác
et al. Những người khác
FAO
Food and Agriculture Organization
(Tổ chức nông nghiệp và lương thực thế giới)
ISRIC International Soil Reference and Information Centre
(Trung tâm thông tin và tư liệu ñất Quốc tế)
ISSS International Society of Soil Science
(Hội khoa học ñất quốc tế, 1924-1998)
IUSS International Union of Soil Sciences
(Hội khoa học ñất quốc tế, 1998- ñến nay)
GPS Global Positioning System (Hệ thống ñịnh vị toàn cầu)
OC Organic Carbon (Cacbon hữu cơ)
OM Organic Matter (Chất hữu cơ)

PD Phẫu diện
RSCS Russian soil classification system
(Hệ thống phân loại ñất của Nga)
PLð Phân loại ñất
UNESCO United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization
(Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa Thế giới)
USDA United States Department of Agriculture
(Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ)
US United States (Hợp chủng quốc Hoa Kỳ)
Viện QH và TK NN

Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp
WRB World Reference Base for Soil Resources
(Cơ sở tham chiếu tài nguyên ñất Thế giới)
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

vii

DANH MỤC BẢNG

STT Tên bảng Trang

1.1 Phân cấp ñộ dày tầng ñất 16
1.2 Phân cấp ñộ dày tầng canh tác 17
1.3 ðánh giá tỷ lệ ñá lộ ñầu trong ñất 19
1.4 ðánh giá tỷ lệ ñá lẫn, mảnh vụn thô trong ñất 19
1.5 Phân loại những cấp hạt cơ giới ñất theo ñộ lớn 21
1.6 ðánh giá mức ñộ phản ứng chua của ñất 22
1.7 ðánh giá hàm lượng các cation bazơ trao ñổi, S, CEC và BS 23
1.8 ðánh giá hàm lượng Ca, Mg trao ñổi trong ñất 23

1.9 ðánh giá hàm lượng OC và OM trong ñất 25
1.10 ðánh giá hàm lượng chất hữu cơ trong ñất ñồng bằng và ñồi núi 25
1.11 Phân cấp hàm lượng Phốt pho tổng số (P
2
O
5
%) trong ñất 26
1.12 ðánh giá hàm lượng phốt pho dễ tiêu trong ñất sử dụng các dung dịch
chiết rút khác nhau 27
1.13 ðánh giá hàm lượng K tổng số trong ñất 27
1.14 ðánh giá hàm lượng Kali dễ tiêu 28
2.1 Thông tin về các phẫu diện ñất nghiên cứu 38
2.2 Các chỉ tiêu và phương pháp phân tích ñất tương ứng 40
3.1 Kết quả phân tích ñất phẫu diện TQ475 60
3.2 Kết quả phân tích ñất phẫu diện TQ 473 63
3.3 Kết quả phân tích ñất phẫu diện TQ465A 65
3.4 Kết quả phân tích ñất phẫu diện TQ480 68
3.5 Kết quả phân tích ñất phẫu diện TQ 474 71
3.6 Kết quả phân tích ñất phẫu diện TQ519 74
3.7 Kết quả phân tích ñất phẫu diện TQ 462 76
3.8 Kết quả phân tích ñất phẫu diện TQ 510 78
3.9 Kết quả phân tích ñất phẫu diện TQ 492 81
3.10 Kết quả phân tích ñất phẫu diện TQ512 83
3.11 Kết quả phân tích ñất phẫu diện TQ 515 85
3.12 Kết quả phân tích ñất phẫu diện TQ506 88
3.13 Số liệu hiện trạng sử dụng ñất trên các nhóm, loại ñất của thành phố
Tuyên Quang 89

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

viii

DANH MỤC HÌNH

STT Tên hình Trang

2.1 Sơ ñồ vị trí ñào các phẫu diện nghiên cứu, tỉ lệ 1:10.000. 39
3.1a Sơ ñồ vị trí tỉnh Tuyên Quang trên bản ñồ Việt Nam 41
3.1b Sơ ñồ vị trí tp Tuyên Quang trong tỉnh Tuyên Quang 41
3.1c Sơ ñồ hành chính thành phố Tuyên Quang 41
3.2 Cảnh quan và ñặc ñiểm hình thái phẫu diện TQ 475 59
3.3 Cảnh quan và ñặc ñiểm hình thái phẫu diện TQ 473 62
3.4 Cảnh quan và ñặc ñiểm hình thái phẫu diện TQ 465A 64
3.5 Cảnh quan và ñặc ñiểm hình thái phẫu diện TQ 480 67
3.6 Cảnh quan và ñặc ñiểm hình thái phẫu diện TQ 474 70
3.7 Cảnh quan và ñặc ñiểm hình thái phẫu diện TQ519 73
3.8 Cảnh quan và ñặc ñiểm hình thái phẫu diện TQ 462 75
3.9 Cảnh quan và ñặc ñiểm hình thái phẫu diện TQ 510 77
3.10 Cảnh quan và ñặc ñiểm hình thái phẫu diện TQ 492 80
3.11 Cảnh quan và ñặc ñiểm hình thái phẫu diện TQ 512 82
3.12 Cảnh quan và ñặc ñiểm hình thái phẫu diện TQ 515 84
3.13 Cảnh quan và ñặc ñiểm hình thái phẫu diện TQ 506 87

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

1

MỞ ðẦU

I. Tính cấp thiết của ñề tài

ðất là nguồn tài nguyên quý giá của nhân loại cũng như của mỗi quốc gia, mỗi
vùng lãnh thổ, ñặc biệt ñối với nước ta, nơi bình quân diện tích tự nhiên, ñất nông nghiệp
và ñất sản xuất nông nghiệp trên ñầu người rất thấp (tương ứng là 0,37 ha; 0,29 ha và
0,11 ha). Trong quá trình sản xuất nông nghiệp, phần lớn các nông sản thu ñược ñều phải
thông qua ñất. Quản lý bền vững tài nguyên ñất trong nông nghiệp là vấn ñề hết sức quan
trọng không chỉ ñối với hiện tại mà còn có ý nghĩa lâu dài trong tương lai, khi dân số
ngày càng tăng mà quỹ ñất càng giảm do quá trình công nghiệp hóa, ñô thị hóa và kể cả
do việc sử dụng ñất bất hợp lý dẫn ñến ñất bị thoái hóa, mất khả năng sản xuất. ðể tổ
chức quản lý ñất trên quan ñiểm sinh thái và phát triển lâu bền ñòi hỏi phải nghiên cứu
nắm vững ñặc ñiểm và tính chất của chúng. Khoa học ñất ñã có những ñóng góp quan
trọng, các nhà khoa học ñất ñã tiến hành nhiều công trình nghiên cơ bản và ứng dụng về
ñất. Theo Henry D.Foth (1990) và Lê Thái Bạt (1991), việc nghiên cứu ñiều tra ñất (xác
ñịnh ñiều kiện và quá trình hình thành ñất, mô tả các ñặc ñiểm hình thái, tính chất lý, hóa
, sinh học, phân loại, lập bản ñồ ñất, thu thập các thông tin về ñất ñai và sử dụng ñất, từ
ñó dự báo sự thay ñổi tính chất ñất dưới các loại hình sử dụng ñất, ñề xuất biện pháp
quản lý ñất bền vững) các tỷ lệ ñược coi là khâu trung tâm của vấn ñề nghiên cứu ñất
tổng hợp. Công tác này ñã ñược tiến hành ở nước ta từ trước năm 1945.
Thực tế công tác ñiều tra ñất ñể phục vụ phát triển nông, lâm nghiệp và quản lý
ñất ñai trên ñịa bàn tỉnh Tuyên Quang nói chung và thành phố Tuyên Quang nói riêng,
ñã ñược triển khai thực hiện từ trước năm 1970. Tuy nhiên, ñến nay các tài liệu ñiều
tra, nghiên cứu một phần ñã bị thất lạc, các tài liệu còn lại không phù hợp với hiện
trạng ñất ñai và việc khai thác, sử dụng gặp khó khăn. Bên cạnh ñó lớp phủ thổ nhưỡng
phục vụ sản xuất nông nghiệp của thành phố Tuyên Quang luôn chịu sự tác ñộng của
rất nhiều yếu tố, như ñịa hình (nhiều diện tích ñất phân bố trên ñịa hình dốc), khí hậu
(lượng mưa lớn và mưa theo mùa, nhiệt ñộ cao), thời gian và tình hình sử dụng ñất
(thay ñổi mùa vụ, kỹ thuật canh tác, thảm thực vật, ñộ che phủ ñất bị suy giảm; chất
hữu cơ ít ñược trả lại cho ñất) và tác ñộng của hoạt ñộng sản xuất khác (xây dựng công
trình thủy ñiện, sự phát triển công nghiệp, ô nhiễm từ chất thải…). Những tác ñộng này
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

2

làm thay ñổi ñặc ñiểm, tính chất ñất của các loại ñất của thành phố Tuyên Quang. Theo
Nguyễn ðình Kỳ và nnk (2006) những tác ñộng tiêu cực sẽ ñẩy nhanh một số quá trình
thoái hóa ñất (quá trình xói mòn, rửa trôi; quá trình hình thành kết von, ñá ong; quá
trình suy giảm chất hữu cơ và ñộ phì ñất; quá trình chua hóa) ñã và ñang diễn ra trong
các loại ñất của vùng nghiên cứu. Các kết quả nghiên cứu của Viện QH và TK Nông
nghiệp (2004) cho thấy: một số tính chất lý, hóa ñất của các loại ñất trong vùng nghiên
cứu có những chiều hướng thay ñổi xấu, làm suy giảm chất lượng ñất, chi phối mạnh
mẽ ñến sản xuất làm cho ñời sống nông dân và kinh tế ñịa phương không ổn ñịnh.
Chính vì vậy ñể quản lý, sử dụng bền vững tài nguyên ñất của thành phố Tuyên Quang,
việc nắm rõ bản chất, tính chất của các nhóm và loại ñất là hết sức cần thiết.
Nghiên cứu các ñặc ñiểm, tính chất ñất thành phố Tuyên Quang là cơ sở
khoa học quan trọng trong thực tiễn quản lý (sử dụng, cải tạo và bảo vệ ñất), xây
dựng chiến lược trung và dài hạn, giúp quản lý tài nguyên ñất bền vững; tạo bước ñi
vững chắc, hiệu quả cho sự phát triển nông, lâm nghiệp của thành phố Tuyên Quang
trước những biến ñổi của khí hậu, môi trường. Ngoài ra còn giúp các nhà khoa học
ñất trong nước và các ñồng nghiệp quốc tế thuận tiện trao ñổi thông tin và sử dụng
các thành quả nghiên cứu về ñất. Sau nữa, tạo ñiều kiện cho các nhà ñầu tư nước
ngoài về nông nghiệp hiểu ñúng ñặc ñiểm, tính chất ñất của vùng nghiên cứu ñể ñầu
tư sử dụng hợp lý, ñạt hiệu quả cao cả về kinh tế lẫn môi trường sinh thái.
Chính vì vậy, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Hữu Thành, chúng tôi
tiến hành thực hiện ñề tài “Nghiên cứu tính chất và ñịnh hướng sử dụng ñất
thành phố Tuyên Quang, tỉnh Tuyên Quang”.
II. Mục ñích nghiên cứu
- Nghiên cứu ñặc ñiểm hình thái, tính chất ñất của các nhóm, loại ñất trên
ñịa bàn thành phố Tuyên Quang, tỉnh Tuyên Quang.
- ðề xuất một số giải pháp kỹ thuật canh tác tổng hợp, ñịnh hướng quản lý, sử
dụng các nhóm và loại ñất nghiên cứu trong sản xuất nông, lâm nghiệp trên ñịa bàn
thành phố Tuyên Quang, tỉnh Tuyên Quang.

III. Yêu cầu
Xác ñịnh ñược ñặc ñiểm hình thái, tính chất ñất và các yếu tố hạn chế của các
nhóm, loại ñất chính trên ñịa bàn thành phố Tuyên Quang, tỉnh Tuyên Quang.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

3

Chương 1
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

1.1. ðất và sự hình thành ñất
1.1.1. Khái niệm về ñất, phạm vi và thành phần của ñất
Theo nhà khoa học ñất lỗi lạc người ðức, A.Gia-cốp (1956), nhìn vào quá
trình hình thành và phát triển của ñất, ta thấy ngay rằng: tính chất của một “thể ñất –
pedon” rất phụ thuộc mẫu thạch, khí hậu, và các sinh vật, ñịa hình, thời gian ñã tác
ñộng lên nó. Những quy luật hình thành ñất không xác ñịnh ñược thật chi tiết, bởi do
nhiều quá trình chi phối và ta không thể nào tổng hợp hoàn toàn ra tại một thể ñất nào
ñược. ðó là nguyên nhân vì sao rất khó ñịnh nghĩa chữ “ðất” cho thật chính xác.
Nghiên cứu xác ñịnh các khái niệm quan trọng trong thổ nhưỡng học (bao
gồm: khái niệm về ñất; tầng ñất, phẫu diện ñất, thể ñất; các yếu tố hình thành
ñất; các quá trình hình thành ñất; ñịa lý thổ nhưỡng và lập bản ñồ ñất; mối quan
hệ của ñất với vỏ ñịa lý cảnh quan…), theo từng thời kỳ, có ý nghĩa quan trọng
không những cho thấy sự phát triển của thổ nhưỡng học, mà còn giúp xác ñịnh,
chỉ ñạo các vấn ñề nghiên cứu thổ nhưỡng trong tương lai, cung cấp một khung
tham chiếu về khoa học thổ nhưỡng và những ñóng góp khoa học tiềm năng của
nó cho một thế giới ñang thay ñổi nhanh chóng (J.G. Bockheim, et al., 2005).
Những kiến thức về ñất ñã ñược tích lũy từ khi con người chuyển từ hái
lượm thực vật hoang dại sang trồng trọt, cách ñây khoảng 7000 – 8000 năm. Trong
quá trình phát triển của khoa học tự nhiên thì khái niệm về ñất ñược ñúc kết và trở
nên khoa học – ñó là sự ra ñời của khoa học ñất (ðỗ Ánh, 1995; Lê ðức, 2005;

Nguyễn Kim Chương, 2010).
Song mãi tới cuối thế kỉ XIX, lần ñầu tiên khái niệm về ñất (khoảng năm
1870) trên cơ sở phát sinh học mới ñược ñề xuất bởi V.V Dokuchaev (1846 – 1903)
– người sáng lập khoa học ñất hiện ñại: “ðất là tầng mặt hay tầng ngoài của ñá bị
biến ñổi một cách tự nhiên dưới tác dụng tổng hợp của (các yếu tố) nước, không
khí, sinh vật sống và chết khác nhau”. Sau này trên cơ sở nghiên cứu vùng ñất ñen
rộng lớn của nước Nga, ông ñã nêu ra học thuyết hình thành ñất và hoàn thiện khái
niệm về ñất (1886): “ðất là một vật thể tự nhiên hoàn toàn ñộc lập,là sản phẩm của
hoạt ñộng tổng hợp của (các yếu tố) ñá mẹ, khí hậu, sinh vật, ñịa hình và tuổi ñịa
phương”. Ông cũng nêu rõ “ðất không phải là một vật chết mà là kết quả của một
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

4

quá trình thay ñổi lâu dài trong thiên nhiên. Chất lượng của ñất phụ thuộc ñá mẹ,
khí hậu, thời tiết, cỏ cây và sinh vật trên bề mặt ñất và trong ñất, ñiều kiện ñịa hình
và tuổi phát triển”. Hiện nay, trong thời ñại phát triển của khoa học và công nghệ,
con người ñược coi là yếu tố thứ 6 của sự hình thành và phát triển ñất (Lê ðức,
2005; Vũ Hữu Yêm, 2007; Nguyễn Thế ðặng và nnk., 2011; Nguyễn Vy, 2006).
Khái niệm về ñất của Dokuchaev ñã thể hiện rõ nguồn gốc phát sinh của ñất:
chúng ñược hình thành từ các chất vô cơ và hữu cơ, là thể biến ñộng và có quá trình
phát triển. Theo quan ñiểm này, tất cả các loại ñất ñều ñược tạo thành từ các sản
phẩm phong hóa của ñá mẹ, mẫu chất. Các sản phẩm này bị biến ñổi dần cùng với
thời gian về các mặt lý hóa học, và sinh học dưới tác ñộng của sinh vật trong các
ñiều kiện khác nhau của khí hậu và ñịa hình, cuối cùng trở thành ñất.
ðất là một thể tự nhiên hoàn toàn ñộc lập “exon”, một loại ñất cụ thể, hay một
thể ñất chiếm một phần riêng biệt trong ñịa cảnh quan (lớp vỏ ñịa lý). ðây là một
khái niệm mang tính cách mạng, khi nghiên cứu ñất, các nhà khoa học có thể ñi trực
tiếp vào ñất (không cần phải phụ thuộc hoàn toàn vào kết luận từ ñá mẹ, khí hậu hay
các yếu tố khác) và thấy sự biểu hiện tổng hợp của tất cả các yếu tố, thông qua hình

thái học ñất (USDA, 1999). Một khía cạnh khác mà khái niệm trên ñề cập tới là tác
ñộng tổng hợp của các nhân tố hình thành ñất. Trong quá trình thành tạo ñất, mỗi
nhân tố có vai trò riêng, song giữa chúng có mối liên hệ chặt chẽ, có thể hỗ trợ hoặc
hạn chế lẫn nhau, không nhân tố nào tác ñộng ñơn ñộc. Mặc dù khái niệm về ñất của
Dokuchaev chưa nêu ñược ñặc trưng cơ bản của ñất, nhưng khái niệm mang tính chất
phát sinh này là khái niệm ñầu tiên xác ñịnh một cách khoa học về “ðất”.
Sau này, nhiều nhà thổ nhưỡng học nêu ra các ñịnh nghĩa khác, nhưng ñịnh
nghĩa của V.R. Viliam (1863 – 1939) cho ta nhận thức ñầy ñủ hơn về ñất “ðất là
tầng mặt tơi xốp ở bề mặt lục ñịa, có khả năng cho thu hoạch thực vật. ðộ phì là
một tính chất hết sức quan trọng của ñất, là ñặc trưng cơ bản của ñất” (Nguyễn
Kim Chương, 2010; Nguyễn Thế ðặng và nnk., 2011).
Với ñịnh nghĩa này, Viliam ñã cho thấy cơ sở ñể phân biệt ñất với ñá chính
là ñộ phì nhiêu. ðộ phì nhiêu là tính chất cơ bản của ñất, là ñặc trưng về chất của
ñất. Quan ñiểm này nhấn mạnh vào ñộ phì nhiêu của ñất và tập trung vào các thuộc
tính vật lý và hóa học ñất có ảnh hưởng quan trọng ñối với sự phát triển của thực
vật, còn ít quan tâm ñến ñiều kiện bên ngoài vùng rễ. ðây là quan ñiểm về ñất
chiếm ưu thế vào ñầu thế kỷ 20 (J.G. Bockheim, et al., 2005).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

5

ðất là vật thể tự nhiên ñặc biệt “có ñộ phì nhiêu”, có khả năng hình thành
năng suất cây trồng. ðiều ñó còn làm cho ñất trở thành tài nguyên quý, tư liệu sản
xuất, nơi nuôi sống, tồn tại và tái sinh hàng loạt thế hệ kế tiếp nhau. ðất là nơi lưu
tồn, bảo vệ ña dạng sinh học mà trước hết là bảo vệ tính ña dạng giới thực vật.
Shaw (1932) là người ñầu tiên ñưa ra phương trình các yếu tố hình thành ñất: S
= M (C + V)T + D. Trong ñó: M = mẫu chất; C = khí hậu; V = sinh vật; D = yếu tố
hiệu chỉnh ñất bởi xói mòn và bồi tụ (dẫn theo J.G. Bockheim, et al., 2005).
Hans Jenny (1941) ñã phản biện, phát triển phương trình của Shaw (1932).
Theo H. Jenny (1941), thì ñất là sản phẩm hoạt ñộng của khí hậu (cl) trên ñá mẹ (p)

ñược làm thay ñổi dưới ảnh hưởng của thực vật và các cơ thể sống khác (o) của ñịa
hình (r) và phục thuộc vào thời gian (t). H. Jenny ñã biểu diễn ñất như hàm số (f)
của 5 biến số nói trên: ðất = f(cl, p, o, r, t…); hoặc ðất = f(p, cl, o, r)t.
Henry D. Foth (1990), cho rằng khái niệm “ðất là dạng khoáng hoặc vật liệu
không rắn chắc nằm trên cùng vỏ trái ñất, là môi trường sống cho thực vật” ñã có
từ ngàn xưa và vẫn là một trong những khái niệm về ñất quan trọng nhất ngày nay.
Ngày nay, theo Brady and Weil (2008), khoa học ñất hiện ñại thừa nhận hai
ñịnh nghĩa quan trọng về ñất là:
(1)“ðất là phần trên cùng của vỏ quả ñất, là một thể tự nhiên ñộc lập bao
gồm phần khoáng, chất hữu cơ, chất khí, chất lỏng và các hình thức sống khác, ñất
không ngừng thay ñổi theo thời gian, không gian và cây cối có thể mọc ñược”.
(2) “ðất là tập hợp của thể tự nhiên ñộc lập, chiếm một phần của bề mặt trái
ñất, có khả năng hỗ trợ thực vật sinh trưởng, phát triển và chúng là kết quả của sự
tác ñộng tổng hợp của khí hậu và sinh vật lên mẫu chất, ñá mẹ, cũng như ñiều kiện
ñịa hình trong những khoảng thời gian quá khứ và hiện tại”.
Những tài liệu gần ñây USDA (2010), khẳng ñịnh thực tế “ðất” như là một thể tự
nhiên bao gồm các chất rắn (khoáng chất và chất hữu cơ), chất lỏng và chất khí, là một
thể ba chiều ñược ñặc trưng bởi các tầng ñất, là một hệ thống mở, luôn chuyển ñộng và
thay ñổi không ngừng, bao gồm các quá trình ñộng: Quá trình thêm vào ñất; Quá trình
mất khỏi ñất; Quá trình chuyển dịch trong ñất; và quá trình chuyển hóa vật chất trong
ñất, và có khả năng hỗ trợ thực vật phát triển trong môi trường tự nhiên.
Tựu chung lại, có một khái niệm tổng quát về “ðất” ñược trình bày trong
“Từ ñiển giải thích thổ nhưỡng học” (Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô, 1975):
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

6

“ðất – Vật thể khoáng-hữu cơ của thiên nhiên có lịch sử tự nhiên ñộc lập, do
kết quả tác ñộng tương hỗ của các cơ thể chết, cơ thể sống và nước thiên nhiên hình
thành trên những lớp ñá mặt ở những ñiều kiện khí hậu và ñịa hình khác nhau trong

từ trường trọng lực của trái ñất. ðất có cấu tạo theo quy luật mặt cắt thẳng ñứng với
hình thái, thành phân hóa học, những tính chất sinh học và lý học ñặc biệt của những
tầng của nó, cũng như bản chất ñặc biệt của các quá trình biến ñổi và di chuyển các
chất và năng lượng. ðộ phì nhiêu là tính chất ñặc trưng của ñất. Việc sử dụng ñất như
một phương tiện sản xuất trong nền kinh tế ñã tạo nên những thay ñổi về thành phần,
tính chất và chế ñộ của ñất” (theo bản dịch của Lê Văn Khoa và Lê ðức, 1986).
- Phạm vi của ñất
Tại hội nghị lần thứ XVI của hội Khoa học ñất thế giới họp tại Montpellier Pháp
năm 1998 ñã xác ñịnh ðất ñược coi là một quyển – Thổ nhưỡng quyển, là thành phần
thứ năm của vỏ ñịa lí của Trái ðất (khí quyển, thủy quyển, thổ nhưỡng quyển, thạch
quyển và sinh quyển) (Trần Khải, Hội khoa học ñất, 2000; Brady and Weil, 2008).
Về mặt không gian, ðất – Thổ nhưỡng quyển là giao diện giữa khí quyển và
thạch quyển. ðất cũng có một giao diện với thủy quyển (nước mặt, nước ngầm và
ñại dương). Giới hạn trên của ñất là ranh giới giữa ñất và không khí, mực nước
nông, thực vật; khu vực không ñược coi là ñất nếu có bề mặt ñược bao phủ thường
xuyên bằng nước quá sâu (> 2,5m). Giới hạn dưới của ñất là tới mẫu chất, ñá mẹ,
nơi cằn cỗi hoạt ñộng sinh học gần như không xảy ra, băng hoặc nước ngầm. Chiều
sâu của ñất từ một lớp mỏng, ñến nhiều mét (USDA, 1999, 2010).
- Thành phần của ñất
ðất ñược coi như dạng dị thể: thể rắn (chất khoáng và hữu cơ), thể lỏng (các
chất hòa tan trong nước) và thể khí. Các hợp phần này chiếm tỷ lệ nhất ñịnh và liên
quan chặt chẽ với ñời sống cây trồng. Một mẫu ñất ñiển hình chứa 50% các khe hở
với tỷ lệ bằng nhau của nước và không khí, còn 50% thể tích kia là chất khoáng và
chất hữu cơ, là kho dự trữ chất dinh dưỡng cho cây trồng. ðộ phì của ñất phụ thuộc
vào các phần này (Trần Văn Chính và nnk., 2006; Ngô Thị ðào, Vũ Hữu Yêm,
2007; Brady and Weil, 2008).
1.1.2. Bản chất quá trình hình thành ñất
Nghiên cứu quá trình hình thành ñất người ta cho rằng ñó là sự thống nhất các
mặt ñối lập của ñại tuần hoàn ñịa chất và tiểu tuần hoàn sinh vật ( Trần Kông Tấu và
nnk., 1986; Lê ðức, 2005; Ngô Thị ðào, Vũ Hữu Yêm, 2007).

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

7

- ðại tuần hoàn ñịa chất (vật chất)
Tác nhân phong hóa là ñộng lực thúc ñẩy vòng tuần hoàn ñịa chất. Do tác
dụng của phong hóa mà các vật chất vô cơ từ ñá và khoáng ở trạng thái khó hòa
tan chuyển thành dễ hòa tan. Các chất hòa tan di chuyển theo nước xuống những
nơi trũng thấp ở lục ñịa hoặc ra ñại dương bị trầm tích một phần hay trầm tích
toàn bộ tạo thành ñá trầm tích. Trải qua các thời kỳ ñịa chất thay ñổi và ñá trầm
tích này ñược nâng lên khỏi bề mặt biển, ñại dương và từ ñó lại phong hóa và lại
di chuyển vào ñại dương.
Nghĩa là vòng tuần hoàn vật chất ñó ñược luân hồi trong phạm vi rất rộng
lớn (giữa lục ñịa và ñại dương) và với thời gian rất lâu dài (hàng triệu năm). Người
ta gọi ñó là vòng tuần hoàn ñịa chất hay là ñại tuần hoàn vật chất, và chỉ có biến
ñổi vật chất như vậy thì ñất chưa hình thành (Bộ môn thổ nhưỡng, 1965; Trần Kông
Tấu và nnk., 1986; Lê ðức và nnk., 2005).
- Tiểu tuần hoàn sinh học
Trong ñại tuần hòa ñịa chất, quá trình phong hóa ñã giải phóng vật chất dưới
dạng hòa tan cùng với các sản phẩm không hòa tan. ðó là các sản phẩm phong hóa,
tạo thành vỏ phong hóa. Sản phẩm phong hóa là chỗ cư trú thuận lợi cho những cơ
thể sống ñầu tiên khi chúng từ ñại dương lên lục ñịa.Từ khi sự sống xuất hiện trên trái
ñất cùng với sản phẩm phong hóa ñá và khoáng thì xảy ra quá trình hình thành ñất.
Bản chất của quá trình hình thành ñất là tiểu tuần hoàn sinh học. ðược thực
hiện do hoạt ñộng sống của sinh vật (thực vật, ñộng vật và vi sinh vật). Trong vòng
tuần hòan này thì sinh vật hấp thu năng lượng ánh sáng mặt trời, những chất ñược
giải phóng ra trong vòng tuần hoàn ñịa chất và các khí từ khí quyển ñể tổng hợp nên
chất hữu cơ, sau khi chết chúng trả lại cho lớp mặt những chất hữu cơ. Các chất hữu
cơ này bị khoáng hóa nhờ các nhóm vi sinh vật phân giải phóng ra chất dinh dưỡng
cho sinh vật ở thế hệ sau. Sự biến ñổi vật chất ñó xảy ra tuần hoàn giữa cơ thể và

môi trường, ñược thực hiện nhờ sinh vật, thời gian ngắn, phạm vi hẹp nên gọi là tiểu
tuần hoàn sinh học (Bộ môn thổ nhưỡng, 1965; Nguyễn Kim Chương, 2010).
Cơ sở của quá trình tạo thành ñất là ñại tuần hoàn ñịa chất, còn bản chất là
tiểu tuần hoàn sinh học (Lê ðức, 2005).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

8

1.1.3. Các yếu tố hình thành ñất
ðất ñược hình thành và tiến hóa chậm hàng thế kỷ dưới tác ñộng của sinh vật
và các yếu tố môi trường. V.V. Dokuchaev, ñã nêu lên 5 yếu tố hình thành ñất, ñó
là: ðá mẹ; sinh vật; khí hậu; ñịa hình và thời gian (Cao Liêm và nnk., 1975; Lê Văn
Khoa và nnk., 2003, 2010).
(1) ðá mẹ và mẫu chất
Mẫu chất và ñá mẹ có ảnh hưởng rất lớn ñến sự hình thành và tính chất của
ñất trẻ, bao gồm màu sắc, thành phần cơ giới, kết cấu, khoáng vật và ñộ pH. Theo
thời gian, những ảnh hưởng của mẫu chất giảm nhưng một vài ảnh hưởng của mẫu
chất vẫn còn tồn tại ở ñất ñã phát triển (Henry D.Foth, 1990). Giữa ñất và ñá mẹ
luôn có sự trao ñổi vật chất, năng lượng, chất khí, hơi nước và nước. ðiều ñó ảnh
hưởng ñến phương hướng và cường ñộ quá tình hình thành ñất (Lê ðức, 2005).
Dựa vào nguồn gốc hình thành, ñá mẹ ñược chia ra 3 loại: ñá macma; ñá trầm
tích (ñá cát, bột cát, phiến sét, ñá vôi); ñá biến chất (ñá gơnai, ñá hoa, ñá quaczit, ñá
amphilbolit, ñá phiến kết tinh). ðất hình thành từ những sản phẩm phong hóa của các
loại ñá chua, bền vững khó phong hóa như granit, riolit, pocphia, thạch anh…thì ñất
sẽ chua, tầng ñất mỏng ñến trung bình, thành phần cơ giới nhẹ và nghèo dinh dưỡng;
còn nếu ñất phát triển trên các sản phẩm phong hóa của các loại ñá macma bazơ trung
tính như bazan, gabrô, ñiabazơ…thì ñất có tầng dầy, thành phần cơ giới nặng, ñộ
chua trung tính. Vùng ñất mới ñược hình thành từ ñá vôi sẽ có lượng canxi cao.
Mẫu chất hình thành ñất: Các nhà thổ nhưỡng phân chia mẫu chất thành 8 dạng,
trong ñó có 3 dạng chính: mẫu chất hình thành tại chỗ (tàn tích-Eluvial); mẫu chất

sườn tích (Deluvial) và mẫu chất bồi tích (phù sa-alluvial). Ngoài ra còn có 5 loại mẫu
chất khác là: Mẫu chất phong tích (hoàng thổ); mẫu chất băng tích; lũ tích; trầm tích
hồ; trầm tích biển (S.W. Buol, et al., 2011).
Trong hệ thống phân loại ñất theo nguồn gốc phát sinh, thì ñá mẹ và mẫu
chất là yếu tố quan trọng hàng ñầu trong việc xác ñịnh tên nhóm và loại ñất.
(2) Yếu tố khí hậu
Nhân tố khí hậu giữ vai trò tiên phong và có ảnh hưởng lớn ñến tốc ñộ hình
thành ñất. Hai thành phần của khí hậu ñược xét ñến chủ yếu là ñộ ẩm và nhiệt ñộ.
Khí hậu là một yếu tố vừa ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp ñến quá trình phong hóa
và hình thành ñất (Lê Văn Khoa, 2004).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

9

Vai trò của khí hậu trong quá trình hình thành ñất thể hiện qua tác ñộng của
nước mưa, các chất khí của khí quyển (O
2
, CO
2
, N
2
), hơi nước, năng lượng… ñã
trực tiếp phá hủy ñá gốc thành các sản phẩm phong hóa – vật liệu cơ bản, từ ñó ñất
ñược hình thành. Như vậy, khí hậu ñã ảnh hưởng trực tiếp tới sự thành tạo ñất ngay
từ lúc phát sinh (Hội khoa học ñất, 2000; Lê ðức, 2005).
Khí hậu có ảnh hưởng gián tiếp ñến sự hình thành ñất thông qua hoạt ñộng
của sinh vật. Trong các ñới khí hậu khác nhau trên Trái ðất, sự sinh trưởng và phát
triển của sinh vật không ñồng ñều. Số lượng và chất lượng các tàn tích hữu cơ sẽ
khác nhau. ðiều ñó ảnh hưởng tới việc trao ñổi năng lượng và vật chất trong tiểu
tuần hoàn sinh học (Trần Kông Tấu và nnk., 1986).

Mối liên quan và ảnh hưởng khí hậu ñến quá trình tạo thành ñất là mối quan
hệ nhân quả. ðiều ñó thể hiện ở quy luật phân bố ñịa lý ñất theo vĩ ñộ, ñộ cao và ñịa
ô. Phân bố ñất theo ñới (vĩ ñộ) như ñất nhiệt ñới, ñất ôn ñới và ñất hàn ñới. Tính
chất ñất của từng ñới liên quan với yếu tố khí hậu (V.V. Dobrovolxki, 1979).
(3) Yếu tố sinh vật
Nhân tố sinh vật ñóng vai trò hết sức quan trọng trong sự hình thành ñất. Bởi
vì yếu tố sinh vật tạo ra bản chất vòng tuần hoàn sinh học, chính sinh vật ñã thực hiện
sự trao ñổi năng lượng và vật chất, cung cấp chất hữu cơ nhờ sinh vật tự dưỡng. Tác
ñộng lớn nhất ñến sự hình thành ñất chính là tác ñộng phong hóa của hệ thực vật tự
nhiên (cây và cỏ). Thực vật xanh cung cấp ñại bộ phận vật chất hữu cơ cho ñất. Thảm
thực vật còn hạn chế sự xói mòn của nước, ñồng thời ñiều hòa nhiệt ñộ ở lớp không khí
sát mặt ñất, ñiều hòa lại lượng nước thấm vào ñất do vậy cũng ảnh hưởng tới sự hình
thành ñất (Lê Văn Khoa và nnk., 2004; Lê ðức, 2005).
Các loài vi sinh vật có vai trò quan trọng trong quá trình khoáng hóa chất hữu cơ
và trong quá trình hình thành mùn. Các loài ñộng vật sống trong ñất vừa tiêu thụ, vừa
phân hủy chất hữu cơ và cung cấp chất hữu cơ cho ñất khi chúng kết thúc vòng ñời. Tuy
nhiên vai trò rõ ràng nhất của ñộng vật sống trong ñất là di chuyển, xáo trộn ñất (Trần
Văn Chính và nnk., 2006; Nguyễn Thế ðặng và nnk., 2011).
Như vậy, cùng với yếu tố khí hậu, yếu tố sinh vật có vai trò quyết ñịnh trong sự
hình thành ñất, tới chiều hướng của quá trình hình thành ñất. Sinh vật là yếu tố cơ bản
của quá trình hình thành ñất, vai trò chủ yếu là tích lũy chất hữu cơ, chuyển hóa và tổng
hợp chất mùn của ñất, chuyển hóa trạng thái chất dinh dưỡng trong ñất, từ trạng thái
khó tiêu thành dễ tiêu và ngược lại. Không có sinh vật thì ñất không hình thành.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

10

(4) Yếu tố ñịa hình
ðịa hình ở ñây nói về hình dáng của mặt ñất tại một nơi hay tại một vùng. Sự
khác biệt về mặt ñịa hình có thể tạo ra những thay ñổi lớn trong ñất. ðịa hình có vai

trò trực tiếp và gián tiếp với sự tạo thành ñất.
Vai trò của ñịa hình trong sự tạo thành ñất thông qua quy mô các dạng ñịa
hình. Người ta phân thành 3 dạng ñịa hình khác nhau: ñại, trung và tiểu ñịa hình. Trên
mỗi dạng ñịa hình tiếp nhận lượng nước, năng lượng nhiệt khác nhau, và quyết ñịnh
mức ñộ ảnh hưởng khác nhau của mực nước ngầm ñến sự hình thành ñất, do ñó có
vai trò khác nhau trong sự tạo thành ñất. Và như vậy, ñịa hình khác nhau sẽ ảnh
hưởng khác nhau tới sự tạo thành ñất thông qua lượng nước, nhiệt ñược xâm nhập
(Lê ðức, 2005; Lê Văn Khoa và nnk. 2010).
Khí hậu thay ñổi theo ñộ cao của ñịa hình, do ñó thực vật cũng thay ñổi theo.
ðiều ñó làm cho ñất có những ñặc ñiểm khác biệt khi ñịa hình thay ñổi. Ảnh hưởng
của ñịa hình ñến sự hình thành ñất không chỉ hạn chế ở sự phân bố lại vật chất, năng
lượng mà còn ảnh hưởng tới sinh vật – một yếu tố trực tiếp tham gia vào quá trình
tạo thành ñất (Trần Văn Chính và nnk., 2006). Nhiều nghiên cứu ñã ñưa ra quy luật
phân bố các loại ñất theo ñộ cao ñịa hình, ñây là quy luật quan trọng góp phần hoàn
thiện quy luật ñịa lý phát sinh trong phân loại ñất theo phát sinh.
Một hệ quả của sự khác biệt về ñịa hình là những loại ñất hình thành từ cùng
một mẫu chất, ñá mẹ nhưng lại rất khác nhau trong một khu vực nhỏ. Một dãy các
loại ñất dọc theo lát cắt ngang khác nhau do ñiều kiện ñịa hình ñược gọi là một chuỗi
ñất (soil catena), hay dãy ñịa hình (toposequence, một dãy ñất mà tính chất của chúng
phụ thuộc vào vị trí ñịa hình tương ứng). Tại một ñịa ñiểm, nguyên nhân chủ yếu cho
sự ña dạng về loại ñất là do sự ñang dạng về ñịa hình và mẫu chất (Foth, 1990).
(5) Yếu tố thời gian và tuổi của ñất
Theo V.V. Dobrovolxki (1979) thì trong số những nhân tố hình thành ñất mà
Dokuchaev ñã xác ñịnh, thời gian có ý nghĩa ñặc biệt. Tuy nhiên, ñây cũng là nhân tố
ít ñược nghiên cứu nhất trong các nhân tố hình thành ñất. ðất nằm ngoài thời gian sẽ
không thể có ñược: nó không thể xuất hiện một cách chớp nhoáng và sau ñó cứ giữ
nguyên không thay ñổi. Thời gian nhất ñịnh cần cho sự tạo thành một cách ñầy ñủ
một loại ñất, nằm trong thế cân bằng ñộng với các nhân tố tạo thành ñất.
Người ta gọi yếu tố thời gian là “tuổi của ñất”, ñược tính từ khi mẫu chất ñược
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

11

tích lũy chất hữu cơ (cacbon hữu cơ) trong quá trình tạo thành ñất. Các tính chất lý,
hóa học và ñộ phì ñất phụ thuộc vào tuổi ñất. Người ta chia tuổi ñất làm 2 loại: tuổi
tương ñối và tuyệt ñối. Sử dụng phương pháp phân tích ñồng vị phóng xạ C
14
ñể xác
ñịnh tuổi của ñất ñã tồn tại hơn nửa thế kỷ (phương pháp do Devries ñề nghị năm
1958) (Cao Liêm và nnk., 1975; Nguyễn Mười và nnk., 2000). Với kỹ thuật phân tích
ñồng vị phóng xạ ngày nay sẽ ñem lại ñộ chính xác cao trong xác ñịnh tuổi của ñất.
Tuổi tuyệt ñối của ñất ñược tính từ lúc bắt ñầu xảy ra quá trình hình thành
ñất cho tới thời gian phát triển hiện nay của ñất. Nó ñánh dấu lịch sử tuần hoàn vật
chất dài ngắn. Tuổi này ñược xác ñịnh bằng tổng năng lượng ñược sinh ra từ năng
lượng (cường ñộ ánh sáng, năng lượng bức xạ mặt trời) và những quá trình sinh học
(Bộ môn thổ nhưỡng, 1965; Nguyễn Kim Chương, 2010;).
Tuổi tương ñối của ñất nói lên sự chênh lệch giai ñoạn phát triển của các loại
ñất trên cùng một lãnh thổ có tuổi tuyệt ñối như nhau. Mặc dù có cùng tuổi tuyệt ñối
như nhau nhưng do tác ñộng khác nhau của các ñiều kiện ngoại cảnh mà các loại ñất
ñó có những giai ñoạn phát triển khác nhau. Sự khác nhau về tuổi tương ñối của ñất
thường gặp khá phổ biến trong tự nhiên ñặc biệt là những vùng khác nhau về ñịa
hình, khí hậu, sinh vật, ñá mẹ. Vì các yếu tố ñó ảnh hưởng trực tiếp ñến chiều hướng
và tốc ñộ quá trình hình thành ñất (Lê ðức, 2005; Lê Văn Thượng, 2005).
(6) Yếu tố hoạt ñộng phát triển, sản xuất của con người
Sự phát sinh và phát triển của ñất ñã diễn ra từ rất lâu, trước khi con người xuất
hiện trên Trái ðất. Vì thế không thể cho rằng con người là nhân tố hình thành của tất cả
các loại ñất nói chung.
Con người sử dụng ñất canh tác ñã làm thay ñổi cơ bản tác dụng của các yếu
tố hình thành ñất tự nhiên. Ví dụ, như làm ruộng bậc thang, ñắp ñê ngăn lũ, gieo
trồng cây nông nghiệp, luân canh, tưới nước, cải tạo tính chất xấu của ñất, bón phân

ñã làm thay ñổi tính chất ñất theo hướng có lợi cho sản xuất. ðặc biệt việc sử dụng
phân bón ñã bổ sung một lượng chất dinh dưỡng lấy ñi do cây trồng, ñã làm cho ñộ
phì ñất ổn ñịnh. Ngược lại, những tác ñộng xấu như: hiện tượng xói mòn ñất, sự
thoát nước, quá trình nhiễm mặn, hiện tượng mất chất dinh dưỡng, sự lèn chặt của
ñất, sự ngập lụt, bố trí cây trồng không phù hợp, bón phân không cân ñối, ô nhiễm
ñất, chặt phá rừng làm nương rẫy, không thực hiện tốt các biện pháp chống thoái
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

12

hóa ñất…sẽ làm cho ñất biến ñổi theo chiều hướng xấu (Lê ðức, 2005; Trần Văn
Chính và nnk., 2006; Ngô Thị ðào, Vũ Hữu Yêm, 2007).
Thực tế quan trọng nhất là những sự biến ñổi ñất do hoạt ñộng của con người, vì
con người có khả năng tác ñộng ñặc biệt sâu vào tính chất ñất. Con người ñã trở thành
yếu tố quyết ñịnh sự phát triển tính chất ñất, ñộ phì nhiêu của ñất và lịch sử phát triển
ñộ phì nhiêu của ñất cũng phản ánh ñược lịch sử của con người (A. Gia-cốp, 1956).
1.1.4. Các quá trình hình thành ñất
“Quá trình hình thành ñất là tiến trình phát sinh và phát triển ñất tương
thích với nhóm yếu tố hình thành ñất” (Nguyễn Kim Chương, 2010).
Quá trình hình thành ñất xuất hiện khi có sự tiếp xúc của thạch quyển và sinh
quyển do sự thâm nhập tương hỗ của chúng. Song song với thạch quyển và sinh
quyển là khí quyển và thủy quyển cũng là nguồn các chất tham gia vào quá trình
hình thành ñất. Nguồn năng lượng cơ bản của quá trình hình thành ñất ñược thực
hiện trong trường trọng lực của trái ñất. Nó bao hàm những hiện tượng sinh học, lý
học và hóa học khác nhau. Con người cũng có tác ñộng lớn ñến quá trình hình thành
ñất trong hiện tại (Viện Hàn lâm khoa học Liên Xô, 1975).
ðất hình thành do những quá trình lý học, hóa học và sinh học. Những quá
trình ấy quyết ñịnh thành phần và tính chất ñất. Cũng như những quá trình thiên nhiên
khác, sự hình thành ñất phân biệt bởi nhiều quá trình khác nhau, mâu thuẫn và xảy ra
cùng lúc (Nguyễn Kim Chương và nnk., 2010).

Tuy vậy, theo quan ñiểm phát sinh có thể chia những quá trình trong sự hình
thành ñất thành 3 nhóm quá trình chính xảy ra trong ñất: Quá trình phá hủy khoáng
vật; quá trình phân hủy – tổng hợp chất hữu cơ; và quá trình di chuyển và biến ñổi
vật chất (vô cơ và hữu cơ) (Bộ môn thổ nhưỡng, 1965, 1966; Nguyễn Kim Chương,
2010). Các quá trình hình thành ñất trên thế giới ñều thuộc về 3 nhóm quá trình sau ñây:
- Nhóm quá trình phá hủy và biến ñổi khoáng vật chiếm ưu thế. Nhóm này
gồm 3 quá trình hình thành ñất chủ yếu sau: 1.Quá trình hình thành ñất nguyên sinh
(sơ ñẳng); 2.Quá trình sét hóa (Sialit hóa); 3.Quá trình tích lũy Fe, Al trong ñất, bao
gồm: quá tình tích lũy tương ñối sắt, nhôm (ferrallitization, allitization) và quá trình
tích lũy tuyệt ñối sắt, nhôm (ferritization).
- Nhóm quá trình biến ñổi chất hữu cơ chiếm ưu thế: 1.Quá trình tích lũy
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

13

chất hữu cơ và hình thành mùn (Humification); 2.Quá trình hình thành than bùn.
- Nhóm quá trình do sự di chuyển và biến ñổi vật chất ñóng vai trò chủ yếu.
Nhóm này bao gồm các quá trình: 1.Quá trình xói mòn (Erosion), rửa trôi
(Leaching); 2.Quá trình bồi tụ phù sa; 3.Quá trình glây (Gleization); 4.Quá trình
potzol (Podzolization); 5.Quá trình mặn hóa (Salinization); 6.Quá phèn hóa; 7.Quá
trình kiềm hóa (Solonet và Solot - Alkalinization).
Ngày nay, theo Brady và Weil (2008) nếu xem ñất là hệ thống mở, thì ñất
ñược hình thành do quá trình tích tụ, mất ñi, biến ñổi, dịch chuyển vật chất và năng
lượng. Các quá trình này xảy ra theo từng khoảng thời gian ñối với các thành phần
khác nhau ñược phân bổ theo hướng thẳng ñứng của mẫu chất. Mức ñộ xâm nhập
và tính chất tác ñộng khác nhau của các nhân tố hình thành ñất ở từng ñịa phương
ñã tạo nên các hiện tượng khác nhau xảy ra trong ñất. Những hiện tượng chính tham
gia vào quá trình hình thành các tầng ñất, ñó là:
(1) Hiện tượng bổ sung cho ñất các vật chất, năng lượng (additions) như: Nước,
oxi, cacbonic từ khí quyển, chất hữu cơ do sinh vật và năng lượng mặt trời

(chủ yếu trên tầng mặt).
(2) Các hiện tượng tiêu hao vật chất, năng lượng (losses) xảy ra do: Sự xói mòn
ñất, bay hơi ñạm từ ñất, sự giảm lượng cacbon do chất hữu cơ bị oxi hóa.
(3) Các hiện tượng di chuyển vật chất, năng lượng (translocations) như: Sự di
chuyển các hạt sét và chất hữu cơ do nước, sự di chuyển các chất muối
khoáng do thực vật lấy ñi, sự mất muối khoáng do hòa tan trong nước và vận
chuyển ñi nơi khác, hay sự di chuyển của các chất khoáng và phân tử hữu cơ
từ tầng ñất mặt xuống tầng ñất bên dưới.
(4) Các hiện tượng làm biến ñổi vật chất, năng lượng (transformations) như: Sự
phân hủy các chất hữu cơ, xác hữu cơ bị biến thành mùn, các phần tử cơ giới gắn
kết lại tạo kết cấu ñất, các khoáng vật thứ sinh hình thành do phong hóa hóa học.
Mức ñộ và tính chất tác ñộng khác nhau của các quá trình trên ñã tạo ra những
ñặc ñiểm ñặc trưng của ñất ở từng ñịa phương. Do ñó ñất trên thế giới rất ña dạng và
phức tạp (Brady and Weil, 2008).
1.1.5. Sự phát triển của ñất
ðất sau khi hình thành, dần dần phát triển, vì các yếu tố hình thành không
ngừng tác ñộng vào quá trình phát triển rất phức tạp, tùy theo các yếu tố sinh vật,
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

14

khí hậu mà ñặc ñiểm, tính chất ñất sẽ liên tục vận ñộng và phát triển. Thể ñất sẽ
phát triển từ thấp ñến cao, từ ñơn giản ñến phức tạp, từ loại này sang loại khác.
Chúng ta biết qua thời gian và tác ñộng của các yếu tố tự nhiên một số chất
bắt ñầu di ñộng ñổi vị trí như sét chẳng hạn, có thể bị rửa trôi trên mặt làm cho tầng
canh tác nghèo thành phần sét, hoặc di chuyển xuống sâu gặp ñiều kiện thích hợp
tích lũy lại tạo tầng illuvi (tầng B) nhiều sét và chặt. ðất lúa, sét thường không trôi
xuống sâu mà tích lũy dưới tầng canh tác tạo ra tầng ñế cày (tầng này chỉ xuất hiện
khi trồng lúa lâu ñời). Sắt cũng vậy, ở ñất trẻ, sắt phân bố ñều phẫu diện. Nhưng vì
sắt tham gia mạnh quá trình oxi hóa khử oxi, khi bị khử nó dễ tan như muối tan, hay

keo tan giã. Ở tầng canh tác ñất ngập nước Fe
3+
bị khử thành Fe
2+
là chất dễ tan có
thể theo nước rửa trôi theo chiều ngang, chiều sâu, làm tầng canh tác mất dần sắt và
trắng. Hoặc Fe
2+
rửa trôi theo chiều thẳng ñứng, ñến tầng B gặp Ca
2+
kết tủa lại
thành những ổ oxit sắt hay vết rỉ sắt ñỏ vàng làm cho tầng B có dạng loang lổ. Nước
ngầm luôn chứa một lượng sắt di ñộng như Fe(OH)
3
hay Fe(OH)
2
ñến mùa khô theo
nước bốc lên ñến mực nào ñó rồi mất nước, hay gặp Ca (pH cao) kết tủa lại tạo
những kết von sắt, khi ñó phẫu diện phân thêm tầng. ðất phù sa mới có phẫu diện
ñơn giản nhưng trồng lúa nước 2-3 vụ/năm, lâu ngày Fe
3+
bị khử thành Fe
2+
, làm
xuất hiện tầng glây xám xanh (Lê Văn Thượng, 2005).
Khi khảo sát chúng ta thấy một phẫu diện chia nhiều tầng phức tạp. Chúng ta
có thể nhận thức ñất ñó ñã phát triển. Ngoài ra còn căn cứ vào mật ñộ, loại và tính
chất các chất mới sinh trong phẫu diện như ñốm gỉ, kết von, ñá ong, glây… ñể xác
ñịnh mức ñộ, chiều hướng của các quá trình phát triển, thoái hóa ñất, phục hóa ñất,
thục hóa ñất (Lê Văn Thượng, 2005).

1.2. Tính chất ñất, tiêu chuẩn ñánh giá tính chất ñất
1.2.1. ðặc ñiểm hình thái học của ñất
Trong quá trình hình thành ñất, phẫu diện ñất ñược hình thành có ñặc ñiểm
bên ngoài xác ñịnh – hay ñặc ñiểm hình thái của ñất (Lê Văn Khoa, 2003). Dựa vào
ñặc ñiểm hình thái có thể phân biệt ñất với ñá mẹ, ñất này với ñất khác, và có thể
biết ñược chiều hướng và cường ñộ quá trình hình thành ñất, ñánh giá ñộ phì nhiêu,
tiềm năng sử dụng ñất. Học thuyết về hình thái học ñất do V.V. Dokuchaev nêu ra
và ñược S.A. Zakharop phát triển (Trần Kông Tấu và nnk., 1986).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

15

- Phẫu diện ñất
Phẫu diện ñất là mặt cắt không gian 2 chiều theo chiều thẳng ñứng từ mặt ñất
sao cho bộc lộ ra tất cả các tầng ñất và một phần của vật chất còn tương ñối ít bị
phong hóa nằm ở dưới (Jean Lozet, 1991; Mc. Kevin, 1999; Ward Chesworth, 2008).
Theo A.Gia-cốp (1956) và Mc. Kevin (1999), và khi ta ñào một lát cắt thẳng
ñứng từ trên mặt ñất xuống ñến mẫu thạch, ta thường nhận thấy có nhiều lớp ñất
nằm gần như song song với mặt ñất, các lớp ñất này có liên quan với nhau về nguồn
gốc hình thành, các lớp khác biệt nhau và khác biệt với ñá mẹ ở màu sắc, thành
phần cơ giới, cấu trúc, thành phần, thành tạo mới và những ñặc ñiểm khác, theo
thuật ngữ khoa học ñất, các lớp ñất này ñược gọi là những tầng phát sinh. Tổ hợp
các tầng phát sinh của ñất tạo nên phẫu diện ñất (soil profile, pedon) . Có thể nói
rằng, phẫu diện ñất là hình thái biểu hiện bên ngoài phản ánh quá trình hình thành,
phát triển và tính chất của ñất.
ðặc ñiểm và tính chất của các tầng ñất quyết ñịnh tính thích hợp cho các mục
ñích sử dụng khác nhau. ðể sử dụng ñất một cách khoa học, phải biết rõ các tầng ñất
ấy thuộc loại nào, ñược hình thành ra sao và tính chất của chúng ra sao, chúng tác
ñộng lên việc sử dụng ñất như thế nào, ñể làm cơ sở cho việc dự báo biến ñổi của ñất
trong nhiều tính huống. Nghiên cứu ñất thông qua phẫu diện ñất, xác ñịnh nguồn

gốc và lịch sử phát triển của ñất, chính là phát hiện quan trọng nhất trong thổ
nhưỡng học (Lê ðức và Trần Khắc Hiệp, 2005).
V.V. Dokuchaev là người ñầu tiên dùng các chữ cái (viết hoa) ñể ñặt tên cho
các tầng ñất. Một phẫu diện ñất ñiển hình bao gồm 3 tầng phát sinh cơ bản là A
(tầng mùn), B (tầng tích tụ), C (tầng mẫu chất). Ở nước ta thường áp dụng sự phân
chia tầng phát sinh theo hệ thống của Liên Xô (cũ), chia thành các tầng: A
0
, A
00

(tầng thảm mục); A
1
(tầng mùn A
1
’
, A
1
’’
, A
1
’’’
); A
2
(tầng rửa trôi); B
1
, B
2
, B
3
(tầng

tích tụ); C (tầng mẫu chất); D (tầng ñá gốc); ngoài ra còn tầng G (tầng glây), tầng P
(tầng ñế cày), A
ct
(tầng canh tác).
Theo sự phân chia của FAO-UNESCO-WRB (FAO, 2006), hiện tại ñã ghi
nhận ñược 10 tầng và lớp ñất chính cùng các tầng chuyển tiếp. Các chữ cái hoa H
(tầng hữu cơ ẩm ướt); O (tầng hữu cơ); A (tầng mùn, canh tác); E (tầng rửa trôi), B
(tầng tích tụ), C (mẫu chất), R (ñá gốc), I (lớp băng giá), L (lớp than bùn) và W
(lớp nước ngập) ñược dùng ñể biểu thị các tầng và lớp ñất chính, tầng chuyển tiếp.