Tài liệu Báo cáo tìm hiểu về đất phèn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI -----    ----- BÁO CÁO MÔN HÓA HỌC ĐẤT TÌM HIỂU VỀ ĐẤT PHÈN Sinh viên thực hiện: Nhóm 2 – Lớp ĐH1QĐ1 Hà Nội, tháng 10 năm 2013 Mục Lục DANH SÁCH THÀNH VIÊN VÀ PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ...........................1 PHẦN MỞ ĐẦU......................................................................................................2 Chương I: Cơ sở phân loại đất theo khoa học......................................................3 1.1. Khái niệm và mục đích của phân loại đất...................................................3 1.1.1. Khái niệm phân loại đất.............................................................................3 1.1.2. Mục đích của phân loại đất........................................................................3 1.2. Phân loại đất..................................................................................................3 1.2.1. Phân loại đất theo phát sinh (Phương pháp bán định lượng)................3 1.2.1.1. Cơ sở của phương pháp:.........................................................................3 1.2.1.2. Nội dung của phương pháp....................................................................3 1.2.2. Phân loại đất của Mỹ (Soil Taxonomy).....................................................4 1.2.2.1. Cơ sở của phương pháp..........................................................................4 1.2.2.2. Nội dung của phương pháp....................................................................5 1.2.3. Phân loại đất theo FAO..............................................................................5 1.2.3.1. Cơ sở của phương pháp..........................................................................5 1.2.3.2. Nội dung của phương pháp....................................................................6 1.3. Phân loại đất ở Việt Nam..............................................................................6 1.3.1. Cơ sở phân loại đất Việt Nam....................................................................6 1.3.1.1. Tóm tắt các yếu tố hình thành đất.........................................................6 1.3.1.2. Những quá trình hình thành và biến đổi chính diễn ra trong đất......7 Chương II. Tìm hiểu về đất phèn...........................................................................9 2.1. Khái niệm, đặc điểm của đất phèn...............................................................9 2.1.1. Khái niệm....................................................................................................9 2.1.2. Đặc điểm chung...........................................................................................9 2.2. Phân loại đất phèn.......................................................................................11 2.2.1. Phân loại theo kinh nghiệm dân gian......................................................11 2.2.2. Phân loại theo khoa học...........................................................................12 2.3. Ưu nhược điểm của đất phèn.....................................................................13 2.3.1. Ưu điểm.....................................................................................................13 2.3.2. Nhược điểm...............................................................................................14 2.4. Tình hình đất phèn tại Việt Nam...............................................................15 2.5. Biện pháp cải tạo đất phèn.........................................................................21 2.5.1. Biện pháp thủy lợi....................................................................................21 2.5.2. Bón vôi cho đất..........................................................................................21 2.5.3. Biện pháp phân bón..................................................................................23 2.5.4. Biện pháp canh tác...................................................................................23 TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................25 DANH SÁCH THÀNH VIÊN VÀ PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ NHÓM 2 – LỚP ĐH1QĐ1 STT HỌ VÀ TÊN NỘI DUNG 1. Đào Đình Đức - Nhóm Phương pháp và cơ sở của phương pháp cải tạo đất trưởng 2. Hoàng Minh Đức phèn Phân loại, ưu nhược điểm của đất phèn 3. Nguyễn Thị Thu Hà Phân loại, ưu nhược điểm của đất phèn 4. Đinh Quang Hải Phương pháp và cơ sở của phương pháp cải tạo đất 5. Trương Thị Thu Hằng phèn Khái niệm và đặc điểm chung của đất phèn 6. Hoàng Hồng Hạnh Khái niệm và đặc điểm chung của đất phèn 7. Đặng Thị Minh Hiếu Cơ sở phân loại đất theo khoa học và kinh nghiệm 8. Nguyễn Quang Huy Tình hình đất phèn tại Việt Nam 9. Kiều Hữu Huy Cơ sở phân loại đất theo khoa học và kinh nghiệm 1 PHẦN MỞ ĐẦU “Đất đai là tài nguyên quốc gia vô cùng quý giá, là tư liệu sản xuất đặc biệt; là tài sản, nguồn lực to lớn của đất nước, quyền sử dụng đất là hàng hoá đặc biệt. Khai thác, sử dụng hợp lý, hiệu quả và tiết kiệm tài nguyên đất là động lực phát triển của xã hội”. Việt Nam là một nước đang phát triển, với đặc điểm là một nước có nền kinh tế chủ yếu phụ thuộc vào nông nghiệp với tỷ lệ lao động trong lĩnh vực nông lâm nghiệp chiếm khoảng 70% cho thấy vai trò vô cùng to lớn đối với sự phát triển kinh tế xã hội của đất nước. Sau hơn 20 năm đổi mới, từ một nước phải nhập khẩu lương thực, đến nay Việt Nam không những có đủ lương thực để tiêu dùng mà còn trở thành quốc gia đứng đầu thế giới về xuất khẩu lúa gạo. Để làm được điều đó là do có một cơ chế chặt chẽ giữa cơ chế, chính sách của nhà nước, việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật trong sản xuất và sự lao động cần cù, sáng tạo của người lao động. Để nền nông nghiệp phát triển bền vững, thì vấn đề sử dụng và cải tạo đất là hết sức quan trọng. Ngoài những mặt đã đạt được, ngành nông nghiệp cần phải tập trung giải quyết một số vấn đề liên quan đến chất lượng đất, cải tạo đất. Trong đó có việc nghiên cứu, cải tạo đất phèn để có thể đưa vào sử dụng các diện tích đất này nhằm tận dụng tối đa diện tích canh tác. Nhóm chúng tôi xin thực hiện một bài thảo luận liên quan đến đất phèn. Bài thảo luận có thể còn có nhiều thiếu sót rất mong thầy cô cùng các bạn thông cảm và góp ý để bài thảo luận được tốt hơn. 2 Chương I: Cơ sở phân loại đất theo khoa học 1.1. 1.1.1. 1.1.2. - Khái niệm và mục đích của phân loại đất Khái niệm phân loại đất Phân loại đất là việc phân chia đất ra các loại, các nhóm khác nhau. Mục đích của phân loại đất Sử dụng đất hợp lý và có hiệu quả nhất là trong sản xuất nông – lâm – ngư nghiệp. - Là cơ sở để áp dụng các biện pháp cải tạo nâng cao độ màu mỡ của đất. - Trên cơ sở phân loại đất ta tiến hành đánh giá và quy hoạch phân bổ sử dụng 1.2. đất phục vụ công tác quản lý Nhà nước về đất đai. Phân loại đất 1.2.1.Phân loại đất theo phát sinh (Phương pháp bán định lượng) 1.2.1.1. Cơ sở của phương pháp: - Học thuyết phát sinh đất là cơ sở căn bản của phương pháp. - Mỗi tầng đất trong phẩu diện là sản phẩm đặc trưng của một hay nhiều quá trình phát sinh, gọi là tầng phát sinh. Kí hiệu bằng các chữ cái A, B, C, D,… 1.2.1.2. Nội dung của phương pháp - Nghiên cứu các yếu tố hình thành đất: Điều tra, thu thập các tài liệu về yếu tố hình thành đất như: đá mẹ, sinh vật, địa hình, khí hậu, sự tác động của con người, … - Xác định quá trình hình thành đất chính: Từ 6 yếu tố hình thành đất, kết hợp với nghiên cứu các phẩu diện đất và số liệu phân tích tính chất lí hóa học của đất sẽ biết được quá trình hình thành đất. - Xây dựng bảng phân loai đất: Theo hệ thống phân vị chặt chẽ với tên đất rỏ ràng o Loại đất: là một nhóm đất lớn, phổ biến. Một loại đất có cùng các đặc điểm: Cùng đặc điểm phân giải chất hữu cơ. 3 Cùng quá trình phong hóa đá và khoáng vật nguyên sinh; cùng kiểu hình thành khoáng vật thứ sinh và phức chất hữu cơ - vô cơ. Cùng chế độ nước trong đất Cùng một cách di chuyển các chất trong đất. Cùng một kiểu cấu tạo phẩu diện. Cùng hướng sử dụng, cùng áp dụng các biện pháp để duy trì và tăng dần độ màu mỡ của đất. o Loại phụ: là đơn vị trong phạm vi loại, khác nhau về mức độ thể hiện quá trình hình thành đất. o Thuộc đất: là đơn vị đất nằm trong phạm vi loại phụ, thường dựa vào đá mẹ để phân chia o Chủng: là đơn vị đất nằm trong thuộc, phân biệt bởi thành phần cơ giới đất 1.2.2. Phân loại đất của Mỹ (Soil Taxonomy) 1.2.2.1. Cơ sở của phương pháp - Dựa vào các yếu tố hình thành đất của học thuyết phát sinh nhưng cơ sở chính là những tính chất hiện tại của đất có quan hệ mật thiết với hình thái phẩu diện đất. Định lượng các tầng phát sinh theo định lượng chặc chẽ về hình thái và tính chất để xác định tên của tầng đất là cơ sở để tiến hành phân loại đất. 1.2.2.2. Nội dung của phương pháp - Nghiên cứu các yếu tố hình thành đất: giống như phương pháp phân loại đất theo phát sinh. - Xác định và định lượng tầng chẩn đoán: 2 nhóm chính: 4  Nhóm tầng mặt (Surface horizons): A.Hictic, A.Mollic, A.Umbric, A.Ochric , A. Thropic và Plaggen.  Nhóm tầng dưới tầng mặt (Subsurface horizons): B.Argic, B.Natric, B.Spodic, B.Cambic, B.Oxic, Albic, Calcic, Salic, B.Ferralic… Tầng chẩn đoán là cơ sở để định tên các đơn vị đất. - Hệ thống phân vị: Lớp, bộ ( Order ) (Great group ) (Series) Lớp phụ hay bộ phụ ( Suborder ) Nhóm phụ ( Subgroup ) Họ ( family ) Nhóm lớn Biểu loại Loại ( Soil types ) ○ Ưu điểm của phương pháp Soil taxonomy: + Dùng những chỉ tiêu định lượng và các dấu hiệu đặc trưng của tầng đất và các tính chất hiện tại của đất để phânloại đất + Mang tính chất chuyên ngành sâu, tính hệ thống cao và hệ thống mở dể dàng bổ sung những đất mới. + Sử dụng thuật ngữ mới gắn với bản chất và tính chất đất. ○ Khuyết điểm: Chỉ có những chuyên gia theo hệ thống này mới hiểu và ứng dụng được. 1.2.3. Phân loại đất theo FAO 1.2.3.1. 1.2.3.2. - Cơ sở của phương pháp Dựa vào các nguồn gốc phát sinh và các tính chất hiện tại của đất. Nội dung của phương pháp Nghiên cứu quá trình hình thành đất Định lượng tầng chẩn đoán: + Tầng đất là cơ sở để xác định tầng chẩn đoán. Có các tầng đất cơ bản và các tầng chuyển tiếp được kí hiệu bằng các kí hiệu riêng. 5 + Tầng chẩn đoán (diagnostic horizons) là tầng đất có đặc tính hình thái và tính chất cần định lượng, kết quả định lượng cho phép xác định tên tầng chẩn đoán. - Định tên đất: tên đất gắn liền với tính chất cơ bản của đất. 1.3. Phân loại đất ở Việt Nam - Bắt đầu năm 1958, với sự giúp đỡ của chuyên gia Liên xô V.M.Fritland. Năm 1959, sơ đồ thổ nhưỡng miền Bắc tỉ lệ 1/1.000.000 được công bố (có 5 nhóm, 18 loại phát sinh). Năm 1964, bảng phân loại có chỉnh lí và bổ sung (5 nhóm, 27 loại phát sinh). Sau 1964, hàng loạt công trình nghiên cứu và phân loại đất được triển khai. Những năm1960-1961, xây dựng sơ đồ đất miền Nam tỉ lệ 1/1.000.000 (có 25 đơn vị đất). Năm 1976, xây dựng bản đồ đất Việt Nam tỉ lệ 1/1.000.000 (13 nhóm, 30 loại phát sinh). - Từ cuối thập kỉ 80, Việt Nam tiếp thu Soil Taxonomy và hệ thống phân loại FAO – UNESCO. 1.3.1. Cơ sở phân loại đất Việt Nam 1.3.1.1. Tóm tắt các yếu tố hình thành đất - VN nằm trong vanh đai nhiệt đới Bắc bán cầu, trãi dài 8’’33-23’’23 VĐB và 102’’10 – 109’’26 KĐĐ, có hơn 3200km đường bờ biển, đỉnh núi cao nhất 3143m, thềm lục địa rộng với nhiều đảo và quần đảo. - Địa chất, địa hình và thời gian: - Địa hình núi phức tạp, nhiều núi cao, rãnh sâu, cao nguyên…nhiều loại đá mẹ khác nhau: granit, riolic, dioric, bazan, … - Vùng đồng bằng địa hình trũng, thấp, bề mặt tương đối bằng phẳng. - Vùng đồng bằng ven biển thường chịu các tác động lớn của biển. - Khí hậu: nhiệt đới gió mùa nhưng có sự khác nhau theo từng vùng miền, chia thành 8 vùng sinh thái. - Thảm thực vật rừng Việt Nam rất phong phú, ngoài những thực vật đặc hữu còn có các loài di cư từ nơi khác đến. - Sự tác động của con người: Sử dụng vào sản xuất nông, lâm nghiệp theo cả 2 hướng tích cực và tiêu cực. 6 1.3.1.2. Những quá trình hình thành và biến đổi chính diễn ra trong đất - Quá trình hình thành đất mặn:chủ yếu do nước mặn tràn, đồng thời cũng do mạch nước ngầm mặn dâng muối lên trong mùa khô. - Quá trình hình thành đất phèn: 2 giai đoạn:  Giai đoạn tích lũy pyrite (FeS2) hình thành đất phèn tiềm tàng + Giai đoạn oxi hóa FeS2 thành đất phèn hoạt động - Quá trình hình thành phù sa: Được hình thành do quá trình bờ biển và các hệ thống sông mang sản phẩm từ vùng địa hình xói mòn bồi đấp thêm các thềm biển cũ. Chất lượng của phù sa phụ thuộc bản chất của đất theo lưu vực sông. Thành phần của phù sa còn phụ thuộc tốc độ lắng động của các cấp hạt và tốc độ dòng chảy. - Quá trình glây: VSV phân giải trong điều kiện yếm khí sẽ sản ra cá hợp chất khử như H2S, CH4…đồng thời các chất oxi hóa như Fe3+, Mn4+, SO42-, NO3- …thì bị khử: Fe3+ + 1e Fe2+; Mn4+ + 2e Mn2+. Fe2+ thường di chuyển ở dạng Fe(HCO3)2 và phức chất mùn –Fe2+, chúng dể bị rữa trôi. Fe2+ cũng có thể kết hợp thànhFeroaluminosilicat màu xám xanh hoặc kết hợp với photphat thành vivianit Fe 3(PO4)2.8H2O có màu xanh lơ. Mn2+ thường ở dạng Mn(OH)2 màu trắng di chuyển trong đất. Căn cứ vào mức độ glây của đất ta sẽ đánh giá được mức độ yếm khí của đất. 7 - Quá trình rửa trôi và bào mòn đất: Do khí hậu nhiệt đới ẩm, mưa nhiều và tập trung, tập quán canh tác lạc hậu, địa hình có nhiều núi, dốc nên quá trình rửa trôi và bào mòn các chất kiềm, kiềm thổ, các chất dinh dưỡng và thành phần sét xảy ra mạnh. Quy trình sử dụng đất dốc hợp lí: Từ cấp 1(<3o) đến cấp 3(8o – 15o): phát triển cây nông nghiệp Từ cấp 4(15o–20o) và cấp 5(20o–25o): phát triển nông–lâm kết hợp Từ cấp 6(25o-30o) và cấp 7(30o-35o): phát triển cây lâm nghiệp - Quá trình Ferakit và kết von đá ong:  Quá trình Feralit (tích lũy tương đối Fe và Al) Các lọai khoáng và đá bị phân hủy rất mạnh, ngay cả khoáng vật thứ sinh cũng bị phá hủy do các quá trình phong hóa hóa học và hóa địa sinh học.Các cation kiềm, kiềm thổ và các hợp chất silic bị rửa trôi, Al và Fe được tích lụỹ lại hình thành đất Feralit. + Quá trình kết von đá ong (tích lũy tuyệt đối Fe, Al)  Kết von: chủ yếu do Fe, Mn, Al ở dạng hòa tan di chuyển theo nước đến vị trí nào đó sẽ ngưng tụ lại thành kết von.  Đá ong: hình thành giống như kết von, nhưng nhất thiếtphải gần mực nước ngầm giàu Fe, Al 8 Chương II. Tìm hiểu về đất phèn 2.1. Khái niệm, đặc điểm của đất phèn 2.1.1. Khái niệm - Đất phèn là đất chứa nhiều gốc sunphat và có độ ph rất thấp chỉ khoảng 23, lượng chất độc Al3+, Fe 2+ ,SO4 2- rất cao. Trong đất phèn khả năng trao đổi và đệm bị phá vỡ không thể tự làm sạch được nữa.Do đó môi trường bị ô nhiễm nặng, động thực vật và sinh vật bị tiêu diệt hàng loạt. Phèn được sinh ra có thể do nguyên nhân oxi hóa phèn tiềm tàng (FeS) tại chỗ để tạo thành axit H2SO4 chứa nhiều độc chất Al3+, Fe 2+ ,SO4 2- cũng có thể nước phèn đi từ nơi khác gây nhiễm phèn cho môi trường sinh thái đất . Ô nhiễm phèn nhôm độc tính mạnh hơn phèn sắt. 2.1.2. Đặc điểm chung a. Tính chất vật lý - Gần 100% đất phèn hình thành trên đất có sa cấu nặng (tức sét >40%). - Cấu trúc kém hoặc không có cấu trúc. - Mặc dù có hàm lượng chất hữu cơ cao nhưng do trong điều kiện chua và yếm khí nên hầu hết chất hữu cơ phân giải rất kém, phân giải không hoàn toàn. Vì vậy hàm lượng chất hữu cơ trong đất cao nhưng hàm lượng mùn thấp, thể hiện bằng tỷ số C/N cao(C/N > 25). - Cũng chính vì trong đất ngập nước và đất chua, phần lớn hoạt động phân giải của vi sinh vật tham gia rất kém, có khi không có, nên đất phèn rất chậm hình thành cấu trúc của nó. b. Tính chất hóa học - Bất lợi đầu tiên của đất phèn là chứa hàm lượng H2SO4 quá cao, do đó pH thấp (khoảng 3,5 ở tầng phèn), và chính acid này phá vỡ cấu trúc của 9 khoáng sét để giải phóng nhôm. Nguyên tố có hàm lượng cao nhất trong đất phèn là H+, SO và Al3+, nếu nó hòa tan với hàm lượng cao thì không có cây trồng nào sống nổi. - Một bất lợi nữa của đất phèn là hàm lượng các chất dinh dưỡng tổng số tuy cao nhưng khả năng hữu dụng rất thấp (đặc biệt là lân). - Do có sa cấu sét và hàm lượng chất hữu cơ cao nên CEC cao, tính đệm pH rất cao (rất khó để cải thiện pH đất). c. Tính chất sinh học - Hầu hết các vi sinh vật hoạt động trong đất phèn là những sinh vật không có ích cho sự chuyển hóa các chất dinh dưỡng cho cây trồng, nếu có thì cũng không đáng kể. Chủ yếu là vi khuẩnThiobacillus tham gia vào quá trình chuyển hoá lưu huỳnh. 2.2. Phân loại đất phèn 2.2.1. Phân loại theo kinh nghiệm dân gian - 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. Ví dụ như phân loại của nhân dân vùng đất phèn vùng Nam Bộ Việt Nam như sau : a. 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. 10 b.Phèn lạnh : Chủ yếu do sunphat Nhôm tạo nên Al2(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. c. 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 Oxyt sắt ngâm nước gây nên. Nước trên ruộng thường có váng vàng đỏ ánh trên mặt. Mức độ độc hại không cao. d. 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 dòn, 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 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. e. 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 loạiphèn trắng và phèn lạnh. 11 2.2.2. Phân loại theo khoa học - 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 đất phènụng 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 đã 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 sunphat sắt 2 (dễ hòa tan) và axit sunphuric. Dưới tác dụng của vi khuẩn Thiobacillus chuyển Fe 2+ thành Fe 3+ để tạo thành phèn. Sự xuất hiện của Fe 3+ dưới dạng Fe2(SO4)3 và của KFe3(SO4)2(OH)6 làm co đất có màu vàng. Khi đã xuất hiện tầng vàng ( tầng jarosit) tức làđất phèn chuyển từ phèn tiềm tàng sang phèn hoạt động hay phèn cố định.Đất phèn là đất chứa nhiều gốc sunphat (SO 4 2- ) và có độ pH rất thấp chỉ khoảng 2-3, lượng độc chất Al 3+ , Fe 2+ , SO4 2 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 2 SO 4 chứa nhiều độc chất Al 3+ , Fe 2+ , SO 4 2- , hay cũng có thể do nước phèn đi từ nơi khác gây nhiễm 12 phèn cho MTST đất. Quá trình thứ nhất là quá trình phèn hóa, quá trình thứ hai là quá trình nhiễm phèn. 2.3. Ưu nhược điểm của đất phèn 2.3.1. Ưu điểm - Đất phèn thích hợp trồng các loại cây : Sú , vẹt, đước, khoai mỡ, điều, dứa, bàng... - Vùng đất phèn tiềm tàng dưới rừng sú, vẹt, đước và một số vùng phèn nhiều đặc thù giúp giữ bờ biển và môi trường, kết hợp với chim thú đa dạng sinh học - Ở những vùng đất lầy phèn tiềm tàng thích hợp để làm đầm ao cá nước ngọt - Các vùng đất dưới rừng ngập mặn được phù sa bồi lắng theo thời gian, ảnh hưởng ngập nước triều ngày càng giảm đi, và bị nước ngọt trong mùa mưa, trên loại đất phèn này, đã xuất hiện rừng tràm phân bố tự nhiên, thay thế các loại rừng ngập mặn. Tràm sinh trưởng trên đất phèn trong thời gian dài đã xuất hiện tầng thảm mục và chất hữu cơ (than bùn) khá dày đã tạo nên lớp than bùn phèn tiềm tàng. 2.3.2. Nhược điểm - 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. Đặc điểm này cũng ảnh hưởng đến quá trình hình thành phèn và gây nhiều khó khăn cho quá trình sử dụng và cải tạo đất phèn 13 - 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. Tính trương co của đất phèn có thể làm cho cây trồng bị đứt rễ khi đất cạn nước và có liên quan đến công tác thủy lợi như xây dựng công trình, nứt nẻ bờ kênh, mất nước trên kênh, vỡ kênh và hiện thẩm lậu của nước trong ruộng 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. - Đây cũng là nguyên tố độc trong MTST đất phèn. Fe 2+ xuất hiện trong đất phèn trước Al 3+ .Trong đất yếm khí chúng có thể ở dạng FeSO4 khôn màu hay Fe(OH)2. Trong dung dịch Fe 2+ là cation linh động có thể kết hợp H 2 S → FeS bám dính vào rễ cây làm ngộ độc cây. Khi nồng độ Fe 2+ 600ppm bắt đầu có ảnh hưởng, trên 1000 ppm gây chết cây lúa. Tuy nhiên, Fe 2+ dễ bị oxy hóa thành Fe 3+ có màu vàng nâu đỏ, mà Fe 3+ có độ hòa tan thấp nên ít độc.Đất phèn nhiều Fe nông dân gọi là “đất phèn nóng”. Tuy không độc bằng Al 3+ nhưng Fe 2+ gây độc cho cây con, bộ phận rễ bị đen, chóp rễ bị vẹt, trong cây tích lũy cao Fedo Fe đã xâm nhập vào cây. - Nhóm độc nhôm:Al 3+ có trong đất phèn với nồng độ 150 – 3000ppm. Đó là các cation độc nhất trong số các chất độc. Al 3+ làm kết tủa các keo sét và các chất lơ lửng trong 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). Muối nhôm tích tụ trên mặt đất 14 o VD:Trong dung dịch đất, ở thực địa Al 3+ = 500ppm đã độc cho cây lúa, nhất là thời kì ba lá thực, đến 800ppm gây chết và 1000ppm gây chết nhanh chống 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 ngộ độc Al 3+ thì rễ không bị đên nhưng mất hết lông hút, rễ ngắn nhất là trọng lượng rễ bị ảnh hưởng lớn. 2.4. Tình hình đất phèn tại Việt Nam - Việt Nam là một trong những nước có diện tích đất phèn rông lớn trên thế giới với diện tích vào khoảng 2 triệu ha chiếm xấp xỉ 16% diện tích đất phèn trên thế giới, 6.5% diện tích tự nhiên cả nước và khoảng 30% diện tích đất canh tác. - Đất phèn được hình thành và phát triển ở vùng địa mạo đầm lầy rừng ngập mặn, cửa sông hình phễu.Đất phèn tập trung chủ yếu ở đồng bằng sông Cửu Long chiếm 86% diện tích đất phèn của cả nước.Sau đồng bằng sông Cửu Long là miền Đông Nam Bộ rồi đến đồng bằng sông Hồng có diện tích ít nhất trong cả nước khoảng 110 100 ha chiếm 5,9% diện tích đất phèn còn lại phân bố dải dác ở tỉnh miên trung nước ta. - Đất phèn tập trung nhiều nhất ở đồng bằng sông Cửu Long, cũng là vùng đất phèn đáng kể trên Thế giới. Ở đây hình thành các vùng đất phèn có những đặc thù riêng như: đất phèn vùng Đồng Tháp Mười, Tứ giác Long Xuyên, Bán đảo Cà Mau. Ở các tỉnh miền Bắc trước đây thường gọi là đất chua mặn như ở Hải Phòng, Thái Bình ... - Ở ĐBSCL nhóm đất phèn chiếm tới hơn 88 % diện tích đất phèn trong cả nước (2140306 ha). ở ĐBSCL nhóm đất phèn phân bố tập trung ở các vùng sau: + Vùng Tứ Giác Long Xuyên – Hà Tiên 15 + Vùng trũng Đồng Tháp Mười + Vùng phía Tây sông Hậu và khu vực trũng giữa sông Tiền và sông Hậu + Vùng bán đảo Cà Mau và ven Vịnh Thái Lan và đất phèn còn lác đác ở một số vùng khác ở ĐBSCL. - Theo số liệu 1982 của Tổng Cục quản lý ruộng đất (nay là Tổng cục Địa chính) thì nhóm đất phèn ở Việt Nam có diện tích là: 2.140.306 ha trong đó không có chia thành 2 đơn vị đất phèn, loại đất phèn tiềm tàng và loại đất phèn hoạt động, mà chỉ có loại đất phèn chung. - Theo số liệu của viện Quy Hoạch và thiết kế nông nghiệp diện tích đất phèn ở miền Đông Nam Bộ có thể tham khảo như sau : +Đất phèn nhiều 20400 ha +Đất mặn chua nhiều 14000 ha +Đất phèn ít 36750 ha +Đất mặn chua ít 19182 ha - Đất phèn ở miền Tây Nam Bộ : hầu hết đất phèn ở Việt Nam tập trung ở miền Tây Nam Bộ ở đồng bằng sông Cửu Lông.Trừ 1 số diện tích nằm kẹp giữa sông Tiền,sông Hậu và ven hai bên bờ sông không bị phèn,phần còn lại của Đồng bằng Sông Cửu Long đều là đất phèn đất mặn,ở 13 tình thuộc đồng bằng sông Cửu Long ta đều gặp đất phèn. Về mặt diện tích đất phèn ở các tỉnh có thể tham khảo tại bảng sau đây Phèn mặn Phèn trung bình Phèn nhiều Tỉnh và ít 51340 130340 63327 Long An 47028 2460 23190 24698 27446 Tiền Giang 53594 29066 3484 Cửu Long Bến Tre 16 68575 85456 Đồng Tháp 123700 7214 Hậu Giang 54384 21555 An Giang 2240 3962 63090 Kiên Giang 434000 4639 1331 Minh Hải 160900 - Vùng phèn Tứ Giác Long Xuyên: Có dạng một tứ giác được giới hạn bởi sông Hậu ở phía Đông,Biển Tây ở phía Tây,biên giới Campuchia ở phía Bắc,phía Nam là kênh cái sắn.Trước đây là vùng không có nước ngọt và cạn kiệt trong mùa khô đất ở đây đã chuyển hóa thành phèn hiện tại,tầng Jarosite xuất hiện khá rõ. - Vùng đất phèn Minh Hải:Trừ dải đất nằm dọc biển Đông và vịnh Thái Lan đa số đất phèn ở đây nằm dưới dạng phèn than bùn,phèn nhiễm mặn,phèn hiện tại.Sự xuất hiện các loại đất phèn ở đây rất phức tạp do ảnh hưởng của hai chế độ triều khác nhau của biển Đông và vịnh Thái Lan.Hầu hết diện tích là phèn hiện tại,khu vực gần biển là phèn mặn.Phèn than bùn phân bố ở rừng tràm của U Minh Thượng,U Minh Hạ. - Vùng đất phèn Tiền Giang,Vĩnh Long,Bến Tre và Hậu Giang:đây là vùng phèn trung bình,phèn mặn xen kẽ giữa các dải phù sa trung tính hoặc gần trung tính.Trừ diện tích gần biển bị ảnh hưởng thủy triều và nước mặn,phần lớn diện tích có nguồn nước ngọt dồi dào,việc tiêu thoát cũng thuận lợi,đây là vùng ngập nông và không bị ngập lũ 17