Ứng dụng công nghệ gis và hệ thống phân loại đồ phì tự nhiên fcc thành lập bản đồ độ phì tiềm năng đất trồng lúa tỉnh thái bình
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.33 MB, 91 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT
_____________________________________
VŨ THỊ THI
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS VÀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI ĐỘ PHÌ TỰ
NHIÊN FCC THÀNH LẬP BẢN ĐỒ ĐỘ PHÌ TIỀM NĂNG ĐẤT TRỒNG
LÚA TỈNH THÁI BÌNH
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
HÀ NỘI - 2015
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT
________________________________________
VŨ THỊ THI
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS VÀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI ĐỘ PHÌ TỰ
NHIÊN FCC THÀNH LẬP BẢN ĐỒ ĐỘ PHÌ TIỀM NĂNG ĐẤT TRỒNG
LÚA TỈNH THÁI BÌNH
Ngành:
Bản đồ viễn thám và hệ thông tin địa lý
Mã số:
60440214
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. LƢU THẾ ANH
HÀ NỘI - 2015
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng đây là công trình nghiên cứu của riêng tơi. Các số
liệu, kết quả trình bày trong luận văn là chính xác, trung thực và chƣa từng đƣợc ai
công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Hà Nội, ngày 20 tháng 04 năm 2015
Tác giả luận văn
Vũ Thị Thi
ii
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .............................................................................................................................. 1
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI............................................................................ 1
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU...................................................................................... 2
3. PHẠM VI VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU .......................................................... 2
4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................................ 3
5. KẾT QUẢ VÀ Ý NGHĨA CỦA LUẬN VĂN ....................................................... 4
5.1. Kết quả của luận văn .......................................................................................... 4
5.2. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn............................................................. 4
6. CẤU TRÚC LUẬN VĂN ......................................................................................... 5
CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN NGHIÊN CỨU ............................ 6
1.1. NHỮNG VẤN ĐỀ LÝ LUẬN CHUNG.............................................................. 6
1.1.1. Khái niệm và phân loại độ phì của đất.......................................................... 6
1.1.2. Các yếu tố ảnh hƣởng đến độ phì nhiêu của đất .......................................... 8
1.2. GIỚI THIỆU HỆ THỐNG PHÂN LOẠI ĐỘ PHÌ TỰ NHIÊN FCC ............20
1.3. QUY TRÌNH THÀNH LẬP BẢN ĐỒ ĐỘ PHÌ TIỀM NĂNG ĐẤT BẰNG
HỆ THỐNG PHÂN LOẠI ĐỘ PHÌ FCC TRONG GIS..........................................26
1.3.1. Cấu trúc và chức năng của GIS ...................................................................26
1.3.2. Vai trò của GIS trong thành lập bản đồ chuyên đề ...................................28
1.3.3. Quy trình kỹ thuật thành lập bản đồ độ phì tiềm năng đất bằng hệ thống
phân loại độ phì FCC ...............................................................................................29
CHƢƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI NGUYÊN ĐẤT VÀ TÌNH HÌNH CANH TÁC
LÚA Ở TỈNH THÁI BÌNH ..............................................................................................30
iii
2.1. MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA TỈNH THÁI BÌNH .............................30
2.1.1. Vị trí địa lý .....................................................................................................30
2.1.2. Đặc điểm chung về điều kiện tự nhiên .......................................................32
2.1.3. Một số tài nguyên thiên nhiên chính ...........................................................34
2.1.4. Khái qt tình hình kinh tế - xã hội tỉnh Thái Bình ..................................37
2.2. TÀI NGUYÊN ĐẤT TỈNH THÁI BÌNH ..........................................................40
2.2.1. Q trình hình thành đất tỉnh Thái Bình .....................................................40
2.2.2. Hệ thống phân loại đất tỉnh Thái Bình........................................................41
2.2.3. Đặc điểm các loại đất tỉnh Thái Bình..........................................................42
2.3. HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT VÀ TÌNH HÌNH CANH TÁC LÚA TỈNH
THÁI BÌNH ...................................................................................................................59
2.3.1. Hiện trạng sử dụng đất tỉnh Thái Bình .......................................................59
2.3.2. Tình hình sản xuất lúa tỉnh Thái Bình ........................................................60
2.3.3. Một số khó khăn và thách thức trong canh tác lúa tỉnh Thái Bình..........63
CHƢƠNG 3 THÀNH LẬP BẢN ĐỒ ĐỘ PHÌ TIỀM NĂNG ĐẤT TRỒNG LÚA
TỈNH THÁI BÌNH BẰNG HỆ THỐNG PHÂN LOẠI ĐỘ PHÌ FCC.......................65
3.1. CHUYỂN ĐỔI PHÂN LOẠI ĐẤT PHÁT SINH SANG HỆ THỐNG PHÂN
LOẠI ĐẤT CỦA FAO-UNESCO..............................................................................65
3.2. ỨNG DỤNG GIS XÁC ĐỊNH CÁC LOẠI ĐẤT ĐANG TRỒNG LÚA Ở
TỈNH THÁI BÌNH .......................................................................................................68
3.3. TẦNG CHẨN ĐỐN VÀ DẤU HIỆU CHẨN ĐỐN LÀM CƠ SỞ PHÂN
LOẠI ĐỘ PHÌ THEO FCC .........................................................................................69
3.3.1. Các tầng chẩn đốn .......................................................................................69
3.3.2. Các đặc tính chẩn đoán .................................................................................70
iv
3.4. XÁC ĐỊNH CÁC ĐIỀU KIỆN BỔ SUNG LIÊN QUAN ĐẾN ĐỘ PHÌ ĐẤT
THEO HỆ THỐNG PHÂN LOẠI FCC.....................................................................71
3.4.1. Các yếu tố hạn chế độ phì theo hệ thống phân loại FCC .........................71
3.4.2. Đề xuất hệ thống FCC cho phân loại độ phì đất trồng lúa tỉnh Thái Bình72
3.5. KẾT QUẢ PHÂN LOẠI ĐỘ PHÌ TIỀM NĂNG ĐẤT TRỒNG LÚA TỈNH
THÁI BÌNH ...................................................................................................................74
3.5.1. Loại độ phì cao ..............................................................................................75
3.5.2. Loại độ phì trung bình...................................................................................75
3.5.3. Loại độ phì thấp .............................................................................................75
3.5.4. Loại độ phì rất thấp .......................................................................................75
3.6. MỘT SỐ ĐỀ XUẤT ĐỊNH HƢỚNG CANH TÁC LÚA BỀN VỮNG TỈNH
THÁI BÌNH TRÊN CƠ SỞ KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ ĐỘ PHÌ TIỀM NĂNG......78
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................80
v
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Quy trình thành lập bản đồ độ phì tiềm năng đất bằng hệ thống phân loại
độ phì FCC ........................................................................................................................ 29
Hình 2.1. Bản đồ hành chính tỉnh Thái Bình ................................................................ 31
Hình 2.2. Bản đồ đất tỉnh Thái Bình theo hệ thống phân loại phát sinh của Việt Nam
............................................................................................................................................. 58
Hình 2.3. Bản đồ hiện trạng đất lúa năm 2013 tỉnh Thái Bình ................................... 62
Hình 3.1. Bản đồ đất tỉnh Thái Bình theo hệ thống phân loại của FAO-UNESCO. 67
Hình 3.2. Quy trình thành lập bản đồ đất vùng trồng lúa tỉnh Thái Bình.................. 68
Hình 3.3. Bản đồ độ phì tiềm năng đất trồng lúa tỉnh Thái Bình ............................... 76
vi
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Kích thƣớc của các loại cấu trúc (mm) ........................................................ 10
Bảng 1.2: Dung trọng của các loại đất có thành phần cơ giới khác nhau ................. 11
Bảng 1.3: Đánh giá độ xốp của đất ................................................................................ 12
Bảng 1.4: Đánh giá độ xốp của đất ................................................................................ 12
Bảng 1.5: Đặc điểm vật lý nƣớc của đất có thành phần cơ giới khác nhau .............. 13
Bảng 1.6: Đánh giá khả năng cung cấp nhiệt của đất .................................................. 13
Bảng 1.7: Xếp loại phản ứng của đất (Theo pH H2O tỷ lệ chiết đất : nƣớc = 1 : 2,5) 14
Bảng 1.8: Hàm lƣợng chất hữu cơ tổng số và nitơ tổng số trong đất ........................ 16
Bảng 1.9: Hàm lƣợng lân tổng số trong đất .................................................................. 16
Bảng 1.10: Hàm lƣợng đạm thủy phân trong đất ......................................................... 17
Bảng 1.11: Hàm lƣợng nitrat trong đ ất .......................................................................... 17
Bảng 1.12: Hàm lƣợng lân dễ tiêu trong đất đƣợc chiết rút bằng các dụng cụ khác
nhau .................................................................................................................................... 18
Bảng 1.13: Hàm lƣợng kali dễ tiêu trong đất ................................................................ 18
Bảng 1.14: Hàm lƣợng cation trao đổi trong đất (lđl/100 g đất) ................................ 19
Bảng 1.15: Hàm lƣợng Cu và Zn dễ tiêu trong đ ất (mg/kg) ....................................... 19
Bảng 1.16: Đánh giá CEC và độ no bazơ của đất ........................................................ 20
Bảng 2.1: Lƣợng nƣớc mƣa trung bình qua các năm................................................... 33
Bảng 2.2: Phân loại đất tỉnh Thái Bình tỷ lệ 1:50.000................................................. 41
Bảng 2.3: Kết quả phân tích phẫu diện TB11 ............................................................... 44
Bảng 2.4: Kết quả phân tích phẫu diện TB6 ................................................................. 45
Bảng 2.5: Kết quả phân tích phẫu diện TB9 ................................................................. 46
vii
Bảng 2.6: Kết quả phân tích phẫu diện TB13 ............................................................... 47
Bảng 2.7: Kết quả phân tích phẫu diện TB2 ................................................................. 50
Bảng 2.8: Kết quả phân tích phẫu diện TB8 ................................................................. 51
Bảng 2.9: Kết quả phân tích một số tính chất lý học và hóa học của một số loại đất
tỉnh Thái Bình ................................................................................................................... 56
Bảng 2.10: Bảng hiện trạng sử dụng đất tỉnh Thái Bình ............................................. 59
Bảng 2.11: Diện tích, năng suất và sản lƣợng lúa tỉnh Thái Bình giai đoạn 2009 2013 .................................................................................................................................... 60
Bảng 3.1: Kết quả chuyển đổi tƣơng đƣơng các loại đất tỉnh Thái Bình sang hệ
thống phân loại đất theo FAO-UNESCO ...................................................................... 65
Bảng 3.2: Các đơn vị đất có trong diện tích trồng lúa ................................................. 69
Bảng 3.4: Thang điểm đánh giá độ phì tiềm năng của hệ thống FCC ....................... 73
Bảng 3.5 Tổng điểm của các yếu tố hạn chế độ phì có trong đất trồng lúa tỉnh Thái
Bình .................................................................................................................................... 74
Bảng 3.6: Kết quả phân loại độ phì đất trồng lúa tỉnh Thái Bình............................... 77
viii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
GIS
Hệ thống thông tin địa lý
FCC
Fertility Capacity Classification - (Hệ thống phân loại độ phì)
WTO
World Trade Organization - (Tổ chức thƣơng mại Thế giới)
PRA
Participatory Rural Appraisal - (Phƣơng pháp đánh giá của ngƣời dân)
FAO
Food and Agriculture Organization (Tổ chức Liên Hiệp Quốc về lƣơng
thực và nông nghiệp)
1
MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ
thuật, công nghệ tin học đã không ngừng phát triển hội nhập vào xu thế của thời đại.
Cũng từ đó, cơng nghệ tin học phát huy thế mạnh và đƣợc ứng dụng rộng rãi trong
nhiều lĩnh vực của đời sống.
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin, Hệ thống thông tin
địa lý (GIS) đã đƣợc ứng dụng có hiệu quả trong nhiều lĩnh vực khoa học và kinh tế
- xã hội. GIS cung cấp các giải pháp thu thập, lƣu trữ, cập nhật, phân tích và xử lý
thơng tin địa lý nhằm hỗ trợ ra quyết định cho công tác quy hoạch, quản lý tài
nguyên và bảo vệ môi trƣờng. Trong lĩnh vực quản lý tài nguyên thiên nhiên nói
chung, quản lý và đánh giá tài nguyên đất nói riêng, GIS đang đƣợc ứng dụng rộng
rãi và đã chứng tỏ đƣợc những ƣu thế nổi bật so với các phƣơng pháp truyền thống.
Đất đai là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá, là thành phần quan trọng hàng
đầu của môi trƣờng sống. Trong sản xuất nông - lâm nghiệp, đất vừa là đối tƣợng
lao động, vừa là tƣ liệu sản xuất không thể thay thế đƣợc. Do vậy, trong sản xuất
nông nghiệp, công tác đánh giá chất lƣợng đất thông qua các đặc trƣng độ phì nhiêu
rất đƣợc quan tâm nhằm đề ra những giải pháp sử dụng đất hợp lý và quản lý dinh
dƣỡng cây trồng trên mỗi vùng lãnh thổ nhất định.
Thái Bình là tỉnh trọng điểm trồng lúa của Đồng bằng Sơng Hồng, với diện
tích cấy lúa 2 vụ khoảng 161.800 ha; năng suất lúa bình quân những năm gần đây
đạt 65,12 tạ/ha, sản lƣợng thóc đạt trên 1 triệu tấn/năm. Diện tích lúa chiếm trên
10% tổng diện tích các tỉnh đồng bằng Sơng Hồng, nhƣng sản lƣợng thóc chiếm
trên 22%. Thái Bình có cơ sở hạ tầng phát triển, hệ thống thuỷ lợi và đất đai đảm
bảo đáp ứng yêu cầu thâm canh lúa và các cây trồng khác.
Những năm gần đây, áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật năng suất và chất
lƣợng sản phẩm đƣợc tăng lên rõ rệt, trong đó có vai trị sản xuất giống lúa. Song
thực tiễn sản xuất nơng nghiệp cho thấy, ngồi yếu tố giống, phân bón thì độ phì
nhiêu của đất cũng đóng vai trị quyết định đến năng suất của cây trồng. Sự khai
2
thác tiềm năng đất đai ở Tỉnh Thái Bình đang diễn ra rất mạnh liệt qua thâm canh
tăng vụ, đã làm thay đổi rất nhiều các đặc tính độ phì nhiêu của đất, đẩy nhanh các
tiến trình suy thối đất, làm cạn kiệt nguồn dinh dƣỡng cung cấp cho cây trồng.
Muốn phát triển sản xuất có hiệu quả, ngƣời nơng dân cũng nhƣ nhà quản lý phải
hiểu rõ thực trạng độ phì của đất canh tác, xác định đƣợc các yếu tố trở ngại đối với
cây trồng. Từ đó, đƣa ra các biện pháp canh tác hợp lý, áp dụng các cơng thức bón
phân hiệu quả nhằm duy trì và nâng cao độ phì của đất.
Để quản lý và sử dụng tài nguyên đất hiệu quả trên quan điểm phát triển bền
vững, việc nghiên cứu đánh giá độ phì tự nhiên của đất chuyên trồng lúa tỉnh Thái
Bình bằng hệ thống phân loại độ phì tiềm năng (Fertility Capacity Classification FCC) với sự hỗ trợ của công nghệ GIS là yêu cầu cần thiết về khoa học và có ý
nghĩa thực tiễn cao. Vì vậy, học viên lựa chọn đề tài luận văn “Ứng dụng công
nghệ GIS và hệ thống phân loại độ phì tự nhiên FCC thành lập bản đồ độ phì
tiềm năng đất trồng lúa tỉnh Thái Bình”.
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
- Thành lập đƣợc bản đồ độ phì tự nhiên đất trồng lúa tỉnh Thái Bình tỷ lệ
1:50 000 bằng hệ thống phân loại độ phì tiềm năng FCC và công nghệ GIS.
- Bƣớc đầu đề xuất một số giải pháp canh tác lúa bền vững tỉnh Thái Bình
trên cơ sở kết quả đánh giá và phân loại độ phì tự nhiên.
3. PHẠM VI VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
a) Phạm vi nghiên cứu:
- Phạm vi lãnh thổ nghiên cứu: Đề tài nghiên cứu trong lãnh thổ tỉnh Thái
Bình với diện tích tự nhiên khoảng 153.842 ha; trong đó, tập trung vào diện tích đất
trồng lúa của tỉnh khoảng trên 80.000 ha.
- Phạm vi khoa học: Luận văn tập trung vào nghiên cứu các tầng chẩn đoán,
dấu hiệu chẩn đốn và các yếu tố hạn chế độ phì tự nhiên của đất tỉnh Thái Bình. Từ
đó ứng dụng cơng nghệ GIS và hệ thống phân loại độ phì tự nhiên FCC thành lập
bản đồ độ phì tiềm năng đất trồng lúa tỉnh Thái Bình tỷ lệ 1:50.000.
3
b) Nhiệm vụ nghiên cứu:
- Tổng quan có chọn lọc các cơng trình nghiên cứu có liên quan đến vấn đề
nghiên cứu; cơ sở lý luận trong đánh giá và phân loại độ phì tự nhiên của đất.
- Tìm hiểu cấu trúc và ứng dụng GIS; hệ thống phân loại độ phì tiềm năng
FCC, xây dựng quy trình đánh giá và thành lập bản đồ độ phì tự nhiên.
- Nghiên cứu các điều kiện hình thành đất, tình hình sản xuất lúa, các tầng
chẩn đốn, đặc tính chẩn đốn và vật liệu chẩn đoán trong mối liên hệ với đặc tính
độ phì FCC.
- Ứng dụng cơng nghệ GIS bản đồ độ phì tự nhiên đất trồng lúa tỉnh Thái
Bình tỷ lệ 1:50.000.
- Bƣớc đầu đề xuất một số giải pháp canh tác lúa bền vững tỉnh Thái Bình
trên cơ sở kết quả phân loại độ phì tự nhiên.
4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Phương pháp thu thập và kế thừa: Đề tài đã thu thập và kế thừa các tài
liệu, số liệu và các kết quả nghiên cứu có liên quan. Trong đó, luận văn đã kế thừa
kết quả điều tra, bổ sung chỉnh lý bản đồ đất tỉnh Thái Bình tỷ lệ 1:50 000 do Viện
Quy hoạch và Thiết kế nông nghiệp thực hiện năm 2004 - 2005.
Đề tài đã kế thừa bộ kết quả phân tích 13 phẫu diện đất đại diện cho các loại
đất và loại hình sử dụng đất chính khu vực nghiên cứu tỉnh Thái Bình do Viện Quy
hoạch và Thiết kế nông nghiệp thực hiện.
- Phương pháp bản đồ và GIS: Song song với các phƣơng pháp nghiên cứu
truyền thống trong khoa học địa lý, phƣơng pháp bản đồ và GIS đƣợc sử dụng rộng
rãi và mang lại hiệu quả cao trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu chuyên ngành. Hệ
thông tin địa lý (GIS), đặc biệt trong phân tích thơng tin khơng gian và dữ liệu
thuộc tính nhằm trả lời nhanh các bài tốn đánh giá tổng hợp. Trong phạm vi của đề
tài, phƣơng pháp GIS đƣợc sử dụng để tích hợp các lớp chuyên đề tƣơng ứng với
từng yếu tố giới hạn độ phì bằng bài toán cộng điểm để thành lập bản đồ phân cấp
độ phì đất canh tác lúa tỉnh Thái Bình theo 4 cấp:
4
- Độ phì cao;
- Độ phì trung bình;
- Độ phì thấp;
- Độ phì rất thấp;
- Phương pháp chuyên gia: Các kiến thức và kinh nghiệm của các chuyên
gia về các lĩnh vực nơng hóa thổ nhƣỡng đã đƣợc vận dụng và đóng góp những ý
kiến có giá trị thơng qua trao đổi và tham vấn trực tiếp trong quá trình thực hiện đề
tài luận văn.
- Phương pháp so sánh và chuyển đổi tương đương: Trên cơ sở kết quả
phân loại đất của tỉnh Thái Bình theo hệ thống phân loại đất phát sinh của Việt
Nam, đề tài tiến hành chuyển đổi tƣơng đƣơng sang hệ thống phân loại định lƣợng
của FAO-UNESCO.
Những kết quả phân tích các mẫu đất, các dấu hiệu và tầng chẩn đoán trong
kết quả phân loại đất tỉnh Thái Bình trên bản đồ đất 1:50.000 theo hệ thống phân
loại FAO-UNESCO/WBR đƣợc so sánh với các yếu tố giới hạn độ phì của hệ thống
phân loại độ phì tiềm năng FCC. Từ đó, đã tiến hành cho điểm trong thang đánh giá
tƣơng ứng của mỗi yếu tố giới hạn độ phì đất.
5. KẾT QUẢ VÀ Ý NGHĨA CỦA LUẬN VĂN
5.1. Kết quả của luận văn
- Đề tài đã xác định đƣợc các tầng chẩn đoán, dấu hiệu chẩn đốn và các yếu
tố hạn chế độ phì tiềm năng của đất khu vực tỉnh Thái Bình.
- Đã thành lập đƣợc bản đồ độ phì tiềm năng đất trồng lúa tỉnh Thái Bình tỷ
lệ 1:50.000 bằng hệ thống phân loại độ phì tự nhiên FCC
5.2. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
a) Ý nghĩa khoa học:
5
Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần hồn thiện phƣơng pháp luận cũng
nhƣ quy trình nghiên cứu đánh giá độ phì tiềm năng của đất với sự hỗ trợ của công
nghệ GIS kết hợp với hệ thống phân loại độ phì tự nhiên FCC.
b) Ý nghĩa thực tiễn:
Kết quả nghiên cứu đã đánh giá đƣợc độ phì tiềm năng đất trồng lúa tỉnh
Thái Bình ở tỷ lệ 1:50.000 với 5 cấp phục vụ cho công tác quản lý dinh dƣỡng cây
trồng và sử dụng hợp lý tài nguyên đất trong canh tác lúa. Từ đó, quy hoạch lại
đƣợc các vùng trồng lúa có độ phì cao và đƣa ra định hƣớng quy hoạch sử dụng đất
đai chính xác và phù hợp thực tế.
6. CẤU TRÚC LUẬN VĂN
Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, cấu trúc luận văn gồm có 3
chƣơng chính, đƣợc trình bày trong 74 trang đánh máy khổ A4, 7 hình và 33 bảng.
Qua đây, tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn sâu sắc tới Bộ môn Bản đồ - Khoa Trắc
địa - Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất, các thầy cô giảng dạy trong chƣơng trình đào
tạo Cao học chuyên ngành Bản đồ, Viễn thám và Hệ thông tin địa lý đã dạy dỗ tận
tâm cho tơi trong q trình học tập.
Xin trân thành cảm ơn TS. Lƣu Thế Anh, Viện Địa lý - Viện Hàn Lâm Khoa
học Công nghệ Việt Nam đã tận tình chỉ bảo và hƣớng dẫn tơi trong suốt quá trình
nghiên cứu và thực hiện luận văn. Luận văn đã sử dụng các tƣ liệu và một số kết
quả nghiên cứu của Đề tài độc lập hợp tác với địa phƣơng cấp Viện Hàn lâm Khoa
học và Công nghệ Việt Nam "Nghiên cứu phân vùng chức năng sinh thái làm cơ sở
phục vụ phát triển bền vững kinh tế - xã hội và chủ động thích ứng với biến đổi khí
hậu tỉnh Thái Bình", mã số VAST.NĐP.02/15-16 do Viện Địa lý chủ trì thực hiện.
Và cuối cùng tơi dành lời cảm ơn vô cùng sâu sắc tới gia đình tơi, những
ngƣời bạn đã đứng sau cổ vũ động viên tinh thần cho tôi.
6
CHƢƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN NGHIÊN CỨU
1.1. NHỮNG VẤN ĐỀ LÝ LUẬN CHUNG
1.1.1. Khái niệm và phân loại độ phì của đất
a) Khái niệm về độ phì của đất:
Khái niệm về độ phì nhiêu đất đã đƣợc biết từ lâu, nhƣng trƣớc đây ngƣời ta
đánh giá chất lƣợng đất chủ yếu dựa vào kinh nghiệm khi quan sát màu sắc đất, khả
năng tạo ra sản phẩm, năng suất cây trồng,.... Sau khi ngành khoa học đất ra đời thì
khái niệm về độ phì mới đƣợc nhìn nhận một cách đúng đắn, có khoa học.
Sự phát triển của học thuyết độ phì nhiêu đất gắn liền với tên tuổi của Nhà
khoa học đất ngƣời Nga là Viliam V.R. (1970). Ơng đã nghiên cứu chi tiết sự hình
thành và phát triển của độ phì nhiêu trong quá trình hình thành đất tự nhiên, các
điều kiện xuất hiện độ phì nhiêu trong sự phụ thuộc vào một số đặc tính của đất,
cũng nhƣ đã hình thành các luận điểm cơ bản về nguyên tắc chung nâng cao độ phì
nhiêu đất và sử dụng nó trong sản xuất nơng nghiệp. Theo đó, độ phì của đất khả
năng của đất có thể cung cấp cho những nhu cầu của thực vật về các chất dinh
dƣỡng khống, nƣớc và khơng khí để tạo ra một năng suất sinh học nhất định nào
đó về gỗ, lá, quả, hạt, và củ, nhằm phục vụ cho các nhu cầu của cuộc sống con
ngƣời [22].
Hội Thổ nhƣỡng học của Viện Hàn lâm Khoa học Liên bang Nga đã định
nghĩa: độ phì của đất là tổ hợp những tính chất của đất đảm bảo cho năng suất cây
trồng (theo Lê Thái Bạt và Tôn Thất Chiểu, 1999) [3].
Độ phì nhiêu của đất có thể đƣợc hiểu là khả năng của đất thỏa mãn các nhu
cầu của cây về các nguyên tố dinh dƣỡng, nƣớc, đảm bảo cho hệ thống rễ của chúng
có đầy đủ khơng khí, nhiệt và mơi trƣờng lý hóa học thuận lợi cho sinh trƣởng và
phát triển bình thƣờng.
Độ phì nhiêu là đặc tính chất lƣợng cơ bản của đất phân biệt nó với đá. Khái
niệm đất và độ phì nhiêu gắn bó chặt chẽ với nhau. Độ phì nhiêu là kết quả từ sự
phát triển của quá trình hình thành đất cũng nhƣ quá trình canh tác khi sử dụng đất
7
vào mục đích sản xuất nơng nghiệp.
Nhƣ vậy, khái niệm về độ phì là một khái niệm hết sức phức tạp và mang
tính chất tƣơng đối. Độ phì chỉ mới là khả năng của đất, khả năng này phụ thuộc
vào nhiều yếu tố nhƣ: loại cây trồng, khả năng sử dụng đất của con ngƣời và điều
kiện ngoại cảnh,... Ngoài ra, độ phì nhiêu của đất nơng nghiệp cịn phụ thuộc vào
trình độ khoa học kỹ thuật và chế độ chính trị - xã hội.
Tóm lại, độ phì nhiêu là tính chất rất phức tạp của đất, nó chịu tác động của
tổng hợp của nhiều yếu tố tự nhiên và nhân tạo, trong đó các điều kiện hình thành
đất (địa hình, địa chất, khí hậu, thủy văn, thực vật và tác động của con ngƣời) đóng
vai trị là nền tảng.
b) Phân loại độ phì của đất:
Khi nghiên cứu địa tơ trong nơng nghiệp, Các Mác đã phân tích sâu sắc và
tồn diện độ phì nhiêu của đất. Ơng chia độ phì nhiêu của đất ra làm các loại sau:
- Độ phì tự nhiên: Là độ phì đƣợc tạo ra trong quá trình hình thành đất do
tác động của các yếu tố tự nhiên, hồn tồn khơng có sự tham gia của con ngƣời.
Độ phì nhiêu này phụ thuộc vào thành phần, tính chất của đá mẹ và các yếu tố tham
gia vào q trình hình thành đất; ngồi ra cịn phụ thuộc v ào những q trình lý hóa
học, sinh học xảy ra trong đất. Độ phì tự nhiên là tính chất đặc trƣng tự nhiên của
bất kỳ một loại đất nào. Trong độ phì tự nhiên gồm 2 phần:
+ Độ phì tiềm tàng: Là một phần của độ phì tự nhiên mà cây trồng tạm thời
chƣa sử dụng đƣợc để sinh trƣởng phát triển và tạo ra năng suất.
+ Độ phì hiệu lực (hữu hiệu): Là một phần của độ phì tự nhiên đã biến
thành hiện thực cung cấp nƣớc, thức ăn và những điều kiện sống khác cho cây trồng
tạo ra năng suất và đƣợc đánh giá bằng năng suất cây trồng. Độ phì hiệu lực cao hay
thấp phụ thuộc vào hàm lƣợng các chất dinh dƣỡng dễ tiêu của đất đối với cây.
Ở đất trồng trọt, độ phì nhiêu hiệu lực phụ thuộc rất lớn vào kỹ thuật canh
tác, trình độ phát triển khoa học kỹ thuật và chế độ xã hội,... là tổng biểu hiện của
độ phì tự nhiên và độ phì nhân tạo.
- Độ phì nhân tạo: Là độ phì đƣợc hình thành do canh tác, bón phân, cải tạo
8
đất, áp dụng kỹ thuật nông nghiệp, luân canh, xen canh,... của con ngƣời. Độ phì
nhân tạo cao hay thấp còn phụ thuộc vào lực lƣợng sản xuất, quan hệ sản xuất, trình
độ khoa học kỹ thuật và chế độ chính trị xã hội. Trong thực tế trên cùng một mảnh
đất khó có thể phân biệt đâu là độ phì tự nhiên và đâu là độ phì nhân tạo, mà có thể
nói thời gian canh tác đất càng lâu, kỹ thuật canh tác càng hồn thiện thì tính chất
ban đầu của độ phì tự nhiên càng giảm và tính chất độ phì nhân tạo tăng lên.
- Độ phì kinh tế: Nếu độ phì tự nhiên và độ phì nhân tạo đƣợc đánh giá
bằng năng suất cây trồng, thì độ phì kinh tế đƣợc đánh giá bằng năng suất lao động,
bằng hiệu quả kinh tế cao hay thấp khi canh tác trên mảnh đất ấy.
Độ phì kinh tế phụ thuộc vào điều kiên tự nhiên và xã hội nhất định, phụ
thuộc vào trình độ quản lý kinh tế, mức độ phát triển của lực lƣợng sản xuất, của
khoa học kỹ thuật và quan hệ sản xuất xã hội.
1.1.2. Các yếu tố ảnh hƣởng đến độ phì nhiêu của đất
a) Các chỉ tiêu hình thái:
- Độ dày tầng đất: Đây là chỉ tiêu đặc trƣng cho hình thái phẫu diện đất. Độ
dày tầng đất có ý nghĩa quan trọng trong canh tác nông nghiệp, tầng đất dày hay
mỏng quyết định đến hàm lƣợng chất dinh dƣỡng nhiều hay ít. Vì vậy, đất có tầng
canh tác dày thì cây phát triển thuận lợi và tốt hơn đất có tầng canh tác mỏng. Theo
phân cấp của Hội Khoa học đất Việt Nam (1999), tầng dày của đất đƣợc phân thành
3 cấp [3]:
+ Trên 100 cm: tầng đất dày;
+ Từ 50 - 100 cm: tầng dày trung bình;
+ Dƣới 50 cm: tầng dày mỏng.
- Đá lộ đầu: Đá lộ đầu không chỉ làm giảm diện tích có khả năng gieo trồng
mà đặc biệt gây rất nhiều cản trở trong việc làm đất, bố trí cây trồng, thiết kế và xây
dựng đồng ruộng,… Đá lộ đầu đƣợc miêu tả theo phần trăm phủ mặt đất cùng với
thơng tin liên quan nhƣ kích thƣớc, khoảng cách và độ cứng của đá lộ thiên [3]:
+ Khơng có;
+ Rất ít: < 2% diện tích
9
+ Ít: 2 - 5% diện tích
+ Trung bình: 5 - 15% diện tích;
+ Nhiều: 15 - 40% diện tích;
+ Rất nhiều: 40 - 80% diện tích.
+ Chiếm ƣu thế: > 80%.
- Đá lẫn: Đá lẫn là phần đá chƣa bị phong hố cịn lẫn trong đất, thƣờng ở
dạng các mảnh vụn có kích thƣớc khác nhau, từ một vài milimet đến vài chục
centimet. Đá lẫn trong đất làm giảm khối lƣợng đất mịn, tức là làm giảm trữ lƣợng
dinh dƣỡng, nƣớc, khơng khí và nhiệt trong đất. Ngồi ra, nếu tỷ lệ đá lẫn trong đất
cao gây cản trở cho việc làm đất, khó khăn cho cơ giới hóa (dụng cụ máy móc).
Liên hiệp quốc phân tỷ lệ đá lẫn trong đất thành 6 mức (theo % thể tích chung của
đất) nhƣ sau [3]:
+ Khơng có;
+ Rất ít: 0 - 2%;
+ Ít: 2 - 5%;
+ Trung bình: 5 - 15%;
+ Nhiều: 15 - 40% diện tích;
+ Rất nhiều: 40 - 80% diện tích.
+ Chiếm ƣu thế: > 80%.
b) Các chỉ tiêu vật lý:
- Thành phần cơ giới: Đƣợc xác định bởi hàm lƣợng tƣơng đối của 3 cấp hạt
chính của đất: cát, limon và sét. Ba thành phần này đã tạo nên bộ xƣơng của đất. Vì
thế thành phần cơ giới có ý nghĩa quan trọng đối với tính chất của đất. Tính chất vật
lý phụ thuộc phần lớn vào thành phần cơ giới của đất. Nó quyết định đến tỷ trọng,
dung trọng, độ xốp, tính dẻo, tính dính,… của đất. Ảnh hƣởng đến tính thơng khí,
giữ nƣớc và nhiệt dung của đất.
Thành phần cơ giới của đất ảnh hƣởng tới hóa tính của đất nhƣ: sự tích lũy
và phân giải mùn, khả năng hấp phụ, tính đệm, tính ôxy hóa - khử của đất và chế độ
cung cấp chất dinh dƣỡng cho cây của đất. Đồng thời, thành phần cơ giới ảnh
10
hƣởng tới sự hoạt động của vi sinh vật đất nên ảnh hƣởng tới hoạt tính sinh học của
đất.
- Cấu trúc đất: Theo FAO (1980), hình dạng và kích thƣớc của cấu trúc đƣợc
phân loại nhƣ sau:
+ Hình dạng của cấu trúc: Phiến, trụ (cột), khối, hạt.
+ Kích thƣớc của các cấu trúc đƣợc phân thành 5 loại nhƣ sau (Bảng 1.1):
Bảng 1.1: Kích thƣớc của các loại cấu trúc (mm)
Loại
Phiến
Trụ (cột)
Khối
Rất mịn
<1
< 10
<5
Mịn
1-2
10 - 20
5 - 10
Trung bình
2-5
20 - 50
10 - 20
Thô
5 - 10
50 - 100
20 - 50
Rất thô
> 10
> 100
> 50
Nguồn: FAO, Trung tâm Thông tin đất, 1980
- Tỷ trọng của đất (Dp): Tỷ trọng thể rắn của đất là tỷ số giữa trọng lƣợng
thể rắn đất (đất khơng có khoảng trống) của một thể tích nhất định và trọng lƣợng
của nƣớc cùng thể tích. Tỷ trọng là một thơng số quan trọng giúp ƣớc lƣợng thành
phần khống chủ yếu cũng nhƣ hàm lƣợng chất hữu cơ của một loại đất (Trần Bá
Linh và nnk, 2006) [12]. Theo Trần Kim Tính (2003), tỷ trọng của đất dao động từ
2,5 - 2,8 g/cm3. Trung bình 2,65 g/cm3 phụ thuộc vào tỷ trọng của các khoáng vật và
chất hữu cơ trong đất [16]. Những loại đất khác nhau sẽ có tỷ trọng khác nhau.
Thƣờng trong những đất khống hay có thạch anh, fenspat, kaolinite, tỷ trọng của
chúng thay đổi trong khoảng từ 2,55 - 2,74 g/cm3. Tỷ trọng thể rắn của những đất
nghèo mùn trên các tầng mặt thay đổi trong khoảng từ 2,5 - 2,74g/cm3. Ở những
tầng tích tụ sâu hơn, do chứa một lƣợng lớn hợp chất sắt nên tỷ trọng thƣờng tăng,
có trƣờng hợp đạt 2,75 - 2,80 g/cm3. Ngƣợc lại ở những đất giàu mùn thì tỷ trọng
của chúng giảm đến 2,4 - 2,3 g/cm3 (Trần Kông Tấu, 2006) [15].
- Dung trọng của đất (Db): Dung trọng là một đặc tính quan trọng để đánh
giá độ phì vật lý và hóa học của đất[15] Error! Reference source not found. .
11
Dung trọng phụ thuộc vào thành phần khoáng, thành phần cơ giới, hàm lƣợng chất
hữu cơ, cấu trúc đất và kỹ thuật làm đất. Độ tơi xốp của đất thƣờng cao nhất ngay
sau khi làm đất, sau đó bị nén dẽ dần và dung trọng đất tăng lên, sau một thời gian
dung trọng sẽ đạt cân bằng và không thay đổi. Đất có dung trọng thích hợp nhất cho
cây trồng từ 1,0 - 1,1 g/cm3 . Đối với cây lúa, dung trọng thấp đơi khi có hại vì đất
khơng giữ đƣợc nƣớc. Dung trọng > 1,2 g/cm3 và ở tầng đế cày > 1,4 g/cm3 là rất
thích hợp cho cây lúa (Võ Thị Gƣơng và cộng sự, 2004) [8].
Bảng 1.2: Dung trọng của các loại đất có thành phần cơ giới khác nhau
STT
Thành phần cơ giới
Dung trọng (g/cm3)
Khoảng dao động
Trung bình
1
Cát
1,55 - 1,80
1,65
2
Thịt pha cát
1,40 - 1,60
1,50
3
Thịt
1,35 - 1,60
1,40
4
Thịt pha sét
1,30 - 1,40
1,35
5
Sét pha limon
1,25 - 1,35
1,30
6
Sét
1,20 - 1,30
1,25
Nguồn: Agricultural Comendium, 1989 [20]
Để đảm bảo cho cây trồng phát triển tốt đối với đất thịt thì dung trọng từ 1,1
- 1,4 g/cm3; đối với đất sét thì dung trọng 1,4 g/cm3; đối với đất cát là khoảng 1,6
g/cm3 . (Raymond W. Miller et al, 2001). Theo Lê Văn Khoa (2004), giá trị dung
trọng trung bình của đất thịt có canh tác dao động từ 1,1 - 1,4 g/cm3. Dung trọng
cũng đƣợc tính tốn tổng lƣợng nƣớc có thể bị giữ lại bởi đất theo một thể tích nào
đó và cũng để đánh giá khả năng phát triển của hệ thống rễ cây trồng và độ thống
khí của đất [10].
- Độ xốp của đất (P): Độ xốp của đất đƣợc tính bằng phần trăm thể tích của
đất đƣợc chiếm bởi khơng khí và nƣớc. Độ xốp là tổng diện tích bề mặt các lỗ rỗng
so với tổng diện tích bề mặt. Độ xốp của đất phụ thuộc vào cấu trúc đất, thành phần
cơ giới, dung trọng và tỷ trọng đất. Khả năng thống khí, khả năng giữ nƣớc của đất
phụ thuộc rất lớn vào độ xốp. Độ xốp thích hợp cho hầu hết sự tăng trƣởng của cây
12
trồng là 50% [22]. Độ xốp đƣợc phân cấp để đánh giá độ phì của đất nhƣ sau:
Bảng 1.3: Đánh giá độ xốp của đất
Mức độ xốp
STT
Độ xốp (% diện tích)
1
Rất cao
> 40
2
Cao
3
Trung bình
5 - 15
4
Thấp
2-5
5
Rất thấp
<2
15 – 40
Nguồn: FAO, Trung tâm Thơng tin đất, 1980
- Đặc tính về nước của đất: Sức hút ẩm của đất (SMT - Soil moisture
tension) đƣợc xác định bằng chiều cao cột nƣớc (cm) = 0,3/d. Trong đó, d là đƣờng
kính của mao quản. Chỉ số pF đặc trƣng cho sức hút ẩm của đất và pF đƣợc tính
bằng logarit của SMT (pF = lg(SMT).
Bảng 1.4: Đánh giá độ xốp của đất
Đƣờng kính
mao quản (μm)
3.000
1.200
1.000
300
30
20
15
SMT
(cm)
1,0
2,5
3,0
10,0
100,0
150,0
200,0
Đƣờng kính
SMT
pF
mao quản (μm)
(cm)
0,00 (SP)
9
340
2,51 (ME)
0,40
3
1.000
3,00
-1
0,34
3 x 10
10.000
4,00
-1
1,00
2 x 10
15.000 4,18 (WP)
-2
2,00
3 x 10
10 5
5,00
2,20 (FC)
3 x 10 -3
10 6
6,00
-4
7
2,30
3 x 10
10
7,00 (OD)
Nguồn: Agricultural Comendium, 1989 [20]
pF
Ghi chú:
+ SP là điểm bão hòa (Saturation point), tƣơng ứng với pF = 0. Tại giá trị này
nƣớc chứa đầy trong các khe hở của đất.
+ FC là độ trữ ẩm đồng ruộng, tƣơng ứng với pF = 2, SMT đạt đƣợc sau 1 1,5 ngày tiêu nƣớc cho đất bão hòa. Đội khi ngƣời ta sử dụng pF = 2,1; 2,2 hoặc 2,3
là sức trữ ẩm đồng ruộng.
+ ME là đƣơng lƣợng ẩm (Moisture equivalent) tại pF = 2,51 (1/3 atm) đƣợc
13
dùng làm giá trị đặc trƣng cho độ ẩm của đất.
+ WP là độ ẩm cây héo, tƣơng ứng với pF = 4,2 (15 atm). Tại giá trị này rễ
cây không hút đƣợc nƣớc, cây bắt đầu bị héo.
+ OD là mức độ khô kiệt (Oven dry), tƣơng ứng với pF = 7, khi này hàm
lƣợng ẩm của đất đƣợc xem là bằng không.
Bảng 1.5: Đặc điểm vật lý nƣớc của đất có thành phần cơ giới khác nhau
FC (% thể tích)
Thành phần cơ
giới
WP (% thể tích)
AMC (% thể tích
= mm/dm
Trung
bình
SP trung
bình (%
khối lƣợng
đất khơ kiệt)
Khoảng
dao động
Trung
bình
Khoảng
dao động
Trung
bình
Khoảng
dao động
Cát
10 - 20
15
4 - 10
7
6 - 10
8
23
Thịt pha cát
15 - 27
21
6 - 12
9
9 - 15
12
28
Thịt
25 - 36
31
11 - 17
14
14 - 20
17
33
Thịt pha sét
31 - 41
36
15 - 20
17
16 - 22
19
36
Sét pha limon
35 - 46
40
17 - 23
19
18 - 23
21
39
Sét
39 - 49
44
19 - 24
21
20 - 25
23
42
Nguồn: Agricultural Comendium, 1989 [20]
Ghi chú: AMC là lƣợng nƣớc hữu hiệu (Available moisture content) bằng
hiệu số của lƣợng ẩm tại FC và WP. AMC đƣợc biểu thị bằng phần trăm thể tích
hoặc bằng mm/dm đất.
- Chế độ nhiệt của đất: Là một trong những chỉ tiêu đặc trƣng cho chế độ
nhiệt của đất. Trong đó, khoảng thời gian có nhiệu độ hoạt tính (> 10 oC) ở độ sâu
20 cm có ý nghĩa đặc biệt (vì đa số rễ cây phân bố ở tầng này). Tổng nhiệt độ hoạt
tính của lớp đất này là chỉ tiêu cung cấp nhiệt chủ yếu của đất.
Bảng 1.6: Đánh giá khả năng cung cấp nhiệt của đất
Tổng nhiệt độ hoạt
tính của đất ở độ
Khả năng cung
cấp nhiệt của
Tổng nhiệt độ hoạt
tính của đất ở độ
Khả năng cung
cấp nhiệt của
sâu 20 cm ( oC)
đất
sâu 20 cm ( oC)
đất
0 - 400
Cực kỳ thấp
2.100 - 2.700
Trung bình khá
400 - 800
Rất thấp
2.700 - 3.400
Khá cao
14
800 0 1.200
Thấp
3.400 - 4.400
Cao
1.200 - 1.600
Hơi thấp
4.400 - 5.600
Rất cao
1.600 - 2.100
Trung bình
5.600 - 7.200
Cực kỳ cao
Nguồn: V.N. Dimo
c) Các chỉ tiêu hóa học đất:
- Độ chua hiện tại (pHH2O): pH là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá độ phì đất
vì nó ảnh hƣởng trực tiếp đến sự sinh trƣởng và phát triển của cây trồng, vi sinh vật
đất, tốc độ phản ứng hóa học và sinh hóa trong đất, độc chất trong đất. Độ hữu dụng
của dƣỡng chất trong đất, hiệu lực của phân bón phụ thuộc rất nhiều vào độ chua
của đất.
Một loại đất rất chua (acid) khi có pH thấp, đất này thiếu Ca và Mg trao đổi,
các chất Al, Fe, Mn và Bo hòa tan rất nhiều; trong khi Mo ít hịa tan, độ hữu dụng
của N và P rất thấp. Một loại đất kiềm có pH cao, đất này nhiều Ca, Mg và Mo, có ít
Al và độ hữu dụng của đạm cao. Tổng quát mà nói, đất có pH từ 6 - 7 là tốt nhất vì
khi đó hữu dụng tối đa của chất dinh dƣỡng.
Bảng 1.7: Xếp loại phản ứng của đất
(Theo pHH2O tỷ lệ chiết đất : nƣớc = 1 : 2,5)
Phản ứng đất
Giá trị pH
Phản ứng đất
Giá trị pH
< 4,5
Trung tính
6,6 - 7,3
Rất chua
4,5 - 5,0
Hơi kiềm
7,4 - 7,8
Chua mạnh
5,1 - 5,5
Kiềm trung bình
7,9 - 8,4
Chua trung bình
5,6 - 6,0
Kiềm mạnh
8,5 - 9,0
Cực kỳ chua
Nguồn: Agricultural Comendium, 1989 [20]
- Độ chua tiềm tàng (pHKCl): Độ chua tiềm tàng đƣợc tính bằng ion H+ tự do
và hấp thu trên bề mặt keo đất. Thông thƣờng độ chua này lớn hơn độ chu hiện tại
và biểu thị khả năng gây chua tiềm tàng của đất. Nếu trong dung dịch đất tồn tại
nhiều muối axit mạnh và bazơ mạnh sẽ làm đất có phản ứng trung tính (pH = 6 - 7).
Nếu trong đất tồn tại nhiều muốn axit mạnh và muối bazơ yếu thì đất có phản ứng
chua (pH < 6). Nếu trong đất nhiều muốn bazơ mạnh và muối axit yếu thì đất có
15
phản ứng kiềm (pH > 7,5). Độ pH của đất còn phụ thuộc vào mức độ thực hiện các
phản ứng trao đổi ion giữa keo đất với dung dịch đất, giữa dung dịch đất và rễ cây.
- Hàm lượng chất hữu cơ tổng số: Chất hữu cơ của đất là dấu hiệu cơ bản để
phân biệt đất với sản phẩm phong hóa từ đá mẹ. Đá chỉ có thể trở thành đất khi
trong sản phẩm phong hóa của đá xuất hiện chất hữu cơ. Chất hữu cơ là một bộ
phận cấu thành nên đất, là nguyên liệu tạo nên độ phì nhiêu của đất. Chất hữu cơ là
phần quý nhất của đất, nó là kho dự trữ dinh dƣỡng cho cây trồng. Số lƣợng, thành
phần và tính chất của chất hữu cơ trong đất ảnh hƣởng lớn tới quá trình hình thành
đất và các tính chất lý, hóa, sinh học xảy ra trong đất. Nguồn gốc nguyên thủy của
chất hữu cơ trong đất là mô thực vật, chất hữu cơ gồm xác bã hữu cơ chƣa phân
hủy, đang phân hủy và đã phân hủy; trong đó có xác bã hữu cơ động vật, vi sinh vật.
Vì vậy, để nơng nghiệp phát triển bền vững nhất thiết phải giảm sự mất mát chất
hữu cơ của đất, nhất là việc sử dụng đất vùng nhiệt đới (Lê Văn Khoa, 2000) [11].
Theo Đỗ Ánh (2003) chất hữu cơ trong đất là nguồn dinh dƣỡng có tƣơng
quan rất chặt chẽ với độ phì nhiêu của đất, nhất là trong điều kiện nhiệt đới ẩm của
nƣớc ta. Những thành tựu nghiên cứu về chất mùn ở điều kiện nhiệt đới của
Castagnol (1942), Fridland (1958 - 1964), Duchautour (1968),... đã đƣợc ghi nhận,
về sau Ngô Văn Phụ (1970 - 1979) đều cho rằng mùn ở đất Việt Nam rất quan trọng
trong việc tạo độ phì nhiêu của đất. Hàm lƣợng chất hữu cơ tối thích cho đất lúa
nƣớc là 4%. Nếu giảm 1% chất hữu cơ thì lân bị giữ chặt trong đất tăng 50 mg/100g
đất [2].
- Nitơ tổng số: Nitơ là nguyên tố cần tƣơng đối nhiều cho các loại cây trồng,
nhƣng trong đất thƣờng chứa ít đạm. Hàm lƣợng đạm trong đất phụ thuộc chủ yếu
vào hàm lƣợng mùn (thƣờng N chiếm 5 - 10% khối lƣợng của mùn). Đạm trong đất
thƣờng ở hai dạng là đạm vơ cơ hoặc đạm hữu cơ. Ngồi ra, cịn có dạng đạm ở thể
khí. Nguồn gốc đạm trong đất từ: tác dụng của vi sinh vật cố định đạm, tác dụng
của sấm sét bẻ gẫy liên kết 3 của N trong tự nhiên, do tƣới nƣớc bổ sung đạm.
Theo Ngô Ngọc Hƣng (2004) [9], đạm tổng số trong đất vùng nhiệt đới
thƣờng thấp hơn trong đất ở vùng ơn đới. Đất phù sa thƣờng có hàm lƣợng đạm từ
