ĐẶC TÍNH hóa học của đất NHIỄM mặn và SO SÁNH PHƯƠNG PHÁP rửa mặn đến các CATION TRAO đổi của đất

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
-oOo-

THỊ THANH DIỆU

ĐẶC TÍNH HÓA HỌC CỦA ĐẤT NHIỄM MẶN VÀ SO
SÁNH PHƯƠNG PHÁP RỬA MẶN ĐẾN CÁC
CATION TRAO ĐỔI CỦA ĐẤT

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
CHUYÊN NGÀNH KHOA HỌC ĐẤT

Cần Thơ – 2012

1


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
-oOo-

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

ĐẶC TÍNH HÓA HỌC CỦA ĐẤT NHIỄM MẶN VÀ SO

SÁNH PHƯƠNG PHÁP RỬA MẶN ĐẾN CÁC
CATION TRAO ĐỔI CỦA ĐẤT

Luận Văn Tốt Nghiệp
Ngành Khoa Học Đất (2011 – 2012)

Giáo Viên Hướng Hẫn :
Ths. Nguyễn Đỗ Châu Giang
PGS.TS. Ngô Ngọc Hưng

Sinh viên thực hiện:
Thị Thanh Diệu

Lớp: Khoa Học Đất
MSSV: 3084064

Cần Thơ – 2012

i


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu và kết
quả được trình bày trong luận văn tốt nghiệp là trung thực và chưa từng được ai
công bố trong bất kỳ công trình luận văn nào trước đây.

Tác giả

Thị Thanh Diệu

ii


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT

XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Luận văn tốt nghiệp Kỹ Sư ngành Khoa Học Đất với đề tài:
“ĐẶC TÍNH HÓA HỌC CỦA ĐẤT NHIỄM MẶN VÀ SO SÁNH
PHƯƠNG PHÁP RỬA MẶN ĐẾN CÁC CATION TRAO ĐỔI CỦA ĐẤT“
Do sinh Thị Thanh Diệu thực hiện từ 11/2011 – 05/2012
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................

............................................................................................................................................
Cần thơ, ngày tháng 12 năm 2011
Cán Bộ Hướng Dẫn

ThS. Nguyễn Đỗ Châu Giang

iii


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT

XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN
Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp thuận luận văn tốt nghiệp Kỹ
Sư ngành Khoa Học Đất với đề tài:
“ĐẶC TÍNH HÓA HỌC CỦA ĐẤT NHIỄM MẶN VÀ SO SÁNH
PHƯƠNG PHÁP RỬA MẶN ĐẾN CÁC CATION TRAO ĐỔI CỦA ĐẤT”
Do sinh viên Thị Thanh Diệu thực hiện từ 11/2011 – 05/2012 và bảo vệ trước hội
đồng.
Ý kiến của Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp:
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................

............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
Luận văn tốt nghiệp được Hội đồng đánh giá ở mức: .......................................................
Cần thơ, ngày tháng năm 2011
Chủ tịch Hội đồng

iv

CẢM TẠ
Tỏ lòng biết ơn sâu sắc!
- Ba, Mẹ đã cho con tấm thân này và những người thân đã lo lắng, quan tâm và
giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập.
-Cô Nguyễn Đỗ Châu Giang và PGS. Ts. Ngô Ngọc Hưng đã tận tâm hướng dẫn
và đóng góp nhiều ý kiến trong suốt thời gian thực hiện và viết bài luận văn tốt
nghiệp.
Chân thành cảm ơn!
- Thầy Hà Gia Xương và các bạn trong lớp đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện
thuận lợi cho tôi hoàn thành luận văn.
- Quý thầy, cô và các anh chị Phòng Thí nghiệm, Bộ môn Khoa học Đất, Khoa

Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ đã hướng dẫn,
giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian thực hiện phân
tích mẫu.
- Quý Thầy, Cô Trường Đại Học Cần Thơ và các bạn bè đã góp ý, động viên, hỗ
trợ nhiệt tình trong suốt thời gian học tập và làm đề tài tại Trường.

v


Thị Thanh Diệu, “Đặc tính hóa học của đất nhiễm mặn và so sánh phương
pháp rửa mặn đến các cation trao đổi của đất”, luận văn tốt nghiệp kỹ sư ngành
Khoa Học Đất, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, trường Đại Học Cần Thơ,

cán bộ hướng dẫn khoa học PGS.Ts Ngô Ngọc Hưng.

TÓM LƯỢC
Đề tài “Đặc tính hóa học của đất nhiễm mặn và so sánh phương pháp
rửa mặn đến các cation trao đổi của đất” được thực hiện từ ngày 01/02/2012
đến 15/05/2012 tại phòng phân tích bộ môn Khoa Học Đất – Khoa Nông
Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng – Trường Đại Học Cần Thơ. Nhằm mục tiêu
khảo sát đặc tính CEC và lượng cation trao đổi Ca, Mg, Na và K trên đất
nhiễm mặn bằng phương pháp rửa cồn và sự khác nhau giữa các phương pháp
rửa mặn đến các cation trong phân loại đất nhiễm mặn.
Thí nghiệm được thực hiện trong phòng phân tích nhằm nghiên cứu đặc
tính hóa học của đất nhiễm mặn và phương pháp rửa mặn đến các cation trao

đổi của đất. Phương pháp này giúp xác định mức độ mặn hóa của đất trong mô
hình canh tác lúa – tôm, định hướng biện pháp khắc phục và những dự báo sau
này. Kết quả thí nghiệm cho thấy phương pháp rửa bằng cồn là chuẩn hơn so
với phương pháp rửa bằng nước vì rửa bằng nước đưa đến các cation K, Na
rất cao. Ngược lại Ca, Mg đi từ thấp đến trung bình ở Bạc Liêu. Đối với Tỉnh
Cà Mau thì phương pháp rửa nước làm cho cation Ca và Mg thấp nhưng lại
cao khi rửa cồn, còn cation K và Na thì đi từ trung bình đến cao ở cả hai
phương pháp. Tỉnh Trà Vinh đối với rửa cồn thì cả bốn cation đều cao, chỉ
riêng K và Na là đi từ thấp đến trung bình khi rửa nước. Đất được sử dụng
trong nghiên cứu bao gồm chủ yếu đất nhiễm mặn và một số là đất phèn, EC có
giá trị từ 0,9 – 9,6 và pH có giá trị từ 2,4 – 6,6. Phương pháp rửa bằng nước
đưa đến hiện tượng thủy hóa nhiều hơn làm cho cation bị mất khỏi phức hệ

trao đổi của keo đất. Riêng đất ở Cà Mau ngược lại rửa bằng nước lại ít hơn so
với rửa bằng cồn. Cần thực hiện so sánh rửa mặn giữa bằng cồn và bằng nước
trên nhiều biểu loại đất khác nhau để tìm ra chính xác quy luật của phương
pháp.

vi


MỤC LỤC

Lời cam đoan ............................................................................................................ i
Xác nhận của cán bộ hướng dẫn........................................................................................ii

Xác nhận của hội đồng chấm luận văn ............................................................................... iii

Lời cảm tạ................................................................................................................iv
Tóm lược ................................................................................................................. v
Mục lục....................................................................................................................vi
Danh sách bảng........................................................................................................ix
Danh sách hình ........................................................................................................ x
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
CHƯƠNG 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ............................................................... 2
1.1 Sự hình thành đất nhiễm mặn ......................................................................... 2
1.1.1 Nguồn gốc của đất mặn .................................................................................. 5
1.1.2 Sự xâm nhiễm mặn ở ĐBSCL ......................................................................... 6

1.2 .3 Ảnh hưởng của dòng triều đến việc xâm nhiễm nước mặn vào đất liền ở
ĐBSCL .................................................................................................................... 7
1.2 Tính chất và phân loại đất nhiễm mặn............................................................ 8
1.2.1 Khái niệm chung ............................................................................................. 8
1.2.2 Diện tích và sự phân bố đất mặn..................................................................... 10
1.2.3 Phân loại đất mặn ........................................................................................... 10
1.2.3.1 Hệ thống phân loại theo Việt Nam.........................................................11
1.2.3.2 Phân loại đất theo hệ thống phân loại của FAO - UNESCO......................... 11
1.2.3.3 Phân loại đất mặn theo hệ thống phân loại của Bộ nông nghiệp Mỹ ............ 12
1.2.3.4 Phân loại đất mặn theo đặc trưng hình thái của đất ...................................... 12
1.2.3.5 Phân loại đất mặn theo thành phần hóa học của các loại muối ..................... 12
1.2.4 Nguyên nhân gây ra độ mặn của đất ............................................................... 13

1.2.4.1 Nguyên nhân do tự nhiên............................................................................. 13
1.2.4.2 Nguyên nhân do nhân tạo ........................................................................... 14

vii


1.2.4.3 Đất mặn....................................................................................................... 14
1.2.4.4 Đất sodic ..................................................................................................... 14
1.2.4.5 Đất mặn - sodic ........................................................................................... 15
1.3 Hệ thống đánh giá đất mặn............................................................................. 16
1.4 Ảnh hưởng của đất mặn đến tính chất đất..................................................... 18
1.5 Ảnh hưởng bất lợi của đất mặn đến sinh trưởng cây trồng .......................... 19

1.6 Mô hình lúa – tôm của vùng bị nhiễm mặn ................................................... 21
1.6.1 Khái quát........................................................................................................ 21
1.7 Biện pháp cải tạo đất nhiễm mặn ................................................................... 25
1.7.1 Biện pháp cơ học............................................................................................ 25
1.7.2 Biện pháp hóa học.......................................................................................... 25
1.7.2.1 Biện pháp bón thạch cao.............................................................................. 25
1.7.2.2 Biện pháp bón vôi ....................................................................................... 25
1.7.3 Biện pháp sinh học ......................................................................................... 26
1.7.4 Biện pháp thủy lợi .......................................................................................... 26
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............. 28
2.1 Địa điểm và thời gian ...................................................................................... 28
2.2 Phương pháp nghiên cứu................................................................................ 28

2.2.1 Phương pháp xác định CEC và Base bão hòa với BaCl2 không đệm............... 28
2.2.1.1 Phương pháp rửa nước ................................................................................ 28
2.2.1.2 Phương pháp rửa cồn................................................................................... 28
2.3 Xử lý số liệu ..................................................................................................... 31
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................ 32
3.1 Một số đặc tính hóa học của đất ........................................................ 32
3.2 So sánh phương pháp rửa nước và Ethanol đến các cation trao đổi
trong đất ................................................................................................................ 34
3.3 So sánh phương pháp rửa nước và Ethanol mỗi cation trao đổi giữa
các nhóm đất ......................................................................................................... 39
3.4 Khảo sát mối tương quan giữa EC và từng cation trao đổi trong đất .......... 41

viii


CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................ 43
4.1 Kết luận ........................................................................................................... 43
4.2 Kiến nghị ......................................................................................................... 43

ix


DANH SÁCH BẢNG
Bảng

Tên bảng

Trang

1

Phân loại độ mặn theo tổng số muối hòa tan (g/L)

4

2

Đánh giá độ mặn của đất theo hàm lượng Cl- (%)

4

3

Phân loại đất ảnh hưởng mặn

9

4

Ước tính diện tích đất mặn trên thế giới

10

5

Ước tính diện tích đất mặn trên thế giới

12

6

Phân loại đất mặn theo tỷ lệ đương lượng Cl- và SO42-

13

7

Phân loại độ mặn của đất theo hai chỉ tiêu kết hợp

17

8

Phân loại đất ảnh hưởng mặn

17

9

Ảnh hưởng của EC trích bảo hoà đối với cây trồng

21

10

Các thông số kỹ thuật và kinh tế của mô hình lúa – tôm luân
canh ở ĐBSCL

24

11

pH, EC và CEC của đất

33

12

So sánh kết quả xác định hàm lượng các cation trao đổi trên
nhóm đất nhiễm mặn Cà Mau

34

13

So sánh kết quả xác định hàm lượng các cation trao đổi trên
nhóm đất nhiễm mặn Cà Mau

35

14

So sánh kết quả xác định hàm lượng các cation trao đổi trên
nhóm đất nhiễm mặn Trà Vinh

36

15

So sánh kết quả xác định hàm lượng các cation trao đổi trên

nhóm đất nhiễm mặn Hậu Giang

37

16

Mối tương quan giữa EC và cation trao đổi (n=22) cho mỗi
cation)

40

x

DANH SÁCH HÌNH

Hình

Tên hình

Trang

1.1

Dạng tổng quát của vùng ven biển ở ĐBSCL.

5

1.2

Muối tích lũy trong đất, nơi có sự bốc thoát hơi nước cao
hơn nước cung cấp vào đất.

6

1.3

Sự khác biệt trong hàm lượng Na trên hệ hấp phụ của đất
giữa đất mặn và đất sodic

9

1.4

So sánh giữa trường hợp: đất có cấu trúc khi không bị
nhiễm mặn; và đất mặt mất cấu trúc do bị nhiễm mặn và
trở nên kém thấm nước

1.5

Ảnh hưởng của loại cation trong đất đến tình trạng vật lý
đất: kết tụ do hiện diện của Ca2+ và Mg2+ và phân tán do
hiện diện của Na+

18

1.6

Sơ đồ tiêu biểu của vuông tôm

23

3.1

So sánh hàm lượng K trong đất nhiễm mặn từ 2 phương
pháp rửa: nước và Ethanol

39

3.2

So sánh hàm lượng Na trong đất nhiễm mặn từ 2 phương

pháp rửa: nước và Ethanol

18

39

3.3

So sánh hàm lượng Ca trong đất nhiễm mặn từ 2 phương
pháp rửa: nước và Ethanol

40

3.4

So sánh hàm lượng Mg trong đất nhiễm mặn từ 2 phương
pháp rửa: nước và Ethanol

40

xi


MỞ ĐẦU

Đất mặn là đất là đất có chứa một lượng muối hòa tan cao đủ gây ảnh hưởng
xấu đến sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng (Võ Thị Gương và Tất Anh
Thư, 2010).
Độ phì của đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau vì thế việc xác định
đặc tính hóa học của đất là một điều không hề dễ dàng. Tuy nhiên CEC là một
chỉ tiêu mà thông qua nó có thể đánh giá một cách sơ bộ độ phì của đất.
CEC ảnh hưởng rất lớn đến đặc tính lý, hóa và sinh học đất, độ phì nhiêu,
cầm giữ các chất dinh dưỡng trong đất, sự hấp phụ các chất dinh dưỡng của thực
vật, cũng như ứng dụng bón vôi và phân bón (Kim H. Tan, 1996). Vì vậy, việc
xác định CEC là hết sức quan trọng và cần thiết hiện nay.
Không thể phủ nhận việc phát triển nuôi tôm nói chung và mô hình tôm –
lúa nói riêng trong những năm qua đã góp phần nâng cao thu nhập của xã hội, cải

thiện đời sống người dân trong vùng. Tuy nhiên, sau thời gian thực hiện mô hình
lúa – tôm, nước mặn có thể xâm nhập vào đất canh tác lúa - tôm mang nguy cơ
làm suy thoái đất (Lê Xuân Thuyên, 1999). Xuất phát từ tình hình đó, đề tài:
“Đặc tính hóa học của đất nhiễm mặn và so sánh phương pháp rửa mặn đến các
cation trao đổi của đất” được thực hiện nhằm mục tiêu:
- Khảo sát đặc tính CEC và lượng cation trao đổi: Ca, Mg, Na và K trên đất
nhiễm mặn bằng phương pháp rửa cồn.
- Sự khác nhau giữa các phương pháp rửa mặn đến các cation trong phân
loại đất nhiễm mặn.

1

Chương 1
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
Sự hình thành đất nhiễm mặn
Đất các châu lục thường được bao bọc bởi các bờ biển nên hàng năm vào
mùa khô các vùng đất ven biển thường bị mặn, hoặc bị ngập mặn thường
xuyên. Đất có thể chứa nhiều muối vì đá mẹ tạo thành nó có chứa muối. Theo
Lê Văn Căn (1978), đất mặn là đất chứa nhiều muối hòa tan (1 – 1,5% hoặc
hơn). Muối trong đất có thể bắt nguồn tại chỗ từ trầm tích hoặc do nước biển
hay được cung cấp bởi việc sử dụng nước mặn (Trần Kim Tính, 1998; James
Camberato, 2001). Sau khi tưới, nước vào đất được cây trồng sử dụng hoặc bay
hơi trực tiếp từ đất ẩm. Tuy nhiên, muối được giữ lại và nó tích tụ trong đất,

quá trình này được gọi là sự mặn hóa. Đất mặn nhiều đôi khi được nhận biết
bởi một lớp màu trắng của muối khô trên bề mặt đất (Brouwer và ctv., 1985).
Theo Brouwer và ctv., (1985), nước mặn ngầm cũng đóng góp cho sự
nhiễm mặn của đất. Ở nhiều vùng khô hạn các muối được tích tụ trong đất do
sự mao dẫn muối từ nước ngầm nhiễm mặn. Nói chung, quá trình mặn quá ở
đất Việt Nam chủ yếu là do nước mặn tràn, đồng thời cũng do mạch nước ngầm
mặn dâng muối lên trong mùa khô (Ngô Thị Đào và Vũ Hữu Yêm, 2005).
Sự mặn hóa là một trong nhiều nguyên nhân làm cho đất suy thoái đi ngày
càng nhiều trên thế giới. Đất nhiễm mặn là do trong đất có chứa một nồng độ
cao của những dung dịch muối. Và sự tích tụ của muối trong đất bắt đầu xuất
hiện khi lượng nước bốc hơi vượt quá lượng nước cung cấp vào đất bởi mưa
hoặc sự tưới.

Cường độ của việc bốc thoát hơi nước của nước ngầm và quá trình tích tụ
của muối trong đất, gia tăng với độ tiếp xúc của mực nước ngầm. Quá trình tích
tụ muối đạt được mức độ cao nhất trong những vùng có điều kiện khí hậu khô
cằn trong khoảng từ 1500-3000 mm trong năm, do đó vượt xa lượng mưa thực
sự, đối với những vùng này lượng mưa hàng năm rất thấp không đủ để rửa trôi
các cation base như Ca, Mg, K, Na và các dạng muối dễ hòa tan như NaCl,
CaCl2, MgCl2, KCl đưa đến đất bị mặn và kiềm. Đất mặn có nhiều loại muối
khác nhau. Trong đó, các muối Clorua bao giờ cũng chiếm ưu thế. Ở những

2

vùng đất ven biển, sự mặn hóa cả phẫu diện đất thường do sự ảnh hưởng của sự
xâm nhập của nước biển theo triều, một quá trình xảy ra thường xuyên.
Theo Trần Anh Phong (1986) cho rằng đất mặn ở Nam Bộ chủ yếu do
phù sa của hệ thống sông Cửu Long lắng đọng trong môi trường nước mặn.
Theo Cao Văn Phụng và Nguyễn Văn Luật (1995), đất bị nhiễm mặn ở ĐBSCL
chiếm diện tích khá lớn so với diện tích toàn vùng, đứng thứ hai sau đất phù sa,
với diện tích 809,034 ha (21,38% tổng diện tích).
Tóm lại, theo Lê Văn Khoa và Trần Bá Linh (2009), cho rằng sự xâm
nhập mặn chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố:
- Ảnh hưởng của nước biển: thủy triều, gió mang hơi nước biển, xâm
nhập nước biển vào đất liền theo mùa hoặc theo mao mạch.
- Ảnh hưởng của mặn hóa lục địa: thường xảy ra ở vùng khô hạn hoặc bán

khô hạn do sự phong hóa đá mẹ, khoáng hóa chất hữu cơ, thực vật tích muối,
gió vận chuyển muối từ biển, hồ chứa nước mặn, mặn hóa do nước ngầm (theo
mao dẫn hoặc do tưới tiêu không hợp lý, nước tưới bị nhiễm mặn).
Theo Nguyễn Mỹ Hoa (2007), độ dẫn điện (EC: Electric Conductivity)
được định nghĩa là khả năng dẫn điện của dung dịch đất. Dung dịch đất càng có
nồng độ muối tan cao sẽ có độ dẫn điện cao (Lê Văn Căn, 1978).
Các chỉ tiêu đánh giá độ mặn thường được sử dụng là: EC, tổng số muối
tan và hàm lượng Chlor được thể hiện lần lượt ở Bảng 1, Bảng 2.
Theo tiêu chuẩn đánh giá mặn của USDA thì đất mặn gây ảnh hưởng bất
lợi cho cây trồng từ ngưỡng EC trích bão hòa của đất hơn 4mmhos cm-1 (tương
đương 40 mM NaCl/L) và ESP nhỏ hơn 15. Hệ thống này chủ yếu dựa vào chỉ
tiêu pH, EC, ESP (Exchangable Sodium Percentage: Phần trăm Natri trao đổi)

và SAR (Sodium absorption ratio: Tỷ lệ % Na+ trong phức hệ hấp phụ của đất)
để xác định đặc tính của đất. Với các trị số trên đất nhiễm mặn được phân chia
thành 3 loại: đất mặn, đất sodic và đất mặn – sodic.

3


Bảng 1: Phân loại độ mặn theo tổng số muối hòa tan (g/L)
(Ngô Ngọc Hưng, Đỗ Thị Thanh Ren, Võ Thị Gương, Nguyễn Mỹ Hoa, 2004)
Tổng số muối tan

Đánh giá

<1,28

Không mặn

1,28 – 2,56

Hơi mặn

2,56 – 5,12

Mặn

5,12 – 10,24

Khá mặn

> 10,24

Rất mặn

Bảng 2: Đánh giá độ mặn của đất theo hàm lượng Cl- (%)
(Ngô Ngọc Hưng, Đỗ Thị Thanh Ren, Võ Thị Gương, Nguyễn Mỹ Hoa, 2004)
Cl- (%)

Đánh giá

<0,05

Không mặn

0,051 – 0,15

Mặn ít

0,16 – 0,25

Mặn trung bình

>0,26

Mặn nhiều

Đặc biệt ở vùng ĐBSCL quá trình mặn hóa, phèn hóa xảy ra phổ biến.
Quá trình này là kết quả của tác động tổng hợp của nhiều yếu tố tự nhiên và
hoạt động nhân sinh (Lê Văn Khoa, 2004). Ở ĐBSCL đất phèn mặn tập trung
chủ yếu ở Bán đảo Cà Mau và vùng Tứ giác Long xuyên. Phần lớn nhóm đất
này thuộc trung tâm Bán đảo Cà Mau. Về mặt địa mạo, địa chất bao gồm các

phức đầm nội địa, bùn lầy … chủ yếu canh tác một vụ lúa, có nơi canh tác được
2 vụ lúa hoặc lúa mùa – tôm.
Mô hình canh tác lúa - tôm là một mô hình canh tác đặc thù của vùng bị
nhiễm mặn theo mùa trong hơn 50 năm qua (Nguyễn Bảo Vệ và ctv., 2005).
Nhiều nông dân đã biết thích ứng với điều kiện tự nhiên bằng cách trồng lúa
trong mùa mưa, rồi sử dụng ruộng lúa để nuôi tôm sú (Penaneus monodon)
trong mùa khô. Với phương thức canh tác này, nông dân đã tạo ra nguồn thu

4


nhập mới mà trước đây không thể có được trong mùa khô. Đến năm 2000, diện

tích canh tác lúa – tôm ở ĐBSCL đạt khoảng 40.000 ha (Preston và ctv., 2003).
Nguồn gốc của đất mặn:

Đất bị nhiễm mặn ở ĐBSCL chiếm diện tích khá lớn so với diện tích toàn
vùng, đứng thứ hai sau đất phù sa, với 809,034ha (21,38% diện tích). Riêng tỉnh
Kiên Giang, theo qui hoạch của ủy ban nhân tỉnh, dự kiến đến 2010 trong
320.382 ha đất trồng lúa có 35,672 ha đất chuyển sang canh tác lúa-tôm, việc dẫn
nước lợ vào ruộng trong mùa khô đưa đến một số vấn đề về mặn hóa cho đất
canh tác và trong số những nông dân được phỏng vấn, 12% cho rằng có sự mặn
hóa dần trong ruộng canh tác lúa - tôm thời gian qua (Trần Thanh Bé, 1994).
Đất nhiễm mặn với sự gia tăng lượng muối trong đất đưa đến những thay
đổi xấu đặc tính đất mà điều này làm giảm khả năng sử dụng đất trong nông

nghiệp.
Đồng bằng sông Cửu Long tiếp giáp với biển. Do đó, nước biển có khả
năng xâm nhập vào đất liền vào mùa khô một cách tự nhiên, đặc biệt là việc sử
dụng nước cho nông nghiệp vào mùa khô làm mực nước sông cạn đưa đến
nước mặn xâm nhập càng sâu vào nội địa và sự nhiễm mặn xảy ra (Hình 1.1).

Hình 1.1 Dạng tổng quát của vùng ven biển ở ĐBSCL.
Sự mặn hóa là một trong nhiều nguyên nhân làm cho đất suy thoái đi ngày
càng nhiều trên thế giới. Đất nhiễm mặn là hiện tượng tự nhiên do trong đất có
chứa một nồng độ cao của những dung dịch muối. Muối trong đất có thể bắt
nguồn tại chỗ từ trầm tích hoặc do sự xâm nhập của nước biển hay được cung
cấp vào của muối trong đất bắt đầu xuất hiện khi bởi việc sử dụng nước mặn

(Trần Kim Tính, 1998; James Camberato, 2001). Sự tích tụ lượng nước bốc hơi
vượt quá lượng nước cung cấp vào đất bởi mưa hoặc sự tưới (Hình 1.2).

5


Hình 1.2 Muối tích lũy trong đất, nơi có sự bốc thoát hơi nước
cao hơn nước cung cấp vào đất.
Theo Lê Văn Căn (1978) đất mặn là đất chứa nhiều muối hòa tan (1-1,5%
hoặc hơn). Những lọai muối tan thường gặp trong đất mặn là: NaCl, Na2SO4,
CaCl2, MgCl2, NaHCO3,… Những muối này có nguồn gốc khác nhau (lục địa,
biển, sinh vật) nhưng nguồn gốc nguyên thủy của chúng là từ các thành phần

khoáng của đá núi lửa. Trong quá trình phong hóa đá, những muối này bị hòa
tan, di chuyển tập trung ở những dạng địa hình trũng, không thoát nước.
Đất mặn có nhiều loại muối khác nhau. Trong đó các muối Clorua bao
giờ cũng chiếm ưu thế. Đất mặn cũng được hình thành do sản phẩm bồi tụ của
sông ngòi và biển chịu ảnh hưởng của quá trình nhiễm mặn do thủy triều, nước
mặn theo mao quản đến mặt (Nguyễn Vy và Đỗ Đình thuận, 1977).
Sự xâm nhiễm mặn ở ĐBSCL
Đất có thể chứa nhiều muối vì đá mẹ tạo thành nó có chứa muối. Nước biển
là một nguồn muối khác ở vùng đất thấp dọc bờ biển. Một nguồn muối rất phổ
biến trong đất là chính của nguồn nước tưới. Hầu hết nước tưới có chứa một số
muối. Sau khi tưới, nước bổ sung vào đất được cây trồng sử dụng hoặc bay hơi
trực tiếp từ đất ẩm. Tuy nhiên, muối được giữ lại trong đất. Nếu không được lấy

đi, nó tích tụ trong đất, quá trình này được gọi là sự mặn hóa.
Do vị trí địa lý tự nhiên nên ĐBSCL bị ảnh hưởng mặn cả từ phía Đông và
biển phía Tây. Do chế độ bán nhật triều không đều ở biển Đông, nên việc truyền
mặn từ các vùng biển này vào các cửa sông cũng theo nhịp điệu của quá trình
thủy triều. Vào cuối mùa lũ, khi nguồn nước từ thượng lưu về trong sông giảm

6


dần, mặn từ biển bắt đầu lấn dần vào vùng cửa sông và theo triều xâm nhập vào
sâu lên thượng lưu.
Vùng ĐBSCL là vùng đất thấp và phẳng được tạo thành bởi đất bồi lắng

sông Cửu Long. Ngoại trừ những dãy cát và những vùng dọc bờ sông, mặt đất
của ĐBSCL không vượt quá 1m so với trung bình mực nước biển dọc bờ biển
và không vượt quá 2m so với trung bình mực nước biển ở những vùng phía
Bắc. Độ dốc chung của ĐBSCL khoảng 1%. Đây là điều kiện thuận lợi cho
nước biển từ biển Đông và Vịnh Thái Lan xâm nhập vào ĐBSCL. Vì vậy sự
xâm nhập mặn là một trong những nhân tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến sự
phát triển ĐBSCL, nhất là thời gian gần đây Nhà nước có chú trọng cho phát
triển nuôi trồng thủy sản nước mặn ven biển từ Long An, Bến Tre, Trà Vinh,
Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau và Kiên Giang.
Theo Brouwer và ctv., (1985), nước mặn ngầm cũng có thể đóng góp cho
sự nhiễm mặn. Khi mực nước dâng cao (chẳng hạn nước tưới không có hệ
thống thoát nước phù hợp), nước mặn ngầm có thể đạt đến các lớp đất phía

trên, do đó cung cấp muối tới vùng rễ. Loại đất có chứa một lượng muối có hại
thường được gọi là đất mặn.
Trong mùa khô, sông Cửu Long chảy chậm đến nỗi nước biển xâm nhập
vào những đoạn sông thấp hơn, làm nước bị lợ, không thích hợp cho việc phát
triển cây lúa (Ngô Ngọc Hưng, 2007). Theo Võ Quang Minh (1995), có khoảng
2 triệu hecta đất bị đe dọa mặn trong mùa khô, nước mặn đã lấn sâu vào đất
liền khoảng 5 km.
Vùng ĐBSCL có 3 khu vực nhiễm mặn đáng chú ý, đó là: vùng mặn sông
Vàm Cỏ, vùng Bán đảo Cà Mau, vùng ven biển phía Tây của Tứ Giác Long
Xuyên.
Ảnh hưởng của dòng triều đến việc xâm nhiễm nước mặn vào đất liền ở
ĐBSCL

Đối với những vùng gần cửa biển, ngoài ảnh hưởng thủy triều dưới dạng
dao động sóng dài truyền vào sông, còn có sự xâm nhập của nước biển vào kèm
theo nước triều lên hay xuống. Tùy theo từng điều kiện cụ thể có thể có các
kiểu xáo trộn nước mặn, nước ngọt khác nhau:

7


+ Xáo trộn yếu: Trong đó lưu lượng nước sông lấn át.
+ Xáo trộn vừa: Hình thành dòng chảy hai lớp, có xáo trộn thẳng đứng.
+ Xáo trộn mạnh: Theo chiều thẳng đứng khi lưu lượng triều từ biển vào
lấn át.

Đối với sự xâm nhiễm mặn vào nước và đất liền: Vào mùa khô kéo dài
khoảng 7 tháng, với nguồn nước mưa ít, đối với những vùng ven biển châu thổ
cách biển khoảng 40-50 km thì nước mặn xâm nhập vào sâu trong đất liền. Do
ảnh hưởng của thủy triều, nước mặn từ biển vào sâu trong đất liền và sông gây
trở ngại cho sản xuất nông nghiệp ở vùng tiếp giáp biển vào mùa khô. Việc xáo
trộn mặn ngọt ở những vùng giáp nước đối với ĐBSCL chủ yếu là kiểu xáo
trộn mạnh với sự truyền triều có biên độ lớn vào các cửa sông khá rộng (Võ
Thị Gương, 2006).
Nhìn chung ở ĐBSCL đất nhiễm mặn, đất bị nhiễm theo từng thời kì, vào
mùa khô, lượng mưa ít kèm theo nhiệt độ cao, độ ẩm thấp, bốc hơi cao, đã tạo
điều kiện cho nước biển theo các kênh gạch, sông ngòi vào sâu trong đất liền,
làm cho đất bị nhiễm mặn. Vào mùa mưa, với lượng mưa lớn đã tạo điều kiện

rửa mặn được tích tụ trên tầng mặt theo các cửa sông đổ ra biển trở lại hoặc
thấm sâu vào đất, hạn chế mức độ xâm nhiễm của nước biển. Trình tự như thế
được luân phiên từ mùa này sang mùa khác.

TÍNH CHẤT VÀ PHÂN LOẠI ĐẤT NHIỄM MẶN
Khái niệm chung
Đất nhiễm mặn chứa các thành phần muối chủ yếu bao gồm calcium (Ca+2),
magnesium (Mg2+), natri ( Na+), kali ( K+), chloride (Cl-), bicarbonate (HCO3-),
hoặc sulfate (SO4-2). Sự hiện diện của các muối trong đất được xác định bằng
nồng độ Na+ với Ca2+ và Mg2+, và khả năng sodic hóa của đất được xác định
thông qua việc tính toán tỉ số hấp phụ của Na trên keo sét (Sodium adsorption
ratio-SAR) và phần trăm Na trao đổi (exchangeable sodium percentag- ESP)

(Ann McCauley, 2005).
Tùy thuộc vào các trị số EC, SAR, ESP và pH, đất nhiễm mặn được phân
thành: đất mặn, đất sodic và mặn-sodic, với các đặc trưng sau (Bảng 3):

8


Bảng 3: Phân loại đất ảnh hưởng mặn (U.S. Salinity Laboratory Staff,
1954)
Phân loại

EC (mS/cm)

pH

ESP

SAR

Saline

>4

< 8,5

< 15

< 13

Sodic (alkali)

<4

> 8,5

> 15

> 13

Saline-sodic

>4

< 8,5

> 15

> 13

Đất mặn là đất có sự vượt quá nồng độ của các muối hòa tan do đó EC của
đất thường cao hơn 4 mS/cm. Trái ngược với đất mặn, đất sodic có EC thấp
nhưng hàm lượng Na trên hệ hấp phụ của đất cao do Na thay thế các cation base
hấp phụ trên keo sét. Đất mặn sodic là loại đất kết hợp cả 2 đặc tính trên
(EC>4mS/cm, pH<8,5 và ESP>15) (Melinda Leth and David Burrow, 2002)
(Hình 1.3).

Đất mặn
(Saline soil)

Đất sodic

(Sodic soil)

Hình 1.3: Sự khác biệt trong hàm lượng Na trên hệ hấp phụ của đất giữa
đất mặn và đất sodic.
Ngoài ra, nếu độ mặn trong dung dịch đất đủ lớn, nước có thể bị rút ra
khỏi các tế bào cây để vào dung dịch đất, làm cho các tế bào rễ co lại và tan vỡ
(Brady và Weil, 2002). Độ mặn cũng có thể ảnh hưởng đến thảm thực vật bằng
cách gây ra hiệu ứng ion đặc biệt (ví dụ như thiếu hụt chất dinh dưỡng hoặc độc
tính), hoặc chính muối nó có thể gây độc cho cây ở nồng độ cao (Balba, 1995).
Vì vậy, có thể làm tiêu hao sức khỏe của cây, giảm năng suất cây trồng có khả
năng xảy ra với độ mặn ngày càng tăng.

9


Mặc dù các muối cao quá mức có thể nguy hại đến sinh trưởng cây trồng,
độ mặn thấp đến trung bình có thể thực sự cải thiện một số điều kiện vật lý đất.
Ion Ca2+ và Mg2+ có khuynh hướng “kết tụ” (thành cục với nhau) các keo đất
(keo sét mịn và các hạt vật chất hữu cơ), do đó gia tăng lượng đoàn lạp và tính
xốp. Đất xốp, ổn định cấu trúc và sự di chuyển nước có thể thực sự được cải
thiện ở đất mặn (Ann McCauley, 2005).
Diện tích và sự phân bố đất mặn
Chưa có các số liệu chính xác về diện tích đất mặn trên toàn cầu mà chỉ có
ước tính của các nhà khoa học đất trên thế giới. Theo Dudal và Purnell (1986)

các loại đất mặn chiếm khoảng 7% diện tích đất thế giới. Diện tích đất mặn trên
thế giới theo FAO (1999) được trình bày trong (Bảng 4).
Bảng 4: Ước tính diện tích đất mặn trên thế giới (FAO 1999)
STT

Khu vực

Diện tích đất mặn (triệu ha)

%

1

Châu Phi

73

3,4

2

Châu Á và Australia

44

14,3

3

Châu Âu

80

3,9

4

Châu Mỹ Latin

112

5,5

5

Near East

106

5,9

6

Bắc Mỹ

20

1,0

7

Tổng cộng

831

6,5

Theo Hội Khoa học đất Việt Nam (Đất Việt nam - Chú giải bản đồ đất tỷ lệ
1/1.000.000, NXB Nông nghiệp, 1996), Việt nam có 971.356 ha đất mặn phân bố
tại các vùng ven biển.
Phân loại đất mặn
Hiện tại, có nhiều hình thức để phân loại đất mặn, có thể phân loại đất mặn

theo lượng muối chứa trong đất, theo thành phần hóa học các muối chứa trong
đất, hay dựa vào tính chất khoáng hóa của nước ngầm và dựa trên đặc trưng hình
thành của đất mặn.

10


Hệ thống phân loại theo Việt Nam
Nhóm đất mặn ven biển được chia ra các đơn vị như sau:
- Đất mặn sú vẹt đước (Gleyic salisols hay Gleyi salic Fluvisols theo
FAOUNESCO)
Đất sú vẹt đước ở dạng chưa thuần thục, tầng mặt thường dở đất, dở nước,

đang trong quá trình bồi lắng, dạng bùn lỏng, lầy ngập nước triều, bão hoà NaCl,
lân hữu cơ, glây mạnh, đất trung tính hay kiềm yếu, tầng mặt lượng hữu cơ khá,
đạm tổng số trung bình và khá, lân tổng số trung bình, kali tổng số giàu, lân và
kali dễ tiêu khá và giàu, tỷ lệ Ca2+/Mg2+ thường nhỏ hơn 1.
- Đất mặn nhiều (Haplic salisols hay Hapli salic Fluvisols theo FAO UNESCO)
Đất mặn nhiều thường có Cl- > 0,25%, tổng số muối tan > 1% và EC
thường > 4 ms/cm. Về mùa mưa những trị số trên có hạ thấp hơn. Tỷ lệ
Ca2+/Mg2+ thường <1.
- Đất mặn trung bình và ít (Mollic salisols hay Molli salic Fluvisols)
Đất mặn trung bình và ít có Cl- < 0,25% và EC < 4 mS/cm. đất có phản ứng
trung tính ít chua, xuống sâu pH có tăng lên do nồng độ muối cao hơn, tỷ lệ
Ca2+/Mg2+ <1, mùn, đạm trung bình, lân trung bình và nghèo.

1.2.3.2 Phân loại đất theo hệ thống phân loại của FAO – UNESCO
Trong hệ thống phân loại của FAO - UNESCO (FAO, 1974), đất mặn được
chia thành 2 nhóm:
- Đất Solonchak: nhóm này được đặc trưng bởi độ mặn cao ở tầng đất mặt
dày 125cm. Độ mặn cao có nghĩa là ECe vào thời gian nào đó trong năm > 15
dS/m trong phạm vi tầng đất dày 125cm đối với đất có cấu trúc thô, tầng đất dày
90cm đối với đất có cấu trúc trung bình và tầng đất dày 75cm đối với đất có cấu
trúc mịn. Hoặc ECe>4 dS/m trong phạm vi tầng đất mặt dày 25cm. Các đơn vị
phụ là: orthic, mollic, takyric, gleyic.
- Đất Solonetz: là những đất có: i) tầng B Na trong lớp đất 40 cm trên cùng,
trong đó ESP > 15 hoặc ii) Có Na+ + Mg2+ > Ca2+ độ chua trao đổi khác (ở pH =

11


8,2) trong lớp đất 40 cm trên cùng và ESP > 15 ở trong tầng dưới nào đó trong
phạm vi từ mặt đất đến độ sâu dưới 2m.
1.1.1.3 Phân loại đất mặn theo hệ thống phân loại của Bộ nông nghiệp Mỹ
Các nhà khoa học của Phòng thí nghiệm đất mặn Hoa kỳ (Richards, 1954)
đã phân chia ra 3 loại đất mặn: đất mặn, đất kiềm, đất mặn kiềm. Vì khi ECe
trong đất mặn đạt đến giá trị 4 dS/m thì hầu hết các cây trồng đều bị giảm năng
suất đến 50% nên người ta đã đề xuất sử dụng giá trị ECe này làm tiêu chí để
phân biệt đất mặn và đất không mặn. Tương tự, khi ESP lớn hơn 15 thì các tính
chất vật lý, nhất là tính thấm nước của đất bị ảnh hưởng đáng kể nên đây cũng là

một tiêu chí để phân loại đất mặn (Bảng 5).
Bảng 5: Hệ thống phân loại đất mặn của Bộ Nông nghiệp Mỹ
Loại đất

ECe, dS/m

ESP

pH

Đất mặn

>4

<15

<8,5

Đất kiềm

<4

>15

>8,5

Đất mặn kiềm

>4

>15

>8,5

1.2.3.4 Phân loại đất mặn theo đặc trưng hình thái của đất
Đất mặn kết váng, loại đất mặn dưới lớp kết váng có lớp đất xốp trong đó

có chứa nhiều muối clorua và sunfat.
Đất mặn xốp, loại đất mặn dưới lớp kết váng có lớp đất xốp trong đó chứa
nhiều muối Na2SO4.10H2O.
Đất mặn đồng cỏ, loại đất có dấu vết Glây hoá, đồng thời có nhiều muối
cacbonat thạch cao và một số ít loại muối khác.
Đất mặn ẩm ướt, loại đất mặn có nhiều muối CaCl2 và MgCl2.
1.1.1.5 Phân loại đất mặn theo thành phần hóa học của các loại muối
Theo thành phần hóa học của các ion âm, đất mặn được phân loại như sau:
Đất mặn clorua, đất mặn clorua sunfat, đất mặn sunfat clorua, đất mặn sunfat, đất
mặn cacbonat.

12

Nếu phân chia theo thành phần hóa học của các ion dương, đất mặn được
phân thành: đất mặn natri, đất mặn natri – canxi, đất mặn canxi – natri,…
Cơ sở phân loại đất mặn như trên là tỷ lệ số của các ion của các muối trong
đất.
Theo O.A.Grabốpkaia, phân loại đất mặn có thể đưa vào tỷ lệ giữa đương
lượng Cl- và SO42- (Bảng 6).
Bảng 6: Phân loại đất mặn theo tỷ lệ đương lượng Cl- và SO42Loại đất mặn

Tỷ lệ Cl-/SO42-

Đất mặn clorua

≥4

Đất mặn clorua sunfat

1÷4

Đất mặn sunfat clorua

0,5 ÷ 1,0

Đất mặn sunfat

< 1,0

Nguyên nhân gây ra độ mặn của đất
1.2.4.1 Nguyên nhân do tự nhiên
Độ mặn là kết quả của sự tích tụ muối trong một thời gian dài, thông qua
các quá trình tự nhiên, 2 quá trình chính tác động đến độ mặn trong đất bao gồm:
- Đầu tiên là do sự phong hóa của đá gốc có chứa các muối hòa tan. Quá
trình phong hóa đã phá vỡ đá gốc và giải phóng các muối hòa tan, chủ yếu là
muối clorua của Na, Ca, Mg và 1 lượng nhỏ muối sunfat và cacbonat.
- Quá trình thứ 2 là sự lắng đọng muối (chủ yếu là NaCl) do quá trình vận

chuyển của gió hay mưa.
- Do xâm nhập mặn ở các vùng ven biển. Nước biển xâm nhập vào nội
đồng theo con sông ngoài khi thủy triều lên cao, qua các trận mưa bão vỡ đê
biển hoặc vào mùa khô khi nước ngọt ở các con sông chảy ra biển có lưu lượng
thấp, nước ngọt không đủ lực để đẩy nước mặt khi thủy triều mạnh. Nước mặn
cũng theo các mao mạch, đường nứt trong đất, đi qua các con đê biển thấm sâu
vào nội đồng. Có nơi cách xa biển tới 40 km vẫn bị ảnh hưởng của quá trình này.
Hiện tại, có nhiều hình thức để phân loại đất mặn, có thể phân loại đất mặn
theo lượng muối chứa trong đất, theo thành phần hóa học các muối chứa trong

13