XÂY DỰNG PHƯƠNG TRÌNH hồi QUI TUYẾN TÍNH để ước đoán ĐƯỜNG CONG đặc TÍNH nước của một số LOẠI đất ở ĐBSCL

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

LÊ HOÀNG NGHĨA

XÂY DỰNG PHƯƠNG TRÌNH HỒI QUI TUYẾN TÍNH
ĐỂ ƯỚC ĐOÁN ĐƯỜNG CONG ĐẶC TÍNH NƯỚC
CỦA MỘT SỐ LOẠI ĐẤT Ở ĐBSCL

Luận văn tốt nghiệp kỹ sư ngành: KHOA HỌC ĐẤT

Cần Thơ, 2012


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

LÊ HOÀNG NGHĨA

Luận văn tốt nghiệp ngành: KHOA HỌC ĐẤT

XÂY DỰNG PHƯƠNG TRÌNH HỒI QUI TUYẾN TÍNH
ĐỂ ƯỚC ĐOÁN ĐƯỜNG CONG ĐẶC TÍNH NƯỚC
CỦA MỘT SỐ LOẠI ĐẤT Ở ĐBSCL

Cán bộ hướng dẫn: ThS. Nguyễn Minh Phượng
Sinh viên thực hiện:Lê Hoàng Nghĩa
MSSV: 3084119
Lớp Khoa Học Đất K34

Cần Thơ, 2012
i


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

Đề tài “Xây dựng phương trình hồi qui tuyến tính để ước đoán đường cong đặc
tính nước của một số loại đất ở đồng bằng Sông Cửu Long” do sinh viên Lê
Hoàng Nghĩa, lớp Khoa Học Đất K34 thực hiện.
Ý kiến đánh giá của Cán bộ hướng dẫn:
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
..................................................
Cần Thơ, ngày....... tháng........ năm 2012
Cán bộ hướng dẫn

Nguyễn Minh Phượng

ii

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

Đề tài “Xây dựng phương trình hồi qui tuyến tính để ước đoán đường cong đặc
tính nước của một số loại đất ở đồng bằng Sông Cửu Long” do sinh viên Lê
Hoàng Nghĩa, lớp Khoa Học Đất K34 thực hiện.
Ý kiến đánh giá của Cán bộ phản biện:
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
..................................................
Cần Thơ, ngày....... tháng........ năm 2012
Cán bộ phản biện

iii


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

Đề tài “Xây dựng phương trình hồi qui tuyến tính để ước đoán đường cong đặc

tính nước của một số loại đất ở đồng bằng Sông Cửu Long” do sinh viên Lê
Hoàng Nghĩa, lớp Khoa Học Đất K34 thực hiện.
Ý kiến đánh giá của Hội đồng:
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
..................................................
Cần Thơ, ngày....... tháng........ năm 2012
Chủ tịch hội đồng

iv


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đề tài “Xây dựng phương trình hồi qui tuyến tính để ước đoán
đường cong đặc tính nước của một số loại đất ở đồng bằng Sông Cửu Long” là
công trình nghiên cứu khoa học của bản thân. Các số liệu, kết quả trình bày trong luận
văn này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ tài liệu nghiên cứu
nào trước đây.
Tác giả luận văn

Lê Hoàng Nghĩa

v

LỜI CẢM TẠ

Trong quá trình làm luận văn, em đã nhận được sự động viên và khích lệ của gia
đình, nhất là sự giúp đỡ nhiệt tình của các Thầy Cô và bạn bè để cho em hoàn thành
tốt đề tài.
Kính dâng: Cha mẹ lòng biết ơn sâu sắc nhất, đã hết lòng nuôi dạy và chăm sóc con.
Chân thành cảm ơn:
Cô Nguyễn Minh Phượng và Thầy Nguyễn Minh Đông đã tận tình hướng dẫn,
giúp đỡ và tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp
Các Thầy Cô trong trường Đại Học Cần Thơ, nhất là các Thầy Cô trong bộ môn
Khoa Học Đất, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng đã nhiệt tình giúp đỡ, dạy
dỗ và truyền đạt những kiến thức quí báo cho em.
Anh Nguyễn Hồng Giang, Anh Nguyễn Văn Bé Tí và Anh Lê Đình Tấn Tài đã
tận tình giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Thân gửi về các bạn lớp Khoa học Đất K34 những tình cảm thân thiết nhất.
Em chân thành cảm ơn Thầy cố vấn Ngô Ngọc Hưng, Cán bộ giảng dạy Bộ môn
Khoa học đất, Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trường Đại Học Cần Thơ
đã tận tình giúp đỡ và chỉ dẫn em trong suốt những năm đại học.
Xin chúc tất cả quý Thầy, Cô, Anh, Chị trong bộ môn Khoa Học Đất và các bạn
luôn thành công trong cuộc sống.
Lê Hoàng Nghĩa

vi


TIỂU SỬ CÁ NHÂN
Họ và tên: Lê Hoàng Nghĩa
Sinh năm 1990

Quê quán: huyện Tam Bình, tỉnh Vĩnh Long.
Họ tên cha: Lê Văn Vinh
Họ tên mẹ: Nguyễn Thị Ánh
Địa chỉ liên hệ: Ấp 4, xã Hòa Hiệp, huyện Tam Bình, tĩnh Vĩnh Long. Điện thoại liên
hệ: 0986897391
Tóm tắt quá trình học tập:
- Từ năm 1996 đến 2001 học tại Trường tiểu học Hòa Hiệp B
- Từ năm 2001 đến 2005 học tại Trường trung học cơ sơ Hòa Hiệp
- Từ năm 2005 đến 2008 học tại Trường trung học phổ thông Tam Bình
- Năm 2008 trúng tuyển vào Đại học ngành Khoa học Đất thuộc Bộ môn Khoa Học
Đất, Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ.
- Từ 2008 đến 2012 học ngành Khoa Học Đất thuộc Bộ môn Khoa Học Đất, Khoa
Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng, Trường đại Học Cần Thơ.

Cần Thơ, ngày…..tháng….. năm 2012
Ký tên

Lê Hoàng Nghĩa

vii


Lê Hoàng Nghĩa, 2012. “Xây dựng phương trình hồi qui tuyến tính để ước đoán
đường cong đặc tính nước của một số loại đất ở đồng bằng Sông Cửu Long”. Luận
văn tốt nghiệp Ngành Khoa Học Đất – 33 trang, Khoa Nông Nghiệp và Sinh học Ứng
Dụng, Trường đại học Cần Thơ. Cán bộ hướng dẫn: ThS. Nguyễn Minh Phượng.

TÓM LƯỢC
Đề tài được thực hiện trên một số nhóm đất chính của Đồng Bằng Sông Cửu
Long ở một số tỉnh:Hậu Giang, Kiên Giang, An Giang, Đồng Tháp, Trà Vinh, Vĩnh

Long, Sóc Trăng, Long An và Cần Thơ. Mục đích của đề tài để ước đoán nhanh đặc
tính giữ nước của đất thông qua một số chỉ tiêu hóa, lý đất: pH, EC, chất hữu cơ,
dung trọng, tính bền của đất, tính dẻo, sa cấu. Từ đó, sẽ giúp nghiên cứu bố trí cây
trồng phù hợp, phục vụ công tác tưới tiêu có hiệu quả kinh tế đúng với tiềm năng
giữa nước của đất. Mẫu đất được lấy trên nhiều mô hình canh tác khác nhau và phân
tích tại phòng phân tích Hóa lý đất thuộc Bộ môn Khoa học đất, Khoa Nông nghiệp
và Sinh học ứng dụng, Trường Đại Học Cần Thơ. Số liệu được xử lý bằng chương
trình thống kê SPSS 11.5, kết quả tìm được 2 dạng phương trình hồi qui như sau.
Dạng phương trình ước đoán đặc tính nước ở từng điểm cột áp nước có:
y= 0.203 +0.003.clay +0.014.cb +0.239.pl +0.001.silt

r2= 0.74

(1)

y= 0.270 +0.003.clay +0.015.cb +0.171.pl

r2=0.73

(2)

y= 0.172 +0.003.clay +0.018.cb +0.162.pl +0.014.Ph

r2=0.75

(3)

2

y= 0.149 +0.003.clay +0.018.cb +0.161.pl +0.016.Ph

r =0.77

(4)

y= 0.146 +0.003.clay +0.009.cb +0.002.silt

r2=0.62

(5)

y= 0.346 +0.003.clay -0.076.dt

r2=0.62

(6)

y= 0.116 +0.003.clay +0.006.cb -0.030.dt +0.002.silt

r2=0.68

(7)

y= 0.050 +0.003.clay +0.001.silt

r2=0.66

(8)

Dạng này có sai sô nhỏ hơn ±0.1 đạt cao 98.09%, RMSE từ 0.045 trở xuống có tính

khả dụng cao, có thể dùng ước đoán đặc tính nước của đất tương đối chính xác.
Dạng phương trình tổng quát ước đoán đặc tính nước ở tất cả các điểm cột áp có
y = 0.432 -0.097.log(h) +0.003.clay +0.008.cb +0.001.silt +0.091.pl -0.033.dt

(9)

RMSE 0.048, r2=0.82 dạng này có sai số nhỏ hơn 0.1 đạt 95.15%, có thể sử dụng cho
ước đoán và tương đối đơn giản.

viii


MỤC LỤC

Trang
Trang bìa
Ý kiến của cán bộ hướng dẫn ................................................................................ii
Ý kiến của cán bộ phản biện..................................................................................iii
Ý kiến của chủ tịnh hội đồng.................................................................................iv
Lời cam đoan ........................................................................................................v
Lời cảm tạ .............................................................................................................vi
Tiểu sử cá nhân .....................................................................................................vii
Tóm lược...............................................................................................................viii
Mục lục .................................................................................................................ix
Danh sách bảng .....................................................................................................xi
Danh sách hình......................................................................................................xii
Danh sách từ viết tắt.............................................................................................. xiii

Mở đầu
Chương 1 – Lược khảo tài liệu

1.1. Các dạng nước trong đất..............................................................................1
1.1.1. Nước liên kết hóa học..................................................................................1
1.1.2. Nước hấp phụ .............................................................................................. 1
1.1.3. Nước tự do...................................................................................................2
1.2. Các dạng ẩm độ trong đất............................................................................2
1.2.1. Ẩm độ bão hòa ............................................................................................ 2
1.2.2. Ẩm độ thủy dung.........................................................................................2
1.2.3. Ẩm độ điểm héo ..........................................................................................3
1.3. Một số tính chất hóa lý đất ảnh hưởng đến đặc tính nước .........................3
1.3.1. Nhận định chung..........................................................................................3
1.3.2. Một số tính chất hóa học đất ........................................................................4
1.3.3. Một số tính chất vật lý đất............................................................................7

ix


1.4. Đường cong đặc tính nước của đất .............................................................. 12
1.4.1. Đường cong pF............................................................................................ 12
1.4.2. Cách xác định .............................................................................................. 13
1.4.3. Ưu điểm và nhược điểm ..............................................................................15
1.5. Cơ sở lý luận ước đoán đặc tính nước .........................................................15

Chương 2 - Phương tiện và phương pháp.........................................................17
2.1 Phương tiện...................................................................................................17
2.1.1 Thời gian và địa điểm ..................................................................................17
2.1.2 Phương tiện .................................................................................................17
2.2 Phương pháp.................................................................................................18
2.2.1 Phương pháp lấy mẫu đất.............................................................................18
2.2.2 Các chỉ tiêu phân tích ..................................................................................18
2.2.3 Xử lý số liệu ................................................................................................ 19

Chương 3 – Kết quả thảo luận............................................................................20
3.1. Phương trình ước đoán đặc tính nước của đất ở từng cột áp nước tương
ứng độ sâu cm cột nước.........................................................................................20
3.2. Phương trình ước đoán đặc tính nước của đất ở tất cả các cột áp nước
tương ứng độ sâu cm cột nước...............................................................................23
3.3. So sánh hai dạng phương trình........................................................................25
3.3.1. So sánh hệ số xác định, RMSE của hai dạng phương trình...........................25
3.3.2. Đặc tính khác............................................................................................... 27
3.4. Ứng dụng phương trình hồi qui tuyến tính đa biến để khảo sát đường
cong đặc tính nước của đất ....................................................................................28
Kết luận và Kiết nghị ..........................................................................................31
Tài liệu tham khảo
Phụ chương

x


DANH SÁCH BẢNG

Bảng

1.1

Tên bảng

Quan hệ giữa dung trọng đất với thành phần cơi giới và

Trang

9

thành phần vật liệu cấu tạo ở một số loại đất
1.2

Thang đánh giá dung trọng của Katrinski của một số loại

10

đất có thành phần cơ giới từ thịt và sét
2.1

Địa điểm lấy mẫu đất tại các tỉnh Đồng Bằng Sông Cửu

17

Long ở độ sâu 0 – 30 cm.
3.1

Phương trình hồi qui tuyến tính đa biến ước lượng đường

20

cong đặc tính nước cho từng điểm của một số nhóm đất ở
Đồng Bằng Sông Cửu Long
3.2

Thông tin mẫu đất khảo sát đường cong đặc tính nước

xi

28


DANH SÁCH HÌNH

Hình

Tên hình

1.1

Ảnh hưởng của hàm lượng chất hữu cơ lên phần trăm thủy dung

Trang
7

ngoài đồng và điểm héo ở đất thịt
1.2

Lượng nước hữu hiệu có quan hệ chặt chẽ với thành phần cơ

12

giới đất
1.3

Hệ thống sandbox

13

3.1

Sự tương quan giữa đặc tính nước phân tích và đặc tính nước

22

ước đoán (a: h= -100cm, b: h= -1020cm, c: ở tám điểm)
3.2

Tương quan giữa đặc tính nước phân tích và đặc tính nước ước

25

đoán của phương trình ước đoán cho tám điểm độ sâu cm cột áp
3.3

So sánh chỉ số RMSE của các phương trình thuộc hai dạng

26

phương trình khác nhau
3.4

So sánh hệ số xác định của các phương trình thuộc hai dạng

27

phương trình khác nhau
3.5

Đường cong đặc tính nước của mẫu đất tại Hòa An, Phụng
Hiệp, Hậu Giang. a – xác định theo cách truyền thống; b – xác
định theo phương trình hồi qui cho từng điểm; c – xác định theo
phương trình hồi qui cho tất cả các điểm

xii

29


xiii


DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT

ĐBSCL: Đồng Bằng Sông Cửu Long
RMSE: Root Mean Squared Error – Trung bình bình phương sai số
cb: Phần trăm hàm lượng carbon
pl: Plastic limit – Giới hạn dẻo
si: Stability Index – Chỉ số tính bền
bd: - Dung trọng đất
ph: pH, độ chua của đất

xiv


MỞ ĐẦU

Hiện nay tình hình biến đổi khí hậu đang là mối nguy cơ cho sản xuất nông

nghiệp ở Đồng Bằng Sông Cửu Long. Mặt khác nhu cầu lương thực tăng cao, hiện
tượng thâm canh tăng vụ liên tục không chú ý đến việc cải tạo đất và bố trí cây trồng
phù hợp sẽ làm ảnh hưởng rất lớn đến sự bền vững của đất. Một số nghiên cứu gần
đây cho thấy đất canh tác nông nghiệp ở Đồng Bằng Sông Cửu Long gặp các vấn đề
về suy giảm các khả năng hóa học, lý học và sinh học trong đất làm ảnh hưởng đến
khả năng giữ nước của đất. Trong khi đó nước có vai trò rất quan trọng trong đất, có
liên quan đến một loạt các tính chất cơ lý của đất như tính dẻo, hàm lượng chất hữu cơ,
độ nén dẽ,... và khẳ năng giữ của đất. Trong khi đó nước là yếu tố của độ phì nhiêu đất,
là dung môi hòa tan chất dinh dưỡng trong đất, là thành phần của cơ thể sinh vật, và là
nhu cầu không thể thiếu được trong đất. Nước ảnh hưởng lớn đến sức sản xuất của đất,
hệ thống canh tác và năng suất cây trồng. Tuy nhiên, hiện nay tình hình thời tiết khí
hậu thường xuyên không ổn định, hệ thống thủy lợi chưa đáp ứng yêu cầu của sản
xuất, mặn xâm nhập trên các sông và diễn biến phức tạp. Do đó, đã dẫn đến tình trạng
lãng phí nước ngọt vào mùa mưa và mùa khô lại thiếu nước trầm trọng ở nhiều địa
phương.
Do đó đề tài “Xây dựng phương trình hồi qui tuyến tính để ước đoán đường
cong đặc tính nước của một số loại đất ở đồng bằng Sông Cửu Long” được thực
hiện để ước đoán nhanh đặc tính giữ nước của đất trên một số nhóm đất chính ở Đồng
Bằng sông Cửu Long thông qua một số chỉ tiêu hóa, lý đất: pH, EC, chất hữu cơ, dung
trọng, tính bền của đất, tính dẻo, sa cấu. Từ đó, sẽ giúp nghiên cứu tính toán lượng
nước hữu dụng, bố trí cây trồng phù hợp và phục vụ công tác tưới tiêu có hiệu quả
kinh tế đúng với tiềm năng giữa nước của đất.


Chương 1
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

1.1.

Các dạng nước trong đất

Theo Trần Văn Chính và ctv (2006), do đặc điểm cấu tạo, nước có thể liên kết

với các hạt đất hay ở dạng độc lập trong các khe hở. Khi xâm nhập vào đất nó chịu tác
động của nhiều lực khác nhau như lực hấp phụ, lực thẩm thấu, lực mao dẫn và trọng
lực. Bởi vậy nước được giữ lại bằng các lực khác nhau, tạo nên nhiều dạng nước trong
đất.
1.1.1. Nước liên kết hóa học
Nước cấu tạo là dạng nước tham gia vào thành phần cấu tạo của khoáng vật
dưới dạng nhóm OH-. Nước này chỉ mất đi khi nung nóng khoáng vật ở nhiệt độ cao
từ 500oC trở lên, khi đó khoáng vật bị phá hủy hoàn toàn. Nước kết tinh là dạng nước
tham gia vào sự hình thành tinh thể khoáng vật đưới dạng phân tử nước liên kết với
khoáng vật. Dưới tác dụng của nhiệt độ, các phân tử nước kết tinh không mất đi ngay
cùng một lúc mà mất dần dần theo từng bước nhảy, mỗi phân tử nước mất ở nhiệt độ
thích hợp. Khi nước kết tinh bị mất, khoáng vật không bị phá hủy nhưng một số tính
chất vật lý thay đổi. Dạng nước hóa học không di chuyển, thực vật không thể sử dụng
được dạng nước này.
Nước ở thể rắn: khi nhiệt độ dưới 0oC, nước trong các khe hở chuyển sang thể
rắn, không di chuyển được và cây trồng cũng không sử dụng được.
Nước ở thể khí (hơi nước): trong đất, hơi nước nằm trong không khí, một phần bị
các hạt đất giữ lại trên bề mặt bằng các lực hấp phụ. Hơi nước trong đất rất linh động
và có thể di chuyển được do hai nguyên nhân: Do chênh lệch áp suất nên hơi nước di
chuyển từ nơi có áp suất cao đến nơi có áp suất thấp hơn, do đó cũng di chuyển từ nơi
ẩm sang nơi khô hơn. Chính nhờ khả năng di chuyển nên có sự trao đổi tỷ lệ giữa hơi
nước giữa không khí trong đất và không khí khí quyển sát mặt đất. Hơi nước di
chuyển thụ động do gió thổi.
1.1.2. Nước hấp phụ
Nước hấp phụ là dạng nước được các hạt đất hút và giữ lại trên bề mặt của chúng
nhờ lực hấp phụ. Nước hấp phụ được chia làm 2 loại; nước hấp phụ chặt là nước được

1

giữ chặt bởi lực hấp phụ xuất hiện ở bề mặt hạt đất, nước hấp phụ hờ là nước được đất
giữ lại bên ngoài lớp nước hấp phụ chặt bằng lực phân tử định hướng và do sức hút
của các ion trên bề mặt hạt đất (lực thủy hóa)
1.1.3. Nước tự do
Là dạng nước không liên kết với đất, không bị giữ chặc bằng lực liên kết hóa học
hay lực hấp phụ. Nước này duy chuyển được do tác dụng của lực mao quản hay trọng
lực. Nước tự do được chia ra làm hai loại: Nước mao quản di chuyển trong các ống
mao quản có đường kính bé, theo các hướng khác nhau và cây trồng dễ dàng hút được
nước này. Nước trọng lực là nước ngấm sâu khi mưa, khi tưới hay từ nguồn nước khác,
dưới tác động của trọng lực và di chuyển nhanh trong các khe hở lớn và đọng lại trên
một tầng đất không thấm nước đó là nước ngầm.

1.2. Các dạng ẩm độ trong đất
1.2.1. Độ ẩm bảo hòa
Theo Chu Thị Thơm và ctv (2006), độ ẩm bão hòa còn gọi là khả năng giữ nước
tối đa của đất hay là giới hạn trên mà đất có thể chứa được. Sức hút nước của đất chứa
ở độ ẩm bão hòa gần bằng 0. Tại độ ẩm bão hòa, đối với cây trồng cạn sẽ không thích
hợp cho sự hút nước vì đất thiếu không khí, rễ ngừng hô hấp.
Theo Nguyễn Thế Đặng (1999), độ ẩm bão hòa là độ ẩm đạt được ở thời gian
tưới hay mưa to. Ở độ ẩm này nước chứa đầy trong các khe hở của đất, kể cả khe hở
mao quản và khe hở phi mao quản, lúc này bắt đầu xuất hiện nước trọng lực. Đây là
trạng thái ẩm không có lợi cho cây và vi sinh vật đất do đất ở trong tình trạng yếm khí
hoàn toàn. Tuy nhiên ở các loại đất cạn có mực nước ngầm ở sâu thì độ ẩm đồng
ruộng lớn nhất không tồn tại lâu do nước trong các khe hở lớn sẽ di chuyển nhanh
xuống dưới sâu do tác động của trọng lực.
1.2.2. Độ ẩm thủy dung
Độ ẩm này phụ thuộc rất lớn vào trạng thái cấu tạo của đất (độ hổng). Giá trị độ
ẩm này càng lớn cây trồng càng dễ dàng lấy được nước. Đây là giới hạn trên của

lượng nước hữu hiệu đối với cây trồng (Trần Văn Chính. 2006).
Tại độ ẩm đồng ruộng các khe hở lớn chứa đầy không khí còn các khe hở nhỏ thì
chứa nước. Độ ẩm đồng ruộng phụ thuộc vào kích thước của hạt đất. Kích thước của

2


hạt đất càng bé, với hàm lượng keo và chất hữu cơ cao thì khả năng chứa độ ẩm đồng
ruộng càng lớn và ngược lại. Vậy khả năng chứa ẩm đồng ruộng của đất sét lớn nhất
và đất cát là nhỏ nhất. Trị số độ ẩm đồng ruộng được sử dụng để xác định lượng nước
cần phải tưới bổ sung và lượng nước sẵn có cần được trữ lại trong đất cho cây. Tốc độ
đạt đến độ ẩm đồng ruộng đối với đất sét chậm hơn so với đất cát. Ở đất có thành phần
cơ giới nhẹ sự thấm nước nhanh hơn đất có thành phần cơ giới nặng (Chu Thị Thơm
và ctv. 2006).
1.2.3. Độ ẩm héo cây
Độ ẩm héo cây phụ thuộc vào khả năng hấp phụ của đất do đó bị chi phối bởi
thành phần và tỷ lệ các loại keo, thành phần cơ giới, hàm lượng muối tan trong đất.
Ngoài ra, mặc dù không phải là chủ yếu nhưng độ ẩm này còn phụ thuộc vào loại cây
và thời kì sinh trưởng phát triển của cây (Trần Văn Chính, 2006).
Độ ẩm héo cây lớn hay nhỏ phụ thuộc vào các loại đất, loại cây và giai đoạn sinh
trưởng của cây. Với đất có hàm lượng sét cao, chủ yếu keo monmorilonit sức giữ
nước lớn, độ ẩm héo cây rất cao có thể tới 15-20%. Trong khi đó với đất cát, độ ẩm
héo cây chỉ khoảng 5-8%. Các loại cây trồng có sức hút nước tốt, thoát nước mặt lá ít
thì có độ ẩm héo cây nhỏ và ngược lại (Nguyễn Thế Đặng và Nguyễn Thế Hùng,1999).
Độ ẩm hữu hiệu là sự chênh lệch giữa độ ẩm đồng ruộng và độ ẩm héo cây (Chu Thị
Thơm, 2006).
Ẩm độ khối lượng và ẩm độ thể tích
Ẩm độ đất khối lượng là khối lượng nước có được trong mẩu đất so với khối
lượng khô của đất.
Ẩm độ thể tích là lượng nước thể tích có được so với thể tích mẫu đất chiếm ban

đầu

1.3. Một số tính chất hóa lý đất ảnh hưởng đến đặc tính nước
1.3.1. Một số nhận định chung
Khí hậu (nhiệt độ, độ ẩm) ảnh hưởng đến sự sử dụng nước trong đất và sự bốc
hơi từ lớp đất mặt. Sa cấu đất, cấu trúc đất và hàm lượng chất hữu cơ đều có ảnh
hưởng đến sử dụng nước của cây. Sa cấu đất càng mịn thì lượng nước hữu dụng càng

3


lớn. Đất có nhiều chất hữu cơ thì số lượng nước hữu dụng trong đất cao vì chất hữu cơ
có ảnh hưởng đến sa cấu và tế khổng trong đất (Đỗ Thị Thanh Ren. 2003).
Các nhà khoa học xác định độ ẩm trong đất bằng khoảng 60 – 75% độ trữ ẩm tối
đa để có một trữ lượng không khí khoảng 15 – 35% thể tích của đất là ẩm độ thích
hợp nhất (Nguyễn Đăng Nghĩa và ctv. 2005). Đánh giá độ ẩm đất là công tác quan
trọng trong vấn đề quản lý nước tưới đồng ruộng. Xác định trình trạng ẩm độ đất
không chỉ quyết định về lượng nước cần tưới mà còn giúp quyết định khi nào tưới.
Ngoài việc tưới đúng thời gian và lượng nước sẽ giúp sử dụng nước hiệu quả hơn,
tránh cho ruộng bị ngập úng và mất đạm do nitrate bị rửa trôi khỏi tầng rễ. Tổng
lượng nước hữu dụng trong đất được xác định và tính toán thông qua lượng nước được
trữ trong đất nhờ vào các lực giữ nước của nền đất - đường cong pF (Trần Bá Linh.
2007).
1.3.2. Một số tính chất hóa học đất
Tính pH đất
Theo Nguyễn Mỹ Hoa (2009) Đây là một chỉ tiêu rất quang trọng trong việc
nghiên cứu về đất vì nó giúp cho các nhà nghiên cứu hiểu một cách khái quát về đặc
tính lý và hóa tính của đất
Sự chua hóa của đất, hiện nay người ta phân biệt hai loại chua trong đất đó là
phèn và chua. Về nguồn gốc, chúng xuất phát từ các tiến trình khác nhau: Phèn, do sự

oxi hóa các hợp chất sulphide ( FeS và FeS2 ) trong đất và Chua: do nhiều nguyên
nhân khác nhau như: mẫu chất xuất phất từ đá acid, do cây trồng, do phân bón, rửa
trôi calci, sự ô nhiễm… . Hai ion quan trọng làm chua hóa đất là H+ và Al3+, thật ra
nhôm cũng là một dạng của H+ vì trong nước Al bị thủy giải như sau:
Al3+ + H2O = Al(OH)2+ + H+
Al(OH)2+ + H2O = Al(OH)2+ + H+
Al(OH)2+ + H2O = Al(OH)30 + H+
Khi pH thấp đưa đến nồng độ Fe, Al và Mn rất cao, nhôm bị thủy phân đất
phóng thích ion H+ làm đất càng ngày càng chua hơn. (Võ Thị Gương, 2010)
Nguồn gốc H+ và OH- trong đất
Do H+ và Al3+ trao đổi trên keo đất được phóng thích ra dung dịch đất và bị thủy
phân cho ra H+ như trình bày ở trên

4


Lượng H+ không trao đổi, thí dụ như:
> FeOH2]+1/2 = > FeOH]-1/2 + H+
> AlOH2]+1/2 = > AlOH]-1/2 + H+
Các nhóm chức trên chất hữu cơ bị phân ly như:
─R--H = R- + H+
Al3+ - phức hữu cơ bị thủy giải
─R--Al3+--R = R--AlOH2+--R + H+
Các loại đất có nhiều ion kiềm như Ca2+ và Mg2+ sau đó bị thủy hóa
Carbonates và bicarbonates
HCO3+ + H2O = H2CO3 + OHTrong phần lớn các trường hợp, đất kiềm là do đất có CaCO3, CaCO3 hiện diện
trong mẫu chất xuất phát từ đá vôi.
Các yếu tố khác như:
Hoạt động của vi sinh vật
Hoạt động của rễ cây

Sự phân hủy chất hữu cơ
Bón phân
Thí dụ (NH4)2SO4 (ammonium sulphate) + 4O2→ 2HNO3 + H2SO4 + 2H2O
Sự oxi hóa các khoáng có chứa lưu huỳnh, bao gồm trong trầm tích và do nhà
máy.
Độ dẫn điện EC
Theo Võ Thị Gương, 2010. nồng độ muối trong dung dịch đất cá ảnh hưởng rất
lớn đến thế thẩm thấu và thế nước của đất nên ảnh hưởng đến sự vận chuyển nước từ
đất vào rễ cây.
Đất chứa nhiều muối hòa tan, nhất là muối sodium là nguyên nhân gây ra sự phá hủy
cấu trúc, đất bị nén dẻ. Từ đó các phần tử sét rất dễ bị phân tán và lấp đầy các khe hở
khi di chuyển xuống lớp đất bên dưới do đó làm giảm khả năng thấm nước, giảm khả
năng giữ nước và giảm độ xốp ảnh hưởng rất lớn đến việc tưới tiêu cũng như khả năng
thoát nước của đất.
Chất hữu cơ

5


Theo Trần Văn Chính (2006), toàn bộ hợp chất hữu cơ có trong đất được gọi là
chất hữu cơ của đất. Có thể chia chất hữu cơ của đất làm 2 phần: những tàn tích hữu
cơ chưa bị phân giải (rễ, thân, lá cây, xác động vật) vẫn giữ nguyên hình thể và những
chất hữu cơ đã được phân giải. Phần hữu cơ sau có thể chia thành 2 nhóm: nhóm
những hợp chất hữu cơ ngoài mùn và nhóm các hợp chất mùn.
Nhóm hữu cơ ngoài mùn gồm những hợp chất có cấu tạo đơn giản như: protide,
gluxit, lipid, lignin, tanin,…Nhóm này chỉ chiếm 10-15% chất hữu cơ phân giải nhưng
có vai trò rất quan trọng với đất và cây trồng.
Nhóm các hợp chất mùn bao gồm các hợp chất hữu cơ cao phân tử có cấu tạo
phức tạp, nhóm này chiếm 85-90% chất hữu cơ được phân giải.
Theo Nguyễn Đăng Nghĩa và ctv (2005), hợp chất mùn là yếu tố chính quyết

định nên độ phì của đất. Mùn có tác dụng kết dính các hạt đất với nhau tạo nên kết cấu
đất. Mùn làm tăng khả năng giữ nước, giữ các chất dinh dưỡng của đất, điều hòa chế
độ nhiệt và không khí của đất. Từ đó tạo điều kiện cho vi sinh vật đất phát triển và
hoạt động hữu ích cho cây trồng và đất.
Nhìn chung các tàn tích hữu cơ chứa đến 75-90% là nước. Trong thành phần
chất khô, ngoài các chất gluxit, protit, lipit, lignin, tanin, nhựa, sáp, tàn tích hữu cơ
còn chứa một lượng nhất định các nguyên tố vô cơ (Trần Văn Chính, 2006).
Vai trò của chất hữu cơ
Theo Đỗ Thị Thanh Ren và Ngô Ngọc Hưng (2004), chất hữu cơ ảnh hưởng đến
các tiến trình vật lý đất như:
Cải thiện cấu trúc đất: ảnh hưởng trực tiếp do chất mùn trong phân hữu cơ có tác
dụng gắn kết các hạt keo nhỏ lại với nhau tạo nên cấu trúc bền vững, làm cải thiện độ
xốp của đất, hạn chế sự rửa trôi, xói mòn đất, làm cho cây hút các ion dinh dưỡng dễ
dàng hơn. Ảnh hưởng gián tiếp do sự hoạt động của vi sinh vật, làm cho cấu trúc đất
trở nên tốt hơn.
Làm gia tăng nhiệt độ đất: do mùn có màu sẫm, làm gia tăng sự hấp thu nhiệt
của đất
Theo Võ Thị Gương (2010), chất hữu cơ còn có tác dụng:
Tăng hàm lượng chất hữu cơ trong đất giúp tăng độ xốp của đất, giảm dung
trọng đất.

6


Gia tăng khả năng giữ nước của đất: sự liên kết nước với chất hữu cơ. Tốc độ
thấm nước cũng cao hơn do đó làm giảm sự mất nước do chảy tràn và lượng nước
thấm vào đất cao hơn. Khả năng giữ nước của đất đặc biệt trên đất cát được gia tăng
khi có bón thêm chất hữu cơ.
Cải thiện độ thoáng khí của đất, chất hữu cơ có thể ảnh hưởng đến hàm lượng O2
trong rễ qua ảnh hưởng đến độ xốp và kích cỡ các nhóm hạt đất.

Theo Brady et al. (1996) khả năng giữ nước của chất hữu cơ rất cao trong điều
kiện thủy dung ngoài đồng. Chất hữu cơ đã giúp ổn định cấu trúc của đất và làm
tăng tổng thể tích cũng như kích thước các tế khổng trong đất. Điều này làm tăng
lượng nước xâm nhập vào đất cũng như lượng nước trong đất có thể giữ mà đồng thời
làm tăng lượng nước tại điểm héo.

Hàm lượng nước trong đất m3/m3

0.50

0.40

Thủy dung ngoài đồng

0.30

0.20
Điểm héo

0.10

0

1

2

3

4

5

6

7

% chất hữu cơ trong đất

Hình 1.1. Ảnh hưởng của hàm lượng chất hữu cơ lên phần trăm thủy dung ngoài đồng và điểm héo ở
đất thịt (Nguồn: LVTN Phan Thị Ngọc Yến, năm 2011)

1.3.3. Một số tính chất vật lý đất
Sa cấu đất
Theo Nguyễn Mỹ Hoa, đất có thành phần cơ giới khác nhau sẽ có những tính
chất khác nhau về lý học hóa học. Nguyên nhân là do chúng có thành phần khoáng và
hóa học khác nhau, tính chất vật lý, lý hóa khác nhau: trương nở, giữ nước, thẩm thấu,
tính dẻo, tính hấp phụ
7


Sỏi cấp hạt có kích thước đạt 3mm đến 2mm, thẩm thấu quá lớn, không có khả
năng dẫn nước theo mao dẫn, sức chứa ẩm thấp nhỏ hơn 3%.
Cát cấp hạt có kích thước đạt 2mm đến 0.05mm và bụi khô kích thước 0.05mm
đến 0.01mm, thẩm thấu cao, không trương nở, không dẻo, có khả năng dẫn nước theo
mao dẫn và khả năng giữ ẩm nhưng không đáng kể.
Thịt trung bình cấp hạt có kích thước 0.05mm đến 0.01mm, có tính dẻo, dính, độ
phân tán, có khả năng giữ nước, tính thấm kém, hầu như chưa tham gia vào quá trình
hấp phụ trao đổi.
Thịt nặng cấp hạt có kích thước 0.005mm đến 0.001mm, tính phân tán cao,

thành phần cơ giới gồm có khoáng thứ sinh và nguyên sinh, có tính hấp phụ trao đổi
cao, chứa nhiều chất mùn, có khả năng tạo cấu trúc đất. Nếu nằm ở dạng phân tán thì
sẽ làm cho đất có tính thẩm thấu kém, trương nở cao, dẻo, kết cấu chặt.
Sét cấp hạt có kích thước nhỏ hơn 0.001mm, chủ yếu là các khoáng thứ sinh có
tính phân tán cao, là thành phần chính trong hấp phụ trao đổi.
Đất sét khó thắm nước nhưng giữ nước tốt, có nhiều keo nên về cơ bản có dung
tích hấp thụ lớn , giữ nước và phân tốt ít bị rữa trôi. (Nguyễn Thê Đặng, 1999). Điện
tích âm của khoáng sét kaolinie gây ra do sự phân ly ion H+ trong các nhóm hydroxyl
ngoài cũng có lớp bát diện. Sự phân ly này tùy thuộc vào pH do đó kaolinie được gọi
là khoáng có điện tích thay đổi (Tần Kim Tính, 2003)
Khi hàm lượng sét hay thịt trong đất tăng lên thì tính chất của đất cũng được cải
thiện. Thông thường chúng trở nên phì nhiêu hơn, chứa nhiều chất hữu cơ hơn, khả
năng hấp phụ và tính đệm cũng tăng lên. Chúng có thể giữ nước tốt hơn, khả năng
thẩm thấu giảm.
Dung trọng đất
Theo Nguyễn Thế Đặng (1999). Dung trọng phụ thuộc vào thành phần khoáng
vật của đất, hàm lượng chất hữu cơ, tổng lượng khe hở trong đất. Các loại đất có dung
trọng thấp thường là những loại đất có kết cấu tốt, hàm lượng mùn cao. Do đó những
loại đất này cũng sẽ có chế độ nước, nhiệt, không khí và dinh dưỡng phù hợp cho cây
trồng sinh trưởng và phát triển.
Dung trọng của đất còn phụ thuộc vào cấp hạt cơ giới, độ chặt và kết cấu của đất.
Các loại đất tơi xốp, giàu chất hữu cơ và mùn thường có dung trọng nhỏ và ngược lại

8


những loại đất chặt, bí, kém tơi xốp và nghèo chất hữu cơ thường có dung trọng lớn
(Trần Văn Chính. 2006).
Bảng 1.1. Quan hệ giữa dung trọng đất với thành phần cơ giới và thành phần vật liệu cấu tạo ở
một số loại đất. (Nguồn: Giáo trình Thổ nhưỡng học (Trần Văn Chính, 2006))

Thành phần cơ giới đất Dung trọng

Thành phần vật liệu cấu tạo đất

Dung trọng

Cát

1,55

Tro núi lửa

0,85

Thịt pha cát

1,40

Vật liệu hữu cơ

0,5- 0,6

Cát mịn

1,30

Tảo cát

0,6- 0,9

Đất thịt

1,20

Can xít mềm, xốp

1,6

Đất thịt mịn

1,15

Than bùn

0,5

Đất thịt pha sét

1,10

Sét

1,05*

Sét vón cục

1,00

Về ý nghĩa, dung trọng của đất được sử dụng trong việc tính độ xốp của đất, tính

khối lượng đất canh tác trên 1 ha để xác định trữ lượng các chất dinh dưỡng, lượng vội
cần bón cho đất hay trữ lượng nước có trong đất. (Trần Văn Chính.2006).
Dung trọng có liên quan đến sự giữ nước, trao đổi không khí, phát triển của bộ rễ,
các tiến trình sinh học. Phản ảnh sự suy thoái của đất như: độ nén dẽ, tính thấm, khả
năng giữ nước của đất và cùng với các thông số quan trọng khác đánh giá sự bạc màu
đất. Trên cùng một thể tích đất có nhiều tế khổng sẽ có dung trọng thấp hơn đất có ít
tế khổng. (Nguyễn Mỹ Hoa và ctv. 2009)

9