Ảnh hưởng của luân canh và phân hữu cơ đế tính bền cấu trúc, mức độ đóng váng và xác định ẩm độ thích hợp để làm đất của đất phù sa tại Cai Lậy – Tiền Giang


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT



TRẦN THÔNG THẠO


ẢNH HƯỞNG CỦA LUÂN CANH VÀ PHÂN HỮU CƠ
ĐẾN TÍNH BỀN CẤU TRÚC, MỨC ĐỘ ĐÓNG VÁNG VÀ
XÁC ĐỊNH ẨM ĐỘ THÍCH HỢP ĐỂ LÀM ĐẤT CỦA ĐẤT
PHÙ SA TẠI CAI LẬY - TIỀN GIANG




Luận văn tốt nghiệp
Kỹ sư ngành: KHOA HỌC ĐẤT








Cần
Thơ, 2011


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
B
Ộ MÔN KHOA HỌC ĐẤT



Luận văn tốt nghiệp
Ngành: KHOA HỌC ĐẤT

ẢNH HƯỞNG CỦA LUÂN CANH VÀ PHÂN HỮU CƠ
ĐẾN TÍNH BỀN CẤU TRÚC, MỨC ĐỘ ĐÓNG VÁNG VÀ
XÁC ĐỊNH ẨM ĐỘ THÍCH HỢP ĐỂ LÀM ĐẤT CỦA ĐẤT
PHÙ SA TẠI CAI LẬY - TIỀN GIANG


Cán bộ hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:
Ths. Trần Bá Linh Trần Thông Thạo
MSSV: 3073488
Lớp: Khoa Học Đất - K33

Cần
Thơ, 2011

CẢM TẠ
--- 

 

 

 ---

Trong b
ốn năm ngồi trên giảng đường Đại học là quãng thời gian thật đẹp đối với
mỗi sinh viên. Ở đó, chúng ta đã nhận được sự dạy dỗ tận tình của thầy cô và sự
giúp đỡ ân cần của bạn bè. Và để đạt được kết quả học tập như mong muốn tôi đã
phấn đấu hết mình vượt qua nhiều thử thách trong học tập củng như trong cuộc
sống.
Trong quá trình nghiên cứu đề tài tôi đã gặp một số vướng mắc và đã được giáo
viên hướng dẫn là Thạc sĩ Trần Bá Linh giải đáp tận tình. Cám ơn cô Võ Thị Gương
đã hổ trợ thí nghiệm dài hạn của trương trình R3/VLIR để tôi có thể thực hiện được
đề tài này. Nhân đây tôi củng xin bài tỏ lòng biết ơn đến các anh Trần Huỳnh
Khanh, Nguyễn Hồng Giang đã tận tình giúp đở tôi trong lúc làm luận văn này.
Cám ơn các bạn khoa học đất khóa 33 và 34 đã giúp đỡ tôi trong những lúc khó
khăn đặc biệt là các bạn Ngô Hà Hải Dương, Lý Hoàng Anh, Trần Kim Ngọc, Ngô
Đặng Thiên Thanh, Phan Thị Ngọc Yến và hai em Lê Phước Toàn, Nguyễn Trần
Huynh.
Cám ơn các thầy cô đã truyền đạt những kiến thức bổ ích cho tôi trong suốt quá
trình học tập.

Xin chân thành cảm ơn!
LỜI CAM ĐOAN
--- 

 

 

 ---

Tôi xin cam
đoan đề tài luận văn: “Ảnh hưởng của luân canh và phân hữu
c
ơ đến tính bền cấu trúc, mức độ đóng váng và xác định ẩm độ thích hợp để
cày c
ủa đất phù sa tại huyện Cai Lậy - Tiền Giang” là công trình nghiên cứu
khoa học của bản thân. Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn này là trung
thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ tài liệu nào nghiên cứu trước đây.

Tác giả luận văn

Trần Thông Thạo
LÝ LỊCH CÁ NHÂN

Họ và tên: Trần Thông Thạo
Sinh ngày : 06/01/1989
Quê quán: Xã Hòa An, Huyện Phụng Hiệp Tỉnh Cần Thơ.
Họ tên cha: Trần Văn Thành
Họ tên mẹ: Nguyễn Thị Hạnh
Địa chỉ liên hệ: Ấp Hòa Bình, TT. Kinh Cùng, Huyên Phụng Hiệp, Tỉnh Hậu
Giang
 Tóm tắt quá trình học tập:
Từ năm 1995 – 2000 học tại trường tiểu học Hòa An 2.
Từ năm 2001 – 2007 học tại trường Phổ Thông Trung Học Hòa An.
Năm 2007 tốt nghiệp phổ thông trung học.
N
ăm 2007 trúng tuyển vào Đại học ngành Khoa học Đất thuộc Bộ môn Khoa
Học Đất, Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng, Trường Đại học Cần
Th
ơ.
T
ừ 2007 đến 2011 học ngành Khoa Học Đất thuộc Bộ môn Khoa Học Đất,
Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng, Trường đại Học Cần Thơ.

Cần Thơ, ngày…..tháng….. năm 2011
Ký tên


Tr
ần Thông Thạo
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
---
   ---
Đề tài:
“Ảnh hưởng của luân canh và phân hữu cơ đến tính bền cấu trúc, mức độ
đóng váng và xác định ẩm độ thích hợp để cày của đất phù sa tại huyện Cai Lậy -
Tiền Giang”

Ý kiến đánh giá của Giáo viên hướng dẫn:

--------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
---------------------------------------------------
C
ần Thơ, ngày....... tháng........ năm..........
Giáo viên hướng dẫn

Tr
ần Bá Linh
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
--- 

 

 

 ---
Đề tài:
“Ảnh hưởng của luân canh và phân hữu cơ đến tính bền cấu trúc, mức độ
đóng váng và xác định ẩm độ thích hợp để cày của đất phù sa tại huyện Cai Lậy -
Tiền Giang”

Ý kiến đánh giá của Giáo viên phản biện:

--------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------
Cần Thơ, ngày.......tháng........ năm.........
Giáo viên phản biện





TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
---


 

 

 ---
Đề tài:
“Ảnh hưởng của luân canh và phân hữu cơ đến tính bền cấu trúc, mức độ
đóng váng và xác định ẩm độ thích hợp để cày của đất phù sa tại huyện Cai Lậy -
Tiền Giang”

Ý kiến đánh giá của Hội đồng:

--------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------
C
ần Thơ, ngày.......tháng........ năm.........
Chủ tịch hội đồng



i
MỤC LỤC

Trang phụ bìa
Cảm tạ
Lời cam đoan
Lý lịch cá nhân
Ý kiến đánh giá của Giáo viên hướng dẫn
Ý kiến đánh giá của Giáo viên phản biện
Ý kiến đánh giá của Hội đồng
MỤC LỤC .............................................................................................................i
DANH SÁCH HÌNH............................................................................................iv
DANH SÁCH BẢNG............................................................................................v
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT......................................................................v
TÓM LƯỢC.........................................................................................................vi
MỞ ĐẦU ..............................................................................................................1
CHƯƠNG 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ................................................................2
1.1 Khái quát khu vực nghiên cứu ........................................................................2
1.1.1 V
ị trí địa lý...............................................................................................2
1.1.2 Kinh tế - xã hội ........................................................................................2
1.1.3 Điều kiện tự nhiên....................................................................................2
1.2 Sơ lược đất phù sa đồng bằng sông Cửu Long ................................................4
1.3 Ảnh hưởng của thâm lúa đến chất lượng đất ...................................................4
1.4 Ảnh hưởng của luân canh đến chất lượng đất..................................................5
1.5 Thành phần cơ giới đất ảnh hưởng đến tính chất vật lý của đất .......................6
1.6 Kết cấu đất....................................................................................................11
1.6.1 Cấu tạo không hạt kết.............................................................................11
1.6.2 Cấu tạo hạt kết .......................................................................................12
1.6.3 Những yếu tố tạo kết cấu đất ..................................................................12
1.6.4 Những nguyên nhân làm đất mất kết cấu................................................14
1.6.5 Vai trò c
ủa kết cấu đất đối với cây trồng ................................................14
1.7 Độ hổng đất..................................................................................................15
ii
1.8 Tính dính của đất..........................................................................................15
1.9 Tính dẻo của đất ...........................................................................................16
1.10 Đóng váng và kết cứng bề mặt....................................................................17
1.11 Ảnh hưởng của chất hữu cơ đến một số tính chất vật lý của đất ..................19
1.11.1 Khái niệm về chất hữu cơ trong đất......................................................19
1.11.2 Sự chuyển hóa chất hữu cơ trong đất....................................................20
1.11.3 Ảnh hưởng của chất hữu cơ đến tính bền cấu trúc và các tiến
trình vật lý của đất..............................................................................21
1.12 Ảnh hưởng của biện pháp làm đất đến độ phì vật lý đất ..............................22
CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................24
2.1 Địa điểm nghiên cứu.....................................................................................24
2.2 Thời gian thực hiện.......................................................................................24
2.3 Mẫu đất thí nghiệm và phương tiện nghiên cứu ............................................24
2.3.1 Mẫu đất...........................................................................................24
2.3.2 Phương tiện nghiên cứu...................................................................25
2.4 Phương pháp phân tích .................................................................................25
2.4.1 Xác định tính tính bền cấu trúc đất..................................................25
2.4.2 Xác định mức độ đóng váng và kết cứng của đất.............................25
2.4.3 Xác định các giới hạn Atterberg......................................................26
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .......................................................28
3.1 Tính chất của đất thí nghiệm.........................................................................28
3.1.1 Chất hữu cơ tại các nghiệm thức .....................................................28
3.1.2 Thành phần sa cấu sét của đất thí nghiệm........................................28
3.2 Đánh giá tính bền cấu trúc của đất thí nghiệm...............................................29
3.3 Đánh giá ẩm độ giới hạn dẻo của đất thí nghiệm...........................................32
3.4 Đánh giá chỉ số dẻo của đất thí nghiệm.........................................................34
3.5 Xác định ẩm độ thích hợp để làm đất............................................................35
3.6
Đánh giá mức độ đóng váng bề mặt đất thí nghiệm.......................................35
3.7 Sự tương quan giữa tính bền cấu trúc và hàm lượng chất hữu cơ ..................35
3.7.1 Sự tương quan giữa tính bền cấu trúc và hàm lượng chất hữu cơ
tầng mặt (0 – 10cm) ..............................................................................36
iii

3.7.2 Sự tương quan giữa tính bền cấu trúc và hàm lượng chất hữu cơ
tầng bên dưới (10 – 20cm)....................................................................37
3.8 Sự tương quan giữa ẩm độ giới hạn dẻo và hàm lượng chất hữu cơ ..............38
3.8.1 Sự tương quan giữa ẩm độ giới hạn dẻo và hàm lượng chất
hữu cơ tầng mặt (0 – 10cm)...................................................................38
3.8.2 Sự tương quan giữa ẩm độ giới hạn dẻo và hàm lượng chất hữu cơ
tầng bên dưới (10 – 20cm)....................................................................39
3.9 Sự tương quan giữa tính bền cấu trúc và tính thấm nước của lớp váng.........40
3.10 Sự tương quan giữa tính bền cấu trúc và thời gian tối thiểu làm cho
đất bị đóng váng....................................................................................40
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................42
4.1 Kết luận........................................................................................................42
4.2 Kiến nghị......................................................................................................42
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................43
PHỤ CHƯƠNG...................................................................................................46
iv
DANH SÁCH HÌNH

Hình 1: Sơ đồ xác định thành phần cơ giới đất của USDA...................................19
Hình 2: Các dạng cấu tạo đất không hạt kết.........................................................12
Hình 3: Minh họa ảnh hưởng của mưa tác động đến bề mặt đất...........................17
Hình 4: Minh họa ảnh hưởng của đóng váng đến sự khuyết tán không khí
và nước vào trong đất..............................................................................18
Hình 5: Minh họa lớp phủ thực vật trên mặt đất giúp hạn chế ảnh hưởng
của nước mưa gây xói mòn .....................................................................18
Hình 6: Sự phân hủy xác bả hữu cơ sau một năm được vùi vào đất .....................20
Hình 7: Tiến trình khoáng hóa và mùn hóa luôn xảy ra đồng thời trong đất.........21
Hình 8: Minh họa chất hữu cơ góp phần cải thiện cấu trúc đất.............................22
Hình 9: Ẩm độ giới hạn lỏng được xác định ở 25 lần rơi .....................................27
Hình 10: Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tính bền cấu trúc và hàm
lượng chất hữu cơ tầng bên dưới (10 – 20cm) .......................................37
Hình 11: Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa ẩm độ giới hạn dẻo và
hàm lượng chất hữu cơ tầng mặt (0 – 10cm)..........................................38
Hình 12:
Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa ẩm độ giới hạn dẻo và
hàm lượng chất hữu cơ tầng bên dưới (10 – 20cm)................................39
Hình 13: Đồ thị biểu diễn mối tương quan tính bền cấu trúc tầng mặt và tính
thấm nước của lớp váng ........................................................................40
Hình 14: Đồ thị biểu diễn mối quan giữa tính bền cấu trúc và thời gian
tối thiểu làm cho đất bị đóng váng.........................................................41
v
DANH SÁCH BẢNG

Bảng 1 : Tính chất vật lý của các cấp hạt cơ giới ..................................................8
Bảng 2: Chỉ số dẻo và ý nghĩa của nó..................................................................27
Bảng 3: Hàm lượng chất hữu cơ ở các nghiệm thức.............................................28
Bảng 4: Thành phần sa cấu tầng mặt (0-10cm) ....................................................28
Bảng 5: Thành phần sa cấu tầng bên dưới (10-20cm). .........................................29
Bảng 6: Ảnh hưởng của luân canh và phân hữu cơ đến tính bền cấu trúc đất. ......30
Bảng 7: Ảnh hưởng của luân canh và phân hữu cơ đến ẩm độ giới hạn dẻo.........33
Bảng 8: Chỉ số dẻo ở các nghiệm thức.................................................................34
Bảng 9: Ẩm độ thích hợp để cày xới ở các nghiệm thức ......................................35
Bảng 10: Ảnh hưởng của luân canh và phân hữu cơ đến mức độ đóng váng
và thời gian đóng váng của đất trên tầng mặt (0 -10cm). .........................36


DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT

SI:Stability Index – Chỉ số tính bền cấu trúc
SQ: Stability Quotient – Tính bền cấu trúc
PL: Plastic Limit – Giới hạn dẻo
LL: Liquid Limit – Giới hạn lỏng
PI: Plasticity Index – Chỉ số dẻo
vi
TÓM LƯỢC
Tính bền cấu trúc là một đặt tính vật lý quan trọng của đất ảnh hưởng lớn đến sự
sinh trưởng của cây trồng. Cấu trúc đất dễ bị ảnh hưởng bởi quá trình làm đất
trong canh tác nông nghiệp, đất có cấu trúc kém dễ hình thành lớp đóng váng và
kết cứng trên bề mặt, làm giảm tính thấm, chảy tràn và rữa trôi dinh dưỡng. Việc
xác định ẩm độ thích hợp để cày là rất cần thiết để hạn chế tình trạng đất bị mất
cấu trúc do làm đất không đúng kỹ thuật. Đề tài được thực hiện nhằm đánh giá ảnh
hưởng của luân canh và phân hữu cơ đến tính bền cấu trúc, mức độ đóng váng và
xác định ẩm độ thích hợp để làm đất. Tính bền cấu trúc (SQ) được tính toán dựa
vào khối lượng đất qua rây khô và rây ướt so với khối lượng ban đầu. Mức độ đóng
váng được định lượng bởi tính thấm nước của lớp váng (Ks). Ẩm độ giới hạn dẻo
(PL), ẩm độ giới hạn lỏng (LL) và chỉ số (PI) được xác định qua phương pháp các
giới hạn Atterberg. Kết quả thí nghiệm dài hạn qua 10 năm cho thấy tính bền cấu
trúc đạt giá trị cao tại các nghiệm thức luân canh (tầng mặt từ 139.4 -185.7; tầng
bên dưới từ 143.5 – 151.6) và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các nghiệm thức
thâm canh. Nghiệm thức thâm canh 3 vụ lúa đạt tính bền cấu trúc thấp nhất ở cả
hai tầng (tầng mặt 109.7; tầng bên dưới 100.4). Nghiệm thức thâm canh 3 vụ lúa và
có bón thêm phân h
ữu cơ có tính bền cao ở tầng mặt (156.5) nhưng có tính bền cấu
trúc thấp ở tầng bên dưới (123.3). Ẩm độ giới hạn dẻo của đất thí nghiệm đạt từ
28.80 - 31.76% trên tầng mặt và từ 24.15 - 31.34% tầng bên dưới. Tất cả các
nghiệm thức đều cho thấy tính dẻo cao thể hiện qua chỉ số dẻo đạt từ 27.66 -
37.35% ở cả hai tầng. Ẩm độ thích hợp để làm đất ở các nghiệm thức từ 25.92 -
28.58% ở tầng mặt. Hầu hết đất tại các nghiệm thức điều bị đóng váng với những
trận mưa kéo dài 60 phút. Nghiệm thức đối chứng có thời gian bị đóng váng nhanh
nhất (43.75 phút) và tính thấm thấp nhất (3.95mm/h). Các nghiệm thức luân canh
có thời gian bị đóng váng lâu hơn (50 phút trở lên) và tính thấm cao hơn (5.14 -
6.41mm/h). Khảo sát mối tương quan cho thấy tính bền cấu trúc có tương quan chặt
chẽ với hàm lượng chất hữu cơ tầng bên dưới (R=0.7), tính thấm của lớp váng
(R=0.85) và thời gian bị đóng váng (R=0.71). Ẩm độ giới hạn dẻo có tương quan
ch
ặt chẽ với hàm lượng chất hữu cơ tầng mặt (R=0.78) và tầng bên dưới (R=0.84).
Trang 1
MỞ ĐẦU
Đất là một nguồn tài nguyên quý giá, là tư liệu sản xuất đặc biệt và quan
trọng nhất của sản xuất nông nghiệp. Đất được hình thành, phát triển và thoái hóa
theo thời gian dưới tác động của điều kiện tự nhiên và các hoạt động sản xuất của
con người.
Đất phù sa ở Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang là một trong những loại đất thích hợp
cho sản xuất nông nghiệp đặc biệt là cây lúa. Trong thực tiễn sản xuất lúa hiện nay,
để đáp ứng nhu cầu trong nước và suất khẩu thì việc áp dụng mô hình thâm canh
tăng vụ và sử dụng phân vô cơ đã được nông dân ở đây lựa chọn và áp dụng rộng
rãi. Việc thâm canh liên tục trong nhiều năm và thói quen sử dụng phân vô cơ mà ít
hoặc không quan tâm đến sử dụng phân hữu cơ đã cho thấy những ảnh hưởng tiêu
cực đến độ phì của đất phù sa như đất bị thoái hóa về mặt lý học, hóa học và sinh
học. Ngoài ra, do thiếu những hiểu biết đầy đủ về công tác làm đất nên đưa đến tình
trạng làm đất không đúng kỹ thuật như cày bừa trong điệu kiện ẩm độ đất quá cao,
sử dụng cơ giới nặng…đã vô tình gây ra những tác động xấu đến cấu trúc đất. Nếu
không có biện pháp cải thiện và quản lý đất thích hợp thì tài nguyên đất phù sa ở
Cai Lậy nói riêng và Đồng bằng Sông Cửu Long nói chung khó tránh khỏi tình
tr
ạng suy thoái ngày càng gia tăng.
Từ lâu nhiều nghiên cứu đã cho thấy rằng biện pháp luân canh lúa với cây
trồng cạn là mô hình canh tác đạt hiệu quả năng suất cao, bền vững và góp phần bảo
vệ tài nguyên đất. Những nghiên cứu gần đây cũng cho thấy hiệu quả tốt của phân
hữu cơ trong việc ổn định năng suất cây trồng và cải thiện độ phì vật lý của đất. Tuy
nhiên, đối với đất phù sa ở Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang cho đến nay vẫn chưa có
những nghiên cứu dài hạn đánh giá đầy đủ về hiệu quả của luân canh và sử dụng
phân hữu cơ để duy trì và cải thiện độ phì vật lý của đất. Đề tài “ Ảnh hưởng của
luân canh và phân hữu cơ đế tính bền cấu trúc, mức độ đóng váng và xác định
ẩm độ thích hợp để làm đất của đất phù sa tại Cai Lậy – Tiền Giang” được thực
hiện nhằm mục đích đánh giá ảnh hưởng của luân canh đến tính bền cấu trúc đất,
đánh giá ảnh hưởng của phân hữu cơ đến việc duy trì và cải thiện tính bền cấu trúc
và kh
ả năng đóng váng của đất, hiệu quả của phân hữu cơ trong việc giúp gia tăng
ẩm độ giới hạn dẻo trong đất và xác định ẩm độ thích hợp để làm đất.
Trang 2
CHƯƠNG 1
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

1.1 Khái quát khu vực nghiên cứu
1.1.1 Vị trí địa lý
Huyện Cai Lậy thuộc tỉnh Tiền Giang, huyện có 1 thị trấn và 27 xã. Trên bản
đồ tỉnh Tiền Giang, địa bàn huyện Cai Lậy có hình chữ nhật, chiều dài từ bắc xuống
nam khoảng 37 km, chiều rộng từ Tây sang Đông khoảng 17 km, phía bắc giáp với
tỉnh Long An, phía Đông giáp hai huyện Tân Phước, Châu Thành (tỉnh Tiền Giang),
phía nam giáp hai tỉnh Bến Tre và Vĩnh Long, phía Tây giáp với huyện Cái Bè (tỉnh
Tiền Giang), trung tâm huyện cách thành phố Mỹ Tho 30 km về hướng Tây-Tây
Bắc (www.tiengiang.gov.vn).

1.1.2 Kinh tế - xã hội
Từ rất sớm, người nông dân Cai Lậy đã biết sản xuất hai vụ lúa, vì vậy sản
lượng ngày càng cao. Hiện nay diện tích trồng lúa của huyện là 51.471 ha với sản
l
ượng 291.002 tấn.
Ngoài cây lúa, Cai Lậy còn có nhiều loại cây trái ở miệt vườn. Được sông
Tiền bồi đắp và hệ thống kinh rạch tưới tiêu, nước ngọt dồi dào, đất đai trở nên
mầu mỡ, nên thuận lợi cho phát triển nhiều vườn cây trái nổi tiếng như sầu riêng,
cam, quít, chôm chôm, nhãn.
Theo số liệu thống kê cuối năm 2005 của tỉnh, tổng dân số toàn huyện là
324.264 người, mật độ dân số 743 người/km
2
. Dân số tham gia lao động 203.973
người đa số là lao động trong nông nghiệp (www.tiengiang.gov.vn).

1.1.3 Điều kiện tự nhiên
Huyện Cai Lậy có diện tích tự nhiên 41.862 ha. Diện tích đất nông nghiệp
chiếm 33.152 ha, trong đó diện tích đất trồng lúa 3 vụ là 21.5000 ha. Địa hình tương
đối bằng phẳng. Địa hình thấp (cao độ từ 0.5-0.7 m) chiếm diện tích 5288 ha, dọc
theo phía Nam kênh Nguyễn Văn Tiếp và một phần các xã Mỹ Hạnh Đông, Mỹ
Hạnh Trung, Tân Hội, Tân Phú. Địa hình trung (cao độ từ 0.7- 1 m) chiếm diện tích
Trang 3
phần lớn của huyện là 22.684 ha. Địa hình cao (cao độ từ 1-1.25 m) chiếm diện tích
13.969 ha tập trung tuyến sông Tiền ven quốc lộ 1A và khu giồng cát Nhị Mỹ, Nhị
Quý.
Khí hậu nhiệt đới, gió mùa cận xích đạo, có nền nhiệt độ cao và ổn định,
nhiệt độ trung bình trong năm là 26,60
o
C. Nhiệt độ tối cao trung bình năm 33,20
o
C.
Nhiệt độ tối thấp trung bình năm là 21,60
o
C. Độ ẩm trung bình năm 82,7%; độ ẩm
tối cao trung bình năm 93,2%; độ ẩm tối thấp trung bình năm 65,2%.
(www.tiengiang.gov.vn).
Mưa kết hợp với chế độ thủy văn của hệ thống kênh, sông, rạch trở thành
nhân tố chính chi phối thời vụ, cơ cấu cây trồng, năng suất và chất lượng sản phẩm.
Lượng mưa trung bình nhiều năm vào khoảng 1.100mm đến 1.400mm và khá ổn
định qua các năm. Trong năm, lượng mưa phân bổ không đồng đều, hình thành hai
mùa rõ rệt: mùa mưa và mùa khô. Mùa mưa gắn với gió mùa Tây Nam, bắt đầu từ
tháng 5 và kết thúc vào tháng 10. Lượng mưa mùa mưa chiếm 86-90% lượng mưa
năm và khá ổn định qua các năm. Mùa khô gắn liền với mùa gió mùa Đông Bắc ít
ẩm, bắt đầu từ tháng 11 và kết thúc vào tháng 4 năm sau. Lượng mưa mùa khô chỉ
chiếm từ 10-14% tổng lượng mưa cả năm và có sự biến động khá lớn qua các năm
(www.tiengiang.gov.vn).
Cai Lậy chịu ảnh hưởng bởi chế độ bán nhật triều, không đều từ biển Đông
qua 2 con sông chính là sông Tiền và Vàm Cỏ Tây. Sông Tiền là một nhánh của
sông Cửu Long, đoạn nằm ở phía Nam nước có phẩm chất tốt mang theo lượng phù
sa lớn bồi đắp cho đồng ruộng hàng năm, ¾ đất của huyện sử dụng nước ngọt của
sông Tiền còn một phần phía Bắc dọc theo kênh Nguyễn Văn Tiếp bị nhiễm phèn
hàng năm. (www.tiengiang.gov.vn).
Theo kết quả điều tra do Viện Qui hoạch và thiết kế nông nghiệp - Bộ Nông
nghiệp (1988-1989), huyện Cai Lậy có các nhóm đất sau: đất phù sa được bồi, đất
phù sa không được bồi glây, đất phù sa không được bồi có tầng loang lổ, đất phèn
ti
ềm tàng, đất phèn hoạt động, đất cát giồng (trích luận văn Phan Thị Ngọc Yến,
2011).


Trang 4
1.2 Sơ lược đất phù sa đồng bằng sông Cửu Long
Đất phù sa bao gồm những loại đất được bồi tụ từ những sản phẩm phù sa
của sông, không chịu ảnh hưởng của các quá trình mặn hóa hay phèn hóa Theo Trần
Văn Chính, 2006). Về mặt hình thái nhóm đất phù sa mang đặc tính xếp lớp (Fluvic
properties), theo phân loại của FAO đất phù sa có các tầng A. Ochric-Molic và
Umbric hay H. Histic (Tôn Thất Chiểu, Đổ Đình Thuận và ctv, 1996).
Đất phù sa sông Cửu Long có diện tích khoảng 850.000 ha, phân bố dọc hai
bên bờ sông Tiền Giang và sông Hậu Giang. Do ở đồng bằng sông Cửu Long không
có đê nên vào mùa mưa, nước lũ ngập tràn trên phần lớn diện tích vùng đồng bằng.
Lượng phù sa bồi đắp hàng năm cũng rất lớn (khoảng 1-1.5 tỷ m
3
), lượng phù sa
này lan tỏa theo các hệ thống kênh rạch chằng chịt dài hơn 3.000 km ở đây.
Do phù sa thường xuyên bồi đắp và lan tỏa khá đều trên toàn bộ bề mặt của
đồng bằng nên bề mặt đất đai ở đây khá bằng phẳng. Nằm ở cuối hệ thống sông dài
nên phù sa chủ yếu là phù sa mịn điều này đã quyết định đến thành phần cơ giới
nặng của đất ở vùng châu thổ này, nhìn chung đất ở đây có thành phần cơ giới từ
thịt nặng cho đến sét và thành phần cơ giới này không có sự biến động lớn theo
chiều sâu.
Do những tác động kiến tạo, quy luật bồi đắp phù sa và môi trường ngập
mặn…đã làm cho lớp phủ thổ nhưỡng đất phù sa đồng bằng sông Cửu Long có
những đặc điểm riêng và thường có sự xen kẽ khá phức tạp với những vùng đất
phèn và đất mặn.

1.3 Ảnh hưởng của thâm lúa đến chất lượng đất
Đất thâm canh là vùng đất được hiểu như là để chỉ mức độ đầu tư lao động,
vật tư, khoa học kỹ thuật cho đơn vị diện tích hay đơn vị sản phẩm có lời ở các mức
khác nhau, để sản xuất lúa cho năng suất cao. Dựa trên sự kết hợp điều kiện tự
nhiên với đặc tính đất đai, khí hậu thuận lợi (Nguyễn Thị Ngọc Uyên, 2001).
Theo Tr
ần Quang Tuyến (1997), việc thâm canh lúa trong thời gian dài đã
khai thác quá mức độ phì nhiêu của đất mà không chú ý bồi hoàn hoặc bồi hoàn
không cân đối làm cho dưỡng chất trong đất ngày một cạn kiệt. Mặc khác, Barady
và ctv (1996) cho rằng việc canh tác liên tục đã bổ sung vào đất quá nhiều phân
Trang 5
bón, vôi, xác bã thực vật chưa phân hủy,…làm hàm lượng trung bình của chất hữu
cơ ở tầng mặt giảm và các chất dinh dưỡng cũng giảm dần nên không thích hợp cho
sự phát triển và phân hủy của các vi sinh vật đất.
Việc độc canh một loại cây trồng nào đó trong thời gian lâu dài cũng làm cho
chế độ dinh dưỡng trong đất bị mất cân đối. Mỗi loại cây trồng chỉ hút nhiều những
chất nhất định và ít hút dưỡng chất khác, như vậy rất có hại cho đất và cây (Ngô
Ngọc Hưng và ctv, 2004).
Theo Võ Thị Gương và ctv (2010), việc thâm canh lúa nước đã làm gia tăng
số vụ canh tác trong năm và đất bị ngập nước suốt thời gian dài với một lượng lớn
thừa thải thực vật được chôn vùi, phân hủy trong điều kiện yếm khí. Điều kiện này
được xem là thích hợp cho sự gia tăng mùn hóa của chất hữu cơ trong đất hình
thành các hợp chất cao phân tử của mùn rất khó phân hủy.

1.4 Ảnh hưởng của luân canh đến chất lượng đất
Theo Trần Kông Tấu (2006) luân canh là xác định sự thay đổi của cây trồng
về thời gian, nghĩa là xác định trên cùng một khu ruộng qua từng thời gian, trồng
những loại cây gì và không trồng những loại cây gì.
Theo Chu Thị Thơm (2006), luân canh là hệ canh tác gồm việc trồng luân
phiên các loại cây trồng khác nhau trên cùng một mảnh đất đem lại hiệu quả kinh tế.
Có thể tiến hành hai loại luân canh sau: luân canh giữa các cây trồng cạn với nhau,
luân canh giữa các cây trồng cạn với cây trồng nước.
Luân canh cây trồng hợp lý trên một diện tích đất sẽ làm thay đổi thường
xuyên kiểu canh tác, lượng và dạng phân bón sử dụng. Điều này có tác dụng duy trì
và làm tăng độ phì nhiêu của đất (Đỗ Thị Thanh Ren, 1999). Việc luân canh các loại
cây trồng với hệ rễ khác nhau thì nhu cầu nước và dinh dưỡng khác nhau, vòng
quay của đất ngắn giúp đất có thời gian thoáng khí cung cấp thêm mùn cho đất, đất
bắt đầu hình thành những hạt sét và vẫn giữ được kết cấu đất (Nguyễn Văn Hoàng,
1989).
Luân canh lúa màu thay cho thâm canh lúa, h
ạn chế được tình trạng ngập
nước liên tục tạo môi trường oxy hóa thúc đẩy quá trình khoáng hóa chất hữu cơ
Trang 6
góp phần đáng kể trong việc cung cấp những khoáng chất cần thiết cho cây trồng
(Trần Xuân Lạc, 1990).
Theo Võ Thị Gương (2006), tăng độ phì nhiêu đất bằng cách bón phân hữu
cơ và trồng luân canh với cây họ đậu, cây phân xanh để cải thiện lý hóa tính của đất
là biện pháp hữu hiệu đối với lúa và cây ăn trái. Ngoài ra, việc luân canh lúa nước
với cây trồng cạn còn giúp hệ sinh vật đất hoạt động tích cực. Phần lớn các hoạt
động của sinh vật đất là có lợi do chúng phân huỷ chất hữu cơ để tạo thành chất
mùn và do đó tạo các đoàn lạp trong đất giúp đất có cấu trúc tốt. Một số sinh vật đất
có chức năng bảo vệ rễ cây trồng khỏi sự tấn công của nấm bệnh và ký sinh. Một số
tạo ra kích thích tố tăng trưởng thực vật (phytohormone) giúp cây mọc tốt. Các vi
sinh vật đất còn đóng vai trò thiết yếu trong chu trình đạm trong đất như amôn hoá,
nitrat hoá, khử nitrat và cố định đạm.
Những thí nghiệm gần đây về ảnh hưởng của hệ thống luân canh trên năng
suất cây trồng cho thấy năng suất của lúa luân canh với một số cây màu cho năng
suất cao hơn so với độc canh lúa. Nhiều tác giả cũng đã khẳng định rằng trồng lúa
sau vụ trồng cây họ đậu thường cho năng suất cao hơn so với trồng lúa sau vụ trồng
không phải là cây họ đậu (Ngô Ngọc Hưng, 2004).

1.5 Thành phần cơ giới đất ảnh hưởng đến tính chất vật lý của đất
Theo Lê Thanh Bồn (2009), quá trình phong hóa đá đã tạo ra những hạt có
kích thước lớn nhỏ khác nhau, gọi là các phần tử cơ giới đất. Các phần tử cơ giới
đất là những hạt độc lập riêng rẽ. Khi các phần tử cơ giới kết hợp lại với nhau thì
được gọi là kết cấu đất hay cấu trúc đất (Trần Văn Chính, 2006).
Theo Trần Kông Tấu (2005), thành phần cơ giới của đất (còn gọi là thành
phần cấp hạt hay sa cấu đất) là hàm lượng phần trăm của những nguyên tố cơ học
có kích thước khác nhau khi đoàn lạp đất ở trong trạng thái bị phá hủy. Một định
nghĩa khác, thành phần cơ giới là tỷ lệ phần trăm các cấp hạt cát, thịt, sét trong đất
(Henry D.Foth, 1990).
Theo Mai V
ăn Quyền và ctv 2005, thành phần cơ giới khác nhau sẽ dẫn đến
sự khác nhau về tỷ trọng, dung trọng, tính kết dính, khả năng hấp thụ trao đổi ion và
khả năng dự trữ dinh dưỡng trong đất.
Trang 7
Những loại đất có tỷ lệ các cấp hạt sét cao với các thành phần khoáng sét
càng cao thì tính dính của chúng càng lớn. Ngược lại với tỷ lệ sét, khi đất có hàm
lượng mùn càng lớn thì càng làm giảm tính dính của đất. Tính dẻo của đất phụ
thuộc rất nhiều vào thành phần cơ giới đất và thành phần khoáng sét của đất. Ðất
càng giàu sét, đặc biệt là nhóm khoáng sét Montmorillonite, illite thì đất càng dẻo
và ngược lại ở những đất nghèo sét như đất cát hoàn toàn không có tính dẻo. (Trần
Văn Chính, 2006).
Đất có thành phần cơ giới nặng, giàu cấp hạt sét làm cho khả năng giữ nước
của đất tốt, hấp phụ được nhiều chất dinh dưỡng, có khả năng chống rữa trôi (Trần
Kông Tấu, 2005). Theo Nguyễn Thế Đặng và ctv 1999, khi kích thước hạt đất giảm
sẽ làm giảm tốc độ thấm nước, tăng tính mao dẫn, tăng tính trương co, tăng lượng
hút ẩm lớn nhất và tăng sức dính cực đại. Thành phần và tính chất hóa lý của các
cấp hạt khác nhau đã dẫn đến sự thay đổi quan trọng về tính chất trong đất.
Theo Bảng 1 ta dễ dàng nhận thấy các cấp hạt từ to đến nhỏ như sau:
- Khả năng thấm nước giảm dần
- Cột nước trong mao dẫn tăng cao dần
- Từ 0.25 mm thì bắt đầu có tính trương (giãn nở) và tăng nhanh
- Tính co biểu hiện rất chậm và chỉ xuất hiện ở những cấp hạt bé nhất
- Từ 0.25 mm xuất hiện tính dẻo và tăng dần
Sức chống nén và sức dính chỉ xuất hiện ở các cấp hạt mịn hơn 0.01 mm và
tăng nhanh.
Trang 8
Bảng 1 : Tính chất vật lý của các cấp hạt cơ giới

















Nguồn : Tính chất vật lý của các cấp hạt cơ giới (Trần Văn Chính, 2006).
Ðộ ẩm (%) theo

Cấp hạt
(mm)
Ðộ thấm nước
(cm/s)
Cột nước mao
dẫn
(cm)
Giãn nở theo
thể tích (%)
Co theo thể
tích (%)
Giới hạn chảy
Giới hạn nặn
được
Sức chống
nén tạm thời
(G/cm
2
)
Sức dính
cực đại
(G/cm
2
)
3.0- 2.0 0.5 0 - - - -
2.0-1.5 0.2 1.5-3.0 - - - -
1.5-1.0 0.12 4.5 - - - -
1.0- 0.5 0.072 8.7 - - - -
0.5-0.25 0.056 20-27 0 - không không - -
0.25- 0.1 0.039 50 5 - dẻo dẻo - -
0.1- 0.05 0.005 91 6 - - -
0.05- 0.01 0.004 200 16 - 0 4.2
0.01-
0.005
- - 105 - 40 28 1.75 60
0.005-
0.001
- - 160 4.0 48 30 31.25 456
< 0.001 - - 405 8.2 87 34 125.0 -
Trang 9
Trên thế giới có nhiều bảng phân loại đất theo thành phần cơ giới khác nhau
nhưng được sử dụng phổ biến nhất là bảng phân loại của Liên Xô (củ), USDA (hình
1) và FAO – UNESCO.



Trong đó:
1.
Đất sét
7.
Đất thịt pha cát
2.
Đất sét pha cát
8.
Đất thịt nhẹ
3.
Đất sét pha thịt
9.
Đất thịt trung bình
4.
Đất thịt trung bình pha sét
10.
Đất thịt nặng
5.
Đất thịt nhẹ pha sét
11.
Đất cát pha
6.
Đất thịt nhẹ pha sét và cát
12.
Đất cát



Hình 1: Sơ đồ xác định thành phần cơ giới đất của USDA
(Nguồn: Soil information for environmental modeling and ecosystem management)

0
1
2
3
4
5
6
7
8 9
1
0

1
1

12
Trang 10
 Một số đặt tính vật lý của đất cát, đất thịt và đất sét:
• Đất cát
Đất cát là loại đất trong đó có tỷ lệ cấp hạt cát lớn, có thể đạt tới 100% (Trần
V
ăn Chính, 2006). Theo phân loại của USDA đường kính cấp hạt cát từ 0.053 –
2mm. Theo Trần Bá Linh 2008, đất cát có một số tính chất đặc trưng sau:
- Thành phần cơ giới thô (nhẹ), khe hở giữa các hạt lớn nên thoát nước dẽ,
thắm nước nhanh nhưng giữ nước kém (dễ bị khô hạn).
- Thoáng khí, vi sinh vật háo khí hoạt động mạnh làm cho quá trình khoáng
hóa chất hữu cơ và mùn xảy ra mãnh liệt. Vì vậy đất các thường nghèo mùn.
- Đất cát nóng nhanh, lạnh nhanh gây bất lợi cho cây trồng và vi sinh vật.
- Ðất cát khô, rời rạc, dễ cày bừa giảm công làm đất, nhưng nếu mưa to hay
tưới ngập, đất thường bị lắng rẽ, bí chặt.
• Đất sét
Ðất sét là loại đất trong đó cấp hạt sét chiếm tỷ lệ cao, ngược lại tỷ lệ cát
thấp hoặc không có (Trần Văn Chính, 2006). Theo phân loại của USDA đường kính
cấp hạt sét < 0.002mm (Trần Bá Linh, 2008). Theo Trần Văn Chính 2006, khi xét
về đất sét ta cần lưu ý đến trạng thái kết cấu của đất. Nếu đất sét không có kết cấu
hay kết cấu kém thì có những đặc tính sau:
- Hạt sét bé nên khe hở giữa chúng nhỏ do đó đất khó thắm nước nhưng giữ
nước tốt, tuy nhiên đất lại thoát nước kém.

- Đất sét có biên độ thay đổi nhiệt độ thấp hơn đất cát.
- Ðộ thoáng khí thấp nên dễ gây ra glây hoá, xác hữu cơ phân giải chậm,
lượng chất hữu cơ tích luỹ nhiều hơn.

- Đất sét có sức cản lớn, cứng chặt, nức nẻ khi bị khô hạn.

Tuy nhiên, nếu đất sét chứa nhiều chất hữu cơ trở nên có kết cấu tốt thì lại là
một loại đất lý tưởng nhờ khả năng cung cấp chất dinh dưỡng, nước, không khí khi
được cải thiện thỏa mãn cho cây trồng.
• Đất thịt
Đất thịt là đất trung gian giữa đất sét và đất cát có đường kính cấp hạt từ 0.02
– 0.053mm. Đất thịt nhẹ và đất thịt trung bình nhìn chung có chế độ nước, nhiệt
không khí thuận lợi cho canh tác cũng như các tiến trình lý hóa xảy ra trong đất.
Trang 11
1.6 Kết cấu đất
Theo Trần Văn Chính 2006, kết cấu đất là trạng thái ở đó đất có cấu tạo hạt
kết (đoàn lạp) đảm bảo cho cây trồng có điều kiện thích hợp về chế độ nước, không
khí và nhiệt.
Trong trường hợp các phần tử cơ giới đất không có khả năng gắn kết lại với
nhau mà ở trạng thái rời rạc (như đất cát, đất bạc màu…) hoặc dính kết với nhau thì
đất không có cấu trúc (Nguyễn Như Hà, 2006).
Trong đất có kết cấu, tồn tại một trạng thái cân bằng, kết quả là các khe hở
và các đoàn lạp được duy trì. Ngược lại trạng thái này bị phá vỡ thì đất mất kết cấu.
Một trạng thái cân bằng như vậy chỉ có thể tồn tại ở những môi trường thổ nhưỡng
nhất định. Con người có thể tác động vào đất thông qua những kỹ thuật canh tác
thích hợp như làm đất tối thiểu, phân bón, thuỷ lợi và đặc biệt là hệ thống cây trồng
để tạo ra một trạng thái kết cấu tốt (Trần Văn Chính, 2006).
Thể rắn của đất cấu tạo từ những nguyên tố cơ học, nhờ năng lượng bề mặt,
nhờ các lực tác động như lực hóa trị, lực keo tụ của đất, lực liên kết hidro, lực mao
quản và hấp phụ, lực Vandervan, lực chèn kéo giữa các rễ cây…những nguyên tố
cơ học này tác động tương hỗ và kết dính lại với nhau tạo nên đoàn lạp hoặc còn gọi
là cấu trúc riêng biệt. Những đoàn lạp có kích thước lớn hơn 0.25 mm gọi là
những đoàn lạp lớn, những đoàn lạp có kích thước nhỏ hơn 0.25 mm gọi là
những vi đoàn lạp (Trần Kông Tấu, 2005).

1.6.1

Cấu tạo không hạt kết

Đất kém (hoặc không) có kết cấu được cấu tạo từ các hạt không hạt kết rời
rạc (hạt đơn), khi các hạt cơ giới không liên kết với nhau (hình 2a). Ðất như vậy rời
rạc, dễ bị kết cứng, đóng váng và xói mòn bề mặt khi có mưa tiếp xúc vào bề mặt
đất. Ðiển hình là các đất cát, đất xám bạc màu...
Một dạng khác là đất có cấu tạo dạng khối đặc (không có khe hở) thường ở
nh
ững tầng dưới trong đất có thành phần cơ giới nặng. Toàn bộ khối lượng đất bao
gồm các hạt liên kết chặt chẽ với nhau, gây ra bí chặt (hình 2b). Khi tác động một
lực vào khối đất ta không thu được một các hạt kết. Loại đất này có độ xốp rất thấp,
khó thấm nước rất khó khăn cho rể cây phát triển.