Giáo trình Khoa học đất - Chương 2, Bài 1: Các yếu tố hình thành đất

Chương 2 Bài 1. Các yếu tố hình thành đất Mục tiêu • Liệt kê 5 yếu tố hình thành đất. • Tác động của các yếu tố đến quá trình hình thành đất. • Liên quan giữa các yếu tố tác động và đặc điểm phẩu diện đất. • ĐẤT KHÁC NHAU TỪ NƠI NÀY ĐẾN NƠI KHÁC DO CƯỜNG ĐỘ TÁC ĐỘNG CỦA CÁC YẾU TỐ KHÁC NHAU TRÊN NHỮNG ĐỊA ĐIỂM KHÁC NHAU 1. 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) Yếu tố thụ động Yếu tố chủ động 2. Sự hình thành đất=phong hoá= quá trình biến đổi đá thành đất • Đất bắt đầu hình thành sau khi mẫu chất được tích tụ hay phơi bày ra bên ngoài. • Các tính chất của mẫu chất ảnh hưởng đến tính của đất được hình thành. Mẫu chất(PM) điểm bắt đầu của quá trình hình thành đất. 2.1. mẫu chất 1. Đá có sa cấu mịn sẽ hình thành mẫu chất/đất có sa cấu mịn 2. Khoáng có màu sậm phong hoá nhanh, & hình thành đất có độ phì nhiêu cao. Vật liệu ban đầu hình thành đất a. Các loại đá • magma • Trầm tích • Biến tính (vd., granite (hoa cương), basalt) (vd., đá vôi, đá phiến sét) (vd đá hoa, phiến thạch) Nguồn gốc và tính chất Loại đá Nguồn gốc Ví dụ Tính chất Magma Magma nguội Granite (hoa cương) Basalt Màu sáng, sa cấu thô. Màu sậm, sa cấu mịn. Trầm tích Tích tụ và bị nén chặt Phiến sét, Sa thạch, Đá vôi Nhiều màu, mịn. Nhiều màu, thô . Màu sáng, nhiều vỏ sò hay CaCO3 Biến tính magma &trầm tích bị biến đổi Đá phiến Đá hoa (marble) Nhiều màu, phiến, cứng. Nhiều màu, biến đổi từ đá vôi. Nghèo dinh dưỡng Fe và Mg cao Ph on g ho ùa ch aä m Ph on g ho ùa nh an h Đá magma N gu oä i n ha nh ng uo äi ch aä m Sa cấu thoâ Trung bình mòn Thạch anh Khoáng màu sáng Màu sậm b. Phân loại mẫu chất 1. Hình thành từ đá tại chỗ 2. “vận chuyển” 3. Hữu cơ (xác bã thực vật) – gioù (residuum) – troïng löïc (söôøn tích) – nöôùc – baêng haø Các loại mẫu chất Loại mẫu chất Kiểu vận chuyển Mực độ sắp xếp hạt Băng hà Bồi tích Sườn tích Cồn cát Trầm tích ao hồ Tại chỗ Baêng haø thaáp Soâng/suoái cao (haït to laéng tröôùc) Troïng löïc thaáp gioù cao Nöôùc (hoà) cao khoâng khoâng MẪU CHẤT TẠI CHỖ • Granite • basalt MẪU CHẤT TẠI CHỖ • Sa thạch • Đá vôi Mẫu chất vận chuyển • Sườn tích/ trọng lực • Phù sa/nước Mẫu chất vận chuyển • Hòang thổ (hạt mịn- thịt)-vận chuyển do băng hà Mẫu chất vận chuyển do gió • Cồn cát (hạt cát) 1m 1.5m c. ảnh hưởng của kiểu mẫu chất vận chuyển đến hình thái phẩu diện đất 40cm Coàn caùt A C Phuø sa môùi A C Bw phuø sa coã A AB C Bt1 Bt2 (giaûi thích caùc phaåu dieän ñaát) Granite 40cm A Bw C ñaù phieán seùt 1.5m A AB C Bt1 Bt2 Mòn, saäm Thoâ, saùng d. ảnh hưởng của loại đá đến đất (giaûi thích phaåu dieän ñaát) Nước-đất ñaù voâi, khí haäu khoâ haïn 40cm A R Ñaù voâi, khí haäu aåm öôùt 60cm A Bw Cr (ghi theâm chi tieát treân caùc phaåu dieän) 1. 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) Yếu tố thụ động Yếu tố chủ động 2. ảnh hưởng của khí hậu đến sự hình thành đất 2. Möa (giaùng thuûy) höõu hieäu * löôïng nöôùc ngaám vaøo ñeán maãu chaát * phuï thuoäc vaøo: – – – – 1. Nhieät ñoä Phaân boá theo muøa Nhieät ñoä (boác hôi & toác ñoä hình thaønh ñaát) Ñòa hình Khaû naêng thaám cuûa maãu chaát Nhiệt độ - ấm, nóng = phong hóa nhanh -thấp, lạnh = chậm Hình thành, phát triển đất Giáng thủy – mưa nhiều = rửa trôi mạnh Mức độ rửa trôi – xác định= CaCO3 tích lũy trên phẩu diện a. Aûnh höôûng cuûa khí haäu ñeán caùc tính chaát cuûa ñaát: pH ñaát Taïi sao? 1. cation base hoaø tan, röûa troâi 2. nöôùc nhieàu = sinh khoái cao (acids) b. Khí hậu-tích luỹ chất hữu cơ laïnh = sinh khoái thaáp noùng= phaân giaûi nhanh Ch aá t h öõ u cô thaáp Nhieät ñoä cao c. Khí hậu-tốc độ hình thành khoáng sét To ác ñ oä h ìn h th aø nh k ho aù ng se ùt nhanh chaäm thaáp Vuõ löôïng cao Vuõ löôïng thaáp 10cm Vuõ löôïng cao 80cm d.Khí hậu-độ sâu tích luỹ carbonate A Bk Ck A Bt Ck (giaûi thích phaåu dieän ñaát) Độ sâu tích lũy muối CaCO3 Nhieät ñôùi, aåm Oân ñôùi, aåmKhoâ haïn, baùn khoâ haïn Sa maïc, vuøng cöïc 10cm 1m >1m 15m e. Khí hậu-hình thái phẩu diện đất A C Bo A C R Bt A C R Bk A C R (giaûi thích phaåu dieän ñaát) Naêm (5) yeáu toá hình thaønh ñaát • Khí haäu • Sinh vaät • Ñòa hình • Maãu chaát • Thôøi gian Caùc yeáu toá chuû ñoäng Caùc yeáu toá thuï ñoäng Ñaát = f(cl,o,r,p,t) 3. ảnh hưởng của sinh vật đến sự hình thành đất • Thöïc vaät • Vi sinh vaät • Ñoäng vaät ñaát (giun ñaát, kieán, moái) • Con nguôøi Loaïi reã, tính chaát hoùa hoïc cuûa laù, chaát höõu cô Động vật • – đào bới, xáo trộn đất~ giun đất, . ~ làm thay đổi tầng phát sinh. Thực vật • – bổ sung chất hữu cơ (OM). • Đồng cỏ-lượng chất hữu cơ cao-hệ thống rễ. Đất rừng • ~ lớp hữu cơ mỏng do lá rụng hàng năm. b. ảnh hưởng của sinh vật đến sự hình thành đất • Thöïc vaät: • Vi sinh vaät – • Ñoäng vaät – • Con nguôøi – Heä thoáng reã, tính chaát hoùa hoïc laù, chaát höõu cô Taùc nhaân phaân giaûi chaát höõu cô, Hình thaønh ñöôøng di chuyeån cuûa nöôùc, chaát höõu cô Caøy xôùi, neùn chaët ñaát, boùn phaân hoùa hoïc, thay ñoåi loaïi hình söû duïng ñaát, thuûy lôïi c. ảnh hưởng của thực vật Ñaát ñoàng coû/noâng nghieäp Röøng thay laù Röøng laù kim Haøm löôïng dinh döôõng trong dö thöøa thöïc vaät Söï phaân giaûi chaát höõu cô Hieän dieän trong taàng O cao cao thaáp nhanh nhanh chaäm khoâng Theo muøa coù Naêm (5) yeáu toá hình thaønh ñaát • Khí haäu • Sinh vaät • Ñòa hình • Maãu chaát • Thôøi gian Caùc yeáu toá chuû ñoäng Caùc yeáu toá thuï ñoäng Ñaát = f(cl,o,r,p,t) •Luaân chuyeån Ca, Mg, K thaáp •Hoùa tính ñaát: raát chua •Phaân giaûi chaäm •Hình thaønh taàng O daøy •Haáp thu nhieàu cation kim loaïi •Hoùa tính ñaát: kieàm •Chaát höõu cô phaân giaûi nhanh •Hình thaønh taàng O moûng Caây laù kim (thoâng) Thöïc vaät thay laù (soài) Thöïc vaät ñoàng coû Thöïc vaät röøng Tích luõy chaát höõu cô Taàng röûa troâi maïnh Hình thaønh caáu truùc daïng khoái Tích tuï seùt, muoái oxide Hình thaønh caáu truùc daïng laêng truï Maãu chaát Tích luõy CaCO3, CaSO4 Maãu chaát baét ñaàu phong hoùa ảnh hưởng của thực vật= chất hữu cơ Ñaát ñoàng coû % muøn Ñaát röøng % muøn Khoâng bao goàm taàng O Ñ oä s aâ u (c m ) f. Mẫu chất & sinh vật Maãu chaát Ñaïm trong ñaát röøng (ppm) Ñaïm trong ñaát ñoàng coû (ppm) Basalt Rhyolite 354 584 324241 Thaáp nhaát Cao nhaát h. sinh vaät ñaát Vi khuaån Tuyeán truøng Protozoa moái Ñoäng vaät khoâng xöông soáng khaùc giun Chuoät! ~20 cm - - 1.4 meters Cross-sectional view of plaster- filled vole tunnel Tunnel void Region of high hydraulic conductivity Ñaøo bôùi sinh hoïc Naêm (5) yeáu toá hình thaønh ñaát • Khí haäu • Sinh vaät • Ñòa hình • Maãu chaát • Thôøi gian Caùc yeáu toá chuû ñoäng Caùc yeáu toá thuï ñoäng Ñaát = f(cl,o,r,p,t) 4. ảnh nhưởng của địa hình đến sự hình thành đất • Ñoä doác • Höôùng doác • Cao ñoä (doác –baèng phaúng) (maët höôùng doác: ñoâng, taây, nam, baéc) (lieân quan ñeán khí haäu, sinh vaät) a. Vị trí cảnh quang ñænh Ñaù neàn soâng Phuø sa Ñoàng baèng Chaân doác Söôøn doác Trieàn/vai doác Ví trí trên chuổi địa hình-đất ñænh Söôøn doác Chaân doác Ñaù neàn Đỉnh-đất • Đỉnh (bình nguyên) ít xói mòn, số tầng phát sinh nhiều Sườn dốc- đất  xói mòn mạnh, nước thấm vào đất ít nhất, do chảy tràn- đất phát triển rất chậm. Chân dốc- đất • -tích tụ vật liệu do xói mòn từ trên-mực nước ngầm nông-rửa trôi mạnh Ap A1 A2 A3 AB Btg Nước Hướng dốc • -quan trọng khi độ dốc>10%. Hướng dốc-đất A Bw C A Bt C E b. ảnh hưởng của địa hình đến đất Vò trí ñænh trieàn söôøn Chaân doác Ñoàng baèng % chaát höõu cô trong taàng A Ñoä daøy taàng A (cm) Sa caáu cuûa taàng A thòt 4.0 1.5Thaáp nhaát 3.0 4.5 5.5 Cao nhaát 15 6 thaáp nhaát 10 18 25 Cao nhaát thòt l thòt Seùt pha thòt seùt Seùt pha thòt seùt pH 7.0 7.2 địa hình-mực nước ngầm.  Tiêu nước • Tốt – đốm màu > 1,2m. • Trung bình - đốm màu > 1- 1,2m • Kém- đốm màu > 0,6m • Rất kém – tầng mặt sậm - tầng sâu có màu sáng (đốm màu đỏ) • Tiêu nước-màu sắc • Tốt trung bình kém rất kém Ñòa hình & söï hình thaønh ñaát • ñoä doác • höôùng doác • cao ñoä Söï ña daïng cuûa maãu chaát/ sự đa dạng của đất Ñaây laø loaïi maãu chaát gì? Naêm (5) yeáu toá hình thaønh ñaát • Khí haäu • Sinh vaät • Ñòa hình • Maãu chaát • Thôøi gian Caùc yeáu toá chuû ñoäng Caùc yeáu toá thuï ñoäng Ñaát = f(cl,o,r,p,t) Thời gian • Sinh vật và khí hậu tác động lên mẫu chất và địa hình theo thời gian. • Tuổi của đất được xác định bởi sự phát triển của đất, chứ không phải là số năm đất phát triển. • Mức độ già cổi của đất phụ thuộc vào cường độ tác động của các yếu tố hình thành đất (4 yếu tố). Đất phát triển liên tục theo thời gian • Già cổi/phát triển mạnh • Trẻ/kém phát triển A C A Bw C A E Bt C A E Bt1 Bt2 A E Btqm Bqm 5. Đất phát triển liên tục theo thời gian Raát thuaàn thuïc (giaø coåi) Thuaàn thuïc treû Maãu chaát 1m >1m 15m C C A C A Bw C A E Bt Ñoàng baèng phuø sa môùi Ñoàng baèng phuø sa coå 10cm 80cm a. Thôøi gian: tính lieân tuïc A C A Bt1 C Bt2 Giaû söû: - caû 2 hình thaønh treân maãu chaát phuø sa - ñòa hình töông töï b. Aûnh höôûng cuûa thôøi gian ñeán ñaát Tuoåi ñaát/ söï phaùt trieån Chöa thuaàn thuïc (treû) Thuaàn thuïc (giaø coåi) khoaùng Ñoä phì nhieâu Haøm löôïng seùt Nguyeân sinh: quartz, feldspar, ... Thöù sinh: smectites, illite, ... thaáp thaáp cao cao III. Caùc yeáu toá laøm chaäm söï phaùt trieån cuûa ñaát • Vuõ löôïng vaø aåm ñoä thaáp • Maãu chaát chöùa nhieàu thaïch anh • Haøm löôïng seùt quaù cao • Möïc nöôùc ngaàm cao • Ñoä doác quaù lôùn • Nhieät ñoä laïnh • Hieän dieän caùc ñoäc toá ñoái vôùi thöïc vaät Caâu hoûi kieåm tra maãu cho 1 phaåu dieän ñaát nhö sau, cho bieát khí haäu cuûa vuøng naøy? pH ñaát khoâng thay ñoåi trong suoát phaåu dieän? Bt1 Bk Ck Bt2 A