Giáo trình Khoa học đất - Chương 1, Bài 2: Các khái niệm, thành phần và vai trò của đất

CHƯƠNG I Bài 1. GIỚI THIỆUMÔN HỌC Số tiết: Lý thuyết: 30 tiết Thực hành, bài tập: 15 tiết chuẩn= 30 tiết thực hành, bài tập Tài liệu tham khảo • Brady N.C. and Weil R.R., The nature and properties of soil. 5th Edition. Prentice Hall, Upper Saddle River. New Jersey • Plaster E.J., Soil science and management. 3rd Edition. Delmar Publishers • Thái Công Tụng, 1971. Thổ nhưỡng học đại cương. Nhà xuất bản Lửa Thiêng • University of the Philippines at Los Banos, 1988. Syllabus in soil science Lê Văn Dũ, tài liệu học tập Khoa học đất cơ bản Lê Văn Dũ, Tài liệu hướng dẫn thực hành Nội dung môn học • Các định nghĩa về đất • Thành phần cấu tạo của đất. • Đá, khóang và các yếu tố hình thành đất. • Các tiến trình hình thành đất (phong hóa). • Các tiến trình hình thành và phát triển đất. Phẩu diện đất và các tiến trình hình thành các tầng phát sinh. • Nguyên tắc, phương pháp phân lọai và sử dụng đất. • Tính chất, trạng thái của nước trong đất. • Các tính chất vật lý, hóa học, sinh học cơ bản của đất. Mục tiêu 1. Sự khác nhau giữa các lọai đất 2. Các thuật ngữ dùng để phân lọai và mô tả các tính chất của đất 3. Các tính chất vật lý, hóa học và sinh học của đất 4. Quản lý và cải tạo các tính chất của đất trong sản xuất nông nghiệp 5. Sử dụng đất trong nông nghiệp Tổ chức Thảo luận, thực hành, kiểm tra theo nhóm ĐÁNH GIÁ HOÀN TẤT MÔN HỌC • Kiểm tra tuần, (cá nhân+nhóm): 10% • Tham dự thực hành, bài tập: 20% • Kiểm tra cuối môn học: 70% Danh sách tổ/ lớp Giảng viên • Lê Văn Dũ • Thạc sĩ Khoa học đất/Nông học, UPLB • Địa chỉ: phòng 229, khu Phượng Vỹ • ĐT: 38897134, 62501394, 0913727281 • E-mail: levandu@hcmuaf.edu.vn; du.levan@gmail.com Chương 1 bài 2 CÁC KHÁI NIỆM, THÀNH PHẦN VÀ VAI TRÒ CỦA ĐẤT MỤC TIÊU • Một số định nghĩa về khoa học đất. • 5 nhiệm vụ của đất trong hệ sinh thái. • Xác định và định nghĩa các tầng phát sinh của đất. • 4 thành phần cấu tạo của đất và tính chất của các thành phần. 1.ĐỊNH NGHĨA ĐẤT ĐẤT LÀ • 1 hệ sinh thái; môi trường sống phức tạp, có không gian 3chiều • 1 phần tổng hợp của hệ sinh thái, ảnh hưởng các tiến trình trong tự nhiên • Quyết định sự tồn tại của sinh vật trên quả đất KHÍ QUYỂN THỰC VẬT ĐẤT ĐÁ CO2 H2O VẬNCHUYỂNDO GIÓ,NHIỆT ĐỘ VÀ ÁNH SÁNG ĐẤT KHÍ QUYỂN THỰC VẬT ĐÁ CO2 H2O GIÓ NHIỆT ĐỘ MƯA ÁNHSÁNG THỰC VẬT ĐẤT DINH DƯỠNG NƯỚC pH RỄ CHUYỂN HÓA C DINH DƯỠNG CHẤT HỮU CƠ PHONG HÓA GIẢI PHÓNG DINH DƯỠNG SA CẤU ĐỘ PHÌ MÀU SẮC PHÁT TRIỂN Đất đá Phong hóa Giải phóng dinh dưỡng Sa cấu Độ phì Màu sắc Phát triển KHÍ QUYỂN THỰC VẬT O2 H2O NHIỆT ĐỘ MƯA ÁNH SÁNG CO2 H2O THỰC VẬT ĐÁ TẾ KHỔNG PHÁ VỠ ĐẤT KHÍ QUYỂN THỰC VẬT ĐÁ 2. 5 VAI TRÒ SINH THÁI CỦA ĐẤT TÓM TẮT 5 NHIỆM VỤ CỦA ĐẤT 1 5 4 3 2 1. MÔI TRƯỜNG SINH TRƯỞNG CỦA THỰC VẬT 2. HỆ THỐNG LUÂN CHUYỂN CHẤT DINH DƯỠNG VÀ CHẤT THẢI HỮU CƠ 3. NƠI CƯ TRÚ CỦA SINH VẬT ĐẤT 4. HỆ THỐNG GIỮ, CUNG CẤP VÀ LỌC NƯỚC 5. XÂY DỰNG, HẠ TẦNG 3. ĐẤT LÀ VẬT THỂ TỰ NHIÊN 3.1. PHẨU DIỆN ĐẤT • Phẩu diện đất – trắc diện thẳng đứng, thể hiện các tầng phát sinh. Kích thước: 1x1x1.2m 3.2. Tầng phát sinh • Tầng đất có các tính chất, đặc điểm khác với các tầng bên cạnh (trên/dưới). Phẩu diện Tầng phát sinh 3.3. Solum – phần trên của phẩu diện đất, đá đã phong hóa (biến đổi) hoàn toàn; bao gồm các tầng phát sinh A, E và B. 3.4. Regolith – phần vật liệu nằm phía trên tầng đá nền, sẽ hình thành đất. 3.5. Mẫu chất – vật liệu đã phong hóa một phần, sẽ biến đổi tiếp hình thành đất. 3.6. Đá nền – đá cứng 1 phẩu diện đất Đá nền CÁC TẦNG PHÁT SINH • CÁC TẦNG PHÁT SINH KHÁC NHAU HÌNH THÀNH CÁC LỌAI ĐẤT KHÁC NHAU Mollisol Spodosol ArgialbollAridisol • O • A • E • B • C • R 3.2.1 CÁC TẦNG PHÁT SINH CHÍNH Tầng mặt, hình thành từ lá mục/rác (đất rừng) Organic matter Tầng mặt, chứa chất hữu cơ cao (đất nông nghiệp) Tầng sâu. Màusáng do rửa trôi mạnh, nơi xảy ra quá trình rửa trôi. (Eluviation) Tầng sâu,tầng tích tụ Mẫu chất, đá chưa phong hóa (biến đổi) hoán toàn Đá nền Tầng A Tầng B Tầng C (mẫu chất) 3.2.2. Các phụ tầng Tầng O • Oi • Oe • Oa Tầng A • Ap • Ab Chất hữu cơ chưa phân giải (identifiable) Chất hữu cơ phân giải 1 phần Chất hữu cơ phân giải hoàn toàn Tầng đất cày (plowed) Tầng đất mặt bị chôn vùi (buried) Các tầng B • t • g • k • s • h • w • o Tích tụ sét “gley hóa (khí hậu rất ẩm) carbonates (khí hậu khô hạn) Mùn (hàm lượng chất hữu cơ cao) Tích tụ oxid Fe, Al (màuvàng/đỏ) Biến đổi màu sắc Oxide Fe/Al – màu đỏ, “đất nhiệt đới” • Tầng C – r (đất phong hóa mạnh) – k (carbonates) • Quy ước – Ít khi sử dụng quá 3 tính chất Ví dụ: Btg, Cr, Bw, Ap, . . . 3.2.3. Tầng phát sinh, phụ tầng,tầng chuyển tiếp Tầng chuyển tiếp EB Tầng chuyển tiếp BC Ví dụ Đất đồng cỏ A Bt C Đất rừng O A Bhs C Đất nông nghiệp Ap Bt C E 1. Khóang (Minerals) 2. Hữu cơ (Organic matter) 3. Nước (Water) 4. Không khí (Air) 4. 4 thành phần cấu tạo của đất m m m m m m O O w w w a a a Tỉ lệ của 4 thành phần Không khí Phần rỗng Phần rắn khoáng Nước Hữu cơ 4.1. Thành phần khoáng • Chiếm gần 50% thể tích đất • Có thành phần hóa học rất khác nhau • Gồm nhiều hạt riêng rẽ có kích thước khác nhau • Tính chất phụ thuộc vào mẫu chất và các tiến trình phong hóa 4.2. Chất hữu cơ • Tuy tỉ lệ trọng lượng rất thấp (vài %), nhưng có ảnh hưởng rất lớn đến các tính chất của đất. • Hình thành từ sự phân giải dư thừa thực vật, xác bã động vật + các hợp chất hữu cơ được tổng hợp bởi vi sinh vật đất. • Là thành phần tạm thời của đất (dễ biến đổi). O ni Vai trò của chất hữu cơ trong đất 1. Ổn định cấu trúc đất 2. Tăng khả năng giữ nước hữu dụng 3. Nguồn dinh dưỡng cây trồng 4. Nguồn cung cấp năng lượng và thức ăn chính cho vi sinh vật đất 4.3. Nước trong đất • Khả năng giữ nước rất thay đổi, phụ thuộc vào lượng nước và độ rỗng của đất • Không phải tất cả lượng nước trong đất đều hữu dụng đối với cây trồng 4.4. Không khí trong đất 1. Rất thay đổi theo không gian 2. Rất biến động theo thời gian 3. Ẩm độ không khí trong đất rất cao (Rh 100%) 4. Hàm lượng CO2 cao 5. Hàm lượng O2 thấp 5. Vấn đề • Dân số tăng rất nhanh • Chỉ khỏang 20-30% diện tích đất thích hợp cho sản xuất nông nghiệp • Phần lớn đất thích hợp cho nông nghiệp đang sử dụng-không mở rộng thêm được • Chất lượng đất đang thoái hóa Tại sao ta nghiên cứu về đất? • Lương thực,thực phẩm cho hơn 6 tỉ người? • ĐẤT KHÔNG PHẢI LÀ CÁT BỤI! • ĐỪNG ĐỐI XỬ VỚI ĐẤT NHƯ ĐỐI XỬ VỚI CÁT BỤI!!! Chương 2 Bài 1. CÁC YẾU TỐ HÌNH THÀNH ĐẤT MỤC TIÊU • Liệt kê (5) yếu tố hình thành đất và diễn tả ảnh hưỡng của mỗi yếu tố đến sự phát triển và tính chất của đất. • Mối tương quan giữa 5yếu tố hình thành đất và các tầng phát sinh của đất. Năm (5) yếu tố hình thành đất • Khí hậu (Climate) • Sinh vật (Organisms) • Địa hình (Topography/relief) • Mẫu chất (Parent Material) • Thời gian (Time) Đất = f(cl,o,r,p,t) Các yếu tố thụ động Các yếu tố chủ động