- Đề tài “Đặc tính hóa học đất mặn trồng lúa sỏi vùng Hồng Dân – Bạc Liêu” được đặt ra nhằm tìm hiểu đặc tính hóa học, đề xuất cách theo dõi tình trạng mặn để canh tác lúa. - Mẫu đất lấy ở 5 vị trí có thời gian mặn khác nhau trong năm, tháng 4 (mặn cao) và tháng 10 (đã có mưa nhiều).. - Tất cả có 70 mẫu đất được lấy. - Kết quả cho thấy rằng, lượng Mg trong mẫu đất cũng như trong mẫu nước đều cao hơn Ca. - Trong nước mặn, nồng độ Ca hiện diện theo cân bằng của gypsium, với log (Ca 2. - Đến tháng 10, nồng độ muối trong nước giảm, SAR giảm dưới ngưỡng cho phép, nhưng ESP có mẫu dưới 15, nhưng có mẫu cao hơn. - Mối quan hệ giữa SAR và ESP của đất không thành lập một cách ổn định theo phương trình được đề nghị của Gapon (1933) với K G #0,5, mà luôn thay đổi theo sự thay đổi độ mặn trong hệ thống đất-nước. - Đất mặn (saline soil) theo FAO (1976), định nghĩa đất mặn khi ECe >. - 4mmho/cm (ECe là EC được đo bằng phương pháp trích bão hòa), không tìm thấy FAO định nghĩa đất mặn theo phần ngàn.. - Để hiểu sâu hơn về các đặc tính của đất bị nhiễm mặn và hậu quả của đất mặn có nhiều Na, các nhà khoa học đưa ra các định nghĩa khác như:. - đất mặn kiềm (Alkaline saline soil), đất mặn sodic (Saline and sodic soil), đất sodic (Sodic soil), đất mặn kềm sodic (Alkaline saline and sodic soil).. - Nói một cách tổng quát, đất mặn thường xảy ra ở các vùng đất có lượng mưa thấp hơn lượng bốc thoát hơi nước. - Các nhà khoa học chuyên nghiên cứu về đất mặn và nước mặn, ngoài hai đơn vị vừa nêu họ còn sử dụng các đơn vị tính khác nhau như: TDS (total disolve solids), TSS (total soluble salt), nồng độ. - chính sự chuyển đổi này làm lệch giá trị thật của lượng muối trong đất, vì quan hệ giữa EC và chất tan không phải là một quan hệ tuyến tính, hơn nữa, cần phân biệt dung dịch đất mặn và nước mặt bị mặn. - Mục tiêu của nghiên cứu này là để so sánh đặc tính hoá học đất ở các nơi trồng lúa sỏi có năng suất khác nhau, hầu để hiểu được nguyên nhân làm cho lúa có năng suất thay đổi.. - Mẫu đất được lấy từ vùng đất có canh tác lúa cho năng suất và không ổn định (có năm trồng được, có năm không trồng được). - Mỗi ruộng lấy 2 vị trí, dùng ống PVC có đường kính 15 cm dài 60 cm đóng xuống bùn trên ruộng lúa đến tầng đất cứng, chiều sâu lấy mẫu không đều nhau, thay đổi từ 40 đến 60 cm. - Tất cả có 5 vị trí được lấy (Hình 1). - Việc chọn vị trí lấy mẫu là do cán bộ của phòng nông nghiệp ghi nhận là nơi có năng suất lúa sỏi khác nhau. - Hình 1: Vị trí khảo sát và lấy mẫu 2.2 Phương pháp phân tích và tính toán số liệu. - 3 KẾT QUẢ 3.1 Nước mặn. - Qua Bảng 1 cho thấy độ mặn thay đổi khá lớn ở các vị trí lấy mẫu, thấp nhất là 7,8 mS/cm ở Áp Lộ Xe A và cao nhất là 31,6 mS/cm ở Ấp Nhà Lầu II.. - Trị số SAR cũng đạt cao ở tất cả các vị trí. - Log(Ca) thay đổi quanh trị số -2,3 là trị số Ksp lý thuyết của gypsum. - Trung bình log(Ca) của nước biển ở các vị trí khảo sát là -2,34. - Tỷ số Mg/Ca tất cả các vị trí lấy mẫu đều lớn hơn 1 cho thấy trong nước biển có nồng độ Mg lớn hơn nồng độ của Ca.. - Bảng 1: Thành phần của nước biển và muối ăn ở Hồng Dân-Bạc Liêu Vị trí lấy mẫu Nồng độ các cation (mmol/L) -2,30 (1). - Trung bình . - 3.2 Đất mặn. - cứu này đạt được cho thấy rằng, đất mặn của vùng nghiên cứu thuộc loại đất mặn do sự xâm nhập mặn của nước biển trên nền đất phù sa hoặc mẫu. - Do đó, bài viết này không đi sâu vào thảo luận đất mặn với các loại đất mặn do phong hóa như ở các vùng khô cằn (Arid) và bán khô cằn (semi Arid), vì nguồn gốc hình thành ở hai vùng này hoàn toàn khác. - Như mục tiêu đã đề ra, các minh chứng về sự thay đổi đặc tính hoá học đất và nước có thể có, nhằm để đánh giá sự thay đổi đó có nguy cơ ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của việc canh tác lúa nước.. - Với kết quả này thì cho thấy chỉ một điểm (ruộng ông Đáng), chỉ xuất hiện tầng sulfuri ở một trong hai vị trí của cùng một ruộng. - Chất hữu cơ trong đất cũng rất biến động, thay đổi trong khoảng 2,4 đến 20,8%, trung bình là 11,91. - Bảng 2: Kết quả phân tích đất trích bão hòa của 38 mẫu đất từ 5 điểm ở Hồng Dân-Bạc Liêu. - Bảng 3: Kết quả phân tích đất trích bão hòa của 38 mẫu đất từ 5 điểm ở Hồng Dân-Bạc Liêu (tiếp theo). - Kết quả phân tích ở Bảng 3 cho thấy nồng độ các cation tự do (không bị keo đất hấp thu) biến dộng khá lớn. - Trong tất cả các mẫu Mg có nồng độ cao hơn Ca, Mg thấp nhất là 6,66 mmol/L (tỉ số Mg/Ca là 1,1), cao nhất 55,56 mmol/L (Mg/Ca là 4,58), trung bình Mg/Ca đạt 2,43±0,8. - Với kết quả này cho thấy, ở cùng một thời điểm, ba nguyên tố K, Ca và Mg ít biến động so với Na. - Nồng độ Ca, hầu hết là vượt cân bằng của gypsum khi trích bão hoà.. - Số liệu trong Bảng 4 cho thấy các. - Bảng 5: Kết quả trung bình phân tích 32 mẫu lấy ở 4 ruộng (8 mẫu/ruộng) vào tháng 10 năm 2013 Trao đổi Trích 1:5. - Trong nước biển, mặc dù lấy cùng thời điểm (tháng 12/2012), nhưng nồng độ rất thay đổi ở các vị trí khác nhau, cao nhất là 31,6 mS/cm ở kinh Quảng Lộ - Phụng Hiệp giáp với huyện Phước Long và thấp nhất là 7,8 mS/cm, hướng về huyện Long Mỹ, tỉnh Hậu Giang. - Các cation trong nước cũng gia tăng theo mức độ mặn. - Tỉ lệ Mg/Ca khá ổn định ở các vị trí khác nhau, đặc biệt là nồng độ log (Ca) trung bình đạt -2,34, rất gần với Ca trong cân bằng với CaSO 4 (log (Ca)=-2,3), với số liệu này cho thấy rằng CaSO 4 chính là pha rắn điều tiết nồng độ Ca trong nước mặn (control phase) ở vùng nghiên cứu. - Với nồng độ cao của Ca và pH dưới 8, cũng chứng tỏ Calcite (CaCO 3 ) không hiện diện, điều này cũng phù hợp với định nghĩa trong Handbook 60 (USDA, 1954). - So sánh nước mặn ở huyện Hồng Dân với hai mẫu nước biển ở Iceland và Na Uy thì thấy rằng, các mẫu này có lượng Na là K cao hơn, đặc biệt là mẫu ở Na Uy có hàm lượng K lên đến 10 mmol/L, trong khi đó trung bình nồng độ K trong nghiên cứu này là 2,7 mmol/Lvà các thành phần khác cũng cao hơn.. - Trong nghiên cứu này cho thấy, ở nồng độ muối ăn là 1% o , thì trị số SAR tăng lên 44, so với trong nước biển cao nhất đạt 38. - Trong tất cả các mẫu, lượng Mg trong nước mặn cao hơn lượng Ca, với tỉ số Mg/Ca trung bình là 3,13, trừ mẫu muối ăn có tỉ. - Magnesium trong khoáng này chỉ tan được 1 ppm trong nước cất (khoảng 0,042 mmol/L), số liệu phân tích cho thấy Mg trong nước muối 1% o là 0,086 mmol/L.. - McGraw-Hill, 2002), cho thấy rằng calcite hòa tan rất ít trong nước theo phản ứng: CaCO 3 ↔ Ca 2. - nồng độ Ca = nồng độ CO 3 2- và tính theo công thức này sẽ bằng 3,8. - *10 -6 mol/L, nhưng trong thực tế các mẫu trong nghiên cứu này có nồng độ Ca 2+ thay đổi trong khoảng đến như vậy nó cao hơn khoảng 1000 lần so với nồng độ khi đạt cân bằng của calcite. - Điều này cho ta kết luận rằng không có nồng độ của CO 3 2- trong đất mặn của các vùng đang khảo sát và calcite không phải là pha điều tiết nồng độ của Ca trong đất. - Sự hiện diện của carbonate trong nước mặn HCO 3 - là từ CO 2. - Trong các mẫu nước ở huyện Hồng Dân, 34 mẫu đất lấy lúc lúa đang trổ, trong đó có 2 mẫu lấy từ tỉnh Tiền Giang và tỉnh Long An, pH của đất thay đổi từ 3,83 đến 6,79. - Từ kết quả đó cho thấy rằng carbonate trong đất, chủ yếu là do CO 2 hòa tan từ không khí và (CO 3 2. - SO 2 2- với K sp = 10 -4,6 Qua phản ứng trên cho thấy rằng nồng độ của Ca 2+ khi đạt cân bằng là 10 -2,3 hay log (Ca 2+ )=-2,3.. - Trong thực tế cho thấy, với nước mặn ở 5 vị trí: Ấp Lộ Xe, Áp Nhà LầuII, Ấp Cái Giảng (NTL) và Ấp Cái Giảng (NTL, HD) log (Ca 2. - lần lượt là và -2,27, Với kết quả này cho thấy nồng độ của Ca 2+ trong nước mặn tại huyện Hồng Dân đạt cân bằng rất tốt với gypsium, hay nói khác đi là nồng độ Ca 2+ bị điều tiết bởi gypsum. - Trong 32 mẫu đất được lấy vào tháng 12/2011, khi trích với tỷ lệ đất:nước là 1:5 thì cho thấy tất cả giá trị log(Ca) đều dưới giá trị bão hòa, với giá trị trung bình của log(Ca)=-2,965 và chỉ có một mẫu đạt bão hòa với log(Ca)=-2,305.. - Điều này cho thấy lúc trích mẫu thì đất chưa đạt cân bằng, hoặc có các phản ứng khác chi phối, điều này có thể dẫn đến là việc đánh giá gặp nhiều khó khăn.. - 4.2 Đặc tính hóa học đất mặn. - Khi nước biển tiếp xúc với đất, các cation trong nước biển trao đổi với các cation có trên keo đất.. - (3) điện tích của các vị trên keo đất thay đổi. - Khi cho nước biển có lượng muối là 34% o , pH thay đổi từ 7,5 đến 8,4 (do CO 2 ) và ngập trong 10 ngày, Carrol and Starkey thấy rằng các. - khác nhau. - Đối với illlte, Mg trao đổi tăng từ 3 lên 8meq/100g, Ca giảm từ 17 xuống còn 12 meq/100g, không thấy Na hiện diện trên keo đất và sau 10 ngày, 100% vị trí trên keo đều hiện diện cation. - Đối với kaolinite, Mg hấp phụ tăng từ 0,4 lên 1,7 meq/100g, Ca cũng tăng từ 0,5 lên 0,9 meq/100g và không thấy Na hấp phụ trên keo và chỉ có 32% vị trí trao đổi trên keo là có cation. - Tương tự như kaolinite, CEC tăng từ 11 lên 47 meq/100g và chỉ có 22% vị trí trao đổi là có sự hiện diện của cation. - Qua thí nghiệm trên cho thấy rằng, Mg trong nước mặn làm thay đổi rất lớn thành phần của cation hấp phụ trên keo và trong nghiên cứu này, đất ở huyện Hồng Dân có lượng Mg cao hơn Ca trên keo sét, có chăng là Mg làm cho hấp phụ của keo sét đối với Na trở nên khó khăn hơn, đưa đến là Na dễ rửa hơn.. - Mối quan hệ giữa ion trong dung dịch đất hoặc giữa đất và nước mặt được đặc biệt quan tâm trong đất mặn vì nó quyết định đến chất lượng của đất cho canh tác lúa. - Nồng độ của cation trong dung dịch mmol/L. - Đây là quan hệ rất quan trọng để đánh giá hàm lượng cation bị hấp phụ khi có thay đổi về lượng của các cation trong dung dịch tiếp xúc với keo đất, trong đó quan tâm hơn cả là ion Na trong đất và nước mặn. - (2007) đề nghị mối quan hệ giữa ESP và SAR như sau:ESP SAR(cho tầng đất 0−30 cm), mặc dù không nêu ra trong báo cáo, các tầng đất trong đất mặn có thể có quan hệ giữa SAR và ESP khác nhau. - Một nghiên cứu ở Ấn Độ, trên đất mặn ở vùng đất có lượng mưa thấp hơn lượng bốc hơi (vùng khô cằn (arid), cho thấy quan hệ giữa ESP và SAR. - Hình 2: Tương quan giữa ESP và SAR, số liệu được xử lý và vẽ lại từ kết quả của Bhargava, FAO, 1976 Trong khi đó, đất ở huyện Hồng Dân lấy mẫu. - vào tháng 4, cho thấy quan hệ không chặt chẽ, với r 2 =0,296 như Hình 2 (trái) và mẫu lấy vào tháng 10, với r 2 =270 (Hình 2, phải). - Điều này cho thấy đất ở huyện Hồng Dân bị nước mặn xâm nhập với. - SAR thay đổi thường xuyên và có thời gian khô rất ít, nên quan hệ của ESP và SAR không ổn định (không đạt cân bằng theo Gapon) như đất mặn vùng khô cằn.. - Câu hỏi đặt ra là, khi thay đổi mức độ hoà loãng, dụ như do mưa, SAR và ESP sẽ thay đổi như thế nào?. - Cũng qua Hình 3 (phải) cho thấy khi SAR. - Về sự thay đổi SAR khi hòa loãng, đất mặn ở huyện Hồng Dân tuy chưa ổn định nhưng nó vẫn thay đổi giống như đất mặn ở các vùng khô cằn. - Hình 4: Sự thay đổi của SAR khi dung dịch bị hòa loãng, ECe17: đất có ECe =17 khi bị hòa loãng;. - Kết quả giảm ESP cũng cho thấy việc giảm ESP dưới 15 (đất không bị sodic) có thể đạt được ở đất có ECe dưới 17, khi đất được hòa loãng 5 lần.. - Đất ở huyện Hồng Dân cũng cho thấy ESP đạt dưới 15 ở hệ số pha loãng 5 lần. - Trong hình 22 cũng cho thấy rằng có loại đất (được đánh dấu. - Trên cơ sở lý thuyết như trên, kết quả rửa mặn trong phòng thí nghiệm cho thấy giá trị ESP đạt được sau khi rửa rất khác nhau.. - 12% (vị trí 5 Huỳnh và Triết) và rửa được trung bình (50%) ở các vị trí có. - Với lượng nước rửa khoảng 800 mm, 3 lần rửa thì ESP đạt được dưới 15 (ngưỡng được xem là đất không bị sodic), ESP sau khi rửa thay đổi từ 6,6 đến 14,6. - Trong phòng thí nghiệm, đây là phương pháp rửa được xem là hiệu quả nhất (cho đất:nước =1:5, lắc 1 giờ, ly tâm), nhưng kết quả cho thấy có mẫu chỉ đạt vừa dưới ngưỡng 15. - Như vậy, trong điều kiện ngoài đồng, hiệu quả rửa mặn có thể rất thay đổi tùy vào kỹ thuật rửa của nông dân và thấp hơn kết quả trong phòng thí nghiệm. - Qua kết quả lấy mẫu đợt lúa trỗ (lấy 8 mẫu bùn/ruộng, đất mặt, sâu 15cm), Bảng 17 cho thấy việc rửa mặn hầu như không được quan tâm, đưa đến hậu quả là lúa phát triển rất kém trên nền đất ESP vẫn còn cao trên 15, mặc dù SAR trong đất đã giảm xuống dưới 20.. - Bảng 6: Kết quả phân tích đợt lúa trổ tại Hồng Dân. - Trao đổi Trích 1:5. - Vị trí Tình trạng lúa Mg/Ca Mg/Ca SAR ESP. - Hình 5: Kết quả ESP trước và sau khi rửa mặn của đất được lấy ở 6 vị trì khác nhau, ghi chú trên trục x là tên các nông dân được lấy mẫu, rửa 3 lần với tỉ lệ đất:nước = 1:5, mỗi lần tương đương với. - lượng nước có trong đất cho thấy rằng, với gia tăng ẩm độ, EC sẽ giảm, nhưng không theo tỷ lệ với lượng nước gia tăng. - Hình 5 (trái) cho thấy rằng nếu đo mặn thông qua EC thì có ba. - Đất vùng khảo sát có 2 vị trí đất mặn bị nhiễm phèn, 3 vị trí còn lại là đất mặn không phèn và không kiềm;