Bài 4. Thành phần và tính chất của đất trồng

1. KHÁI NIỆM ĐẤT TRỒNG

- Đất trồng là lớp ngoài cùng tơi xốp của vỏ Trái Đất.

+ Vai trò cho cây trồng:

• Cung cấp nước.

• Chất dinh dưỡng.

• Các điều kiện khác.

→ Phát triển và tạo ra sản phẩm trồng trọt.

- Đất trồng là sản phẩm do đá biến đổi tạo thành dưới tác động tổng hợp của các yếu tố:

+ Khí hậu.

+ Địa hình.

+ Sinh vật.

+ Thời gian.

+ Con người.

2. THÀNH PHẦN CỦA ĐẤT TRỒNG

Thành phần của đất trồng bao gồm: nước, không khí, chất rắn và sinh vật.

2.1. Nước

- Nước trong đất tồn tại ở các dạng khác nhau:

+ Nước liên kết hoá học.

+ Nước hấp thụ.

+ Hơi nước.

+ Nước tự do,...

- Cây trồng hấp thụ chủ yếu là nước tự do.

2.2. Không khí

- Thành phần không khí trong đất tương tự trong khí quyển nhưng ít \(O_2\) và nhiều \(CO_2\) hơn.

- Không khí trong đất:

+ Cung cấp \(O_2\) cho rễ cây và hệ sinh vật hô hấp.

+ Cung cấp \(N_2\) cho quá trình cố định đạm trong đất,...

2.3. Chất rắn

- Các hạt khoáng là phần cốt lõi và quan trọng nhất của chất rắn, quyết định các tính chất của đất.

- Các hạt khoáng có:

+ Nguồn gốc chính là từ đá mẹ và mẫu chất.

+ Chứa các chất khoáng cần thiết cho cây trồng như N, P, K và các chất dinh dưỡng khác.

- Chất hữu cơ quyết định các tính chất và độ phì của đất, có nguồn gốc từ xác sinh vật.

2.4. Sinh vật

- Sinh vật chiếm tỉ lệ rất nhỏ trong đất.

- Dưới tác động của vi sinh vật, chất hữu cơ:

+ Biến đổi thành các chất dinh dưỡng cung cấp cho cây.

+ Hình thành hợp chất mùn cho đất.

3. MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA ĐẤT TRỒNG

Tính chất của đất trồng có thể chia thành các nhóm sau:

- Nhóm tính chất lí học:

+ Thành phần cơ giới của đất.

+ Kết cấu đất.

+ Độ xốp.

+ Độ thoáng khí.

+ Khả năng giữ nước,...

- Nhóm tính chất hoá học:

+ Phản ứng của dung dịch đất, keo đất.

+ Khả năng hấp phụ của đất.

+ Phản ứng đệm của đất, hữu cơ và mùn trong đất,...

- Nhóm tính chất sinh học:

+ Hoạt động của vi sinh vật, động vật.

3.1. Thành phần cơ giới, thoáng khí và khả năng giữ nước của đất

- Thành phần cơ giới của đất là:

+ Tỉ lệ % các cấp hạt cát, limon (bụi) và sét có trong đất.

- Dựa vào thành phần cơ giới, người ta chia đất trồng thành 3 loại chính:

+ Đất cát.

+ Đất thịt.

+ Đất sét.

- Giữa các loại đất này còn có các loại đất trung gian như:

+ Đất cát pha thịt.

+ Đất thịt pha sét.

+ Đất thịt pha limon.

+ Đất thịt pha sét,...

- Tỉ lệ các hạt trong đất quyết định tính chất và độ phì nhiều của đất.

- Độ thoáng khí:

+ Khả năng di chuyển của không khí qua các tầng đất.

+ Độ thoáng khí của đất quyết định tốc độ trao đổi khí giữa đất và khí quyển:

• Quyết định lượng \(O_2\) và \(CO_2\) trong đất.

- Khả năng giữ nước:

+ Lượng nước mà đất có thể giữ lại, cây trồng sử dụng được.

3.2. Keo đất và khả năng hấp phụ của đất

- Keo đất là:

+ Những phần tử chất rắn có kích thước dưới 1μm.

+ Không hoà tan mà ở trạng thái lơ lửng trong nước.

- Keo đất giữ vai trò rất quan trọng vì:

+ Chúng quyết định nhiều tính chất cơ bản của đất về mặt:

• Lí học.

• Hoá học.

• Đặc biệt là đặc tính hấp phụ của đất.

- Lớp ion nằm sát nhân là:

+ Lớp ion quyết định điện (quyết định là keo âm hay keo dương).

- Lớp ion không di chuyển và lớp ion khuếch tán:

+ Mang điện trái dấu với lớp ion quyết định điện.

- Lớp ion khuếch tán trao đổi ion với dung dịch đất.

- Nhờ tính chất hấp phụ ion mà đất giữ được các dưỡng chất, từ đó hạn chế được sự rửa trôi.

- Nhờ hiện tượng trao đổi ion mà các cation đang bị hấp phụ trên bề mặt keo đất chuyển vào dung dịch đất cho cây trồng sử dụng (\(NH^+_4\), \(K^+\), \(Ca^{2+}\)).

- Khả năng hấp phụ của đất là:

+ Khả năng đất có thể giữ lại các chất rắn, chất lỏng, chất khí.

+ Làm thay đổi nồng độ của các chất đó trên bề mặt của hạt đất.

- Khả năng hấp phụ của đất được chia thành 5 dạng:

+ Hấp phụ sinh học:

• Thực vật.

• Vi sinh vật hút các chất khoáng từ đất.

• Vi sinh vật cố định đạm lấy nitrogen từ khí trời.

+ Hấp phụ cơ học:

• Giữ các vật chất nhỏ trong khe hở của đất.

+ Hấp phụ lí học:

• Sự thay đổi nồng độ của các phân tử chất lỏng và chất khí trên bề mặt hạt đất.

+ Hấp phụ hoá học:

• Sự tạo thành các muối ít tan từ các muối dễ hoà tan trong đất.

+ Hấp phụ lí hoá học:

• Trao đổi ion trên bề mặt keo đất với ion của dung dịch đất tiếp xúc.

3.3. Phản ứng của dung dịch đất

- Dung dịch đất là nước và chất hoà tan ở trong đất.

- Phản ứng dung dịch đất ảnh hưởng đến sự hoà tan các chất dinh dưỡng cung cấp cho cây trồng.

- Phản ứng của dung dịch đất là:

+ Tính chua, kiềm hay trung tính của đất.

+ Được biểu thị bằng trị số pH (pH = -lg[\(H^+\)]).

- Đất chua khi pH < 6,5.

- Đất trung tính có pH từ 6,5 - 7,5.

- Đất kiềm khi pH > 7,5.

- Đa số cây trồng sống được khi đất có pH từ 4,5 - 8,5 nhưng thích hợp nhất là từ 5,5 - 7,5.

- Phản ứng chua của đất:

+ Độ chua của đất do \(H^+\) trong dung dịch đất hoặc \(H^+\) và \(Al^{3+}\) trên bề mặt keo đất gây nên.

+ Độ chua ảnh hưởng trực tiếp đến cây, đến các quá trình oxy hoá - khử trong đất.

- Phản ứng kiềm của đất:

+ Do đất chứa nhiều ion \(K^+\), \(Na^+\), \(Ca^{2+}\), \(Mg^{2+}\),... thủy phân tạo thành \(NaOH\) và \(Ca\left(OH\right)_2\),... làm cho đất hoá kiềm.

- Phản ứng trung tính của đất:

+ Trong dung dịch đất có nồng độ [\(H^+\)] = [\(OH^-\)].

4. ĐỘ PHÌ NHIÊU CỦA ĐẤT

- Độ phì nhiêu của đất là:

+ Khả năng của đất có thể cung cấp đồng thời và liên tục nước, nhiệt, khí và dinh dưỡng cho cây trồng sinh trưởng, phát triển.

- Căn cứ vào nguồn gốc hình thành, độ phì nhiêu của đất được chia thành 2 loại:

+ Độ phì nhiêu tự nhiên.

+ Độ phì nhiêu nhân tạo.

- Độ phì nhiêu tự nhiên:

+ Được hình thành do kết quả quá trình hình thành đất.

+ Không có sự tác động của con người.

- Độ phì nhiêu nhân tạo:

+ Được hình thành trong hoạt động sản xuất của con người.