Khoa học đất - Chương 4: Vật lý đất

1Chương 4: VẬT LÝ ĐẤT 1. Sa cấu đất Sa cấu đất % cát, thịt và sét trong đất
sự phân bố các cấp hạt trong đất
thành phần cơ giới đất 1) nước di chuyển trong đất 2) khả năng giữ nước của đất 3) độ phì của đất Các cấp hạt trong đất Theo FAO:
Sét <0,002 mm
Thịt 0,002 - 0,02 mm
Cát 0,02 - 2 mm Theo USDA:
Sét <0,002 mm
Thịt 0,002 - 0,05 mm
Cát 0,05 - 2 mm 2Các cấp hạt trong đất Các cấp hạt trong đất Cát
0,02 mm đến 2 mm
Có thể nhìn thấy được
Hình dạng: tròn hay góc cạnh
Cát thường có màu trắng do chứa thạch anh
Cát cũng có màu nâu do có lẫn các khoáng khác
Trong đất cát có màu nâu, vàng hay đỏ do có lớp phủ Fe hay Al oxide 3Thịt
0,002 - 0,02 mm
Chỉ có thể thấy được qua kính hiển vi Sét
< 0,002 mm
Dạng phiến hay dạng hạt nhỏ
Các hạt sét còn được gọi là keo Nó thường lơ lửng trong nước
Có diện tích bề mặt cao Thành phần khoáng trong các cấp hạt Tinh khoáng silicate nguyên sinh Thạch anh Tinh khoáng phụ Tinh khoáng silicate hậu sinh gibbsite, hematite và limonite mica và tràng thạch illite (1/2), kaolinite (1/3), smectite (1/6) và montmorillonite quartz Cát Thịt Sét 4Tam giác sa cấu Tam giác sa cấu: 12 cấp - Sa cấu cát: + Cát (Sand) + Cát pha thịt (Loamy sand) - Sa cấu thịt: + Thịt rất mịn (Silt) + Thịt mịn (Silt loam) - Sa cấu thăng bằng: + Thịt pha sét có cát (Sandy clay loam) + Thịt (Loam) + Thịt pha cát (Sandy loam) - Sa cấu sét: + Sét (Clay) + Sét pha thịt (Silty clay) + Thịt pha sét mịn (Silty clay loam) + Thịt pha sét (Clay loam) + Sét pha cát (Sandy clay) Một loại đất có các cấp hạt gồm: -15% là sét -70% là thịt -15% là cát Tên sa cấu? 5Xác định tên dựa vào tam giác sa cấu Thịt mịn Xác định tên dựa vào tam giác sa cấu Thịt pha sét -sét: 30% -thịt: 35% -cát: 35% Xác định nhanh
Dùng mẫu đất ướt xoe giữa các ngón tay nếu: 6Cát
Có cảm giác cộm tay
Bời rời – không tạo thành khối trừ khi rất ướt. Thịt
Không cộm tay
Khi ướt không trơn, dẻo, có hình dạng và không bị rời ra khi bóp
Ướt thì rất trơn, dẻo, nắn thành hình dạng bất kỳ một cách dễ dàng
Dễ kéo dài thành sợi
Rất cứng khi khô Sét 7Xác định trong phòng thí nghiệm 2gr2 (ρs - ρl) 9η Trong đó: - V: Tốc độ lắng (cm/s) - g: Gia tốc trọng trường (~981 cm/s) - r: Bán kính của cấp hạt (cm) - ρs: Tỷ trọng rắn của các cấp hạt (~2,65 g/cm3) - ρl: Tỷ trọng của dung dịch (~0,996 g/cm3 ở 30 0C) - η: Độ nhớt của dung dịch (~0,008 poise hay dyne/cm2/s) Định luật Stokes V = Tốc độ lắng của hạt đất trong nước Sét Thịt Cát Sự phân bố các cấp hạt sau một thời gian lắng Cát Thịt Sét Lưu ý: Hạt có kích thước càng lớn thì tốc độ lắng trong nước càng nhanh! 8Sự lắng tụ của hạt đất trong nước Nguyên tắc Robinson a: Atterberg-cylinder; b: Andreasen-pipette; c: Köhn-pipette Xác định bằng tỷ trọng kế 9Bản đồ sử dụng đất vùng ĐBSCL VỊNH BIỂN ĐÔNG Diện tích bề mặt khác nhau của cùng một thể tích S = 6 x 1m2 = 6 m2 SS = 6 x (1/2m)2 x 23= 12 m2 S = 6 x (1/3m)2 x 33 = 18 m2 S = 6 x (1/10000m)2 x 100003 = 60000 m2 1/2 m 1/3 m Sự di chuyển của nước trong đất với các sa cấu khác nhau SétCát Thịt 10 Cát
Có diện tích bề mặt thấp
Cung cấp ít chất dinh dưỡng cho cây trồng
Khoảng trống giữa cát hạt cát làm cho mất nước nhanh do bốc hơi và thấm lậu
Giữ nước và chất dinh dưỡng kém dẫn đến dễ bị khô hạn và thiếu dưỡng chất cho cây Thịt
Kích thước hạt nhỏ giữ nước nhiều hơn và ít bị thấm lậu hơn so với cát
Dễ bị nước cuốn trôi – xói mòn
Giữ nhiều chất dinh dưỡng hơn so với cát Sét
Các khoảng trống trong đất nhỏ Sự di chuyển của nước và không khí chậm
Khả năng giữ nước Giữ nước nhiều – nhưng không phải tất cả đều hữu dụng cho cây.
Hấp thụ chất dinh dưỡng lớn 11 Sa cấu tốt cho sự phát triển của cây trồng có hàm lượng cát, thịt và sét như thế nào? Cát: _______% Thịt: ______% Sét: _______% Dung trọng = Trọng lượng của một khối đất khô kiệt Thể tích khối đất Tỷ trọng = Trọng lượng của một khối đất khô kiệt Thể tích hạt đất Thể tích hạt đất: chỉ bao gồm phần thể tích rắn mà hạt đất chiếm Thể tích khối đất: gồm cả thể tích phần rắn và phần lổ hỗng chứa không khí
Dung trọng (ρb)  ρb = Dung trọng, g/cm3  Ms = Trọng lượng đất khô, g  Vb = Thể tích khối đất, cm3 Trong đất ρb: 1.1 - 1.6 g/cm3
Tỷ trọng (ρp)  ρP = Tỷ trọng, g/cm3  Ms = Trọng lượng đất khô, g  Vs = Thể tích hạt đất, cm3 Trong đất ρp: 2.6 - 2.7 g/cm3 b s b V M =ρ ρp s s M V = 12 Một khối đất sấy khô có thể tích là 1 cm3 cân nặng 1,33 g thì dung trọng sẽ là: ρb = 1,33/1 = 1,33 g/cm3. Cùng khối đất trên có thể tích các hạt rắn (phần rắn) là 0,5 cm3 cân nặng 1,33 g thì tỷ trọng sẽ là: ρs = 1,33/0,5 = 2,66 g/cm3 Độ xốp (φ)
Trong đất φ: 30 - 60% φ ρρ= −      1 100% b p