Bài giảng Thổ nhưỡng - Võ Thanh Phong

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NAM CẦN THƠ 
Bài giảng môn học: 
THỔ NHƯỠNG 
Dành cho sinh viên đại học 
Ngành Quản lý đất đai 
Biên soạn: 
ThS. Võ Thanh Phong 
Cần Thơ, 2016. 
i 
Phần 1: QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH ĐẤT VÀ PHÌ NHIÊU ĐẤT ........................ 1 
1.1 Khái niệm về đất ...................................................................................................... 1 
1.2 Quá trình hình thành đất ........................................................................................ 1 
1.2.1 Sự phong hoá đá và khoáng vật .................................................................... 2 
1.2.2 Vỏ phong hoá ................................................................................................. 4 
1.2.3 Tuần hoàn vật chất và sự hình thành đất ....................................................... 5 
1.3 Các yếu tố hình thành đất ....................................................................................... 6 
1.3.1 Khí hậu ........................................................................................................... 6 
1.3.2 Sinh vật .......................................................................................................... 7 
1.3.3 Địa hình .......................................................................................................... 8 
1.3.4 Mẫu chất ........................................................................................................ 9 
1.3.5 Thời gian ...................................................................................................... 11 
1.4 Một số quá trình xảy ra trong đất ........................................................................ 12 
1.4.1 Quá trình hình thành đá ong và kết von ...................................................... 12 
1.4.2 Quá trình glây .............................................................................................. 13 
1.4.3 Quá trình hình thành đất phèn ..................................................................... 15 
1.5 Phẫu diện đất ......................................................................................................... 19 
1.5.1 Quá trình thành lập tầng đất ......................................................................... 19 
1.5.2 Các tầng đất và đặc điểm của chúng ........................................................... 20 
THỰC HÀNH: MÔ TẢ PHẪU DIỆN ĐẤT ................................................................. 22 
CÂU HỎI ÔN TẬP ...................................................................................................... 26 
Phần 2: THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CUẢ ĐẤT ............................................ 27 
2.1 Thành phần cấu tạo đất ........................................................................................ 27 
2.1.1 Thành phần rắn ............................................................................................ 27 
2.1.2 Thành phần lỏng .......................................................................................... 30 
2.1.3 Thành phần khí ............................................................................................ 34 
2.2 Vật lý đất ................................................................................................................ 36 
2.2.1 Sa cấu đất ..................................................................................................... 36 
2.2.2 Dung trọng và tỷ trọng ................................................................................. 39 
2.2.3 Tế khổng và độ xốp ..................................................................................... 42 
2.3 Hình thái đất .......................................................................................................... 44 
2.3.1 Màu đất ........................................................................................................ 44 
2.3.2 Cấu trúc đất .................................................................................................. 48 
2.4 Hoá học đất............................................................................................................. 54 
2.4.1 Thành phần hóa học và dinh dưỡng trong đất ............................................. 54 
2.4.2 Một số tính chất hóa học của đất ................................................................. 55 
ii 
2.5 Sinh học đất ............................................................................................................ 62 
2.5.1 Vi sinh vật đất .............................................................................................. 62 
2.5.2 Động vật đất ................................................................................................. 66 
2.5.3 Thực vật ....................................................................................................... 68 
2.6 Sử dụng các nhóm đất chính ................................................................................ 69 
2.6.1 Phân loại các nhóm đất chính ở Đồng bằng Sông Cửu Long ...................... 69 
2.6.2 Đặc điểm và sử dụng nhóm đất chính ở Đồng bằng Sông Cửu Long ......... 71 
THỰC HÀNH: 
- XÁC ĐỊNH DUNG TRỌNG, TỶ TRỌNG VÀ ĐỘ XỐP CỦA ĐẤT 
- XÁC ĐỊNH pH ĐẤT VÀ EC ĐẤT ............................................................................ 81 
CÂU HỎI ÔN TẬP ...................................................................................................... 83 
1 
Phần 1: 
QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH ĐẤT 
Đây là môn học nghiên cứu về các yếu tố và các tiến trình thành lập đất. Nó bao 
gồm việc mô tả và giải thích các phẫu diện đất, các thành phần cấu tạo nên đất và cách 
thể hiện của đất trên bề mặt của trái đất. Một cách tổng quát thì nó được nghĩ như là 
việc nghiên cứu cách hình thành đất trên mặt đất đai của trái đất. Tuy vậy, một số nhà 
khoa học đất cũng muốn nới rộng thêm là bao gồm cả nguyên vật liệu khác nằm dưới 
nước mà các vật liệu này có hỗ trợ cho động vật và th ... ung là phân bố dọc ven biển. Đất 
cát biển trắng phân bố dọc bờ biển, trên các đảo và tập trung chủ yếu từ bờ biển Bình 
Trị Thiên đến Thuận Hải. Đất cát biển vàng đến vàng nâu được tìm thấy ở Đồng bằng 
sông cửu long, đây là những vùng cát xếp thành dãy có hình vòng cung chạy song 
song với bờ biển, có địa hình cao hơn so với vùng phù sa xung quanh. Nhưng còn 
giồng này là chứng tích cho quá trình đồng bằng lan ra biển. Càng xa bờ biển đỉnh 
giồng càng thấp dần do các quá trình bào mòn tạo nên, có nơi giồng bị lấp dưới lớp 
phù sa thường được gọi là giồng chìm như ở: Gò Công tỉnh Tiền Giang và càng gần bờ 
biển là các cồn giồng trẻ hơn. 
Nhóm đất giồng ở Đồng bằng sông Cửu Long phân bố tập trung ở khu vực ven 
biển các tỉnh: Sóc Trăng, Trà Vinh, Bến Tre và Tiền Giang. Chiếm diện tích khoảng 
1,2% (48822 ha) so với tổng diện tích đồng bằng. Đại diện là biểu loại đất fluventic 
Troposaments theo hệ thống USDA. Đất giồng được hình thành từ các vật liệu như cát 
thạch anh và những khoáng vật khác. Tùy ở điều kiện khí hậu nhiệt đới ẩm nước ta, 
đặc biệt ở Đồng bằng sông Cửu Long làm các quá trình thuần thục đất xảy ra nhanh và 
mạnh nhất là thuần thục vật lý. Do đó, nhóm đất giồng liên tục bị phong hóa làm sản 
sinh tầng tích tụ các đốm trong phẫu diện. 
Thành phần cơ giới của đất giồng thường nhẹ, sa cấu chủ yếu là thịt pha cát. 
Phẫu diện phát triển theo các tầng đất chính: ApBgCr. Tầng mặt thường có màu vàng 
hơi xám lẫn ít hữu cơ phân hủy độ dày thay đổi từ 0-40 cm. Bên dưới tầng đất mặt là 
tầng tích tụ có chứa các vết rỉ đỏ nâu và đôi khi chúng ta có thể tìm thấy các ống kết 
vôn, mềm, kích thước nhỏ đến trung bình màu nâu và các tầng dưới sâu có lẫn vỏ sò 
nhỏ màu trắng. Đất giồng không có cấu trúc trong suốt phẫu diện. Đất có phản ứng hơi 
78 
chua (ở tầng mặt) đến trung tính (ở các tầng dưới sâu). Một số giồng cát cận biển 
thường bị ảnh hưởng mặn do triều biển. 
Độ phì tự nhiên của đất cát giồng rất thấp, dễ thoát nước, mùa khô mực nước 
ngầm bị rút khá sâu. Đất giồng thường bị hạn ở tầng đất mặt. Đất giồng được khai thác 
sớm nhờ vào địa hình cao và cũng từ điều kiện địa hình này mà đất giồng đã trở thành 
tụ điểm quần cư lớn. Hơn nữa, do đặc tính đất và thủy văn của đất giồng nên cây ăn 
quả cũng như các loại cây lâu năm khác có tàn che phủ và bộ rễ ăn sâu đã và đang 
được người dân địa phương trồng trên vùng đất này như: Nhãn, táo, điều, dưa... Và các 
loại rau màu khác (hành, tỏi, cải...) nhờ vào nguồn nước mưa tại chỗ. Hạn chế chủ lực 
trong sản xuất nông nghiệp là vấn đề nước tưới và độ phì tự nhiên của đất. Để sử dụng 
tốt nhóm đất giồng, cần trồng những loại cây có tán che phủ và hệ thống rễ ăn sâu, để 
cây trồng giữ ẩm cho đất và tự giải quyết được nguồn nước cho sự sinh trưởng và phát 
triển trong mùa khô. Cần đào hay khoan giếng để lấy nước ngầm tưới cho cây và rau 
màu. Trong canh tác cũng cần chú ý bón thêm phân hữu cơ và phân đạm để gia tăng 
năng suất cây trồng. 
6. Nhóm đất xám bạc màu 
Nhóm đất xám bạc màu là một trong những nhóm đất có vấn đề ở Đồng bằng 
sông cửu long. Phân bố tập trung ở ven biên giới Việt Nam - Campuchia, chủ yếu ở 
các tỉnh: Long An, Đồng Tháp, An Giang và Kiên Giang. Nhóm đất này có thể chia ra 
thành các phụ nhóm chính như sau: 
 - Nhóm đất bị phong hóa tại chỗ. 
 - Nhóm đất phát triển theo triền đồi và núi đá. 
 - Nhóm đất hình thành và phát triển trên phù sa cổ. 
7. Nhóm đất than bùn 
Do quá trình tích lũy chất liệu hữu cơ từ lâu đời. Nhóm này chiếm diện tích 
khoảng 0,8% (34052 ha), phân bố ở U Minh Thượng (An Minh tỉnh Kiên Giang), U 
minh hạ (U Minh tỉnh Cà Mau) và rải rác với diện tích nhỏ ở An Giang, Vĩnh Long, 
Long An và Đồng Tháp. 
 - Vùng U Minh: Đất than bùn phèn tiềm tàng có tầng than bùn dày đen rất dày 
so với nhóm than bùn phèn phân bố rải rác ở Hà Tiên, Hòn Đất tỉnh Kiên Giang. 
 - Vùng Tứ giác Long Xuyên - Hà Tiên: Than bùn trong khu vực này thường có 
lớp đất thịt - sét dày khoảng 30 cm hoặc dày hơn trong phẫu diện. 
Nhóm đất than bùn ở Đồng bằng sông Cửu Long chủ yếu là đất than bùn phèn 
tiềm tàng, được hình thành 
Theo hệ thống phân loại USDA/soil taxonomy, nhóm đất than bùn phèn ở Đồng 
bằng sông Cửu Long thuộc 3 biểu loại chính: Hemi Sulfihemists, Terric Sulfihemists 
79 
và Humic Sulfihemists. Đất than bùn phèn được hình thành trên trầm tích đầm nội địa 
hoặc các lòng sông cổ. Tuổi than bùn nằm trong khoảng giữa - muộn thời Holocence, 
tương ứng khoảng 5000 năm trở lại đây, nhưng nhiều nhất là có tuổi từ 2000 năm. Đa 
số nằm lộ thiên tiếp xúc với khí trời nên có khả năng dễ chảy vào mùa khô. Tuy nhiên, 
cũng có những vỉa than bùn được phủ bên trên một lớp phù sa mỏng của bãi bồi hoặc 
đồng lụt dày từ 20 - 50 cm, như ở Hòn Đất, Hà Tiên tỉnh Kiên Giang. Đất có địa hình 
thấp trũng. Tùy thuộc vào địa hình và loại hình trầm tích mà hình thái phẫu diện đất 
than bùn phèn có những điểm đặc trưng khác nhau. Phẫu diện phát triển theo các loại 
hình tầng: H1H2...Hn hoặc AhH1H2...Hn. Đặc điểm chung là tầng than bùn dày tử 0,6 
đến 2 m hoặc sâu hơn. Đây là những lớp xác bã thực vật bán phân hủy (bao gồm lá 
tràm, vỏ tràm, các loại thực vật thân cỏ, chồi, cành và thân tràm), xốp ẩm, không chứa 
sét, màu nâu đen, đổi màu nhanh khi được đưa ra ngoài không khí. Theo Saurin 
(1962), lát cắt thẳng đứng của vỉa than bùn U minh từ dưới lên trên như sau: Manh 
Rhizophora sp, Melalueca leucadendron, Alstona spatulata, Ste-nochlaena palustus, 
Aerostichium aureum. Bên dưới lớp than bùn là tầng sét, bùn thường có màu xám hơi 
xanh chứa vật liệu sinh phèn lẫn ít hữu cơ, mềm nhão. 
Lớp than bùn thường không chứa, hàm lượng carbon khá cao (>20%), đạm tổng 
số thay đổi tùy theo chất lượng than bùn biến động từ 0,2 - 0,8%, lân dễ tiêu và tổng số 
thấp. Đất than bùn dễ bị sụt lún sau khi thoát thủy. Đất than bùn ở Đồng bằng sông 
Cửu Long có tỉ lệ carbon không đồng nhất thay đổi từ 20% - 50% trọng lượng khô. 
Than bùn U Minh hàm lượng này vào khoảng 47,85%, Hà Tiên, Hòn Đất Kiên Giang 
khoảng 32,5% dựa theo kết quả nghiên cứu của Ngô Cao Sơn năm 1980. Đất than bùn 
đang được sử dụng dưới nhiều hình thức khác nhau, có nơi đất này được lên luống 
trồng rau, sắn, môn, khu vực khác người dân lại trồng dưa hấu... Năng suất các loại rau 
màu thường cao, nhưng đất thường không cân bằng về mặt dưỡng chất. Hiện trạng chủ 
lực trên nhóm đất này là rừng tràm, đây là nguồn tài nguyên thiên nhiên vô cùng quí 
giá. Mùa mưa đất than bùn dưới rừng tràm là túi chứa nước ngọt có thể khai thác để 
phục vụ cho việc trồng trọt các vùng phụ cận. 
Hạn chế chính là lớp hữu cơ tơi xốp dày có khả năng sụt lún, hơn nữa, lại là than 
bùn phèn nên chúng dễ sinh phèn trong quá trình canh tác không hợp lý làm mỏng dần 
tầng than bùn bên trên. Ngày nay việc phá rừng bừa bãi và nạn cháy rừng trong những 
năm vừa qua, đã làm thu hẹp diện tích than bùn rất nhiều. Vấn đề cấp bách hiện nay là 
phải bảo vệ, chống nạn cháy rừng và ngăn ngừa sự khai thác gỗ, trồng trọt một cách 
không ý thức trên nhóm đất này, đưa đến việc làm mất cân bằng hệ sinh thái. Hiện nay 
than bùn cũng là đối tượng nghiên cứu của ngành chế biến phân bón phục vụ sản xuất. 
Ngoài các nhóm đất nêu trên, chúng ta có thể kể đến một nhóm đất nữa là nhóm đất bị 
xáo trộn. Nhóm này thường được phân lập chạy dọc theo các kênh, rạch hoặc những 
nơi có địa hình tương đối cao, những nơi xáng thổi, là những tụ điểm quần cư lớn. Cư 
dân đã lên líp, lập vườn trồng các loại cây ngắn ngày hoặc lâu năm. Dù thế nào đi 
80 
chăng nữa, nếu nhóm đất này được qui hoạch hợp lý đất vẫn có khả năng tạo ra sản 
phẩm đáng kể. 
Nhìn chung, đất Đồng bằng sông Cửu Long phân bố thành từng những vùng lớn, 
tương đối đồng nhất về tính chất và hình thái phẫu diện như: Vùng phèn giàu hữu cơ 
Đồng Tháp Mười, vùng phèn Tứ giác Long Xuyên - Hà Tiên, vùng phèn mặn Bạc 
Liêu, Cà Mau... Nguyên nhân của tính đồng nhất này là do các yếu tố hình thành đất 
như địa hình, địa chất, khí hậu, chế độ nước tương đối giống nhau trên những vùng 
lãnh thổ rộng lớn. Mặt khác, đất Đồng bằng sông Cửu Long cũng phân bố có qui luật 
và phân định vùng địa lý rõ rệt: Vùng đất mặn ở sát ven biển, vùng phèn mặn ở phía 
trong đất mặn, vùng phèn ở sâu nội địa, đất phù sa thường phân bố ven các sông lớn, 
phù sa có tầng tích tụ khá thuần thục thì tập trung ở vùng có địa hình trung bình - cao, 
đất phù sa gley thì ở địa hình thấp. 
Dù thế nào đi chăng nữa, mỗi loại, mỗi nhóm, mỗi vùng đất đều có những đặc 
điểm, tính chất riêng, có những mặt thuận lợi và khó khăn riêng. Do đó, chúng ta cần 
nắm rõ những thông tin về mảnh đất của chính mình, để có thể phát huy tiềm năng 
cũng như sử dụng và cải tạo đất một cách hợp lý. 
81 
THỰC HÀNH: 
 - XÁC ĐỊNH DUNG TRỌNG, TỶ TRỌNG VÀ ĐỘ XỐP CỦA ĐẤT 
 1. Mục đích và yêu cầu: 
Nhằm giúp sinh viên kỹ năng phân tích tính chất vật lý đất mà cụ thể đó là dung 
trọng đất và độ xốp đất. Từ kết quả phân tích sinh viên có thể đánh giá đơn tính dung 
số liệu về trọng đất. Từ đó có thể biết được đất có bị nén dẽ hay thành phần của đất. 
Qua đó có thể đưa ra những khuyến cáo sử dụng đất thích hợp. Từ kết quả tính dung 
trọng có thể tính được hàm lượng của một chất trên một đơn vị diện tích khi biết hàm 
lượng của chất đó. Xác định được giá trị độ xốp đất và đánh giá kết quả phân tích độ 
xốp. 
2. Dụng cụ, hóa chất 
 2.1. Ống lấy mẫu (ring lấy mẫu) có thể tích Vr = 98,125 cm3. 
 2.2. Tủ sấy. 
 2.3. Cân. 
3. Phương pháp: 
- Dung trọng (g/cm3): 
Cân trọng lượng của ring lấy mẫu (Wr). 
Dùng ring lấy mẫu đất ở độ sâu 0 - 20 cm và 20 - 40 cm. 
Đậy nắp ring lại và mang về phòng thí nghiệm. 
Sấy mẫu trong tủ sấy ở nhiệt độ 105 oC trong vòng 24 giờ. 
Cân mẫu (đất + ring) (Wov) và tính toán. 
Tính kết quả: 
 b = 
- Độ xốp (%): 
p = (1 - ) * 100 
 s: tỷ trọng đất (tỷ trọng đất tiêu chuẩn s = 2,65 g/cm3) 
4. Phúc trình, sản phẩm nộp 
Các bảng kết quả phân tích, tính toán và đánh giá dung trọng và độ xốp đất. 
Bài tập: 
Dựa vào số liệu dung trọng đất vừa xác định ở phần trên, tính khối lượng của 
chất hữu cơ của loại đất đó trong 1 ha đất với độ sâu của tầng đất này là 20 cm và hàm 
lượng chất hữu cơ trong đất là 5%. 
 - XÁC ĐỊNH pH ĐẤT VÀ EC ĐẤT 
1. Mục đích và yêu cầu: 
Nhằm giúp sinh viên kỹ năng phân tích tính chất hóa học đất mà cụ thể đó là 
pH và EC. Từ kết quả phân tích sinh viên có thể đánh giá đánh giá đơn tính các số liệu 
về pH và EC đất. Từ đó có thể biết được đất có yếu tố nào làm giới hạn đến sự phát 
triển của cây trồng, vi sinh vật đất, độ hữu dụng của dưỡng chất trong đất. Qua đó 
cũng có thể đưa ra những khuyến cáo sử dụng đất thích hợp. 
2. Dụng cụ, hóa chất 
 2.1. Máy đo pH. 
 2.2. Giấy pH. 
Wov -Wr 
Vr 
 b 
 s 
82 
 2.3. Máy lắc. 
 2.4. Giấy lọc. 
 2.5. Ống ly tâm dung tích 50 ml. 
2.6. Beaker. 
2.7. Dung dịch pH chuẩn: 4 và 7. 
2.8. Nước cất. 
3. Phương pháp: 
- Xác định giá trị pH đất: 
Cân 5 g đất khô trong không khí, cho vào ống ly tâm dung tích 50 ml. 
Cho thêm vào 12,5 ml nước cất. Tỷ lệ đất:nước là 1:2,5. 
Lắc bằng tay để phân tán đều đất. Tiếp tục lắc bằng máy trong vòng 20 phút. 
Dùng giấy lọc, lọc loại bỏ đất. 
Tiến hành đo: 
- Trước khi đo cần chuẩn lại độ nhạy của máy đo pH bằng các dung dịch pH 
chuẩn. 
- Xác định giá trị pH đất bằng máy đo pH bằng cách nhúng ngập điện cực của 
máy trong dung dịch và đọc số đọc khi máy đã ổn định trị số. 
- Sau mỗi lần đo cần phải rửa lại điện cực bằng nước cất và thấm khô bằng giấy 
lọc hoặc tráng bằng dung dịch sắp đo. 
- Có thể kiểm tra giá trị pH đất bằng giấy pH. 
- Sau khi đo xong phải rửa sạch điện cực và bảo quản trong dung dịch KCl bão 
hòa. 
- Xác định giá trị EC đất: 
Cân 5 g đất khô trong không khí, cho vào ống ly tâm dung tích 50 ml. 
Cho thêm vào 10 ml nước cất. Tỷ lệ đất:nước là 1:2. 
Lắc bằng tay để phân tán đều đất. Tiếp tục lắc bằng máy trong vòng 20 phút. 
Dùng giấy lọc, lọc loại bỏ đất. 
Tiến hành đo: 
- Hiệu chỉnh độ nhạy của máy đo EC bằng các dung dịch tiêu chuẩn KCl 0,01 
M (EC = 1,413 mS/cm ở 25 oC). 
- Xác định giá trị EC đất bằng máy đo EC bằng cách nhúng ngập điện cực của 
máy trong dung dịch và đọc số đọc khi máy đã ổn định trị số. 
- Ghi nhận số liệu nhiệt độ của dung dịch đo, nếu nhiệt độ dung dịch chênh lệch 
quá lớn so với 25 oC thì hiệu chỉnh giá trị EC theo nhiệt độ. 
- Sau mỗi lần đo cần phải rửa lại điện cực bằng nước cất và thấm khô bằng giấy 
lọc hoặc tráng bằng dung dịch sắp đo. 
- Sau khi đo xong phải rửa sạch điện cực và bảo quản trong dung dịch bảo quản 
của nhà sản xuất. 
4. Phúc trình, sản phẩm nộp 
Bảng ghi kết quả phân tích giá trị pH và EC các loại đất. 
Đánh giá số liệu pH và EC để xác định ảnh hưởng của chúng từng loại đất đối 
với một số cây trồng. 
Kết quả chuyển đổi các trị EC về 25 oC (nếu có). 
 - KIỂM TRA ĐỊNH KỲ 
83 
CÂU HỎI ÔN TẬP 
1. Khoáng sét là gì? Nêu đặc điểm cấu tạo của khoáng sét 1:1 và khoáng sét 2:1. 
2. Thành phần cấu tạo đất. Vai trò của pha rắn, pha lỏng và pha khí trong đất? 
3. Mô tả nước hữu dụng trong đất, nêu các đặt tính của đất có liên quan đến nó. 
4. Cách xác định sa cấu đất. Sự phân bố các cấp hạt ở ĐBSCL ra sao? 
Màu đất được mô tả gồm các thành phần nào? Các đặc tính nào của đất liên quan đến 
màu đất? 
5. Cấu trúc đất: nguồn gốc hình thành, sự suy thoái và cải thiện cấu trúc 
6. pH đất của một số loại đất ở trong khoảng biến động như thế nào? Nguồn gốc của 
H+ trong đất. 
7. Độ dẫn điện (EC) của đất được mô tả như thế nào? Loại đất nào cần xác định EC. 
8. Khả năng trao đổi cation của đất (CEC) là gì? Các tính chất hoá học nào có liên 
quan đến CEC và ý nghĩa của chúng? 
9. Tính đệm của đất là gì? Khả năng đệm của đất có vai trò như thế nào đối với khả 
năng giữ các chất dinh dưỡng từ phân bón? 
10. Kể tên một số loài sinh vật sống trong đất. Vai trò của một số loài này. 
11. Kể tên các nhóm đất chính ở ĐBSCL. Người dân sử dụng các nhóm đất này như 
thế nào? 
12. Các loại đất ở các tỉnh ĐBSCL được người dân sử dụng như thế nào?