Bài giảng Khoa học đất - Chương 4, Bài 2: Cấu trúc, dung trọng, độ rổng đất

CHƯƠNG 4
 BÀI 2
 Cấu trúc, 
dung trọng, 
độ rổng đất
 Mục tiêu 
• Mô tả cấu trúc, sự hình thành và tầm quan trọng 
 của cấu trúc
• Liệt kê các yếu tố cải thiện tính bền của đòan 
 lạp và tại sao nông dân mong muốn đất có đòan 
 lạp bền vững. 
 Quan hệ giữa Cấu trúc và khả năng bền vững của đòan lạp : cấu 
 trúc mạnh, đòan lạp bền vững!
1. Định nghĩa Cấu trúc
 – Sự sắp xếp của các hạt của đất
2. đòan lạp bền vững
 – Mức độ dễ hay khó vỡ của bề mặt thổ 
 nhưỡng?
 Mục tiêu Dung trọng thấp 
 của quản lý Nhiều đại tế khổng
 đất tốt
 đòan lạp bền vững
 Cấu trúc đất
• Sự sắp xếp các thành phần hạt nguyên sinh thành các 
 tập hợp được gọi là đoàn lạp hay bề mặt thổ nhưỡng
• Tác nhân liên kết: 
 – rễ cây (các chất do rễ tiết ra),
 – chất hữu cơ (OM), 
 – và sét
• Thành phần quan trọng nhất là OM
• Thạch cao – giúp đất sét hình thành đoàn lạp (kết 
 cụm?)
Sự khác nhau giữa sa cấu và cấu 
 trúc
 • Sa cấu = các kích thước hạt 
 (% cát, thịt, sét)
 • Cấu trúc = sự sắp xếp của các hạt này
 Tại sao có cấu trúc
• Các hạt liên kết với nhau nhờ các hợp chất 
 hữu cơ và một số chất vô cơ có tính “keo”
 – Nguồn sinh học: polysaccharides, phức hữu cơ, 
 proteins, sự đào bới của động vật (giun đất), 
 tăng cường sự hình thành cấu trúc và tính bền 
 vững của đòan lạp.
 – Nguồn khoáng học : oxides, carbonates, 
 silicates (hạt sét)
 Đặc điểm của cấu trúc
1. Kiểu/dạng: Daïng cuûa ñoaøn laïp
 – Bốn (4) dạng cấu trúc chính 
 • Hạt/ hình cầu (A), phiến (E), khối (B), lăng trụ (B)
2. Kích thước
 – Mịn, trung bình, thô
3. Mức độ: Möùc ñoä roõ raøng
 – Mạnh, trung bình, yếu
• Thông thường,
 – Nếu nhiều sét cấu trúc MẠNH, KHỐI TO 
 – Nếu nhiều OM cấu trúc HẠT/VIÊN, HÌNH CẦU
Dạng cấu trúc: a. hình cầu
 Chỉ hình thành 
 ở tầng A
 Dễ thay đổi
 Giàu OM
Dạng cấu trúc: b. hình phiến
 Thường hình thành ở tầng E
 Do mẫu chất vận chuyển
 Do tác động cơ họïc: nén chặt
Dạng cấu trúc: c. hình khối
 Thường hình thành ở Khối góc cạnh
 Tầng B, vùng khí hậu ẩm.
 Có thể hình thành ở tầng A
 Bán khối góc cạnh
Dạng cấu trúc: d. hình trụ
 Luôn hình thành ở tầng B Hình cột)
 Vùng khô hạn, bán khô hạn Đỉnh tròn
 SodiumNa cao, induced sét bị phân– disperses tán clays
 Hình trụ
 (đỉnh phẳng, hình khối)
 Ghi chú cấu trúc đất
 MỨC ĐỘ KÍCH THƯỚC DẠNG
• Trung bình, thô, bán khối góc cạnh
• Yếu, trung bình, phiến
• Mạnh, rất thô, hình trụ
• Trung bình, rất mịn, hình cầu
 đoàn lạp (aggregates) = đơn vị 
 cấu trúc
 Cấu trúc mạnh, đoàn lạp bền vững!
• Hàm lượng chất hữu cơ
• Hàm lượng và loại sét 
• Hàm lượng khoáng có tính kết cụm (calcium 
 carbonate, thạch cao, vv.)
 a. đoàn lạp
 • đòan lạp chứa rất nhiều vi tế khổng; phần diện 
 tích giữa các đoàn lạp là các đại tế khổng
 Đại tế khổng
 đoàn lạp Đất cát thô
 (đất thịt)
Vi tế
khổng Đại tế khổng
b. Tính bền vững của đoàn lạp
c. Tại sao đoàn lạp có tầm quan trọng rất 
 lớn trong đất nông nghiệp?
•• Tăng độ rổng
•• Tăng tốc độ thấm ban đầu, tăng tốc độ tiêu 
 nước, giảm lượng nước chảy tràn trên mặt 
• đất
• Tăng khả năng giữ nước của đất
d. Khi đoàn lạp bị phá hủy
 e. Các đìêu kiện cải thiện tính 
 bền vững của đoàn lạp
1. Ít cày xới
2. Mật độ rễ cao
3. Sinh khối nấm cao
4. Hàm lượng chất hữu cơ cao
5. Hàm lượng sét cao
 f. ảnh hưởng của chất hữu cơ đến
 tính bền của đoàn lạp
 Đất khi khô Đất ẩm
OM cao OM thấp OM cao OM thấp
g. ảnh hưởng của rễ và làm đất đến 
 tính bền của đoàn lạp
 h. ảnh hưởng của làm đất đến 
 tính chất đất
 120
 100
 80
 No-TillKhông làm đất
 60 ChiselCày không Plow lật
 MoldboardCày lật Plow
Percentage 40
 20
 0
 ChấtOrganic TínhAggregate bền AvailableKhả năng giữ 
 hữuMatter cơ củaStability đoàn lạp nướcWater hữu dụng
 Cày chảo
• giảm thảm thực vật tự nhiên
• cày sâu, và vùi sâu thực vật vào trong đất
• lật phần bên dưới chứa nhiều mùn lên trên
• chất hữu cơ phân giải nhanh
• thường tiến hành từng vụ
 Cày không lật
• phá vỡ đất
•Phủ dư thừa thực vật
• chỉ phá tầng đất cứng, không lật tầng mặt
Hệ thống không làm đất – gieo 
hạt trực tiếp
 Không phá vỡ cấu trúc đất
 Luôn yêu cầu thuốc diệt cỏ
• Hạn chế tối đa sự xáo trộn đất trước khi gieo trồng 
• Đặc biệt là hạn chế rất lớn sự xói mòn đất 
• Tiết kiệm năng lượng và thời gian 
Dư thừa thực vật được bỏ lại trên mặt đất, cung cấp OM
• Nơi sinh sống của động vật 
• Nâng cao hàm lượng chất hữu cơ, cải thiện chất lượng và khả năng sản xuất của 
 đất.”
Tại sao chúng ta KHÔNG MUỐN áp 
 dụng kỹ thuật không làm đất?
 • kỹ thuật mới, đắt tiền!
 • chim chuột – ăn mất hạt giống!
 • dư thừa thực vật có thể chứa nguồn bệnh!
 • cỏ dại!
 • cấu trúc đất tốt lên = tiêu nước tốt và phân bón 
 hóa học nhanh chóng di chuyển xuống tầng sâu! 
Cây che phủ: Crimson clover Trifolium incarnatum
Tại sao chúng ta không nên làm đất khi 
 đất quá ẩm ướt
• Tính bền của đoàn lạp giảm khi đất ướt
• Khi đoàn lạp bị vỡ, tế khổng sẽ bị bít
• Có thể mặt đất bị đóng ván, ngăn cản sự thấm 
 của nước và sự nẩy mầm của hạt.
 Trọng lượng đất = dung trọng x thể tích
• Dung trọng BD = trọng lượng đất 
 khô / tổng thể tích ( grams/cc)
• Trọng lượng đất = BD x thể tích
• BD được xác định với trọng 
 lượng đất khô (không tính nước 
 trong đất)
• BD thay đổi khi độ rổng thay đổi 
 vd. Nén chặt = > BD
• BD phổ biến của tầng đất mặt = 
 1.1 - 1.4 g/cc
• BD tầng sâu = 1.3 - 1.7 g/cc
trọng lượng 1 ha lớp đất cày Đất cày
 D 
 W
 TL đất/ha-20cm
 = D x W = 2.400 tấn
 Độ sâu: 20cm, BD:1,2g/cc
 Tính lượng đất mất/ha
• 1 g nước = 1cc 
• & 1 m3 nước = 1000kg
• Ví dụ đất có BD = 1.2g/cc hay
• Đất nặng hơn 1,2 lần so với nước hay 
• 1m3 đất = 1.200kg
 BD
• Đất có BD =1.2g/cc, nếu 
 mất 10mm, tính lượng đất 
 mất? 
• tính: BD=trọng lượng ÷
 tổng thể tích, hay 
• 1.2 x 10.000 x 0,01m= 
120 tấn/ha
 Tỉ trọng hạt PD
• Tỉ trọng = trọng lượng đất khô/ thể tích phần rắn
• Tỉ trọng trung bình của đất @ 2,65g/cc
Ví dụ: 
 1 ring đất = 300 cc, 
 Độ rỗng = 165 cc, 
 Thể tích phần rắn = 135cc , 
 Trọng lượng đất khô = 358g
 Tỉ trọng = 358g ÷ 135 = 2.65 g/cc
 BD = 358 ÷ 300 = 1.19 g/cc
 Độ rỗng = (165 ÷ 300) x 100 = 55%
 Tỉ trọng & độ rỗng
• Tỉ trọng = trọng lượng đất 
 khô/thể tích phần rắn • Giữa các hạt vô cơ và hữu 
 cơ là các khỏang trống gọi 
• Tỉ trọng đất @ 2.65 g/cm3 là TẾ KHỔNG
 (đất khóang) • Nước chứa trong các tế 
 khổng là nước trong đất
 • Độ rỗng ảnh hưởng trực tiếp 
 đến sự di chuyển của nước 
 trong đất
so sánh DUNG TRỌNG VÀ TỈ TRỌNG
 g/cm3 = Mg/m3
 1.32g
 1.32g
 Độ rỗng
• Độ rỗng (P) = thể tích các tế 
 khổng (phần rỗng)/ tổng thể 
 tích đất. 
• P = thể tích tế khổng/ tổng thể 
 tích đất
 Số liệu từ slide trước:
 Độ rỗng = (165 ÷ 300) x 100 = 55%
• P = {1 –{ BD ÷ PD} }x100 hay
• P={1-(1.19 ÷ 2.65)}x100 
 = 1- .44=.56 x 100 = 55%
 Tính ổn định của đất
• vôi, cement, và silica 
 dùng để tăng tính ổn 
 định.
• vôi rất có hiệu quả trên 
 đất sét, có thể dùng với 
 cement, silica. 
 Sức bền- ĐỘ CHẶT của đất
• Lực dùng để xuyên 
 phá đất
• Làm đất-đất nặng, đất 
 nhẹ
 Làm đất
• Làm đất – tiến trình cổ xưa nhất trong nông nghiệp nhằm cải 
 thiện khả năng sản xuất của đất.
• .
Làm đất-ngày xưa
Làm đất-hiện đại
• Làm đất là khâu tiêu 
 hao năng lượng nhiều 
 hơn bất cứ khâu nào 
 khác trong sản xuất 
 cây trồng.
• yêu cầu thời gian.
 Làm đất-mục tiêu
• Chuẩn bị đất để gieo hạt/cây con
• Kiểm sóat cỏ dại
• Làm tơi xốp đất vùng rễ cây (giảm 
 dung trọng)
• Bảo tồn đất và nước
Nén chặt đất
 Cày đất
Cắt/tách lớp đất mặt. 
Xới, lất đất. 
. 

 Làm đất-cổ truyền & bảo tồn
• Cổ truyền - cày lật, 
 phơi ải, bừa, trồng 
 cây/gieo hạt. 
• Bảo tồn – phủ dư thừa 
 thực vật trên mặt đất, 
 tăng tính thấm ban đầu, 
 giảm lượng nước chảy 
 tràn.
 Làm đất bảo tồn
 ưu điểm nhược điểm
• Tiết kiệm năng • Sâu bệnh
 lượng • Năng suất thấp
• Tiết kiệm thời gian • Nén chặt
 • Vùi chất hữu cơ <
• Kiểm sóat xói mòn
 • Khó kiểm sóat cỏ dại
 Cày không lật
 Cày không lật
Không lật đất, phủ dư thừa thực vật. 
Dung trọng đất, lượng dư thừa thực vật phủ
phụ thuộc vào lọai cày. 
Giảm xói mòn.
 Cày dĩa
• Vùi thực vật.
Làm đất/trồng theo luống
 Làm đất theo băng- luống
• Giữ dư thừa thực 
 vật và gieo trồng 
 với điều kiện ít 
 xáo trộn đất, 
 nhưng vẫn duy 
 trì năng suất cây 
 trồng. 
• Làm đất xen kẽ
 từng vụ/năm. 
• Diện tích xen: ½-
 1/3
 Gieo trồng không làm đất
• Yêu cầu: 
 – Độ sâu gieo trồng
 – Lắp đất đồng đều,
Không làm đất
 Xới đất
• Mục tiêu
 cải thiện độ thóang
 tăng tính thấm ban đầu
 rễ xuyên phá dễ dàng
• Qui trình
 – Đào hố
 – xới lớp đất mỏng
Xói mòn đất do “cày sâu cuốc bẩm”