BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
***
NGUYỄN THANH CẢNH
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG
MÔI TRƯỜNG ĐẤT PHÈN TRỒNG LÚA
Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
LUẬN VĂN THẠC SĨ
HÀ NỘI - 2014
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
***
NGUYỄN THANH CẢNH
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG MÔI
TRƯỜNG ĐẤT PHÈN TRỒNG LÚA Ở ĐỒNG BẰNG
SÔNG CỬU LONG
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành : KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
Mã số : 60.44.03.01
Người hướng dẫn khoa học:
PGS.TS. NGUYỄN XUÂN THÀNH
HÀ NỘI - 2014
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là
trung thực, chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Nội dung đề tài này là
những kết quả nghiên cứu, những ý tưởng khoa học được tổng hợp từ công
trình nghiên cứu, các công tác thực địa, phân tích do tôi trực tiếp tham gia thực
hiện.
Tôi xin cam đoan, các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ
rõ nguồn gốc ./.
TÁC GIẢ LUẬN VĂN
Nguyễn Thanh Cảnh
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page ii
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành được luận văn, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến:
+ Ban giám hiệu Học viện Nông nghiệp Việt Nam, khoa Môi Trường, cùng
các Thầy Cô giáo đã giảng dạy, truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt thời gian tôi
tham gia khóa học của Trường.
+ PGS.TS. Nguyễn Xuân Thành đã hết lòng quan tâm, trực tiếp hướng dẫn
tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
+ Viện Môi trường Nông nghiệp – Bộ nông nghiệp phát triển nông thôn.
+ Các cán bộ Bộ môn hóa môi trường – Viện môi trường Nông nghiệp.
Xin bày tỏ lòng biết ơn gia đình đã giúp đỡ động viên, đóng góp ý kiến trong
suốt quá trình học tập .
TÁC GIẢ LUẬN VĂN
Nguyễn Thanh Cảnh
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC BẢNG v
DANH MỤC ĐỒ THỊ vi
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vii
MỞ ĐẦU 1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu: 2
1.3. Yêu cầu: 2
Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 3
1.1 Quá trình hình thành đất 3
1.2 Quá trình hình thành đất phèn 3
1.3 Những nguyên nhân chính dẫn đến nhiễm mặn, chua và chua mặn đất 5
1.4 Tính chất của đất phèn 6
1.4.1 Phân loại đất phèn 6
1.4.2 Tính chất thổ nhưỡng, nông hóa của đất phèn 8
1.4.3 Chỉ thị sinh học trên đất phèn 13
1.5 Các kết quả nghiên cứu về đất phèn trên thế giới 16
1.6 Các kết quả nghiên cứu về đất phèn ở Việt Nam 19
1.7. Sử dụng và cải tạo đất phèn 23
1.7.1. Sử dụng đất phèn 23
1.7.2. Cải tạo đất phèn 23
Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU 27
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 27
2.2. Nội dung nghiên cứu 27
2.3. Phương pháp nghiên cứu 27
Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 32
3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội vùng nghiên cứu 32
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page iv
3.1.1. Ví trí địa lý, địa hình vùng đồng bằng sông Cửu Long 32
3.1.2. Khí tượng thủy văn 33
3.2 Điều tra đánh giá tình hình sử dụng đất phèn trong sản xuất nông
nghiệp vùng đồng bằng sông Cửu Long 37
3.2.1. Tình hình sử dụng đất phèn trong sản xuất nông nghiệp vùng đồng
bằng sông Cửu Long 37
3.2.2. Hoạt động sản xuất các cây trồng chủ lực và tình hình sản xuất lúa
vùng đồng bằng sông Cửu Long 38
3.2.3. Đánh giá diễn biến chất lượng đất phèn ĐBSCL giai đoạn 2009-2013: 42
3.3 Đánh giá những nguyên nhân chính ảnh hưởng đến chất lượng đất
phèn trồng lúa những năm qua ở vùng đồng bằng sông Cửu Long 54
3.4 Đề xuất một số giải pháp bảo vệ và sử dụng đất phèn trong sản xuất
nông nghiệp vùng đồng bằng sông Cửu Long 57
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 59
1. Kết luận: 59
2. Đề nghị 59
TÀI LIỆU THAM KHẢO 61
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page v
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 : Hệ thống phân loại cho đất phèn 6
Bảng 2.1. Phương pháp phân tích chất lượng mẫu đất 29
Bảng 3.1. Các thông số khí tượng năm 2013 Vùng đồng bằng sông Cửu Long 33
Bảng 3.2 Quy mô sử dụng đất lúa theo nhóm đất ở ĐBSCL 37
Bảng 3.3. Các cây trồng chủ lực vùng ĐBSCL 38
Bảng 3.4. Diện tích, năng suất và sản lượng lúa vùng ĐBSCL 39
Bảng 3.5. Diễn biến tình hình sử dụng đất trồng lúa vùng đồng bằng sông
Cửu Long giai đoạn 1980 – 2010 41
Bảng 3.6 Vị trí các điểm quan trác 28
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page vi
DANH MỤC ĐỒ THỊ
Đồ thị 3.1. pHH2O tại các điểm quan trắc đất phèn năm 2013 42
Đồ thị 3.2. Diễn biến pHH2O các điểm đất phèn năm 200-2013 ( a: tầng 1,
b: tầng 2, c: tầng 3, d: tầng 4) 43
Đồ thị 3.3. Al3+ tại các điểm quan trắc đất phèn năm 2013 44
Đồ thị 3.4. Diễn biến hàm lượng Al
3+
các điểm đất phèn năm 2009– 2013
(a: tầng 1, b: tầng 2, c: tầng 3, d: tầng 4) 45
Đồ thị 3.5. Sắt trao đổi (Fe td) tại các điểm quan trắc đất phèn năm 2013 47
Đồ thị 3.6. Diễn biến hàm lượng Fetd các điểm đất phèn năm 2009 – 2013
(a: tầng 1, b: tầng 2, c: tầng 3, d: tầng 4) 47
Đồ thị 3.7. Lưu huỳnh ht (SO42- ht) tại các điểm quan trắc đất phèn năm
2013 48
Đồ thị 3.8. Diễn biến hàm lượng SO
4 ht
các điểm đất phèn năm 2009-2013
(a: tầng 1, b: tầng 2, c: tầng 3, d: tầng 4) 49
Đồ thị 3.9. Lưu huỳnh tổng số(Sts) tại các điểm quan trắc năm 2013 50
Đồ thị 3.10. Diễn biến hàm lượng Sts tại các điểm quan trắc năm 2009-2013 50
Đồ thị 3.11. Hàm lượng lân dễ tiêu tại các điểm quan trắc năm 2013 52
Đồ thị 3.12. Diễn biến hàm lượng P
2
O
5
dt tại các điểm quan trắc năm 2009-
2013 (a: tầng 1, b: tầng 2, c: tầng 3, d: tầng 4) 52
Đồ thị 3.13. Hàm lượng lân tổng số tại các điểm quan trắc năm 2013 53
Đồ thị 3.14. Diễn biến hàm lượng P
2
O
5
ts tại các điểm quan trắc năm 2009-
2013 (a: tầng 1, b: tầng 2, c: tầng 3, d: tầng 4) 54
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page vii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
CTV : Công tác viên
ĐBSCL : Đồng bằng sông Cửu Long
Fe tđ : Sắt trao đổi
SO
4
2-
ht : Lưu huỳnh hòa tan
Sts : Lưu huỳnh tổng số
P
2
O
5
dt : Lân dễ tiêu
P
2
O
5
ts : Lân tổng số
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 1
MỞ ĐẦU
1.1. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu
Đất phèn là loại đất khá phổ biến ở các vùng đất bằng phẳng ven biển nước
ta, đặc biệt là ở đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL). Ở Việt Nam, sự hình thành
đất phèn là kết quả của sự tích tụ Pyrit trong điều kiện ngập nước, ở đất chứa nhiều
chất hữu cơ, sunphat, sắt, nhôm. Đất phèn được hình thành ở vùng nước lợ hoặc ở
vùng biển cũ và có sự tham gia của vi sinh vật trải qua nhiều giai đoạn. Đối với
vùng đất phèn, trong đất tồn tại nhiều độc tố gây hại như các hợp chất sunfua, H
2
S,
SO
4
2-
, Độ pH trong đất thấp là môi trường thuận lợi để hòa tan các ion, trao đổi với
các hợp chất muối sunfat, hydroxyt sắt, tạo điều kiện giải phóng một lượng lớn
Al
3+
trao đổi, H
+
và Fe
2+
/Fe
3+
di động ra khỏi phức hệ hấp phụ dễ gây ngộ độc cho
cây trồng.
ĐBSCL là một trong những đồng bằng châu thổ rộng, phì nhiêu ở Đông
Nam Á và trên thế giới, vùng quan trọng trong sản xuất lương thực lớn nhất nước và
cũng là vùng thủy sản, vùng cây ăn trái nhiệt đới trọng điểm của quốc gia nằm ở hạ
lưu của lưu vực sông Mê kông với tổng diện tích là 39.734km
2
bao gồm 13 tỉnh
thành (Long An, Tiền Giang, Bến Tre, Vĩnh Long, Đồng Tháp, An Giang, Kiên
Giang, Hậu Giang, Sóc Trăng, Trà Vinh, Bạc Liêu, Cà Mau và Cần Thơ), chiếm
khoảng 12% diện tích tự nhiên cả nước với dân số trên 17 triệu người
Đồng bằng sông Cửu Long có khoảng 1,89 triệu ha đất phèn và phèn mặn. Đất
phèn được hình thành do trầm tích biển chứa nhiều lưu huỳnh. Sự chuyển hoá các
hợp chất chứa lưu huỳnh trong đất theo mức độ thoáng khí hay nói cách khác phụ
thuộc nhiều vào điều kiện ngập nước hay thoát nước. Trong 6 tháng mùa khô, do
mực nước ngầm hạ thấp nên tầng sinh phèn trong phẫu diện đất chịu ảnh hưởng của
quá trình ôxy hóa, sản sinh ra nhiều độc chất cho cây trồng như axit sunfuric gây
chua đất, các ion nhôm hòa tan, sắt hóa trị 2 tác động xấu tới sinh trưởng và phát
triển của cây trồng. Khi gặp mưa, các hợp chất chứa lưu huỳnh và sắt, nhôm hòa tan
theo nước mưa rửa trôi xuống kênh mương gây chua cho môi trường nước và tác
hại tới thủy sản. Vì vậy, đầu mùa mưa, nước kênh rạch thường rất chua không sử
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 2
dụng được cho bất cứ mục đích gì. Đất phèn vốn được xem là đất có vấn đề và rất
khó khăn trong khai thác sử dụng do độ chua cao và chứa nhiều độc tố mặc dù hàm
lượng chất hữu cơ và độ phì nhiêu tự nhiên khá cao. Vì vậy việc “Đánh giá hiện
trạng chất lượng môi trường đất phèn trồng lúa đồng bằng sông Cửu Long”
có ý nghĩa quan trọng, thông qua việc đánh giá diễn biến về quá trình phèn hóa, đề
xuất các giải pháp thích ứng trong sản xuất nông nghiệp hiện nay, góp phần giữ
vững nguồn tài nguyên đất đai phục vụ sản xuất nông nghiệp của khu vực đồng
bằng sông Cửu Long một cách bền vững.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu:
- Đánh giá được hiện trạng môi trường đất phèn trồng lúa năm 2009 & 2013
ở đồng bằng sông Cửu Long
- Xác định được nguyên nhân chính ảnh hưởng tới chất lượng đất phèn trồng
lúa ở đồng bằng sông Cửu Long
- Đề xuất một số giải pháp nhằm bảo vệ và khai thác đất phèn ở đồng bằng
sông Cửu Long
1.3. Yêu cầu:
- Phân tích, đánh giá một cách khoa học chất lượng môi trường đất phèn
trồng lúa vùng đồng bằng sông Cửu Long
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 3
Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
1.1 Quá trình hình thành đất
Đất hay thổ nhưỡng là lớp ngoài cùng của vỏ Trái Đất bị biến đổi do sự tác
động của các yếu tố tự nhiên và nhân tạo. Các thành phần chính của đất là chất
khoáng, nước, không khí, mùn và các loại sinh vật từ vi sinh vật cho đến côn trùng,
chân đốt…
Sự hình thành đất là một quá trình lâu dài và phức tạp, có thể chia các quá
trình hình thành đất thành ba nhóm: Quá trình phong hóa, quá trình tích lũy và biến
đổi chất hữu cơ trong đất, quá trình di chuyển khoáng chất và vật liệu hữu cơ trong
đất. Tham gia vào sự hình thành đất có các yếu tố: Đá gốc, sinh vật, chế độ khí hậu,
địa hình, thời gian. Các yếu tố trên đây tương tác phức tạp với nhau tạo nên sự đa
dạng của các loại đất trên bề mặt thạch quyển. Bên cạnh quá trình hình thành đất,
địa hình bề mặt Trái Đất còn chịu sự tác động phức tạp của nhiều hiện tượng tự
nhiên khác nhau như động đất, núi lửa, nâng cao và sụt lún bề mặt, tác động của
nước mưa, dòng chảy, sóng biển, gió và các hoạt động của con người.
Các loại đất được hình thành thông qua quá trình phong hóa của các loại đá
và sự phân hủy của các chất hữu cơ. Phong hóa là tác động của gió, mưa, ánh nắng
và các tiến trình sinh học trên các loại đá theo thời gian, các tác động này làm đá vỡ
vụn ra thành các hạt nhỏ. Các thành phần khoáng chất và các chất hữu cơ xác định
cấu trúc và các thuộc tính khác của các loại đất.
Tóm lại đất là sản phẩm đặc biệt được hình thành do sự tác động của sinh
quyển, khí quyển, thủy quyển, năng lượng bức xạ mặt trời lên bề mặt thạch quyển (
vỏ Trái Đất).
1.2 Quá trình hình thành đất phèn
Đất phèn được hình thành do do sản phẩm bồi tụ phù sa với vật liệu sinh
phèn ( xác sinh vật chứa lưu huỳnh – Pyrite) phát triển mạnh ở môi trường đầm
mặn, khó thoát nước. Các trầm tích hiện đại, tuổi Holocen, lắng tụ trong môi trường
nước mặn hoặc lợ, ở vùng cửa sông hoặc bãi thủy triều, nơi có tốc độ bồi đắp chậm
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 4
và có nước ngập nông, thường có tích lũy một lượng lưu huỳnh đáng kể. Trước hết,
lượng sulphate (SO
4
2-
) hòa tan trong môi trường nước mặn hoặc lợ được chuyển hóa
thành lưu huỳnh do tác động của các vi khuẩn desulfovibrio và desulfotomaculum
thường có trong môi trường ảnh hưởng của thủy triều mặn - lợ. Song song với quá
trình trầm tích nông, các loài thực vật chịu mặn phát triển ( phổ biến là các họ
Rhizophora và Avicenia), chúng có khả năng hấp thu và lưu giữ lưu huỳnh (S) hòa
tan trong nước. Phần thân, lá, rễ của các loài thực vật này khi chết đi được chôn vùi
theo trầm tích khoáng làm cho khối vật liệu trầm tích trở nên giàu hữu cơ và chứa
một lượng lưu huỳnh khá lớn. Những trầm tích hiện đại phát triển trong môi trường
như vậy thường được các nhà địa chất xếp vào trầm tích đầm lầy, đầm lầy – biển,
biển – đầm lầm hoặc ít hơn là sông – đầm lầm, tuổi Holocene (b,bm,mb,ab QIV).
Lưu huỳnh tích lũy trong khối vật liệu trầm tích nói trên, kết hợp với sắt hòa
tan ( Fe
2+
) thường rất sẵn trong điều kiện ngập nước, tạo ra Pyrite (FeS
2
). Ngoài ra,
về sau và cho đến nay, ở những vùng rừng ngập mặn (mangrove forests), quá trình
bồi đắp phù sa và sự phát triển của các loài thực vật chịu mặn vẫn còn tiếp diễn, sự
hấp thu và tích lũy lưu huỳnh, sự phân hủy xác bã thực vật chịu mặn, cũng vẫn còn
xảy ra, giải phóng thêm lưu huỳnh bổ sung cho nguồn mẫu chất.
Khi lượng lưu huỳnh tích lũy trong khối vật liệu trầm tích đạt tới mức đủ
nhiều, theo quy định của FAO, khi hàm lượng lưu huỳnh tổng số ≥ 0,75% và lượng
CaCO
3
trong khối vật liệu, tính theo đương lượng là < 3 lần so với lượng Pyrite,
khối vật liệu đó được gọi là vật liệu đất giàu Pyrite hoặc vật liệu đất phèn ( sulfidic
soil materianls). Chúng là một loại vật liệu thường không thuần thục, có các tông
màu tối, xám đen, xám nâu tối hoặc xám xanh, tùy vào lượng hữu cơ, natri, kali và
một số nguyên tố khác đi kèm.
Vật liệu đất giàu Pyrite thường ít chua, pH
H2O
thường > 4,0 ; thậm chí lên
đến 6,0 hoặc 7,0 tùy thuộc vào độ mặn và ít gây độc cho cây trồng, vì vậy đất hình
thành từ khối vật liệu này được gọi là đất phèn tiềm tàng ( Potential acid sulphate
soils). Lớp đất có chứa vật liệu đạt tiêu chuẩn vừa nêu, được gọi là lớp phèn tiềm
tàng ( sulfidic layer).
Khi đất phèn tiềm tàng thoát thủy, mức thủy cấp xuống dưới lớp phèn tiềm
tàng, quá trình oxy hóa xảy ra trong lớp phèn tiềm tàng, Pyrite ( FeS
2
) với các tông
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 5
màu tối, chuyển thành Jarosite là những đốm vàng rơm ( nếu không quá nhiều hữu
cơ) kèm theo sulphate ( SO
4
2-
) hòa tan cao, làm cho pH đất tụt xuống, thường ≤ 3,5
đơn vị pH, gây độc cho nhiều loại cây trồng.
Quá trình hình thành phèn có thể tóm tắt như sau:
Fe
2
O
3
+ 4SO
4
2-
+ 8CH
2
O + 1/2O
2
2FeS
2
+ 8HCO
3
-
+ 4H
2
O
FeS
2
+ H
2
O + 7/2O
2
Fe
2+
+ 2SO
4
2-
+ 2H
+
Fe
+
+ 15H
2
O + 2O
2
6Fe(OH)
3
+ 12H
2
O
3Fe(OH)
3
+ K
+
+ 2SO
4
2 -
+ 3H
+
KFe(SO
4
)
2
(OH)
6
+ 3H
2
O
(Jarosite)
Các quá trình trên xảy ra có sự tham gia của vi khuẩn khử sunphat và vi
khuẩn Thiobacillus Ferrooxydans
Theo thời gian, do quá trình trầm tích phù sa, cốt đất ngập mặn phèn tiềm
tàng dưới rừng sú vẹt, đước mỗi ngày một cao dần, ảnh hưởng ngập nước triều ngày
một giảm đi, đất mặn phèn tiềm tàng dần đào thoát khỏi ảnh hưởng của nước triều.
Quá trình khử trong đất ngày càng yếu đi và quá trình oxy hóa trong đất ngày càng
mạnh thêm, đất ngập mặn phèn tiềm tàng chuyển thành đất phèn hoạt động
1.3 Những nguyên nhân chính dẫn đến nhiễm mặn, chua và chua mặn đất
Ở Việt Nam, sự hình thành đất phèn là kết quả của sự tích tụ Pyrit trong điều
kiện ngập nước, ở đất chứa nhiều chất hữu cơ, sunphat, sắt, nhôm. Sự chuyển hoá
các hợp chất chứa lưu huỳnh trong đất theo mức độ thoáng khí hay nói cách khác
phụ thuộc nhiều vào điều kiện ngập nước hay thoát nước. Vào mùa khô, do mực
nước ngầm hạ thấp nên tầng sinh phèn trong phẫu diện đất chịu ảnh hưởng của quá
trình ôxy hóa, sản sinh ra nhiều độc chất cho cây trồng như axit sunfuric gây chua
đất, các ion nhôm hòa tan, sắt hóa trị 2 tác động xấu tới sinh trưởng và phát triển
của cây. Khi mưa xuống, các hợp chất chứa lưu huỳnh và sắt, nhôm hòa tan theo
nước mưa rửa trôi xuống kênh mương gây chua nước và tác hại tới thủy sản. Độ pH
trong đất thấp là môi trường thuận lợi để hòa tan các ion, trao đổi với các hợp chất
muối sunfat, hydroxyt sắt, tạo điều kiện giải phóng một lượng lớn Al
3+
trao đổi,
H
+
và Fe
2+
/Fe
3+
di động ra khỏi phức hệ hấp phụ dễ gây ngộ độc cho cây trồng.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 6
1.4 Tính chất của đất phèn
1.4.1 Phân loại đất phèn
Hệ thống phân loại đất của Việt Nam được xây dựng từ hơn 30 năm trước,
cơ bản dựa theo trường phái phân loại phát sinh học của Liên Bang Nga, đồng thời
chú ý tới các đặc điểm và tính chất tác động trực tiếp đến nông nghiệp ( nhất là thực
vật). Khoa học đất phát triển đã thúc đẩy công tác nghiên cứu về đất nói chung và
phân loại đất nói riêng ở nước ta.
Phân loại đất phèn: là loại đất có tầng sinh phèn ( sulfidic horizon) hoặc tầng
phèn ( sulfidic horizon) trong vòng 0 – 120 cm của cột đất. Đất phèn được chia làm
2 loại chính:
+ Đất phèn tiềm tàng (Sp): Là loại đất có tầng sinh phèn, là tầng tích sét hoặc
hữu cơ ngập nước, thường ở trạng thái yếm khí có chứa SO
3
2-
trên 1,7% ( tương
đương với 0,75% S). Khi ôxy hóa pH đo được có trị số nhỏ hơn hoặc bằng 3,5; sự
chênh lệch độ chua hình thành khi ôxy hóa tầng sinh phèn thường đạt 2,5 đơn vị
+ Đất phèn hoạt động ( Sj): là loại đất có tầng phèn, là một dạng tầng B, xuất
hiện trong quá trình hình thành và phát triển của đất phèn. Từ đất phèn tiềm tàng
nếu gặp điều kiện háo khí, các Pytite chuyển thành Jarosite dưới dạng đốm, vệt
vàng rơm ( có Hue vàng hơn 2.5Y và Chroma ≥ 6 theo Thang chuẩn Munsell), có
pH dưới 3,5
Bảng 1.1 : Hệ thống phân loại cho đất phèn
Loại đất Kí hiệu
Đất phèn Ký hiệu ( S)
1. Đất phèn tiềm tàng Sp
2. Đất phèn tiềm tàng nhiễm mặn Spm
3. Đất phèn tiềm tàng nông Sp1
4. Đất phèn tiềm tàng sâu Sp2
5. Đất phèn hoạt động Sj
6. Đất phèn hoạt động nhiễm mặn Sjm
7. Đất phèn hoạt động nông Sj1
8. Đất phèn hoạt động sâu Sj2
9. Đất phèn hoạt động trên trầm tích cát biển
Sj/c
Nguồn: Những thong tin cơ bản về các loại đất chính Việt Nam,2001
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 7
* Nhân dân vùng đất phèn Nam Bộ xếp loại đất phèn theo kinh nghiệm sản xuất và
đặc trưng hình thái của đất phèn hoặc theo phẫu diện đất phèn:
- Phèn nóng: Chủ yếu do sunphat sắt( FeSO4 , Fe
2
(SO4)
3
)tạo thành, ít
nhôm và sunphat nhôm. Mức độ độc hại loại phèn này ít hơn so với phèn nhôm.
Trên mặt nước ở ruông, ở kênh thường có một lớp váng vàng . Váng vàng này dính
vào tay chân khi làm ruộng, thường gây ngứa và dễ gây mục quần áo.
- Phèn lạnh : Chủ yếu do sunphat Nhôm(Al
2
(SO4)
3
) tạo nên, loại này độc
hại hơn phèn nóng. Nước trên ruộng và trong kênh mương ở khu vực đất phèn này
trong suốt (nhìn thấy đáy kênh mương). ở những vùng này, trong vụ hè thu, nếu
không đủ nước tưới dễ bị xi phèn gây chết lúa và cây cối. Các loại động thực vật rất
khó sống và phát triển ở vùng này.
- Phèn đỏ : Một số vùng ở miền tây gọi là phèn đỏ, về bản chất phèn đỏ cũng
như phèn nóng, do Sunphát Sắt và Oxyt sắt ngâm nước gây nên. Nước trên ruộng
thường có váng vàng đỏ ánh trên mặt. Mức độ độc hại không cao.
- Phèn trắng : Về bản chất phèn trắng giống như phèn lạnh, do Sunphát
nhôm gây nên. Ở những vùng phèn nhiều và thiếu nước vào cuối mùa khô, muối
Al2(SO4)3 bốc lên mặt và kết tinh thành những hạt muối tròn có đường kính vài
milimét dính với nhau thành từng cụm, khi ẩm thì nhờn trơn, khi khô thì dòn, nhẹ,
dễ vỡ, dễ tan vào nước.Ở những vùng đất phèn xuất hiện loại muối này trên mặt đất
vào cuối mùa khô tức là đã đạt đến đỉnh cao của sự độc hại, vào những trận mưa
đầu mùa nếu lượng mưa không đủ lớn để rửa trôi và đưa muối này ra những kênh
lớn hoặc thấm xuống tầng sâu mà đọng lại ở một số vùng trũng, thấp thì nước rất
trong, nhưng rất độc hại. Trâu bò, lợn gà uống phải nước này dễ bị chướng bụng và
có thể dẫn đến tử vong.
- Phèn đen : Những vùng phèn có tầng hữu cơ lẫn lộn với hợp chất phèn
thường gặp ở những vùng trũng hoặc vùng rừng U minh. Phẫu diện thường có mầu
đen, mức độ phèn phụ thuộc vào môi trường nước xung quang và đặc điểm về
nguồn nước mặt và nguồn nước ngầm. Diện tích loại đất này không lớn, mức độ
phèn cũng không như loại phèn trắng và phèn lạnh.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 8
1.4.2 Tính chất thổ nhưỡng, nông hóa của đất phèn
1.4.2.1. Lý tính đất phèn
* Thành phần cơ giới:
- Thành phần cơ giới hay nói cách khác là cấp hạt hay sa cấu nghiên ‘cứu về
tỷ lệ phần trăm các hạt sét, hạt cát, bùn có trong đất.
- Số liệu thống kê cho thấy đất phèn hoạt tính hay đất phèn tiềm tàng đều có
tỷ lệ sét 50 – 65%, ở các tầng sâu tỷ lệ sét cao hơn.
- Thành phần cơ giới nặng (sét cao) của đất phèn gắn liền với quá trình hình
thành đất, do phù sa biển được bồi đắp từ những dòng chảy chậm, nguồn đưa đi xa
nên vật liệu mang về bồi đắp thường rất mịn tạo nên tỉ lệ sét cao, tức là thành phần
cơ giới nặng.
+) Đặc điểm này cũng ảnh hưởng đến quá trình hình thành phèn và gây nhiều
khó khăn cho quá trình sử dụng và cải tạo đất phèn.
+) Ở Việt Nam thành phần cơ giới của đất phèn vùng đồng bằng Bắc Bộ thường
có hàm lượng sét cao hơn các loại đất khác ở khu vực, nhưng vẫn nhỏ hơn ở đồng
bằng Nam Bộ.
* Thành phần khoáng sét:
Thành phần khoáng sét ở các tầng đất của phẫu diện đất có các loại :
*) Khoáng illite : Là khoáng chủ yếu trong thành phần sét của đất .
*) Khoáng Kaolinnite : Là loại có lượng tương đối sau illite.
*) Ngoài ra còn một số loại khoáng có mức độ ít hơn trong thành phần của sét
như monmorilonite, vermicalite, khoáng quartz, bentonit,…
* Tính trương co của đất phèn:
Tính co trương của đất phèn rất lớn do thành phần khoáng sét cao và do tỉ lệ
hữu cơ lớn. Khi khoáng sét mất nước sẽ co lại do khoảng cách giữa các lớp alumin
silicat bị thu hẹp lại. Mặt khác, khi xác thực vật ( hữu cơ) mất nước cũng teo lại, đã
làm cho tỉ lệ co của đất này lớn.
*) Nhiệt độ đất phèn:
Nhiệt độ có liên quan đến độ ẩm đất, đến độ hòa tan không khí đến hoạt
động hệ vi sinh vật và liên quan đến đặc tính phèn của đất. Nghĩa là nhiệt độ đất có
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 9
liên quan đến quá trình hóa lý, hóa sinh học của đất nói chung và đất phèn nói riêng.
Ví dụ: vi sinh vật cần một nhiệt độ thích hợp là 25 – 30
0
C để sống và hoạt động.
Việc sử dụng đất phèn phải lưu ý đến thực vật che phủ. Bởi vì sự chênh lệch
nhiệt độ sẽ làm bốc phèn, bốc mặn lên mặt đất, làm đất hóa phèn nhanh chóng và
gây hại cây trồng.
*) Tỷ trọng đất phèn:
Nói đến tỷ trọng đất tức là nói đến trọng lượng tính bằng g/cm
3
đất khô kiệt
mà các hạt đất xếp sít vào nhau,không có khe hở. Tỷ trọng có liên quan đến thành
phần sét cát và chất hữu cơ trong đất. Kasinky đánh giá đất trồng với mức tỷ trọng
như sau :
2,5 – 2,66 g/cm
3
: Đất có mùn trung bình
2,5 g/cm
3
trở xuống : Đất giàu hữu cơ
Lớn hơn 2,7 g/cm
3
: Đất giàu Fe
2
O
3
1.4.2.2. Hóa tính đất phèn
Nói đến đất phèn, thường người ta nói đến tính chất hoá học, vì tính chất hoá
học đóng vai trò quyết định đất phèn hay không phèn và mức độ phèn. Nó còn
quyết định đến năng suất và phẩm chất cây trồng, quyết định số lượng và chất lượng
phân bón cần thiết, loại cây trồng, biện pháp thủy lợi và môi sinh. Nghiên cứu về
tính chất hoá học của đất phèn có tầm quan trọng đặc biệt trong việc sử dụng, cải
tạo đất phèn.
Hàm lượng các chất trong đất phèn:
Lượng tổng số : Lượng toàn bộ có trong đất, có thể chất đó ở dạng hợp chất
hay đơn chất, hữu cơ hay vô cơ, dễ tan hay không tan.
Lượng dễ tiêu : Lượng của một chất nào đó, có khả năng dễ tan vào dung
dịch đất để cây trồng có thể sử dụng được.
Ion trao đổi : hàm lượng các ion và cation trao đổi trong phức hệ hấp thụ đất
Thành phần hoá học của các chất trong đất phèn rất dễ thay đổi theo thời gian và
các điều kiện bên ngoài như : nước ngập hay cạn, bón vôi hay không bón, để trống
hay có cây che phủ, lên liếp hay để nguyên …
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 10
*) Mùn và chất hữu cơ:
Theo các tác giả chú giải ở bản đồ đất Bắc Việt Nam, thì xếp loại đất:
Rất giàu mùn: >8%
Giàu mùn: (2 ÷ 8%)
Mùn trung bình: 1-2%
Rất nghèo mùn < 1%.
Thông thường tầng mặt có hàm lượng mùn cao hơn các tầng dưới. Bởi vì đất
phèn ở vùng trũng thường nhận sự rửa trôi các vùng khác đến và bản thân những
cây cỏ sống trên bề mặt của đất, chết đi, phân giải thành mùn và không bị rửa trôi.
Nếu mùn humic tăng tức là đất tốt và tỉ số giữa humic và fulvonic cao biểu hiện
chất lượng mùn tốt.
*) Đạm trong đất phèn:
Thông thường khi đất giàu chất hữu cơ và mùn thì sẽ giàu đạm. Bởi vì đạm
là sản phẫm phân giải của chất hữu cơ. Đất phèn nghèo đạm dễ tiêu, có nơi chỉ có
vài chục ppm thậm chí chỉ có vệt. Vì vậy việc bón đạm cho đất phèn là quan trọng.
*) Lân trong đất phèn:
Lân trong đất phèn có nhiều dạng: lân hữu cơ, lân vô cơ , lân hữu – vô cơ
hay lân dạng hòa tan. Ví dụ lân ở dạng PO
4
3-
lân là lân trong liên kết của chất hữu
cơ. Đó là lân trong thân thể vi sinh vật ở rễ cây, những hợp chất hữu cơ đang phân
giải và mùn. Những đất phèn ít và mặn, do pH cao nên lân tổng số cao hơn và có
khi đến 0,1% trọng lượng đất khô. Tuy nhiên lượng lân dễ tiêu lại ít. Nguyên nhân
của sự rất nghèo lân ở đất phèn vì pH thấp độ hòa tan và tái tạo lân yếu. Mặt khác
lân vô cơ trong đất phèn thường tồn tại chủ yếu ở dạng photphatcanxi có khả năng
thủy phân. Nhưng trong đất phèn đã nghèo canxi mà trong khi đó một phần tạo
thành hydroxyl apatit là một chất kết tủa bền trong đất làm giảm lượng lân dễ tiêu
trong dung dịch đất. ngoài ra trong đất phèn còn gặp dạng Al
2
(OH)
3
PO
4
hoặc
Fe
2
(OH)
3
PO
4
đều là dạng khó tan. Khi lượng phèn lên cao, P
2
O
5
giảm xuống và
ngược lại, nếu ta tăng cường phân bón lân, cung cấp lân dễ tiêu cho đất sẽ hạ được
phần nào mức độ phèn. Sản phẩm của các phản ứng đã tạo thành những hợp chất
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 11
của lân với Al, Fe và Ca dưới dạng khó tan, nhất là trong điều kiện pH thấp. Vì vậy,
càn bón lân cho đất phèn thì cây trồng mới có năng suất.
Lân là một yếu tố dinh dưỡng hết sức quan trọng trong đất phèn nên cần hiểu
rõ để sử dụng hợp lý.
*) Canxi trong đất phèn:
Canxi trong đất được giải phóng từ các nguồn đá vôi CaCO
3
tạo thành dạng
CaSO
4
.2H
2
O hoặc CaCl
2
trong đất phèn. Vai trò của canxi trong đất phèn được thể
hiện rất rõ nét qua việc trung hoà Axit ( H
2
SO
4
)
, được tạo ra trong quá trình Oxy
hoá như đã trình bày ở phần vai trò của vôi đối với sự hình thành đất phèn, ngoài ra
canxi còn có tác dụng làm tăng năng xuất và phẩm chất cây trồng. Nhưng cần lưu ý
rằng trong điều kiện yếm khí, giàu CO
2
thì CaCO
3
được tạo thành cacbont Canxi.
CaCO
3
+ CO
2
+ H
2
O → Ca (HCO
3
) 2 rất linh hoạt, dễ bị rửa trôi.
Đất càng nhiều phèn thì khả năng thiếu canxi càng rõ. Trừ đất phèn mặn có pH
tương đối cao hơn hoặc đất phèn tiềm tàng, thì lượng canxi có tăng nhưng không
nhiều. Khi canxi trong đất tăng, thì pH tăng, vi sinh vật hoạt động tốt và giảm được
phèn. Canxi cũng là chất dinh dưỡng của cây trồng nhất là những cây họ đậu.
Vì vậy việc bón vôi nhằm tăng canxi cho đất phèn nhất là đất phèn nhiều là
cần thiết và có tác dụng đối với cây trồng cũng như tác dụng cải tạo đất, nhưng về
liều lượng cần được xác định đúng để đạt hiệu quả cao.
*) Magie trong đất phèn
Magiê thường đi kèm với canxi. Tuy nhiên những hợp chất của Mg
2+
bền
hơn là hợp chất của Ca
2+
và ở trong đất manhê thường ở dạng MgSO4, trong đất
phèn mặn có cả MgCl
2
. Vì Mg
2+
có nhiều trong nước lợ, nước biển nên những vùng
đất phèn có ảnh hưởng của thủy triều, đều có Mg
2+
. Khi Mg
2+
tăng độ phèn có thể
giảm, nhưng vai trò của nó thấp hơn canxi.
Clay-Al + Mg
2+
+Na
+
→ clay - Mg, Na +Al
3+
.
Khi pH trong đất cao nhôm sẽ bị kết tủa theo phương trình sau:
Al
3+
+ 3H
2
O Al(OH)
3
+ 3H
+
.
Lượng Mg
2+
trao đổi ở đất phèn thường cao hơn Ca
2+
khoảng 0,1- 17
lđl/100g. Cũng như canxi, magiê có ít ở đất phèn nhiều còn ở đất phèn mặn và phèn
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 12
tiềm tàng ven biển, giàu manhê hơn. Magiê cần cho cây trồng, ở đất phèn không có
biểu hiện thiếu magiê.
*) Natri trong đất phèn:
Ta thấy natri trao đổi (Na
+
) trong các loại phèn không thiếu, trong đó ở đất
phèn tiềm tàng và phèn mặn khá cao. Về mùa khô Na
+
bốc lên mặt tạo thành một lớp
muối NaCl trên lớp bùn mỏng, khô cong, nứt nẻ nên mặt đất khô có nổi lên những
lấm tấm li ti trắng đục của muối NaCl.
Sự có mặt của Na
+
hạn chế sự ảnh hưởng của các ion phèn như Al
3+
, Fe
2+
,
Fe
3+
và tạo nên NaOH, làm pH tăng lên, tức là hạn chế bớt phèn. Tuy nhiên, lượng
Na
+
quá lớn thì sẽ tạo nên phèn mặn và có thể tạo nên Na
2
CO
3
. Chất này ở phạm vi
0,1% đã hạn chế sự sinh trưởng của cây, nếu trên 0,2% nhiều cây trồng bị chết.
Trong một số trường hợp người ta dùng nước mặn để tưới cho đất phèn, làm giảm
hàm lượng phèn trong đất. Tuy nhiên điều này không nên thực hiện thường xuyên
vì sẽ làm đất trai cứng, rồi không thể canh tác được.
Ở vùng phèn mặn có thể Natri sẽ tham gia phản ứng hoá học :
2NaOH + H
2
SO4 → Na
2
SO
4
+ 2H
2
O
hoặc : NaCl + H
2
SO
4
→ Na
2
SO
4
+ HCl
Và phản ứng trực tiếp :
Na
2
SO
4
+ 2C → Na
2
S + 2CO
2
Na
2
S + 2H
2
CO
3
→ 2NaHCO
3
+ H
2
S
2NaHCO
3
→ Na
2
CO
3
+ CO
2
+ H
2
O
→ Na
2
CO
3
được tích lũy và sẽ gây độc. Tuy nhiên điều này không xảy ra ở
vùng đất phèn. Chỉ xảy ra ở đất mặn hoặc mặn phèn. Ở đất phèn nhiều có thể Na là
dinh dưỡng có tác dụng hạn chế ảnh hưởng của Al
3+
, Fe, nâng cao pH và cải tạo đất
phèn nhưng ở đất phèn mặn Na lại là yếu tố hạn chế sự
phát triển của cây trồng.
*) Một số chất khác trong đất phèn:
Kali: là sản phẩm được phóng thích từ các khoáng vật trong mẫu chất (
fenspat, mica, …). Trong đất chúng ở các dạng muối KHCO
3
, K
2
CO
3
… hoặc K
+
hấp phụ xung quanh keo đất và có khả năng trao đổi.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 13
Mangan (Mn
2+
): Mangan có trong đất với các hoá trị khác nhau Mn
2+
,Mn
4+
, Mn
6+
và Mn
8+
. Điều đó dẫn đến sự có mặt phức tạp của Mangan trong các hợp
chất trong đất. Trong môi trường đất phèn Mangan thường ở dạng Mn
2+
, có hàm
lượng cao nhưng chưa gây độc cho cây trồng, nhưng khả năng di động của Mn
2+
khá lớn.
Mn
2+
- 2e → Mn
4+
Vi lượng khác trong đất phèn: Trong các mẫu phân tích các vi lượng trong
đất phèn Nam Bộ thấy: Đất nghèo đồng, nghèo coban, không nghèo kẽm.
*) pH của đất phèn:
Đánh giá tính chua hay kiềm của một loại đất, người ta thường nói đến yếu
tố đầu tiên là pH.
pH < 6,5 : đất chua
pH = 6,5 - 7,5 trung tính
pH > 7,5 đất kiềm.
Đất Việt Nam trừ đất trên đá vôi, đất Bazan có tính kiềm, đất phù sa ngoài đê
sông Hồng trung tính, còn các loại khác thường có pH ≤ 6 trong đó, đất phèn là loại
đất rất chua. ở đất phèn pH biến động lớn theo mùa, theo tháng, theo ngày. Sự biến
động này rõ nhất là trong nước phèn và phụ thuộc vào sự có mặt nhiều hay ít, có
hay không của hầu hết các cation và anion vừa kể trên. Sự có mặt của các cation
kiềm và kiềm thổ : Na
+
, K
+
, Ca
2+
, Mg
2+
, Mn
4+
làm cho đất có pH cao. Ngược lại, sự
có mặt của Al
3+
, H
+
, Fe
2+
, Fe
3+
, H2SO4, SO
4
2-
, HCl làm cho pH giảm.
Các kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng : pH tương quan nghịch với hàm lượng
của Al
3+
và Fe , SO4
2-
trong đất, pH là yếu tố dễ nhận biết và là yếu tố đầu tiên
đánh giá tính phèn của một loại đất phèn, nhưng không nói hết được bản chất của
đất phèn.
1.4.3 Chỉ thị sinh học trên đất phèn
- Thực vật chỉ thị:
Các quá trình phèn hóa trong đất khi gặp nước phèn sẽ loang ra làm ô nhiễm
nguồn nước. Nguồn nước trở nên giàu các chất độc dạng ion Al
3+
, Fe
3+
, SO
4
2-
và pH
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 14
thấp, mà hầu hết hết các vi sinh vật trong môi trường đó đều bị ngộ độc khi pH < 4.
Ví dụ rễ cây lúa có thể bị thối khi nồng độ Al
3+
> 600 – 800 ppm.
Đất phèn được hình thành ở những vùng trũng, phần đất dưới là ngập mặn,
chứa nhiều phù sa biển và lưu huỳnh. Có khi chúng được hình thành ở những vùng
đất đầm lầy của hạ lưu sông lớn, ở sâu trong nội địa và ít bị ảnh hưởng của nước
mặn. Đặc điểm của môi trường này là pH thấp, có thể ngập nước quanh năm hay
ngập nước một thời gian, có thể hóa phèn nhanh chóng khi khô nước và oxy xâm
nhập vào.
Thực vật trên đất phèn thay đổi theo tính chất đất, chúng biến đổi tùy theo
mức độ hàm lượng phèn trong đất. Các loài thực vật chỉ thị cho vùng đất phèn theo
các mức độ khác nhau:
a) Thực vật chỉ thị vùng đất phèn tiềm tàng: vùng đất phèn tiềm tàng nằm giữa đất
mặn và đất phèn gồm các loài:
- Chà là ( Phoenis Roxb): mọc ở vùng đất cao, có độ ngập thủy triều cao nhất
là 10 – 20 cm; đặc điểm cây cao 3 – 5m, đường kính thân 510 cm. Rễ ăn dần theo
sự phát triển của bụi, nhiều gai.
- Ráng dại ( Arro stichum aureum L): mọc ở vùng thấp hơn, độ ngập trủy
triều lúc cao nhất là 25 – 30cm, có khi mọc xen với chà là và các cây lùm bụi khác.
- Lác biểu ( Secripus Lf): mọc ở vùng đất thấp ngập nước thường xuyên.
Thân to, cứng, đòn 3 cạnh, vót nhọn.
b) Đất phèn tiềm tàng sâu trong vùng nội địa: là những vùng trũng nước gần như
quanh năm gồm các loại thủy sinh mọc chìm dưới nước hoặc chìm trong một phần,
còn lá và hoa mọc khỏi mặt nước như:
- Súng co
- Sen
- Năng ni
- Lúa ma
- Rau muống than tím lá dòn, rau dừa
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 15
c) Thực vật chỉ thị vùng đất nhiều phèn:
- Năng ngọt ( Eleocharis Dulcis): nhiều nhất, phát triển tốt nhất ở pH thấp,
chỉ sống được ở mức độ phèn Al dưới 2000ppm, nếu quá ngưỡng này năng khô héo
chỉ còn gốc, cú gầy. Năng ngọt phát triển khi đất bị ngập nước và có độ ẩm cao, độ
ẩm của đất < 15% thì năng khó sống. Nếu ngập nước thường xuyên pH nâng dần
lên thì năng phát triển mạnh, thân lá thành năng ống. Trong cây năng tích lũy rất
cao SO
4
2-
0,6 – 0,9% trọng lượng khô và Al
3+
có thể lên đến 1500-1800ppm. Đặc
biệt trong rễ tích lũy cao gấp 2-3 lần so thân.
- Năng kim ( Eleocharis orchorostachyo): sống trong điều kiện phèn cao hơn
năng ngọt (Al
3+
từ 1500-2500ppm) trong điều kiện ngập phát triển yếu, với những
vùng than bùn bị đốt mất lớp mặt, phèn rất cao thì chỉ có loài này sống nổi. Năng
kim mọc rất sát mặt đất thành thảm, lá nhỏ, nhọn, ăn sâu bằng năng ngọt.
- Sậy ( Phragmites kakar): là cây chỉ thị tốt cho đất phèn và có giá trị trong
việc cải tạo và làm nguyên liệu sấy. Sậy mọc ở vùng cao hơn so với vùng nhiều
năng và có độ phèn thấp hơn vùng có năng kim.
d) Thực vật chỉ thị cho vùng phèn ít và trung bình:
- Năng ngọt: phát triển tốt vì pH = 4 - 4,5; rễ ăn sâu có khi đến 1m và rất khó
tiêu diệt.
- Cỏ ống: mọc rất tôt ở vùng đất phèn trung bình, phèn ít, ngập nước một
nửa, rất khó tiêu diệt.
- Lác ( Ciperus): mọc rất tốt trong ruộng có pH: 4 – 6,5 ; đất ngập nước
thường xuyên hay gần các sông rạch, kênh mương có nước thủy triều ra vào thường
xuyên.
Tuy nhiên, cùng một loại đất phèn nhưng chế độ ngập nước khác nhau thì
thực vật chỉ thị sẽ khác nhau đi.
- Động vật chỉ thị môi trường đất:
Do có khả năng thích ứng rộng, một số loại trai ( Corbicular doudoni,
co.siamensis,…) có thể sinh sống được trong một số thủy vực nội đồng nhiễm phèn
chua nhẹ. Trong khi đó, nhóm ốc tuyệt nhiên không thể sống được ở những nền đáy
thủy vực còn bị nhiễm độc phèn. Nhóm côn trùng thủy sinh phát triển khá mạnh ở
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 16
tỉnh Đồng Tháp, đặc biệt ấu trùng muỗi lắc ( chirimidae) và ấu trùng chuồn chuồn
(odonata) có mặt ở khắp nơi kể cả thủy vực nội đồng bị nhiễm phèn nặng.
Nhóm giun ít tơ không ngừng phát triển mạnh mẽ trong các thủy vực nước ngọt
mà còn xuất hiện phổ biến trong các thủy vực bị nhiễm ở Đồng Tháp.
Trong thủy vực mương của các nông trường ứng với độ pH thấp( nước
thường có màu nâu đen, pH đạt 2 – 2,5) đã gặp một số loài cá cỡ nhỏ chịu phèn giỏi
như: cá lia thia ( betta teamiata), cá trâm. Người ta có thể dựa vào chúng để nhận
biết mức độ ô nhiễm phèn của dạng thủy vực nhân tạo này. Vùng đất phèn tiềm tàng
hiện có ảnh hưởng của nước lợ thì còn khá nhiều cua, tôm càng, còng. Vùng đất
phèn nội địa có nước thường xuyên trên mặt ruộng thì khá phong phú động vật
nước phèn, nước ngọt có tôm, tép, ếch, rắn, đỉa. Những vùng phèn nhiều chỉ có kiến
đen, kiến vàng sống trên cây mãng cầu ghép bình bát, ngoài ra chũng còn cộng sinh
với rệp sáp gây hại khóm.
- Vi sinh vật trong đất phèn:
Một số tác giả cho rằng trong môi trường đất phèn có các vi sinh vật chỉ thị
như: + Thiobacillus thiodans
+ Thiobacillus Femorxidans
Trong đó những vi khuẩn Antothrops có vài loài sống được ở độ pH = 2, lấy
năng lượng từ phản ứng oxy hóa khử trong quá trình tạo phèn hay Thiobacillus
Femorxidans có vai trò xúc tác trong quá trình oxy hóa khử Fe
2+
thành Fe
3+
.
1.5 Các kết quả nghiên cứu về đất phèn trên thế giới
Theo ước tính hiện nay trên thế giới có khoảng 24 triệu ha đất phèn. Loại đất
này xuất hiện ở tất cả các lục địa, từ các vùng cực tới vùng nhiệt đới và từ vùng ven
biển đến các vùng nằm sâu trong lục địa. Đất phèn chủ yếu xuất hiện ở các vùng ven
biển nhiệt đới hay cận nhiệt đới, thuộc các nước Nhật Bản, Triều Tiên, Ấn Độ, Thái
Lan, Brunei, Việt Nam và một số đảo của Indonesia,… nhìn chung hầu hết các nước
Đông Nam Á có bờ biển đều có đất phèn.
Đến nay đã có nhiều tác giả, trường phái nghiên cứu về đất phèn:
Ngay từ năm 1735, Pecl đã phát hiện ra một loại khoáng làm cho đất rất chua và
được mang tên Argilla Vitrolacea. Người đầu tiên phát hiện ra đất phèn là Van