🔙 Quay lại trang tải sách pdf ebook Tính chất vật lý của đất Ebooks Nhóm Zalo 2.1. Mô tả màu sắc đất Cường độ Màu Sáng/tối HỆ THỐNG MÀU MUNSELL Màu sắc Độ sáng hay tối Cƣờng độ màu sắc Màu của đất đƣợc xác định bằng cách so sánh với thang màu của Munsell Mỗi màu sắc tƣơng ứng với một bƣớc sóng hấp thu khác nhau 700nm 400 nm Đất giàu chất hữu cơ có màu xẫm Đất có màu xẫm khi bị ẩm ƣớt Ảnh hƣởng của nƣớc lên màu sắc của đất, phần bên phải đƣợc phun nƣớc Màu của đất khi có sự hiện diện của oxyt sắt Sét nằm bên trong trầm tích cát Oxisols Sắt tập trung tại tầng C của đất Ultisols ĐẤT GLÂY Một pedon hình thành trong điều kiện có nƣớc ở gần tầng mặt Ảnh hƣởng sự thoát nƣớc đến màu sắc của đất. Màu xám và rỉ sắt đỏ (sắt kết hợp với Si, Al) tập trung ở tầng B của một loại đất. Màu 2.2. Thành phần cơ giới (Sa cấu đất) Sa cấu đất = % Cát, Thịt & Sét trong đất. ■ Sa cấu là một đặc tính vật lý quan trọng trong đất. Hiểu biết về sa cấu sẽ cung cấp cho chúng ta các thông tin về: 1.khả năng vận chuyển nước của đất 2.khả năng giữ nước của đất 3.Tính màu mỡ của đất 4.Khả năng thích hợp đối với cây trồng Sa cấu ■ Sa cấu đất được xác định bởi sự phân chia về lượng cát, thịt, sét và tỷ lệ phần trăm giữa chúng. ■ Sự khác nhau về phần trăm cát, thịt, sét là căn cứ phân loại đất (theo sa cấu). ■ Có 12 loại khác nhau được thể hiện trong tam giác sa cấu (Textural Triangle) ■ Sa cấu là không phải là đối tượng để thay đổi trên cánh đồng, tuy nhiên có thể thay đổi trong một phạm vi chậu trồng. Kích thƣớc đƣờng kính hạt ■ Đường kính các cấp hạt đất phân hạng trên 5 cấp bậc khác nhau: – Sỏi, dăm, đá tảng > 2 mm – 2 mm: đá cuội – - Cát: từ 0,05mm – 2 mm – Thịt: từ 0,002 mm – 0,05 mm – Sét < 0.002 mm --------THỊT--------- ------------------------------CÁT----------------------------------------SÉT------- Phân loại đƣờng kính hạt theo các hệ thống phân loại khác Grain Diameter (mm) 1.0 - 2.0 0.5 - 1.0 0.25 - 0.5 0.1 - 0.25 0.05 - 0.1 Sỏi, dăm, đá tảng ■ > 2 mm ■ Không được xem như là thành phần qui định sa cấu (sa cấu đất chỉ giới hạn trong thành phần của cát, thịt, và sét) Cát ■ Kích thước từ 0.05-2mm ■ Có thể nhìn thấy không cần kính hiển vi ■ Hình dạng tròn hay góc cạnh ■Hạt cát thường có màu trắng (chứa thạch anh) và màu nâu (chứa nhiều khoáng). ■Một số loại cát có màu nâu, vàng, hoặc đỏ vì lớp phủ bên ngoài có chứa oxit Fe, và/hoặc oxit Al Phân loại đường kính hạt cát(mm) 1.0 - 2.0 0.5 - 1.0 0.25 - 0.5 0.1 - 0.25 0.05 - 0.1 Cát ■ Cảm giác thô ráp ■ Không kết dính lại với nhau trong một khối trừ trường hợp rất ẩm ướt. Cát ■ Phân bố ở lớp gần bề mặt ■ Cát chứa ít chất dinh dưỡng cho cây trồng hơn thịt và sét. ■ Cấu trúc có nhiều phần rỗng giữa các hạt điều này làm gia tăng khả năng thoát nước và xâm nhập của không khí. ■ Giữ nước kém và đất dễ bị khô do nước bốc hơi nhanh. Thịt ■ Kích thước từ 0.05-0.002 mm ■ Chỉ nhìn thấy được bằng kính hiển vi điện tử ■ Thạch anh là khoáng chiếm ưu thế vì khoáng khoáng khác đã bị phong hóa. Thịt ■ Không có cảm giác thô ■ Cảm giác như bột và trơn ■ Thịt ẩm ướt không có tính dính ■ Dẻo và dễ nặn, có thể dát mỏng. Thịt ■ Kính thước hạt nhỏ hơn cát giúp quá trình phong hóa đối với khoáng thứ sinh xảy ra nhanh. ■ Kích thước hạt nhỏ có khả năng giữ nước cao hơn tuy nhiên thoát nước kém hơn so với cát. ■ Dễ bị rử trôi bởi dòng nước chảy – tính xói mòn cao. ■ Chứa nhiều dinh dưỡng cho cây trồng hơn cát. ■ Thịt tạo điều kiện để lớp sỏi lắng xuống đáy sông giúp cá có thể đẻ trứng dễ dàng. www.pedrocreek.org/ fishcommittee.html Vách hoàng thổ Loess Cliff ■ Thịt thường để lại một lớp bề mặt thẳng đứng trong điều kiện đất bằng phẳng, và không bị xói mòn bởi nước. Đâu là nguồn gốc của đất thịt ? Sét ■ Kích thước < 0.002 mm ■ Dạng phiến, lớp, đĩa phẳng, hay bông nhỏ ■ Cát hạt sét nhỏ gọi là chất keo (colloid) – Nếu lơ lửng trong nước nó sẽ không lắng xuống. ■ Diện tích bề mặt lớn – 1 thìa đất sét = diện tích một sân bóng đá Sét ■ Đất sét ẩm ướt có tính rất dính và dẻo nên rất dễ nặn thành những hình dạng khác nhau ■ Sét có tính co trương mạnh do các khe hở giữa các tầng co giãn tốt. Sét ■ Không gian của các lỗ hổng rất nhỏ có dạng xoắn. – Sự vận chuyển của nước và không khí rất chậm chạp. ■ Khả năng giữ nước cao – Khả năng hút bám nước rất lớn – điều này không thật sự tốt cho cây. ■ Độ bền của đất ảnh hưởng lên các tòa nhà, đường xá, công trình. ■ Hấp thụ hóa học cao Bài tập nhóm Theo bạn thì tỷ lệ cát, thịt, sét trong đất bao nhiêu là tốt cho sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng?Sand: ______% Silt: _______% Clay: ______% Tam giác sa cấu Tam giác sa cấu Sét 55 Sét 40 Sét pha thịt 60 35 20 10 pha cát Thịt pha sét Và cát Thịt pha cát Thịt pha sétThịt pha sét và limon Thịt pha limon Thịt mịn 75 90 Thịt CátCát pha 70 50 20 % Cát Đất cát ■ Kết cấu thô – Đất cát – Đất cát pha 10 Đất cát (kết cấu thô) 20 Thịt pha cát Cát Cát pha 70 50 Đất thịt pha cát ■ Kết cấu thô vừa – Đất thit pha cát (thô) Đất thịt – dạng thô ■ Kết cấu trung bình – Thịt pha cát mịn – Đất thịt mịn – Đất thịt pha limon – Đất thịt Đất thịt (kết cấu trung bình) 60 35 20 Thịt sét và pha cát Silty Clay Loam Thị pha limon Thịt mịn 75 90 Thịt 70 50 20 Đất thịt – Dạng mịn ■ Kết cấu mịn trung bình – Đất thịt sét pha cát – Đ. Thịt pha sét – Đ. Thịt pha Sét và limon Đất sét ■ Kết cấu mịn – Sét pha thịt – Sét – Sét pha cát Đất sét (kết cấu mịn) 55 Sét sét 40 sét pha cát pha thịt Thịt pha sétThịt pha 60 Sét và limon Thịt pha cát & cát pha thịt ■ Thịt pha cát là đất thịt với một vài đặc trưng của đất cát. ■ Trong khi đó, cát pha thịt là loại đất cát với một vài đặc trưng của đất thịt. ■ Bài tập thảo luận nhóm: mỗi nhóm chọn 2 loại sa đất đất và mô tả. Thành phần cơ giới có thay đổi đƣợc không? ■ Sa cấu đất chỉ có thể thay đổi bằng cách kết hợp với một loại đất khác có sa cấu khác và chỉ thay đổi với một lượng nhỏ. Thay đổi sa cấu đất ■ Thêm cát vào đất sét làm cho đất trở nên thô hơn. ■ Tìm đất có dạng sa cấu tự nhiên – đừng cố gắng tạo sa cấu riêng mà mình muốn. ■ Việc bổ sung than bùn hay phân trộn vào một loại đất không làm thay đổi sa cấu đất – vì chỉ thêm chất hữu cơ vào, mà không thay đổi thành phần cát, thịt, và sét. Thay đổi sa cấu đất ■ Trải qua hàng ngàn năm, các quá trình thổ nhưỡng làm thay đổi sa cấu của một vùng đất. ■ Khi đất trở nên già, cát sẽ bị phong hóa thành thịt, và thịt sẽ phong hóa thành sét… vì vậy đất già là đất có thành phần sét cao. Sự di dời của sét = Hình thành tầng B ■ Sét di chuyển xuống tầng dưới trong phẩu diện đất (soil profile) vì vậy tầng đất ở dưới (subsoils) chứa nhiều sét hơn tầng mặt (topsoils). ■ Thật vậy, tầng Argillic là tầng tích tụ nhiều sét. Argillic =🡪 Phẫu diện của một loại đất ■ Biểu đồ thể hiện % sét từ tầng mặt đến tầng đá mẹ. Phần lồi ra (mũi tên màu đỏ) là nơi có tỷ lệ sét cao nhất. Argillic =🡪 Sa cấu đất ■ Sa cấu đất có thể xác định bằng phương pháp cảm giác. ■ Phương pháp này đòi hỏi phải thực hành nhiều, thậm chí một chuyên gia về đất cũng chỉ có thể ước tính tỷ lệ % sét trong khoảng 3% giá trị thật sự. Xác định sa cấu – Phƣơng pháp cảm giác ■ Cầm mẫu đất ẩm trên tay ■ Bóp tạo thành một dải mảnh ■ Chiều dài của dải đất cho biết thành phần sét. ■ Cảm giác như có hạt sạn cho biết có cát, cảm giác có bột cho biết có thịt. ■ Cảm giác dinh cho biết có sét Cho khoảng 25 gram đất vào lòng bàn tay. Thêm nước từ từ vào làm cho đất đạt ẩm độ đồng ruộng và bóp cho đất nhão ra. Cứ làm như vậy cho tới khi đất thật dẻo và có thể nặn được. Thêm nước vào và nháo đều Đất có tạo thành cụ khi được vo tròn không. Yes Yes Yes Đất quá khô chăng? Đất quá ướt chăng? cát No No No Đặt cục đất nẳm giữa ngón tay cái và tay trỏ, dùng ngón cái ấn nhẹ vào cục đất cho có thể chui qua kẽ tay và lòi ra cho tới khi tự gãy ra như hình bên. Đất có tạo thành dây được không? Cát pha No Đất có tạo thành một dây ngắn hơn 1 inch trước khi gãy không? Đất có tạo thành một dây dài 1 inch trước khi gãy không? Làm ướt một mẩu đất ờ lòng bàn tay và vo nó bằng ngón tay trỏ Đất có tạo thành một dây dài 2 inch hay hơn trước khi gãy không? Mùn pha cát Mùn pha thịt Đất mùn Có cảm giác sạn? Có cảm giác rất mịn? Không sạn hay mịn? Mùn sét cát Mùn sét thịt Mùn pha sét Có cảm giác sạn? Có cảm giác rất mịn? Không sạn hay mịn? Sét cát Sét thịt Sét Có cảm giác sạn? Có cảm giác rất mịn? Không sạn hay mịn? Xác định sa cấu đất – Phƣơng pháp tỷ trọng kế ■ Tốc độ lắng (V) tỷ lệ thuận với bình phương đường kính của hạt (d) nhân với hệ số K. Hạt có kích thước càng lớn thì tốc độ lắng càng nhanh. ■ Tỷ trọng của nước được duy trì bên trong ống đong (bởi thành phần sét và thịt) Định luật Stokes V = kd2 Phƣơng pháp tỷ trọng kế ■ Khuấy trộn huyền trọc bằng đũa thủy tinh có đầu gắn cao su. ■ Thành phần thịt và sét được đo sau 40 giây. ■ Lần đọc thứ nhất: Tính được % của cát vì khi đó cát đã lắng xuống hết, chỉ còn thịt và sét lơ lửng trong huyền phù. ■ % cát = [100 – (chỉ số đọc đầu tiên x100/tổng số gam đất)] Phƣơng pháp tỷ trọng kế Đặt nhẹ tỷ trọng kế vào ống đong Sau 2 giờ, đo lần thứ hai xác định được thành phần sét lơ lửng hay phần còn lại sau khi thịt đã lắng xuống. % Sét =chỉ số đọc lần 2 x (100/số gam đất) %Thịt= 100 – [(% cát) + (% sét)] 2.3. CẤU TRÖC ĐẤT ■ Các hạt cát, thịt, và sét riêng lẻ kết hợp lại với nhau tạo thành các hình dạng đặc biệt (cấu trúc đoàn lạp) ■ Các cấu trúc này được đặt tên dựa vào hình thái xuất hiện của chúng. Đoàn lạp (ped) được tạo thành bởi quá trình thấm ướt, làm khô, giá lạnh, và tan chảy. Chúng được giữ và nén lại bởi hạt sét và chất hữu cơ. CẤU TRÖC ĐẤT Hợp thể lớn Nhiều hợp thể nhỏ Các loại cấu trúc đất ■ Hình khối (cấu trúc cục, hạt, viên) ■ Hình Tấm, phiến, dẹt ■ Hình lăng trụ (cấu trúc cột, trụ) *Trong nông học, cấu trúc đất lý trưởng làm cho đất càng tốt CẤU TRÖC DẠNG HẠT ▪ Dạng hình cầu không bằng phẳng, hay dạng hột nhỏ, có đường kinh từ 1-10mm ▪ Điển hình ở tần A, đất có hàm lượng chất hữu cơ cao CẤU TRÖC DẸT ▪ Tương đối mỏng, tập trung ở lớp mặt, và lớp dưới bề mặt ▪ Có thể kết quả tự nhiên trong quá trình hình thành đất hay bởi tác động lực nén của các phương tiện máy móc ĐẤT CÓ CẤU TRÖC DẸT CẤU TRÖC DẠNG DẠNG KHỐI TẢNG ▪ Hình lập phương gồ ghề, không đồng đều, đường từ 5-5- mm ▪ Góc cạnh sắc ▪ Hiện diện ở tầng B CẤU TRÖC DẠNG KHỐI CẤU TRÖC DẠNG KHỐI Dạng khối gần nhƣ có góc cạnh CẤU TRÖC HÌNH LĂNG TRỤ ▪ Các cột hướng thẳng đứng với chiều cao khác nhau, và đường kính từ 150mm hoặc lớn hơn. ▪Hiện diện ở lớp dưới bề mặt ở các vùng đất bị khô hạn và bán khô hạn. ▪ Có hai dạng là lăng trụ góc cạnh và lăng trụ tròn. Cấu trúc lăng trụ góc cạnh CẤU TRÖC HÌNH LĂNG TRỤ TRÕN Khác với cấu trúc lăng trụ, cấu trúc hình trụ có phần đỉnh tròn Cấu trúc lăng trụ góc tròn Sự kết tụ của đấtSự kết tụ của đất Ví dụ về một sự sắp xếp của các dạng cấu trúc trong phẩu diện Cấu trúc hạt Khối gần như có góc Khối tảng Lăng trụ CẤU TRÖC CỦA ĐẤT ẢNH HƢỞNG ĐẾN TỐC ĐỘ CHẢY CỦA NƢỚC Dạng dẹt Dạng khối Nhanh Dạng hạt Trung bình Dạng Lăng trụ Chậm KHỐI Nhanh KHỐI Trung bình TÍNH KẾT BÔNG CỦA SÉT SỢI NẤM ẢNH HƢỞNG CỦA CHẤT HỮU CƠ ĐẾN SỰ KẾT TỤ Trƣớc khi có nƣớc Sau khi có nƣớc Giàu CHC Nghèo CHC Giàu CHC Nghèo CHC 2.4. Dung trọng (Bulk Density) ■ Dung trọng đất là một khối lượng đất trong một đơn vị thể tích. Nó được sử dụng để đo độ liên kết của các phân tử đất lại với nhau. Nói chung, nếu mật độ đất trên một đơn vị diện tích càng nhiều thì càng có ít khoảng trống cho sự di chuyển của nước, khả năng đâm xuyên của rễ, và hạt nảy mầm Dung trọng ■ Dung trọng đất tỷ lệ giữa khối lượng đất trong một đơn vị thể tích. ■ Dung trọng = Khối lượng đất/ thể tích (g/cm3) ■ Khối lượng đất = Dung trọng x Thể tích đất ■ Dung trọng được đo trên phần đất đã sấy khô (không kể khối lượng nước và phần rỗng trong các lỗ hổng) ■ Dung trọng thay đổi phụ thuộc vào các lỗ hổng trong đất ■ Dung trọng của lớp đất mặt thông thường nằm trong khoảng 1.1 - 1.4 g/cm3 ■ Dung trọng của các tầng đất sâu hơn thông thường nằm trong khoảng 1.3 - 1.7 g/cc Thiết bị để đo dung trọng đất: RING Dung trọng của đất & Độ sâu của rễ Gilman et al. 1987 Độ sâu của rễ (cm) 2 12 25 38 Gleditsia 4.1cm 3.2cm 1.8cm 26 14 1.8 g/cm31.7 g/cm3 + 51 1.2 g/cm3 O2 thấp >51 2.5. Tỷ trọng của đất (Particle density) ■ Tỉ trọng đất là tỉ số giữa trọng lượng khô kiệt của đất trên một đơn vị thể tích phần rắn của đất (không tính đến thể tích phần rổng). ■ Tỷ trọng của một loại đất thông thường khoảng 2.65 g/cm3 Ví dụ: Thể tích của lõi đất = 300 cm3 = thể tích của các hạt + thể tích các lỗ hổng Thể tích lỗ hổng = 165 cm3, (không tích phần rắn của đất) Thể tích phần rắn = 135 cm3 , (thể tích các hạt) Trọng lượng của đất sau khi đã sấy khô tuyệt đối= 358g Tỷ trọng (PD) = Trọng lượng của đất ÷ Thể tích phần rắn = 358g ÷ 135 = 2.65 g/ cm3 Dung trọng (BD) = Trọng lượng của đất. ÷ thể tích lõi đất = 358 ÷ 300 = 1.19 g/ cm3 Độ rỗng = thể tích của các lỗ hổng ÷thể tích của lõi đất = 165 ÷ 300 x 100 = 55% Hay tính cách khác: Độ rỗng (P) = {1 –{ BD ÷ PD} }x100 hay P={1-(1.19 ÷ 2.65)}x100 = 1- .44=.56 x 100 = 55%