Đất mặn và ảnh hưởng của đất mặn đến sự phát triển của cây trồng

Chúng ta biết rằng, biển và đại dương chiếm khoảng 75% bề mặt hành tinh chúng ta, 25% mặt đất bị mặn, còn 1/3 đất canh tác được được tưới nước trên toàn thế giới tích tụ muối do kém tiêu nước.

1. Các kiểu đất mặn.

Đất được chia theo mức độ bị nhiễm mặn thành đất không mặn, mặn yếu và đất muối. Đất không mặn chứa lượng muối hoà tan ít hơn 0,35%, mặn yếu từ 0,3-0,6%, mặn mạnh 0,6-1% và đất muối lớn hơn 1%. Dựa theo lượng anion trong đất, người ta phân đất mặn ra thành: mặn clorit, sunfat-clorit, clorit-sunfat và cacbonat. Trong các kiểu đất mặn theo anion, mặn cacbonat natri là kiểu mặn độc hại nhất vì rằng xođa trong đất phân giải, hình thành kiềm mạnh (Hidroxit natri). Theo hàm lượng cation (mặc dầu cation chiếm ưu thế là Na+). Đất mặn được phân thành mặn Ca, Mg hay Ca–Na, Na-Ca, Na-Mg…

Đặc điểm tính chất của đất mặn:

- Có thành phần cơ giới nặng, tỉ lệ sét từ 50% đến 60%, thấm nước kém. Khi ướt thì dẻo, dính. Khi khô thì co lại, nứt nẻ, rắn chắc, khó làm đất.

- Đất chứa nhiều muối tan dưới dạng NaCl, Na2SO4 nên áp suất thẩm thấu của dung dịch đất lớn, ảnh hưởng đến quá trình hút nước và chất dinh dưỡng.

- Đất có phản ứng trung tính hoặc kiềm yếu.

- Hoạt động của vi sinh vật yếu.

2. Tác hại của mặn.

2.1. Gây hạn sinh lý.

Việc dư thừa muối trong đất đã làm tăng áp suất thẩm thấu của dung dịch đất. Cây lấy được nước và chất khoáng từ đất khi nồng độ muối tan trong đất nhỏ hơn nồng độ dịch bào của rễ, tức áp suất thẩm thấu và sức hút nước của rễ cây phải lớn hơn áp suất thẩm thấu và sức hút nước của đất. Nếu độ mặn của đất tăng cao đến mức sức hút nước của đất vượt quá sức hút nước của rễ thì chẳng những cây không lấy được nước trong đất mà còn mất nước vào đất. Cây không hấp thu được nước nhưng quá trình thoát hơi nước của lá vẫn diễn ra bình thường làm mất cân bằng nước gây nên hạn sinh lý.

Việc tăng áp suất thẩm thấu trong đất mặn quá mức là nguyên nhân quan trọng nhất gây hại cho cây trồng trên đất mặn.

Mặn ảnh hưởng đến đến các hoạt động  sinh lý của cây

- Sự trao đổi nước: mặn thường cản trở sự hấp thu nước của cây và có thể gây nên hạn sinh lý và cây bị héo lâu dài…

- Sự tổng hợp xytokinin bị ngừng vì rễ là cơ quan tổng hợp phithormon nay nên cây thiếu xytokinin ảnh hưởng đến sinh trưởng của các cơ quan trên mặt đất.

- Sự hút khoáng của rễ cây bị ức chế nên thiếu chất khoáng. Do thiếu P nên quá trình phosphoryl hoá bị kìm hãm và cây thiếu năng lượng.

- Sự vận chuyển và phân bố các chất đồng hoá trong mạch libe bị kìm hãm nên các chất hữu cơ tích luỹ trong lá ảnh hưởng đến quá trình tích luỹ vào cơ quan dự trữ…

- Sự dư thừa các ion trong đất làm rối loạn tính thấm của màng nên không thể kiểm tra được các chất đi qua màng, rò rỉ các ion ra ngoài rễ. Quá trình trao đổi chất, đặc biệt là trao đổi protein bị rối loạn, dẫn đến tích luỹ các axit amin và amit trong cây…

Ảnh hưởng của độ mặn đến sự phát triển của cây.

(độ dẫn điện ECe của đất trên 8 dsm-1 được coi là đất mặn)

2.2. Kìm hãm sinh trưởng

- Sự ức chế sinh trưởng của cây khi bị mặn là đặc trưng rõ rệt nhất. Trong đất mặn, các thực vật kém chịu mặn ngừng sinh trưởng do các chức năng sinh lý bị kìm hãm. Nồng độ muối càng cao thì kìm hãm sinh trưởng càng mạnh.

Tuỳ theo mức độ mặn và khả năng chống chịu mà cây giảm năng suất nhiều hay ít.

3. Các biện pháp dinh dưỡng xử lý đất mặn:

3.1. Biện pháp thủy lợi.

- Đắp đê, xây dựng hệ thống tưới tiêu hợp lý nhắm mục đích ngăn nước biển tràn vào, rửa mặn.

- Hệ thống thau chua rửa mặn gồm kênh thoát nước mặn nhằm rửa mặn ra khỏi ruộng và kênh tưới nước ngọt để thay thế nước mặn làm ngọt hóa đất. Để rửa mặn đào mương rút nước ngầm chứa muối xuống sâu và tiêu nước ngầm chứa muối đi xa.

Tác dụng rửa mặn cũng phụ thuộc vào chất lượng nước tưới. Nước nếu chứa hàm lượng muối cao thì chất lượng kém, không dùng để thau chua, rửa mặn được .

- Cày sâu, nhưng không lật, xới xáo nhiều lần để cát đứt mạch mao dẫn, như vậy sẽ hạn chế được nước ngầm bốc hơi, mang muối đi theo từ dưới lên bề mặt ruộng gây mặn.

3.2. Biện pháp dinh dưỡng:

Dùng phân bón có kali nhằm làm tăng hàm lượng K+ trong cây từ đó hạn chế sự thu hút Na+vào cây, hạn chế độc do Na+, cần hạn chế sử dụng phân bón clorua kali (KCl).

- Bón một số dạng phân có chứa Ca2+ như CaO, CaCO3, CaSO4, Ca(NO3)2 cho lúa có khả năng tăng tích lũy nồng độ proline cao để điều chỉnh thẩm thấu, gia tăng khả năng hút nước của cây, hạn chế việc hấp thu và vận chuyển Na+, Cl- từ rễ vào thân cây, do đó gia tăng khả năng chống chịu mặn. Trên chân đất nhiễm mặn và có phèn thì nên bón loại vôi nung (CaO) để vừa rửa mặn vừa hạ phèn, còn với đất mặn không có phèn nên bón vôi thạch cao (CaSO4). Cần lưu ý thêm là việc bón vôi để cải tạo đất cần thực hiện sớm (bón lót) trước khi bón các loại phân khác ít nhất 1 tháng, cần đảo đất đều sau khi bón vôi nhưng không cần phải lấp vôi quá sâu vì chủ yếu dùng vôi để cải tạo lớp đất mặt và vùng đất quanh rễ cây trồng. Ngoài ra, không nên trộn vôi với phân chuồng, phân có gốc NH4+ như (NH4)2SO4, hoặc super lân vì dễ gây thất thoát đạm...

- Cần ưu tiên sử dụng phân đạm gốc amon ( NH4+) để hạn chế độc Na+ và dạng phân lân dễ tiêu như super lân, lân trong DAP, MAP, MKP... để cung cấp lân cho cây, hạn chế sự thu hút các ion Cl- quá nhiều trong cây.

- Sử dụng phân bón chứa silic có khả năng thúc đẩy quá trình quang hợp, gia tăng tỷ lệ chọn lọc của K +:Na+ và giảm lượng hút Na+ của cây trồng. Cây trồng ở điều kiện đất mặn nếu được hấp thụ silic sẽ tạo ra nhóm enzyme có khả năng kiểm soát các chất thuộc nhóm tự do như nhóm enzyme ngăn cản sự phát sinh gốc tự do (antioxidant enzyme). Enzyme thuộc nhóm này giúp ngăn chặn sự phá hoại của các gốc tự do đối với tế bào cây trồng. Và còn nhiều vai trò của Silic trong việc làm giảm tác hại của  mặn trên cây lúa đã được chứng minh

- Phun phân bón lá vào các giai đoạn sinh trưởng khác nhau cũng giúp cho cây lúa đủ sức vượt qua được tác hại do mặn gây ra khi bộ rễ không hút đủ dinh dưỡng, đồng thời cũng làm tăng khả năng chống chịu điều kiện bất thuận như nóng, hạn (gồm cả hạn sinh lý ) do mặn gây ra.