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 những hạt khoáng, sản phẩm của một quá trình phong hoá đá và phân huỷ những chất hữu cơ như xác bã thực và động vật và dưới những ảnh hưởng của nhiều nhân tố tự nhiên như thời tiết (nhiệt độ, bức xạ mặt trời, mưa, gió, …) và sự kiến tạo địa chất. Trong đất chứa những hạt khoáng, những dưỡng chất và nước cung ứng cho cây trồng sống và phát triển. Từng loại đất có cách tính chất cơ lý và thành phần hạt khác nhau, tính giữ nước khác nhau, có thể thích hợp cho một vài loại cây trồng. Dựa theo kích cỡ đường kính hạt đất được phân loại theo bảng 2/1/ Hiểu được tính chất của đất, ta có thể chọn biện pháp tưới và tiêu phù hợp.

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

(Nguồn: USAD, Mỹ)

Loại đất	Tên gọi tiếng anh	Đường kính trung bình của hạt
Sỏi	Gravel	> 2 mm
Cát cực kỳ thô	Very coarse sand	2,0 -1,0 mm
Cát thô	Coarse sand	1,0 -0,5 mm
Cát trung bình	Medium sand	0,5 – 0,25 mm
Cát mịn	Fine sand	0,25 – 0,10 mm
Cất cực kỳ mịn	Very fine sand	0,10 – 0,05 mm
Bùn	Silt	0,05 – 0,002 mm
Sét	Clay	< 0,002 mm

Hiện thực, đất canh tác thường pha lẫn nhiều kích cỡ hạt khác nhau. Trong thổ nhưỡng, người ta phân loại đất theo tỉ lệ phần trăm (%) thành phần hạt có trong ở đất như cát, bùn và sét hiện diện trong mẫu đất. Bằng phương pháp khoan lấy mẫu đất, bỏ vào một ống trụ tròn bằng thuỷ tinh và lắt kỹ, tiếp đến để yên cho những hạt trong đất tự lắng đọng. Theo quy tắc vật lý, những hạt đất có kích cỡ đường kính lớn sẽ lắng nhanh trước, những hạt có kích cỡ 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 vài keo sét ở trạng thái lơ lửng và gần như không thể lắng được. Cuối cùng, ta xác định tỉ lệ phần trăm những hạt cát, bùn và sét có trong mẫu đất. Đất có thể được phân loại tùy theo bảng 1/

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

(Nguồn: USAD, Mỹ)

Loại đất	Tỉ lệ % thành phần hạt
	Cát (Sand)	Bùn (Silt)	Sét (Clay)
Cát (Sand)	80 – 100	0 – 20	0 – 20
Thịt pha cát (Loamy sand)	50 – 80	0 – 50	0 – 20
Thịt (Loam)	30 – 50	30 – 50	0 – 20
Thịt bùn (Silty loam)	0 – 50	50 – 100	0 – 20
Thịt sét (Clay loam)	20 – 50	20 – 50	20 – 30
Sét pha cát (Sandy clay)	50 – 70	0 – 20	30 – 50
Sét bùn (Silty clay)	0 – 20	50 – 70	30 – 50
Sét(Clay)	0 – 50	0 – 50	50 – 100

Cơ quan nông nghiệp Hoa kỳ có cách phân loại đất tùy 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 tạo thành đất thịt, đất thịt có thể là thịt cát, thịt bùn thịt sét hoặc những dạng thịt cát sét, thịt sét bùn, … tuỳ theo mức độ pha trộn. Đất cát được biết đến như 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 thể 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 một số loại đất

Tên gọi loại đất	Nhận diện thủ công	Khả năng giữ nước	Khả năng làm đất cho trồng trọt	Độ thoáng khí
Đất cát thô (đất nhẹ)	Những hạt rời rạc, thô ráp	Kém	Dễ	Cao
Đất thịt (đất trung bình)	Có thể vò viên, nhưng dễ vỡ vụn	Trung bình	Vừa	Trung bình
Đất sét (đất nặng)	Dễ chảy, dẻo và dính khi có nước	Cao	Khó	Thấp

Trong 3 loại đất sét, đất thịt và đất sét thì đất thịt là phù hợp nhất cho cây trồng vì nó có thể 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 thể giữ nhiều dưỡng chất 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). Bên cạnh đó, khi nghiên cứu quan hệ giữa nước trong đất với cây trồng, người ta còn chia nhỏ ra 2 loại nước: nước có thể dùng cho cây trồng và nước không thể dùng cho cây trồng.

Hình 2: Những dạng nước trong đất

2/1 Nước hút ẩm (Hygroscopic water)

Nước hút ẩm là nước bao bọc quanh bề mặt của hạt đất hình thành một màng mỏng cố định và gần như không dịch chuyển được. Tuỳ thuộc diện tích bề mặt hạt đất và ẩm độ không khí, nước hút ẩm tạo ra một kết hợp hoá học vững chắc giữa nước và đất với một sức ép lớn, ít nhất là 31 atm (atmosphere), nhiều nhất có thể lên tới 10/000 atmsphere. Với sức ép lớn như vậy, rễ cây không thể “hút” được loại nước này. Trong hoàn cảnh đất chỉ còn nước hút ẩm, cây có khả năng bị chết vì khô héo.

2/2 Nước mao dẫn (Capillary water)

Nước mao dẫn tồn tại trong không gian những khe rỗng giữa các hạt đất nằm phía trên mực nước ngầm. Hiện tượng sức căng mặt ngoài tạo ra lực mao dẫn làm nước ngầm từ phía dưới “leo” lên trên 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 hụt nước (Hình 2/3).

2/3 Nước trọng lực (Gravitational water)

Nước trọng lực chuyển động trong những lỗ rỗng của đất dưới công dụng của sức hút trọng trường. Nước trọng lực ở phía dưới mực nước ngầm, nhưng khi có mưa lớn hoặc lượng nước tưới vào trong đất cao thì nước trọng lực có thể duy trì một thời gian ngắn ở trên mực nước ngầm. Rễ cây dễ dàng hấp thu 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 những bạn đón đọc phần 2