Xemtailieu Tải về Hiện tượng đất phèn
Hiện tượng đất phèn GVHD: Phạm Thị Hà HIỆN TƯỢNG ĐẤT PHÈN Môi trường đất với tư cách là thành phần môi trường của môi trường sinh thái chung nên nếu như môi trường đất bị tiêu diệt thì môi trường sinh thái sẽ không còn tồn tại được nữa. Ngày nay cuộc sống của con người càng phát triển kèm theo các tác nhân lí hóa mà các thành phần của đất thay đổi làm cho đất bị ô nhiễm và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của con người. Vì vậy cần phải có biện pháp bảo vệ và cải tạo những vùng đất bị ô nhiễm. Ở Việt nam hiện nay có khoảng 2 triệu ha đất nhiễm phèn. Qua nghiên cứu cho thấy việc sử dụng diện tích này một cách có hiệu quả phục vụ cho sản xuất nông nghiệp là điều rất cần thiết. Sau đây nhóm xin trình bày về hiện tượng đất phèn. I. ĐỊNH NGHĨA Đất phèn là đất chứa nhiều gốc sunphat (SO42- ) và có độ pH rất thấp chỉ khoảng 2-3, lượng độc chất Al3+, Fe2+, SO42- rất cao. Trong đất phèn khả năng trao đổi và đệm của môi trường đất bị phá vỡ không thể tự làm sạch được nữa. Do đó môi trường đất bị ô nhiễm nặng, động thực vật và vi sinh vật bị tiêu diệt hàng loạt. Phèn được sinh ra có thể do nguyên nhân oxy hóa phèn tiền tàng (FeS) tại chỗ để tạo thành axit H 2SO4 chứa nhiều độc chất Al3+, Fe2+, SO42- hay cũng có thể do nước phèn đi từ nơi khác gây nhiễm phèn cho môi trường sinh thái đất. Quá trình thứ nhất là quá trình phèn hóa, quá trình thứ hai là quá trình nhiễm phèn. 1 Hiện tượng đất phèn GVHD: Phạm Thị Hà Ảnh giải phẫu của đất phèn II. 1. QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH ĐẤT PHÈN Quá trình hình thành đất phèn Sự hình thành đất phèn là kết quả của sự tích tụ Pyrit trong điều kiện đất ngập nước, ở đất chứa nhiều chất hữu cơ, sunphat, sắt, nhôm. Đất phèn được hình thành ở vùng nước lợ hoặc ở vùng biển cũ và có sự tham gia của vi sinh vật trải qua các giai đoạn như sau: Ion SO42-bị khử trong điều kiện thiếu Oxy, có sự tham gia của vi sinh vật yếm khí. Trong giai đoạn này cần phải có đầy đủ hữu cơ để làm nguồn thức ăn cho vi sinh vật yếm khí Thiobacillus. Tiếp đi phản ứng giữa sunphure H2S với sắt có trong đất để tạo thành FeS2( Pyrit). Giai đoạn này nếu có đủ Canxi thì không sinh ra phèn. Nếu có oxy xâm nhập quá trình oxy hóa FeS2 sẽ xảy ra để tạo thành FeSO4 và H2SO4 theo phản ứng: 2H2O + 2FeS2 + 7O2 → 2FeSO4 + 2H2SO4 Sau khi đã có axit H2SO4 và FeSO4 trong điều kiện có đủ Oxy và vi sinh vật, sunphat sắt III được hình thành 2FeSO4 + H2SO4 + 1/2 O2 → Fe2(SO4)3 + H2O 2 Hiện tượng đất phèn GVHD: Phạm Thị Hà Trong đất xuất hiện từng vệt màu vàng trấu, chính là màu vàng của Fe2(SO4)3 Ở đây cũng có phản ứng xảy ra: Fe2(SO4)3+ 2H2O → 2Fe(SO4)OH + H2SO4 H2SO4 mới được tạo thành gây chua cho đất và sẽ phản ứng mạnh với các khoáng sét để tạo thành sunphat nhôm, natri, kali theo phản ứng : Al2O3SiO2 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + Si(OH)4 +H2O Trong đất phèn không chỉ có các hợp chất vô cơ mà còn có những hợp chất hữu cơ phèn và các hợp chất hữu – vô cơ phèn. * Các điều kiện để hình thành đất phèn ( Van Rees – 1972) Giai đoạn 1: Có điều kiện để khử SO42- mà SO42- này có nguồn gốc nước biển và trầm tích để tạo thành sunphure sắt và các sunphure khác Giai đoạn 2: Sau đó cần có môi trường oxy hóa sunphure sắt để tạo thành H2SO4, Al2(SO4)3, FeSO4. Đất trở nên chua, hóa phèn Giai đoạn 3: Nếu trong đất có CaCO3 thì phản ứng tiếp tục theo một chiều hướng sau: 2CaCO3 + 2H2SO4 → CaSO4.2H2O + 2CO2 Khi đó Na+ , Mg2+ được hấp thụ sẵn trong đất ở môi trường nước lợ chứa nhiều Na, Mg sẽ bị Ca2+ thay thế làm cho đất tốt hơn và không trở nên phèn nữa. Nhưng lúc này nếu không có CaCO3 thì phản ứng hoàn thiện ở giai đoạn 2. * Nguyên nhân đất bị nhiễm phèn -Những vùng đất ngập nước, vùng có trầm tích xác bã thực vật nước mặn tích tụ 4000 - 5000 năm là môi trường thuận lợi hình thành phyrite (FeS2) là hoạt chất chủ yếu gây ra phèn hóa đất. -Quá trình tưới tiêu không hợp lí cũng làm cho đất bị phèn hoá. * Tác hại - pH không thích hợp cho cây trồng - Ion sắt, nhôm gây độc cho cây 3 Hiện tượng đất phèn GVHD: Phạm Thị Hà - Giảm động vật và vi sinh vật có lợi trong đất - Giảm khả năng tự làm sạch của đất III. TÍNH CHẤT ĐẤT PHÈN 1. Tính chất vật lý a. Thành phần cơ giới - Thành phần cơ giới hay nói cách khác là cấp hạt hay sa cấu nghiên cứu về tỷ lệ phần trăm các hạt sét, hạt cát, bùn có trong đất. - Theo thống kê thì đất phèn hoạt tính hay đất phèn tiềm tàng thì đều có tỷ lệ sét 50 – 65%, ở các tầng sâu thì tỷ lệ sét cao hơn. - Phần cơ giới nặng (sét cao) của đất phèn gắn liền với quá trình hình thành của nó. Đất phèn lắng tụ trong phù sa biển nên vật liệu được mang về bồi đắp lên vịnh hoặc biển cũ thường rất mịn. Thành phần rất mịn này đã tạo nên tỉ lệ sét cao, thành phần cơ giới nặng b. Tính trương co của đất phèn Các kết quả nghiên cứu cho thấy độ trương co của đất phèn phụ thuộc nhiều vào tỉ lệ sét, hàm lượng hữu cơ và độ ẩm trong đất được ghi nhận bảng sau: Qua bảng ta thấy, tính trương co của đất phèn rất lớn do hàm lượng sét cao và hàm lượng hữu cơ lớn. Khi khoáng sét mất nước sẽ co lại. Mặt khác, khi chất hữu cơ mất nước, cũng teo lại đã làm cho tỷ lệ co của đất này lớn. Như vậy, nguyên nhân của sự trương co lớn có liên quan trực tiếp đến hàm lượng hữu cơ và hàm lượng sét trong đất. 4 Hiện tượng đất phèn GVHD: Phạm Thị Hà c. Nhiệt độ đất phèn Nhiệt độ có liên quan đến độ ẩm đất, đến độ hòa tan không khí đến hoạt động hệ vi sinh vật và liên quan đến đặc tính phèn của đất. Việc sử dụng đất phèn phải lưu ý đến thực vật che phủ. Bởi vì sự chênh lệch nhiệt độ sẽ làm bốc phèn, bốc mặn lên mặt đất, làm đất hóa phèn nhanh chóng và gây hại cây trồng. d. Tỷ trọng đất phèn Kasinky đánh giá đất trồng với mức tỷ trọng như sau: 2,5 – 2,66 g/cm3: Đất có mùn trung bình 2,5 g/cm3 trở xuống : Đất giàu hữu cơ Lớn hơn 2,7 g/cm3: Đất giàu Fe2O3 2. Tính chất hóa học Nói đến đất phèn, thường người ta nói đến tính chất hoá học, vì tính chất hoá học đóng vai trò quyết định đất phèn hay không phèn và mức độ phèn. Nó còn quyết định đến năng suất và phẩm chất cây trồng, quyết định số lượng và chất lượng phân bón cần thiết, loại cây trồng, biện pháp thủy lợi và môi sinh. Nghiên cứu về tính chất hoá học của đất phèn có tầm quan trọng đặc biệt trong việc sử dụng, cải tạo đất phèn. a. Mùn và chất hữu cơ Rất giàu mùn: >8% Giàu mùn: 2 - 8% Mùn trung bình: 1 - 2% Rất nghèo mùn < 1%. Thông thường tầng mặt có hàm lượng mùn cao hơn các tầng dưới. Bởi vì đất phèn ở vùng trũng thường nhận sự rửa trôi các vùng khác đến và bản thân những cây cỏ sống trên bề mặt của đất, chết đi, phân giải thành mùn và không bị rửa trôi. b. Đạm trong đất phèn 5 Hiện tượng đất phèn GVHD: Phạm Thị Hà Thông thường khi đất giàu chất hữu cơ và mùn thì sẽ giàu đạm. Bởi vì đạm là sản phẫm phân giải của chất hữu cơ. Đất phèn nghèo đạm dễ tiêu, có nơi chỉ có vài chục ppm thậm chí chỉ có vệt. Vì vậy việc bón đạm cho đất phèn là quan trọng. c. Lân (P2O5) trong đất phèn Lân trong đất phèn có nhiều dạng như lân hữu cơ, lân vô cơ , lân hữu – vô cơ hay lân dạng hòa tan. Ví dụ lân ở dạng PO 43- lân hữu cơ là lân trong liên kết của chất hữu cơ. Đó là lân trong thân thể vi sinh vật ở rễ cây, những hợp chất hữu cơ đang phân giải và mùn. Nguyên nhân của sự rất nghèo lân ở đất phèn vì pH thấp độ hòa tan và tái tạo lân yếu. Mặt khác lân vô cơ trong đất phèn thường tồn tại chủ yếu ở dạng photphatcanxi có khả năng thủy phân. d. Canxi trong đất phèn Canxi trong đất được giải phóng từ các nguồn đá vôi CaCO 3 tạo thành dạng CaSO4.2H2O hoặc CaCl2 trong đất phèn. Vai trò của canxi trong đất phèn được thể hiện rất rõ nét qua việc trung hoà axit H 2SO4, được tạo ra trong quá trình Oxy hoá như đã trình bày ở phần vai trò của vôi đối với sự hình thành đất phèn, ngoài ra Canxi còn có tác dụng làm tăng năng xuất và phẩm chất cây trồng. Nhưng cần lưu ý rằng trong điều kiện yếm khí, giàu CO2 thì CaCO3 được tạo thành cacbont Canxi. CaCO3 + CO2+ H2O →Ca(HCO3)2 rất linh hoạt, dễ bị rửa trôi. Đất càng nhiều phèn thì khả năng thiếu canxi càng rõ. Khi canxi trong đất tăng, thì pH tăng, vi sinh vật hoạt động tốt và giảm được phèn. Canxi cũng là chất dinh dưỡng của cây trồng nhất là những cây họ đậu. Vì vậy việc bón vôi nhằm tăng canxi cho đất phèn nhất là đất phèn nhiều là cần thiết và có tác dụng đối với cây trồng cũng như tác dụng cải tạo đất, nhưng về liều lượng cần được xác định đúng để đạt hiệu quả cao. e. Magie trong đất phèn 6 Hiện tượng đất phèn GVHD: Phạm Thị Hà Magie thường đi kèm với canxi. Tuy nhiên những hợp chất của Mg 2+ bền hơn là hợp chất của Ca2+ và ở trong đất magie thường ở dạng MgSO4, trong đất phèn mặn có cả MgCl 2. Vì Mg2+ có nhiều trong nước lợ, nước biển nên những vùng đất phèn có ảnh hưởng của thủy triều, đều có Mg 2+. Khi Mg2+ tăng độ phèn có thể giảm, nhưng vai trò của nó thấp hơn Lượng Mg2+ trao đổi ở đất phèn thường cao hơn Ca 2+ khoảng 0,1- 17 lđl/100g. Cũng như canxi, magie có ít ở đất phèn nặng còn ở đất phèn mặn và phèn tiềm tàng ven biển, giàu magie hơn. Magiê cần cho cây trồng, ở đất phèn không có biểu hiện thiếu magie. f. Natri trong đất phèn Sự có mặt của Na+ hạn chế sự ảnh hưởng của các ion phèn như Al 3+, Fe2+, Fe3+ và tạo nên NaOH, làm pH tăng lên, tức là hạn chế bớt phèn. Tuy nhiên, lượng Na+ quá lớn thì sẽ tạo nên phèn mặn và có thể tạo nên Na2CO3. Chất này ở phạm vi 0,1% đã hạn chế sự sinh trưởng của cây, nếu trên 0,2% nhiều cây trồng bị chết. Trong một sốtrường hợp người ta dùng nước mặn để tưới cho đất phèn, làm giảm hàm lượng phèn trong đất. Tuy nhiên điều này không nên thực hiện thường xuyên vì sẽ làm đất trai cứng, rồi không thể canh tác được. Ở vùng phèn mặn có thể Natri sẽ tham gia phản ứng hoá học : 2NaOH + H2SO4 →Na2SO4 + 2H2O hoặc : NaCl + H2SO4 →Na2SO4 + HCl Và phản ứng trực tiếp : Na2SO4 + 2C →Na2S + 2CO2 Na2S + 2H2CO3 →2NaHCO3 + H2S 2NaHCO3 →Na2CO3 + CO2 + H2O Na2CO3 được tích lũy và sẽ gây độc. Tuy nhiên điều này không xảy ra ở vùng đất phèn. Chỉ xảy ra ở đất mặn hoặc mặn phèn. Ở đất phèn nhiều có thể Na là dinh dưỡng có tác dụng hạn chế ảnh hưởng của Al3+, 7 Hiện tượng đất phèn GVHD: Phạm Thị Hà Fe3+, nâng cao pH và cải tạo đất phèn nhưng ở đất phèn mặn Na lại là yếu tố hạn chế sự phát triển của cây trồng. g. pH của đất phèn Đất phèn là loại đất rất chua. Ở đất phèn pH biến động lớn theo mùa, theo tháng, theo ngày. Sự biến động này rõ nhất là trong nước phèn và phụ thuộc vào sự có mặt nhiều hay ít, có hay không của hầu hết các cation và anion vừa kể trên. Sự có mặt của các cation kiềm và kiềm thổ : Na +, K+, Ca2+, Mg2+, Mn4+ làm cho đất có pH cao. Ngược lại, sự có mặt của Al3+, H+, Fe2+, Fe3+, H2SO4, SO42-, HCl làm cho pH giảm. Các kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng: pH tương quan nghịch với hàm lượng của Al3+ và Fe , SO42- trong đất. pH là yếu tố dễ nhận biết và là yếu tố đầu tiên đánh giá tính phèn của một loại đất phèn, nhưng không nói hết được bản chất của đất phèn. 3. Độc chất trong đất phèn Đất phèn, xét về mặt tính chất và bản chất của nó, chính là xét về độc chất. Hay nói đúng hơn là những ion gây độc cho cây và súc vật cũng như con người.Một chất được gọi là độc, thường đi kèm với hàm lượng của nó có trong dung dịchđất, cây cối và trong cơ thể con người. Ở mức độ nhất định nào đó là không độc, thậm chí lại cần thiết cho cây trồng, nhưng mức độ tới hạn nào đó lại độc. Mức độ này tùy thuộc vào bản chất của chất đó, tùy thuộc vào môi trường nó hoạt động, dạng nó tồn tại và đối tượng nó gây độc. Có thể không độc hoặc chưa độc cho một cây nào đó nhưng lại độc, thậm chí gây chết cho một cây trồng khác. a. Nhôm (Al3+) Độc chất nhôm có hoá trị là +3 (Al 3+). Trong dung dịch khi pH = 4,1 nhôm sẽ lắng tụ (điểm đó được gọi là điểm trầm lắng của nhôm). Trong môi trường axit H2SO4, Al3+ có khả năng di động mạnh. Al3+có trong đất phèn với nồng độ 150 – 3000ppm. Đó là các cation độc nhất trong số các chất độc. Al3+ làm kết tủa các keo sét và các chất lơ 8 Hiện tượng đất phèn GVHD: Phạm Thị Hà lửngtrong nước nên nước phèn càng trong, càng nhiều Al 3+thì càng độc. Nông dân gọi là “phèn lạnh”; tức là, trong đó có rất nhiều nhôm sulfat (Al2(SO4)3). Trong dung dịch đất, ở thực địa [Al3+]= 500ppm đã độc cho cây lúa, nhất là thời kì ba lá thực, đến 800ppm gây chết và 1000ppm gây chết nhanh chóng và cây lúa chết như bị luộc nước sôi. Tuy nhiên, trong dung dịch dinh dưỡng ngưỡng giới hạn độc này chỉ có 135ppm. Cây lúa bị ngộ độc Al3+ thì rễ ngắn, mất hết lông hút. b. Sắt (Fe2+ và Fe3+) Đây cũng là nguyên tố độc trong MTST đất phèn. Trong đất yếm khí chúng có thể ở dạng FeSO4 không màu hay Fe(OH)2. Trong dung dịch Fe2+ là cation linh động có thể kết hợp H2S → FeS bám dính vào rễ cây làm ngộ độc cây. Khi nồng độ Fe2+ ≥ 600ppm bắt đầu có ảnh hưởng, trên 1000 ppm gây chết cây lúa. Tuy nhiên, Fe2+ dễ bị oxy hóa thành Fe3+ có màu vàng nâu đỏ, mà Fe3+ có độ hòa tan thấp nên ít độc. Đất phèn nhiều Fe nông dân gọi là “đất phèn nóng”. Tuy không độc bằng Al3+ nhưng Fe2+ gây độc cho cây con, bộ phận rễ bị đen, chóp rễ bị vẹt, trong cây tích lũy cao Fe do Fe đã xâm nhập vào cây. c. Sunphat (SO42-) và lưu huỳnh (S) Cùng với Fe thì SO42- là một trong hai thành phần đầu tiên tạo nên phèn. Dạng gây độc chủ yếu là : H2S, SO42-, SO2 và SO32-. S là dinh dưỡng của cây trồng nếu không vượt quá 2 – 5% và lượng SO42- cao trong đất phèn biến động với đặc tính rửa trôi chậm nên gây độc cho cây trồng và cho sản xuất. d. Các axit hữu cơ Ngộ độc axit hữu cơ có thể xảy ra trong đất có hàm lượng chất hữu cơ cao. Các axit hữu cơ được tạo ra từ quá trình phân giải chất hữu cơ, xác sinh vật trong điều kiện ngập nước. Chúng có thể ngăn cản quá trình vươn dài của rễ, hô hấp và hút chất dinh dưỡng. 9 Hiện tượng đất phèn GVHD: Phạm Thị Hà e. Pyrit Những cụm tinh thể pyrit trong đất phèn Pyrit là hợp chất của lưu huỳnh và sắt, là sản phẩm của quá trình yếm khí dưới sự tác động của các vi sinh vật yếm khí. Quá trình oxy hoá Pyrit sẽ tạo ra axit, gây chua cho đất và gây hại cho cây trồng, súc vật và con người. Sự tích tụ của pyrit trong đất được thực hiện trong điều kiện ngập nước, đất trầm tích trong nước mặn và có nhiều chất hữu cơ, nhiều vi sinh vật yếm khí có khả năng phân huỷ các chất hữu cơ làm cho các ion sunphat hoà tan trở thành sunphit, ion sắt III trở thành ion sắt II. f. Jarosit Là một hợp chất, là kết quả của quá trình oxy hoá sunphite và Pyrit. Trong đất khi đã xuất hiện Jarosit tức là pH trong đất thấp, kéo theo việc 10 Hiện tượng đất phèn GVHD: Phạm Thị Hà tăng hàm lượng các độc tố gây hại cho cây. Trong thực tế không chỉ các độc tố Al3+, Fe3+ ,Fe2+, SO42-, Cl-, H+ gây hại cho cây mà chính hợp chất. Jarosit được hình thành cũng tham gia phá huỷ các bộ rễ của cây. IV. PHÂN LOẠI VÀ PHÂN BỐ ĐẤT PHÈN 1. Phân loại Phân loại đất phèn là vấn đề rất phức tạp, không chỉ đối với Việt Nam mà cho cả các nước khác trên thế giới. Có nhiều quan điểm và trường phái về phân loại đất phèn. Trên thế giới hiện nay có các bảng phân loại Nga, của FAO, cuả Mỹ, của Hà Lan và của Pháp. Đồng thời còn tùy thuộc vào mục đích sử dụng và cải tạo mà người ta phân loại đất phèn theo các cách khác nhau. L.J. Pons và N. Van Breeman trong bài “ Axit sulfat soil and rice” trình bày tại hội nghị “Đất và lúa” ( 1977) tại viện IRRI đã đưa ra nguồn gốc đất phèn trên quan điểm của Moormann đã xác định thêm nguồn gốc hai loại đất phèn tiềm tàng và đất phèn cố định. Đất phèn tiềm tàng : Sự tạo thành khoáng Pyrit, khoáng vật chiếm 2 –10% trong đất. Sự lắng tụ pyrit được tạo thành bởi sự khử sunphat thành sunphit, dưới tác dụng của vi sinh vật. Sau đó sunphit sẽ bị oxy hóa từng phần thành sunphua. Sự tác động qua lại giữa các ion sắt II và sắt III với sunphit và sunphua cũng có sự tham gia của vi sinh vật. Như vậy sự tạo thành Pyrit ( FeS và FeS2) cần có sunphat, sắt , chất hữu cơ được phân hủy, vi khuẩn có khả năng khử sunphat trong điều kiện yếm khí và thoáng khí xảy ra luân phiên nhau qua không gian và thời gian. Đất phèn cố định : hay còn gọi là đất phèn hoạt tính. Khi đất phèn tiềm tàng thoáng khí trong một thời gian lâu, khi mà mạch nước ngầm giảm xuống dưới lớp đất chứa Pyrit trong nhiều tuần lễ để có quá trình phèn hóa từ phèn tiềm tàng thành phèn hoạt tính. Lớp Pyrit còn ẩm ướt do sự nâng lên của mặt đất hoặc bờ biển hoặc sự lên xuống thủy triều…và được oxy thâm nhập, thì những hạt pyrit li ti, sẽ bị oxy hóa thành những 11 Hiện tượng đất phèn GVHD: Phạm Thị Hà sunphat sắt 2 (dễ hòa tan) và axit sunphuric. Dưới tác dụng của vi khuẩn Thiobacillus chuyển Fe2+ thành Fe3+ để tạo thành phèn. Sự xuất hiện của Fe3+ dưới dạng Fe2(SO4)3 và của KFe3(SO4)2(OH)6 làm cho đất có màu vàng. Khi đã xuất hiện tầng vàng ( tầng jarosit) tức là đất phèn chuyển từ phèn tiềm tàng sang phèn hoạt động hay phèn cố định. * Phân loại đất phèn theo kinh nghiệm sản xuất của nhân dân và đặc trưng hình thái cả đất phèn hoặc phẫu diện đất phèn Phèn nóng: Chủ yếu do sunphat sắt FeSO4 , Fe2(SO4)3 tạo thành, ít nhôm và sunphat nhôm. Mức độ độc hại loại phèn này ít hơn so với phèn nhôm. Trên mặt nước ở ruông, ở kênh thường có một lớp váng vàng . Váng vàng này dính vào tay chân khi làm ruộng, thường gây ngứa và dễ gây mục quần áo. Phèn lạnh : Chủ yếu do sunphat nhôm tạo nên Al 2(SO4)3, loại này độc hại hơn phèn nóng. Nước trên ruộng và trong kênh mương ở khu vực đất phèn này trong suốt (nhìn thấy đáy kênh mương), ở những vùng này, trong vụ hè thu, nếu không đủ nước tưới dễ bị xi phèn gây chết lúa và cây cối. Các loại động thực vật rất khó sống và phát triển ở vùng này. Phèn đỏ : Một số vùng ở miền tây gọi là phèn đỏ, về bản chất phèn đỏ cũng như phèn nóng, do sunphát sắt và oxit sắt ngâm nước gây nên. Nước trên ruộng thường có váng vàng đỏ ánh trên mặt. Mức độ độc hại không cao. Phèn trắng : Về bản chất phèn trắng giống như phèn lạnh, do sunphát nhôm gây nên. Ở những vùng phèn nhiều và thiếu nước vào cuối mùa khô, muối Al2(SO4)3 bốc lên mặt và kết tinh thành những hạt muối tròn có đường kính vài milimét dính với nhau thành từng cụm, khi ẩm thì nhờn trơn, khi khô thì giòn, nhẹ, dễ vỡ, dễ tan vào nước.Ở những vùng đất phèn xuất hiện loại muối này trên mặt đất vào cuối mùa khô tức là đã đạt đến đỉnh cao của sự độc hại, vào những trận mưa đầu mùa nếu lượng mưa không đủ lớn để rửa trôi và đưa muối này ra những kênh lớn hoặc thấm 12 Hiện tượng đất phèn GVHD: Phạm Thị Hà xuống tầng sâu mà đọng lại ở một số vùng trũng, thấp thì nước rất trong, nhưng rất độc hại. Trâu bò, lợn gà uống phải nước này dễ bị chướng bụng và có thể dẫn đến tử vong. Phèn đen : Những vùng phèn có tầng hữu cơ lẫn lộn với hợp chất phèn thường gặp ở những vùng trũng hoặc vùng rừng U minh. Phẫu diện thường có mầu đen, mức độ phèn phụ thuộc vào môi trường nước xung quang và đặc điểm về nguồn nước mặt và nguồn nước ngầm. Diện tích loại đất này không lớn, mức độ phèn cũng không như loại phèn trắng và phèn lạnh. * Phân loại đất phèn theo độ sâu của tầng phèn - Đất phèn nặng: có tầng phèn hoạt động nằm cách mặt đất khoảng 50cm - Đất phèn trung bình: tầng phèn nằm cách mặt đất 50-100cm - Đất phèn nhẹ: tầng phèn nằm cách mặt đất 100-150cm * Phân loại đất phèn theo FAO - UNESCO: - Đất phù sa phèn (Fluvie Thionosols hay Thionic Fluvisols) - Đất glây phèn (Gleyic Thionosols hay Thionic gleysols) - Đất than bùn (Histric Thionosols hay Thionic Histosols) 2. Phân bố Việt Nam có khoảng 2 triệu ha đất phèn chiếm gần 16% diện tích đất phèn trên thế giới, chiếm khoảng 30% diện tích đất canh tác của Việt Nam. Diện tích đất phèn được phân bố chủ yếu ở 2 đồng bằng lớn và một ít ở ven biển miền trung. Ở miền Bắc có khoảng 200.000 ha đất phèn phân bố ở Hải Phòng, Thái Bình, Nam Hà, Hải Dương và một số diện tích ở ven biển miền Trung. Ở miền Nam có khoảng 1,8 triệu ha đất phèn, phân bố ở cả miền Tây, Đồng bằng sông Cửu Long và miền Đông Nam Bộ 13 Hiện tượng đất phèn GVHD: Phạm Thị Hà Bản đồ phân bố các loại đất ở Việt Nam V. SINH VẬT Ở VÙNG ĐẤT PHÈN 1. Thực vật a. Thực vật chỉ thị vùng đất phèn tiềm tàng Chà là ( Phoenis Roxb) 14 Hiện tượng đất phèn GVHD: Phạm Thị Hà Mọc ở vùng đất cao, có độ ngập thủy triều cao nhất là 10-20cm; đặc điểm cây cao 3-5m, đường kính bụi 3-5m, đường kính thân 510cm. Rễ ăn dần theo sự phát triển của bụi, nhiều gai. Ráng dại (Arro stichum aureum L) Mọc ở vùng thấp hơn, độ ngập thủy triều lúc cao nhất là 25-30cm, có khi mọc xen với chà là và các cây lùm bụi khác. Lác biển (Secripus Lf) 15 Hiện tượng đất phèn GVHD: Phạm Thị Hà Mọc ở vùng đất thấp, ngập nước thường xuyên. Thân to, cứng, giòn 3 cạnh, vót nhọn. Nhiều chỗ mọc xen với cóc kèn. b. Thực vật chỉ thị vùng đất nhiều phèn Năng kim (Eleocharis orchorostachyo) Sống trong điều kiện phèn cao, ngập nước phát triển yếu. Với những vùng than bùn bị đốt mất lớp mặt, phèn rất cao thì chỉ có loài này sống nổi. Cỏ bàng (Lepironia articulata) Sống ở vùng thấp trũng ngập nước thường xuyên vào mùa lũ, có thể sống ở nơi đất phèn không trồng lúa được. 16 Hiện tượng đất phèn GVHD: Phạm Thị Hà Cây sậy (Phragmites kakar) Là cây chỉ thị tốt cho đất phèn và có giá trị trong việc cải tạo và làm nguyên liệu sấy. Sậy mọc ở vùng cao hơn so với vùng có nhiều năng và bàng, có độ phèn thấp hơn vùng có năng kim. c. Thực vật chỉ thị cho vùng đất phèn trung bình và ít Năng ống (Eleocharis dulcis) Phát triển tốt vì pH = 4-4,5; rễ ăn sâu có khi đến 1m và rất khó tiêu diệt. Cỏ ống (Panicum repens) 17 Hiện tượng đất phèn GVHD: Phạm Thị Hà Mọc rất tốt ở vùng đất phèn trung bình, phèn ít, ngập nước một nửa, rất khó tiêu diệt. 2. Vi sinh vật và các động vật • Vi sinh vật trong đất phèn : Có nhiều loại vi sinh vật trong đất phèn, vai trò của chúng cũng khác nhau trong quá trình hình thành đất phèn. Nhưng chúng thực sự có ý nghĩa trong việc tăng tốc độ hình thành đất phèn. Có nhiều loài sống được trong điều kiện PH rất thấp (pH=2). Các loài vi khuẩn trong đất phèn lấy năng lượng để sống từ các phản ứng oxy hoá và phản ứng khử trong quá trình tạo phèn, chúng có vai trò rất lớn trong việc thúc đẩy nhanh quá trình hình thành phèn, kể cả ở giai đoạn oxy hoá và giai đoạn khử. Trong đất phèn, số lượng vi sinh vật có ích rất hiếm. • Động vật : - Ở đất phèn trung bình và phèn nhiều, rất ít hoặc không có các động vật nhận thấy được như giun, dế, mối. Thường chỉ thấy xuất hiện 18 Hiện tượng đất phèn GVHD: Phạm Thị Hà các loại kiến đen, kiến vàng và một vài loại rệp. ở vùng phèn nhiều pH = 2,5-3 kể cả đỉa cũng không thấy xuất hiện, rất ít tôm cá, nếu có thì cũng không phát triển được, thường đầu to nhưng thân và đuôi bé. - Ở vùng đất phèn ít, các loại động vật phong phú hơn về chủng loại gần như vùng nước ngọt. - Những vùng đất phèn tiềm tàng hiện có ảnh hưởng nước lợ thì sinh vật có khá nhiều như : cua, tôm, cá... - Những vùng đất phèn tiềm tàng nội địa, có nước ngập thường xuyên trên mặt ruộng thì các loại động vật khá phong phú: cá, tôm, tép, ếch, chuột, rắn, rết, đỉa .. VI. BIỆN PHÁP CẢI TẠO ĐẤT PHÈN Trong đất phèn có chứa rất nhiều lưu huỳnh ở các dạng khác nhau, trong đó có những dạng gây độc cho cây trồng như sunfua, sunfit, sunfat... Như vậy trên đất phèn thì không nên bón những loại phân có chứa lưu huỳnh như đạm sunfat. Việc bón lân, ngoài việc cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng còn có tác dụng hạ độc phèn rất hiệu quả. Có thể sử dụng super lân hoặc kết hợp phun phân bón lá có chứa lân. Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy bón lót phân lân nung chảy, hiệu quả luôn cao hơn so với không bón lót phân lân. 19 Hiện tượng đất phèn GVHD: Phạm Thị Hà Có thể làm cho các độc chất trở nên bất động không gây hại cho cây trồng bằng cách bón vôi để giảm nhanh độ chua, nâng pH đất lên nhưng thường rất tốn tiền. Việc bón vôi chủ yếu là cung cấp canxi cho cây trồng và vôi sẽ kết hợp với các độc chất sắt, nhôm làm cho chúng trở nên bất động không gây hại được nữa. Để khai thác đất phèn trồng lúa đạt hiệu quả, cần phải kết hợp nhiều biện pháp như: - Thiết kế đồng ruộng thuận lợi cho cải tạo đất phèn - Hệ thống kinh mương chắc chắn, dùng nước ém hay xả phèn đúng lúc - Tăng cường sử dụng phân lân - Canh tác các giống lúa chống chịu phèn. Để cải tạo đất phèn, có thế sử dụng những biện pháp khác như: -Biện pháp lên liếp -Trồng một số cây để cải tạo đất phèn -Rửa phèn định kỳ 20 Tải về bản full