Quan hệ giữa Đất - Nước và Cây trồng: Phần 1

1. Cấu trúc và phân loại đất

Đất là khối vật chất có cấu trúc là các hạt khoáng, sản phẩm của một quá trình phong hoá đá và phân huỷ các chất hữu cơ như xác bã thực và động vật và dưới các tác động của nhiều yếu tố tự nhiên như thời tiết (nhiệt độ, bức xạ mặt trời, mưa, gió, …) và sự kiến tạo địa chất. Trong đất có chứa các hạt khoáng, các chất dinh dưỡng và nước cung cấp cho cây trồng sống và phát triển. Mỗi loại đất có các tính chất cơ lý và thành phần hạt khác nhau, tính giữ nước khác nhau, có thể phù hợp cho một số loại cây trồng. Tùy theo kích thước đường kính hạt đất được phân loại theo bảng 2.1. Hiểu được tính chất của đất, ta có thể chọn phương pháp tưới và tiêu thích hợp. 

Bảng 1: Phân loại đất theo kích thước đường kính trong bình hạt

(Nguồn: USAD, Mỹ)

Thực tế, đất trồng trọt thường pha lẫn nhiều kích thước hạt khác nhau. Trong thổ nhưỡng, người ta phân loại đất theo tỉ lệ phần trăm (%) thành phần hạt có trong đất như cát, bùn và sét hiện diện trong mẫu đất. Bằng cách khoan lấy mẫu đất, bỏ vào một ống trụ tròn bằng thuỷ tinh và lắt kỹ, sau đó để yên cho các hạt trong đất tự lắng đọng. Theo nguyên tắc vật lý, các hạt đất có kích thước đường kính lớn sẽ lắng nhanh trước, các hạt có kích thước hạt nhỏ hơn sẽ lắng chậm hơn. Cát thường lắng dưới đáy bình khoảng sau vài phút, bùn sẽ lắng sau 2-3 giờ, sét sẽ lắng chậm hơn, tụ lại trên bùn sau 18-24 giờ. Một số keo sét ở trạng thái lơ lửng và gần như không thể lắng được. Cuối cùng, ta xác định tỉ lệ phần trăm các hạt cát, bùn và sét có trong mẫu đất. Đất có thể được phân loại dựa theo bảng 1.

Bảng 2: Phân loại đất theo tỉ lệ % thành phần hạt

(Nguồn: USAD, Mỹ)

Cơ quan nông nghiệp Hoa kỳ có cách phân loại đất dựa theo biểu đồ hình tam giác như ở hình 2.1. Sự pha trộn giữa đất cát, đất bùn và đất sét theo một tỉ lệ nào đó sẽ hình thành đất thịt, đất thịt có thể là thịt cát, thịt bùn thịt sét hoặc các dạng thịt cát sét, thịt sét bùn, … tuỳ theo mức độ pha trộn. Đất cát được xem là đất nhẹ, tương đối dễ cày bừa nhưng khả năng giữ nước kém. Đất thịt hay đất trung bình, có tỉ lệ cát và sét xấp xỉ nhau, mức độ cày bừa cũng như giữ nước vừa phải. Đất sét là đất nặng, cày bừa khó hơn và có khả năng giữ nước nhiều hơn (Bảng 3).

Hình 1: Biểu đồ tam giác phân loại đất theo tỉ lệ % thành phần hạt

(Nguồn: USAD, Mỹ)

Bảng 3: Tính chất của các loại đất

Trong 3 loại đất sét, đất thịt và đất sét thì đất thịt là thích hợp nhất cho cây trồng vì nó có khả năng giữ nước vừa phải, khả năng tiêu nước và độ thoáng khí tốt, việc chuẩn bị đất (cày, bừa) tương đối dễ dàng, đất có khả năng giữ nhiều chất dinh dưỡng cao.

2. Phân loại nước trong đất

Nước trong đất được phân thành 3 loại: nước hút ẩm, nước mao dẫn và nước trọng lực (Hình 2). Ngoài ra, khi nghiên cứu quan hệ giữa nước trong đất với cây trồng, người ta còn chia ra 2 loại nước: nước có thể sử dụng cho cây trồng và nước không thể sử dụng cho cây trồng.

Hình 2: Các dạng nước trong đất

2.1 Nước hút ẩm (Hygroscopic water)

Nước hút ẩm là nước bao quanh bề mặt của hạt đất tạo thành một màng mỏng cố định và gần như không di chuyển được. Tuỳ thuộc diện tích bề mặt hạt đất và độ ẩm không khí, nước hút ẩm tạo nên một liên kết hoá học bền vững giữa nước và đất với một áp lực lớn, tối thiểu là 31 atm (atmosphere), tối đa có thể lên đến 10.000 atmsphere. Với áp lực lớn như vậy, rễ cây không thể “hút” được loại nước này. Trong điều kiện đất chỉ còn nước hút ẩm, cây có thể bị chết vì khô héo.

2.2 Nước mao dẫn (Capillary water)

Nước mao dẫn tồn tại trong không gian các khe rỗng giữa những hạt đất nằm bên trên mực nước ngầm. Hiện tượng sức căng mặt ngoài tạo nên lực mao dẫn làm nước ngầm từ bên dưới “leo” lên cao, vượt qua trọng lực. Nước mao dẫn có tính lưu động cao nên rễ cây hút được. Ranh giới giữa trạng thái nước hút ẩm và nước mao dẫn gọi là điểm héo (Wilting point), là điểm giới hạn mà cây trồng bắt đầu bị khô héo do thiếu nước (Hình 2.3).

2.3 Nước trọng lực (Gravitational water)

Nước trọng lực chuyển động trong các lỗ rỗng của đất dưới tác dụng của sức hút trọng trường. Nước trọng lực ở dưới mực nước ngầm, nhưng khi có mưa lớn hoặc lượng nước tưới vào đất cao thì nước trọng lực có thể duy trì một thời gian ngắn ở phía trên mực nước ngầm. Rễ cây dễ dàng hấp thụ nước trọng lực. Điểm trung gian giữa trạng thái nước mao dẫn và nước trọng lực gọi là thuỷ dung ngoài đồng (Field capacity). Ở trạng thái nước trọng lực, đất bị dư nước, có thể phải tiêu đi để cây trồng không bị úng ngập.

Hình 3: Ba loại nước trong đất và nhu cầu tưới – tiêu

Mời các bạn đón đọc phần 2