Các yếu tố khí hậu

1 Định nghĩa

•Thời tiết: trạng thái chung của khí quyển ở một nơi, một lãnh thổ nhất định và trong một thời gian xác định. Thí dụ: nhiệt độ lạnh 18oC, ẩm độ là 80%, gió mùa đông bắc, mây mù hoặc nói thời tiết đầu mùa xuân.

•Khí hậu: chế độ thời tiết thịnh hành hay trung bình của một nơi, một lãnh thổ xác định qua một thời kỳ nhiều năm. Thí dụ: khí hậu ôn đới, khí hậu á nhiệt đới, khí hậu nhiệt đới.

Khí hậu, thời tiết ảnh hưởng lớn đến trên sự biến đổi của đất đai, trên hoạt động của các vi sinh vật và trên sinh trưởng và phát triển của cây trồng.

Các yếu tố thời tiết ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển và năng suất cây trồng gồm chủ yếu các yếu tố: ánh sáng, nhiệt độ, không khí, ẩm độ, gió, mây mù...

2. Ánh sáng (bức xạ mặt trời)

Ánh sáng ảnh hưởng đến cây trồng bằng 3 thành tố quan trọng của nó, đó là:

•Cường độ bức xạ mặt trời (cường độ ánh sáng)

•Độ dài ngày hay quang kỳ.

•Độ dài sóng hay bước sóng của ánh sáng.

Cường độ bức xạ mặt trời *

Cường độ bức xạ mặt trời (Solar radation intensity) là năng lượng bức xạ chiếu xuống trên một đơn vị diện tích đất vuông góc với tia tới trong một đơn vị thời gian. Đơn vị thông dụng đo cường độ bức xạ mặt trời là cal/cm2.phút, cal/cm2.giờ hoặc Kcal/cm2.năm.

*Cường độ bức xạ mặt trời trước gọi là cường độ ánh sáng, được diễn tả bằng đơn vị lux, hay fc (foot candles). Cường độ ánh sáng trong ngày nắng gắt có thể lên đến 100.000 lux; trung bình khoảng 30.000 - 50.000 lux, lúc mây mù nhiều có thể hạ thấp xuống dưới 1.500 lux. (1 fc = 10,8lux; 1 Cal/cm2/phút=66.600 lux).

Trong ý nghĩa đối với quang hợp trên thực vật, cường độ bức xạ mặt trời còn được thể hiện bằng mật độ dòng photon hữu hiệu cho quang hợp (photosynthetic photon flux density: PPFD) với đơn vị là μmol/m2/năm/sec.

Tổng lượng bức xạ ở khu vực đồng bằng Bắc Bộ và Nam Bộ lần lượt là 127 và 145 Kcal/cm2/năm nói chung vượt xa giới hạn yêu cầu năng lượng bức xạ của cây trồng.

Trung bình một lá cây ngoài đồng phản xạ 10% các tia sáng, hấp thu 70% và truyền lan qua các lớp tế bào lá xuống dưới 20%. Trong số 70% ánh sáng hấp thụ, quang hợp chỉ sử dụng 1% (chủ yếu là các tia sáng xanh và đỏ; 49% năng lượng dùng để thoát hơi nước và lá sẽ bức xạ lại 20%.

Cường độ ánh sáng có ảnh hưởng trực tiếp đến sự quang hợp. Cường độ ánh sáng quá yếu thì sự quang hợp không xảy ra. Người ta đã xác định được cường độ ánh sáng tối thiểu, tức là cường độ ánh sáng ở đó cây bắt đầu quang hợp. Cường độ ánh sáng này rất thấp, ngang với ánh sáng của đèn dầu hay ánh sáng của buổi hoàng hôn. Do đó, ta có khái niệm điểm bù ánh sáng tức là điểm cường độ ánh sáng tối thiểu bắt đầu xảy ra quang hợp: Như vậy, điểm bù ánh sáng là điểm cường độ ánh sáng mà tại điểm đó cây bắt đầu có thể tiến hành quang hợp và sinh trưởng bình thường.

Sự quang hợp thường tăng tỉ lệ thuận với cường độ ánh sáng cho đến mức bão hòa. ở mức bão hòa nầy người ta gọi là điểm bão hòa ánh sáng. Điểm bão hoà ánh sáng là cường độ ánh sáng mà bắt đầu tại điểm đó cường độ quang hợp không tiếp tục tăng tỉ lệ thuận với việc tăng cường độ ánh sáng nữa (hình 3.1). Sau điểm bão hoà ánh sáng, đường biểu diễn đi xuống, có nghĩa là sự quang hợp không tăng mà giảm đi. Điều nầy xảy ra do các diệp lục tố bị phân huỷ, sự mất hoạt tính của hệ thống enzym và do sự dư thừa năng lượng ánh sáng.

Một số thực vật không cần cường độ ánh sáng cao, do đó chúng có thể mọc dưới bóng râm hay tán cây khác, bởi vì chúng có 1 điểm bảo hòa ánh sáng thấp (thí dụ: cây kiểng dùng trang trí trong nhà), trong khi các cây khác có điểm ánh sáng cao là những cây ưa sáng.

Cây trồng có yêu cầu ánh sáng khác nhau tùy theo loại, có thể phân 3 nhóm:

1.Cây ưa bóng râm: phong lan, ca cao, cà phê.

2.Cây ưa sáng: lúa, bắp, thuốc lá, khoai, rau dền, cỏ tranh.

3.Cây trung gian: cây đậu nành.

Khi ánh sáng không đầy đủ thì thời gian sinh trưởng của cây kéo dài ra, cây yếu, nhánh và chồi ít, màu sắc bị vàng, cây vươn dài ra, yếu ớt. Trong canh tác cây trồng người ta ứng dụng đặc tính ưa bóng râm hoặc ưa sáng để điều tiết hoặc tận dụng ánh sáng trong các biện pháp kỹ thuật như sau:

•Trồng xen hay xen giữa giống cây cao (bắp) và giống cây thấp (đậu nành hoặc đậu xanh) để sử dụng tối đa ánh sáng.

•Canh tác nhiều tầng trong vườn cây ăn trái như cà phê hoặc dâu dưới tán sầu riêng, mặt đất trồng bạc hà, ngò gai...

Hướng hàng trồng theo hướng di chuyển của mặt trời để ánh sáng phân bổ đều. Thí dụ: thiết kế vườn hàng theo hướng đông tây hoặc đông bắc tây nam.

•Điều chỉnh mật độ cây, khoảng cách trồng cho phù hợp với từng giống cây và mùa canh tác. Thí dụ: lúa trồng quá dầy sẽ bị đổ ngã, mùa hè thu có thể cây thưa hơn mùa đông xuân vì ánh sáng ít hơn.

•Muốn giảm cường độ ánh sáng xuống dưới mức bảo hoà trong kỹ thuật canh tác thường dùng biện pháp trồng cây che bóng như các loại cây muồng, bình linh, vông tại các vườn cà phê. Cây cà phê Arabica có yêu cầu ánh sáng bão hoà thấp nên khi nắng gắt quang hợp cà phê bị giảm thậm chí bị cháy vàng cả lá cà phê. Do đó, kinh nghiệm nông dân trồng cây che bóng để tán lá cao của cây che bóng lượt bớt ánh sáng quá gắt của những buổi trưa hè làm hại lá cây cà phê. Nhưng vào mùa mưa, trời thường âm u và các tán lá cây che bóng quá rợp, nên lúc đó phải thỉnh thoảng xén bớt cành, tỉa lá để cây cà phê đủ ánh sáng.

•Chọn cây làm nọc tiêu sống như vông, bằng lăng, keo cũng nhằm mục đích cho tán lá che bớt ánh sáng cho năm đầu tiên mới trồng nhu cầu ánh sáng không cần nhiều.

•Ngoài ra trong vườn ươm cây vì cây con cẩn ít ánh sáng. Cho nên người ta thường dùng lưới che giảm từ 30-50% ánh sáng để cây con phát triển tốt không bị cháy lá và chết.

Độ dài ngày (quang kỳ)

Quang kỳ là thời gian có ánh sáng chiếu trên cây trồng tính từ khi mặt trời mọc đến khi mặt trời lặn đơn vị tính bằng số giờ trong ngày.

Độ dài ngày thay đổi theo mùa và phụ thuộc vào vĩ độ vì nguyên nhân do trục trái đất nghiêng 23o27' so với mặt phẳng quỉ đạo của nó quay quanh mặt trời.

Theo vĩ độ: sự khác biệt ngày và đêm gia tăng khi vị trí địa lý càng xa xích đạo. Tại xích đạo thời gian ngày và đêm gần như bằng nhau, càng lên vỉ độ cao ở 2 cực, thời gian ngày đêm càng cách xa nhau. Ở Cực nam hoặc bắc có 6 tháng ban ngày và 6 tháng ban đêm.

Theo mùa: Độ dài ngày còn tuỳ thuộc vào mùa trong năm. Nguyên nhân sự thay đổi độ dài ngày trong năm được giải thích như sau:

Trái đất tự quay chung quanh mình theo trục Bắc Nam hết 23 giờ 56 phút 4 giây, đồng thời trái đất quay quanh mặt trời 1 vòng quỉ đạo hình elip mất 365 ngày và 6 giờ. Do trục trái đất nghiêng 23o27' so với mặt phẳng nghiêng hẳn về phía mặt trời nên tạo ra sự chênh lệch ngày và đêm tại bốn vị trí như sau:

•Tại vị trí 1: Mặt trời chiếu thẳng xích đạo, lúc này cả ở Bắc và Nam bán cầu có ngày và đêm dài bằng nhau. Đây là vị trí của ngày Xuân phân (giữa mùa xuân): ngày 21 tháng 3 dương lịch; Từ ngày Xuân phân, mặt trời chiếu thẳng góc dần lên chí tuyến Bắc, lúc này Bắc bán cầu ngày dài dần ra, đêm ngắn lại. Ở Nam Bán cầu thì ngược lại, ngày ngắn dần đêm dài ra.

•Tại vị trí 2: Mặt trời chiếu thẳng góc vào Chí tuyến Bắc, nên Bắc Bán cầu có ngày dài nhất và đêm ngắn nhất. Đó là ngày hạ chí (giữa mùa hè): ngày 22 tháng 6 dương lịch. Ở Nam bán cầu thì ngược lại, ngày ngắn nhất và đêm dài nhất.

•Tại vị trí 3: Mặt trời chiếu thẳng góc xích đạo, khi đó Bắc bán cầu có ngày và đêm bằng nhau, ngày này là ngày thu phân (giữa mùa thu): ngày 23 tháng 9 dương lịch.

•Tại vị trí 4: Mặt trời chiếu thẳng góc vào chí tuyến nam. Ở Bắc bán cầu có ngày ngắn nhất và đêm dài nhất. Ngày đó được gọi là ngày Đông chí (giữa mùa đông): ngày 22/12 dương lịch. Ở nam bán cầu thì ngược lại: ngày dài nhất và đêm ngắn nhat

Ở Bắc cực ánh sáng ngày kéo dài 6 tháng (từ 21 tháng 3 đến 23 tháng 9) và bóng tối của đêm dài 6 tháng còn lại của năm. Ở Cực nam thì có hiện tượng ngược lại Bắc Cực. Trong điều kiện Việt Nam, ngày ngắn nhất trong năm là ngày 22 tháng 12 với khoảng 11 giờ chiếu sáng, trong khi ngày dài nhất là ngày 21 tháng 6 với khoảng gần 13 giờ chiếu sáng trong ngày. Dân gian đã tổng kết thời gian chiếu sáng ngắn dài hay là ngày ngắn dài trong năm qua câu "Tháng năm chưa nằm đã sáng, tháng mười chưa cười đã tối". Tuy nhiên, sự khác biệt nầy không lớn nếu so với vùng trồng bắp của Mỹ (ở vĩ tuyến 44o Bắc thuộc các bang Iowa, Wisconsin, Illinois) trong tháng 6-7, độ dài ngày gần 16 giờ chiếu sáng.

Quang kỳ có ảnh hưởng quan trọng đến giai đoạn cây chuyển trạng thái từ tăng trưởng (sinh trưởng dinh dưỡng) sang sinh sản (sinh trưởng sinh thực) hay còn gọi là giai đoạn ra hoa. Tuỳ theo quang kỳ dài ngắn cây trồng được chia ra thành 3 nhóm sau:

•Cây quang kỳ dài (cây ngày dài): chỉ ra hoa lúc ngày dài hơn 12 giờ (dâu tây, củ cải, xà lách, cúc, cải bắp, cà rốt, táo).

•Cây quang kỳ ngắn (hay cây ngày ngắn): cây ra hoa lúc ngày ngắn hơn 12 giờ (đu đủ, cà tím, bắp, dừa, cao su, đậu nành, mè, lúa mùa).

•Cây trung gian (không có quang kỳ): là nhóm cây có thể ra hoa bất cứ lúc nào (ớt, cà chua, dưa, bầu, bí, dưa hấu, đậu phộng, cam quít, lúa IR...).

Nói chung, cây trồng miền nhiệt đới thường có quang kỳ ngắn và cây trồng xa hơn Bắc vĩ tuyến 50o thường có quang kỳ dài. Do đó, khi các giống có quang kỳ dài (như lúa vùng lạnh) được du nhập về trồng ở vùng nhiệt đới sẽ sinh trưởng mãi mà không ra hoa và sinh sản được.

Ngoài ra, quang kỳ cũng ảnh hưởng đến sự tượng củ. Đối với các loại hành tây chỉ ra củ khi ngày dài, nếu trồng ở nhiệt độ cao mà ngày ngắn (như khí hậu nước ta) thì củ cũng có thể phát triển nhưng củ hành sẽ cứng rắn và không chín được. Ở một số giống khoai mở, ngày dài phù hợp cho phát triển thêm lá, còn ngày ngắn thúc đẩy sự phát triển củ.

Tuy nhiên, ngay trong cùng 1 giống cây trồng, các thứ (variety) và dòng (cultivar) cũng có thể ảnh hưởng quang kỳ khác nhau. Xu hướng chung cho tuyển chọn giống là tuyển chọn các giống không có phản ứng quang kỳ, do đó, có thể trồng được quanh năm (như các giống lúa cải tiến, giống cải bắp nhiệt đới)

Bước sóng (hay độ dài sóng)

Được đo bằng đơn vị Angstroms = A0 hay namomét =nm được xác định bằng màu sắc ánh sáng.

Ánh sáng thấy được có bước sóng giữa 380nm (ánh sáng tím) và 750nm (đỏ sậm) được cây trồng, sử dụng cho quang hợp. Trong đó, ánh sáng đỏ (bước sóng 650nm) và xanh lam (bước sóng 450nm) là hữu hiệu cho quang hợp. Còn xanh lục cây không hấp thu và phản chiếu lại. Sự phản chiếu các tia xanh lục tạo nên màu xanh lá cây mà ta thấy.

Nói chung, trong điều kiện đất nước Việt Nam ánh sáng không phải là yếu tố hạn chế sinh trưởng. Tuy nhiên, đối với năng suất cây lúa ta thấy trong vụ lúa hè thu năng suất thấp hơn vụ lúa đông xuân vì mùa hè thu nhiều mây mưa làm giảm cường độ ánh sáng ảnh hưởng đến năng suất lúa.

.3 Giáng thuỷ và mưa

Sự giáng thuỷ (precipitation) là sự ngưng kết hơi nước trong khí quyển là quá trình nước từ thể hơi chuyển sang thể lỏng (mưa, sương) hoặc thể rắn (mưa đá, tuyết). Trong điều kiện ở nước ta sự giáng thuỷ và lượng mưa rơi (rainfall) có giá trị gần như nhau do ở nước ta không có tuyết và vì nguồn cung cấp quan trọng nhất cho cây trồng từ nước mưa.

Mưa được biểu diễn bằng vũ lượng là lượng nước mưa đo được hàng năm tính bằng chiều cao cột nước mưa nhận được trên một đơn vị diện tích tại một địa điểm cụ thể. Chiều cao nầy có đơn vị tính là mm. Ngoài ra, mưa cũng được biểu thị qua sự phân bố vũ lượng (hay phân bố mưa) là tổng số ngày có mưa trong năm, lượng mưa trung bình/tháng.

Địa hình có ảnh hưởng rất lớn đến lượng mưa và sự phân bố mưa, trong khi đó kiểu lưu thông không khí sẽ ảnh hưởng đến sự phân bố mưa theo mùa. Các dãy núi cao cản các đám mây lại, làm cho chúng di chuyển lên cao có nhiệt độ lạnh hơn, hơi nước ngưng tụ lại tạo thành mưa ngay ở sườn núi phía trước và sườn núi phía sau khô vì không có mưa rơi. Thí dụ: gió mùa Tây nam mang mây mưa đến sườn phía tây dãy Trường Sơn tạo thành mưa, trong khi đó sườn phía Đông không mưa. Thậm chí còn tạo luồng gió khô nóng rất khắc nghiệt cho các tỉnh Bắc Trung Bộ. Hiện tượng nầy mang tên gọi là gió Lào.

Cũng tương tự như thế khi gió Tây nam đi qua cao nguyên Lâm viên đã trút mưa xuống đây trong khi đó ở Phan Rang rất ít mưa. Điều nầy giải thích vì sao tại tỉnh Lâm Đồng, Đà lạt mưa trên 2000mm/năm còn ở Phan Rang vũ lượng chỉ có 600mm/năm.

Khô hạn là sự không có đủ lượng nước mưa hay độ ẩm gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự sinh trưởng của thực vật. Có thể chia ra:

•Hạn tuyệt đối: 29 ngày liên tiếp không có mưa ở lượng ít nhất là 0,25mm.

•Hạn cục bộ: 15 ngày liên tiếp không có mưa ở lượng ít nhất là 0,25mm.

Ảnh hưởng của vũ lượng đến thời vụ canh tác:

Ở Đồng Bằng Sông Cửu Long, các vùng đất ven biển chưa có hệ thống tưới còn phụ thuộc vào nước trời. Cho nên, người ta chỉ làm 1 vụ lúa vào mùa mưa. Ở An Giang các vùng ruộng trên phụ thuộc nước trời của 2 huyện Tri Tôn và Tịnh Biên cũng lệ thuộc vào lượng nước mưa. Cho nên chỉ trồng 1 vụ lúa hoặc đậu các loại hoặc trồng cây mãng cầu ta có đặc tính chịu hạn giỏi.

4 Gió

Việt Nam nằm ở vùng nhiệt đới gió mùa; nên gió có ảnh hưởng nhất định đến sự phát triển của cây trồng. Gió có các ảnh hưởng sau:

Ảnh hưởng cơ học

Gió mạnh, bão và lốc thường làm cây trồng bị rụng hạt, gãy đổ thậm chí tróc gốc. Cây trồng tuỳ theo giống có khả năng chống chịu gió khác nhau. Chuối là cây ít chịu gió mạnh. Gió nhiều làm rách tàu lá chuối. Nếu có gió với vận tốc 45-55km/giờ thì đọt chuối bị cong queo, tàu lá chuối bị gẫy. Nếu gió vận tốc lớn hơn 60km/giờ thì chuối bị tróc gốc vì chuối ít rễ và rễ ít dính chặt vào đất. Nếu có gió với vận tốc 100km/giờ thì cả vườn chuối sẽ đổ gục ngã nghiêng. Điều này cần lưu ý khi quy hoạch trồng chuối xuất khẩu ở các tỉnh ven biển miền Trung và miền Bắc. Các giống cao su như RRIM 500, RRIM 600 có năng suất mủ cao nhưng khi trồng trọt ở diện tích lớn hơn đã tỏ ra bất lợi vì phân cành nhiều nên dễ đổ ngã.

Ở Đồng Bằng Sông Cửu Long những năm gần đây thường có những cơn lốc lớn làm hư hại nhà cửa và cây ăn trái bị đổ gãy và tróc gốc.

Ảnh hưởng lý học

Gió ảnh hưởng đến sự thoát hơi nước của cây trồng và bốc hơi nước của bề mặt đất canh tác. Thí dụ như gió Lào khô nóng thổi từ Tây Trường Sơn qua các tỉnh Bắc Trung Bộ và khu 4 củ thường làm gia tăng sự bốc thoát hơi nước, làm khô và héo lá các cây trồng vì có năm nhiệt độ lên đến 37oC. Gió mạnh vào lúc trổ bông thụ phấn làm cánh đồng lúa bị lép nhiều. Ngoài ra, gió mạnh cũng có thể làm giảm nồng độ khí CO2 cục bộ ảnh hưởng ít nhiều đến cường độ quang hợp của cây trồng.

Ảnh hưởng sinh học

Gió thổi mạnh làm phát tán đi xa các hột cỏ dại , các bào tử nấm bệnh và côn trùng gây bệnh cho cây trồng. Để hạn chế tác hại của gió mạnh phải trồng cây chắn gió như Phi lao (Casuarina equisetifolia) để chống cát bay dọc bờ biển miền Trung.

Trong những năm gần đây, ở Đông Nam Bộ người ta thường thiết kế đai chắn gió bằng cây keo tai tượng, keo lá tràm cho vườn cây ăn trái chuối, dứa để nhằm mục đích giảm đổ ngã, hư hại cây, giảm bốc hơi nước và điều hoà nhiệt độ cho vườn cây.

5 Nhiệt độ không khí

Nhiệt độ không khí tức là nhiệt độ của môi trường chung quanh cây trồng hay ta có thể gọi tắt là nhiệt độ. Nhiệt độ có ảnh hưởng rất lớn đến tiến trình sinh lý sinh hoá trong hầu hết các hoạt động biến dưỡng của cây trồng,. Cây trồng có thể đáp ứng với khoảng biến thiên nhiệt độ tương đối rộng, nhưng trong cùng một loài, yêu cầu nhiệt độ lại nằm trong một giới hạn rất chặt chẻ. Các hoạt động sinh lý sinh hoá giới hạn trong giữa nhiệt độ cao hơn điểm nước bắt đầu đông nước đá (đóng băng) và thấp hơn điểm protein bắt đầu đông đặc lại hay nói gần đúng là giữa OoC và 50oC

Người ta phân biệt 3 loại nhiệt độ ảnh hưởng đến cây trồng, đó là:

•Nhiệt độ thấp: ở dưới nhiệt độ nầy các phản ứng sinh lý sinh hoá trong cây bị ngưng hẳn. Đây là ngưỡng nhiệt độ thấp nhất mà cây có thể chịu được, nếu thấp hơn nhiệt độ này, cây sẽ ngừng tăng trưởng và chết nếu kéo dài thời gian.

•Nhiệt độ tối hảo: trong khoảng nhiệt độ nầy, tốc độ của các phản ứng sinh lý sinh hoá đạt được cực đại. Thí dụ đối với cây bắp, trên nhiệt độ là 9-10oC khì nhiệt độ càng cao thì sự mọc mầm càng nhanh hơn bấy nhiêu. Nếu ở nhiệt độ 10-12,8oC phải cần từ 18-20 ngày bắp mới mọc; nếu nhiệt độ là 21,1oC thì chỉ cần độ 5-6 ngày nếu ẩm độ đầy đủ là bắp mọc. Ở nước ta, nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 27oC; nên trên thực tế hạt bắp 2-3 ngày là mọc mầm.

Ba cơ năng chính của tăng trưởng cây trồng là hô hấp thoát hơi nước và quang hợp đều chịu ảnh hưởng của nhiệt độ. Sự hô hấp tăng theo nhiệt độ đến khi cây chết. Sự thoát hơi nước tăng gấp đôi nếu nhiệt độ tăng từ 25-35oC và nhiệt độ càng cao hơn nữa cây thoát hơi nước mạnh gây héo, nếu kéo dài ở nhiệt độ cao trên 45oC cây sẽ chết. Trong khi đó sự quang hợp tốt nhất ở 35oC và quá 45oC - 50oC thì sự quang hợp ngừng hẳn. Như vậy, tuỳ loại cây, giống cây chung quanh ta có những khoảng nhiệt độ mà sự quang hợp lớn hơn hẳn sự hô hấp và sự thoát nước. Ý niệm về nhiệt độ tối hảo là khoảng nhiệt độ đối với từng loại cây trồng mà sự quang hợp hữu hiệu cho tăng trưởng. Căn cứ vào khái niệm nhiệt độ tối hảo nầy, cây trồng thường được chia ra làm 3 loại:

1.Cây xứ lạnh: cây mọc mạnh ở nhiệt độ từ 7-15oC gồm các cây ăn trái: táo, lê, mận tây, anh đào, dâu tây, nho. Các loại rau như măng tây, cải xà lách, cải bắp, củ cải đường, cà rốt, đậu "petit pois", khoai tây.

2.Cây xứ ấm: cây mọc mạnh ở nhiệt độ từ 15-26oC như các cây ăn trái cam quít, nhãn, vải, mơ. Các loại hoa màu rau cải như khoai lang, cà chua, tiêu, ớt, dưa chuột, dưa hấu, bầu bí, cây lúa.

3.Cây xứ nóng: cây ưa nhiệt độ cao lớn hơn 26oC như cà phê, dừa, ca cao, bố, kinap, cọ dầu, bông vải, thuốc lá, cao su, thầu dầu, tiêu, điều, mít.

Từ giới hạn nhiệt độ tối hảo, nếu như nhiệt độ tiếp tục tăng thì quá trình sinh trưởng của cây trồng không tăng nữa mà còn bị giảm đi do sự quang hợp kém hữu hiệu so với hô hấp và thoát hơi nước và đến giới hạn nhiệt độ tối cao thì cây ngừng sinh trưởng.

•Nhiệt độ tối cao

Trên mốc nhiệt độ nầy thì phản ứng sinh lý sinh hoá ngừng hẳn. Đây là giới hạn nhiệt độ cao nhất cây có thể chịu đựng được, lớn hơn khoảng nhiệt độ nầy cây sẽ ngừng tăng trưởng và chết. Quá nhiệt độ 45o-50oC sự quang hợp ngừng hẳn. Nhiệt độ tối đa làm đông đặc tế bào chất là 54oC.

Các nhiệt độ tối đa thường làm cây chết vì ngưng hô hấp, ngưng quang hợp hay vì thoát hơi nước quá mau cây mất hết nước và héo. Ở nhiệt độ tối đa còn có thể cản trở sự nở hoa, thụ phấn. Tuy nhiên, có một vài loại cây còn sống khi nhiệt độ cao hơn 54oC nhờ những bộ phận che chở hay kháng nhiệt như vỏ cây, các sắc tố: cây có vỏ mỏng hay bị cháy nám vì ánh nắng mặt trời ở nhiệt độ cao. Tỉa cành và tạo tán vào mùa nắng cây sẽ dễ chết.

Người ta còn ghi nhận ở lúa yêu cầu nhiệt độ thay đổi từng giai đoạn sinh trưởng từ mọc mầm, trổ và chín.

* Tổng lượng đơn vị nhiệt

Nhiệt độ còn ảnh hưởng đến thời gian thu hoạch cây trồng và nhiều loại cây trồng, nhất là cây ăn quả và rau, cần tích luỹ đủ 1 lượng đơn vị nhiệt (heat unit) nhất định trước khi chín. Lượng đơn vị nhiệt có đơn vị là độ - ngày (degree - days) được tính bằng cách cộng dồn chênh lệch nhiệt độ hàng ngày với nhiệt độ tối thấp tới hạn của cây trồng đó cho đến khi cây hoàn tất chu kì.

Tổng lượng đơn vị nhiệt = (nhiệt độ trung bình/ngày - nhiệt độ tối thấp) x số ngày

Tổng lượng đơn vị nhiệt độ được dùng để dự đoán ngày chín của một cây trồng nào đó ở một điều kiện môi trường cụ thể để từ đó tính ra việc thu hoạch và phân phối sản phẩm. Như vây, nếu trong thời gian sinh trưởng của cây trồng, nhiệt độ trung bình cao thì thời gian sinh trưởng bị rút ngắn lại.

Thí dụ: ở cây bắp, yêu cầu lượng đơn vị nhiệt độ tích luỹ là 2.400 độ - ngày và nhiệt độ tối thấp tới hạn là 10oC. Vậy, một ngày có nhiệt độ trung bình 25oC sẽ cung cấp (25 - 10) x 1 ngày = 15o đơn vị nhiệt. Với nhiệt độ trung bình ngày như trên cây bắp sẽ cần khoảng 160 ngày để chín. Trong khi đó với nhiệt độ trung bình 28oC sẽ chỉ cần khoảng 133 ngày.

Một số tính chất khác của nhiệt độ

•Nhiệt độ giảm đi khi lên cao. Trung bình nhiệt độ giảm đi khoảng 0,6oC mỗi khi lên cao 100 mét. Nhiệt độ trung bình nằm ở cao nguyên Đà Lạt với độ cao 1.500 mét là 18 - 21oC. Nhiệt độ trung bình ở An Giang hàng năm là 27oC.

•Trong ngày, nhiệt độ thấp nhất vào lúc 4-5 giờ sáng và nhiệt độ cao nhất lúc 13-14 giờ trưa. Người ta gọi biên độ nhiệt là khoảng chênh lệch nhiệt độ cao nhất và thấp nhất trong ngày.

Thí dụ: Nhiệt độ cao nhất là 33oC và thấp nhất là 22oC, vậy biên độ nhiệt là 11oC.

Tổng tích ôn là tổng nhiệt độ trung bình ngày trong thời gian 1 năm 365 ngày.

6 Ẩm độ không khí

Ẩm độ không khí (air humidity) là lượng hơi nước chứa trong không khí. Người ta thường dùng khái niệm ẩm độ tương đối để biểu thị ẩm độ không khí. Ẩm độ được tính bằng %.

2.6.1 Sự thay đổi độ ẩm theo thời gian

Hằng ngày, độ ẩm không khí cao nhất từ 4-5 giờ sáng (miền Nam) và khoảng 6-7 giờ (miền Bắc); độ ẩm thấp nhất vào lúc 13-14 giờ chiều.

Trong năm, tại miền Bắc Việt Nam độ ẩm tương đối cao nhất vào mùa Đông (tháng 12, 1), thấp nhất vào mùa hè (tháng 6-7). Miền Nam Việt Nam do ảnh hưởng rõ rệt của chế độ gió mùa nên độ ẩm cao nhất vào mùa mưa (tháng 8-9) là 85%, thấp nhất vào mùa khô (tháng 3-4) là 67%. Ẩm độ trung bình là 80%.

Ảnh hưởng của độ ẩm đến cây trồng

Ẩm độ không khí có ý nghĩa quan trọng đối với sản xuất nông nghiệp vì nó trực tiếp ảnh hưởng đến sự phát sinh, phát triển của sâu bệnh hại cây trồng.

Ẩm độ không khí cao nói chung tạo thuận lợi cho sự phát sinh và phát triển sâu và bệnh. Trong một vườn cây ăn trái, nhất là vườn tạp ở ĐBSCL thường trồng quá dày làm tăng ẩm độ cục bộ trong vườn nên có nhiều sâu và bệnh nhiều thế hệ liên tiếp phá hại gây thất thu. Ẩm độ cao thường đi liền với bệnh mốc sương và phấn trắng.

Ẩm độ cao gây khó khăn cho việc phơi khô nông sản (lúa, bắp, đậu...) sau thu hoạch tạo điều kiện thuận lợi cho nấm mốc sản xuất ra độc tố aflatoxin gây hại cho con người và súc vật khi ăn phải.

Độ ẩm quá cao không có lợi cho sinh trưởng cây trồng như kéo dài chu kỳ sinh trưởng, việc lan truyền phấn hoa cho thụ phấn bị hạn chế.

Độ ẩm không khí quá thấp (khô hanh) sẽ làm cây trồng mất nước nhanh do thoát hơi nước, có thể gây héo và chết cây nếu không cung cấp nước đầy đủ và kịp thời.

7 Bốc hơi

2.7.1 Định nghĩa

Bốc hơi (evaporation) là hiện tượng chuyển hoá các phần tử nước từ thể lỏng sang thể hơi do tác dụng của nhiệt độ và gió. Thoát hơi (transpiration) là sự bốc hơi xảy ra ở các bề mặt các thảm thực vật. Trong cân bằng nước người ta gọi chung là bốc thoát hơi nước (Evapotranspiration) tức là tổng lượng nước mất đi do sự bốc hơi nước từ mặt nước; mặt đất và qua lá cây của lớp phủ thực vật.

Lượng bốc hơi thường tính bằng chiều dày lớp nước bốc hơi, đơn vị là mm. Thí dụ: bốc hơi trung bình ở ĐBSCL là 1.000-1.100mm.

Chế độ bốc hơi và nhân tố ảnh hưởng đến bốc hơi

Diễn biến bốc hơi hàng ngày tương ứng với diễn biến nhiệt độ ngày: Độ bốc hơi lớn nhất thường thấy vào những buổi trưa và nhỏ nhất vào thời điểm trước khi mặt trời mọc. Trong ngày, vào những lúc có gió lớn thì độ bốc hơi cũng gia tăng.

Vào mùa nắng ở miền Nam diễn biến bốc hơi rõ nét hơn mùa mưa. Trong năm bốc hơi cao nhất vào các tháng 2-4 và thấp nhất vào tháng 9-10.

Ảnh hưởng của bốc hơi đến cây trồng

Sự bốc hơi nước tuỳ thuộc vào sa cấu đất: đất cát dễ bốc hơi hơn đất sét và thịt. Do đó, cây trồng trên vùng đất cát xám Đông Nam Bộ hay vùng 2 huyện miền Núi dễ mất nước hơn, dễ làm héo và chết cây hơn ở vùng bằng đất sét. Người ta ứng dụng việc chống bốc hơi nước bằng tủ gốc cây ăn trái vào mùa khô, hoặc từ mặt líp trồng rau cải bằng rơm rạ hoặc trải cao su đen có đục lỗ cho những hốc trồng cải bắp, dưa hấu và hoa màu phụ khác với mục đích giữ ẩm cho cây trồng đồng thời diệt cỏ.

Bài Đọc Thêm

Một Vài Đặc Điểm Của Khí Hậu-Thời Tiết Việt Nam

Việt Nam nằm ở Bắc bán cầu, giữa 8o33' và 23o22' vĩ tuyến Bắc, chịu ảnh hưởng rõ rệt của khí hậu nhiệt đới gió mùa, một năm có 2 mùa: mùa mưa và mùa nắng. Mùa mưa từ tháng 5-11 dương lịch, mùa nắng từ 11 đến tháng 4 năm sau. Mùa mưa với gió mùa Tây Nam thổi từ đại dương vào mang theo hơi nước tạo thành mưa nhiều và có nhiều cơn bão hình thành ở Thái Bình Dương đi vào miền Bắc và miền Trung ở những tháng cuối mùa mưa. Bình quân hàng năm có khoảng 12 cơn bão và áp thấp nhiệt đới. Mùa nắng với gió mùa Đông Bắc thổi từ lục địa Trung Hoa xuống phía nam cũng gây những cơn mưa lớn giao mùa.

Khí hậu nóng ẩm nhưng có sự thay đổi lớn tuỳ theo miền. Ở miền Bắc từ tháng 11-12 dương lịch, khí hậu khô lạnh kéo dài trong các tháng đầu năm (nhiệt độ tháng giêng trung bình là 16oC); nhưng trong khoảng tháng 5-10 dương lịch thì lại rất nóng (nhiệt độ trung bình 30-32oC) mưa nhiều, có bão. Ở miền Nam, nhiệt độ ổn định hơn (nhiệt độ trung bình 27oC) với tháng Tư nóng nhất lên đến 29oC và lạnh nhất vào tháng 12-1 dương lịch, nhiệt độ là 26oC. Biên độ nhiệt ngày đêm không cao lắm từ 3-7oC.

Lượng mưa trung bình của Việt Nam khá cao (1800-2000mm) nhưng phân bố không đều cả về thời gian và không gian. Tập trung chủ yếu vào thời gian từ tháng 5 đến tháng 10 với đỉnh là tháng 9 trùng vào thời gian gió mùa Tây Nam và có nhiều cơn bão từ biển Đông vào gây ra lũ lụt ở miền Bắc và miền Trung. Riêng ở miền Nam, kết hợp thêm triều cường của biển Đông gây ngập úng toàn vùng ĐBSCL, có nơi sâu đến 3m. Lượng mưa phân bố không đều nhau cho các khu vực địa lý. Chẳng hạn như Huế, Pleiku lượng mưa đến 2200mm/năm, ở ĐBSCL khoảng 1600-1800mm/năm, nhưng khu vực Ninh Thuận, Bình Thuận rất khô, lượng mưa thấp (Phan Rang 600mm/năm).

Do lượng mưa cao nên ẩm độ không khí cũng cao, trung bình 80%.

Về điều kiện ánh sáng đáp ứng vượt xa nhu cầu về năng lượng bức xạ của cây trồng.

8 Thời vụ canh tác

Thời vụ canh tác là một khoảng thời gian nhất định trong năm đủ để cho cây trồng hoàn thành chu kì sinh trưởng có kết quả. Các yếu tố thời tiết, khí hậu và thuỷ văn và giống cây trồng có ảnh hưởng và liên quan nhất định đến thời vụ canh tác của một vùng. Trong điều kiện ở ĐBSCL các thời vụ chính trong năm gồm có: Hè thu, Đông xuân, Thu Đông

1) Vụ hè thu: từ tháng 4-5 đến tháng 8-9 dl.

•Quang kỳ dài, nhật chiếu ngắn do mây mù và mưa, cường độ ánh sáng ít hơn. Cây sinh trưởng thân lá mạnh, đầu vụ có thể mưa không đều, cây chết phải gieo lại hoặc mọc không đều: Cuối vụ gặp mưa, bão và lũ lụt ảnh hưởng đến năng suất sản lượng lúa và cây trồng khác.

•Mưa nhiều ẩm độ cao vào giữa và cuối vụ tạo điều kiện sâu bệnh phát triển. Năng suất kém. Thu hoạch, phơi sấy, bảo quản khó khăn. Chất lượng nông sản sau thu hoạch giảm.

2) Vụ thu đông: từ tháng 7 đến tháng 11 (vụ 3)

•Cây trồng sinh trưởng trong suốt một thời gian mưa nhiều, mây mù, cường độ ánh sáng giảm, ẩm độ cao nên sâu bệnh nhiều, năng suất thấp. Thời gian nầy có nhiều bão và lũ lụt.

•Chủ yếu áp dụng ở những vùng mưa muộn hoặc nước sông bị nhiễm mặn không gieo trồng kịp thời vụ Hè thu hoặc vụ hè thu gieo gặp hạn chết nhiều phải trồng lại.

•Ở những nơi có đê bao trồng thêm 1 vụ lúa thu đông (vụ 3) để tăng thu nhập.

3) Vụ mùa:

Vụ mùa dành cho các giống lúa địa phương chịu ảnh hưởng của quang kỳ. Lúa chỉ trổ khi có ngày ngắn dưới 12 giờ Gồm:

•Lúa mùa sớm: thu hoạch trước 15/12 dl.

•Lúa trung mùa: thu hoạch trước 15/1 dl.

•Lúa mùa muộn: thu hoạch sau 15/1 dl.

Vụ mùa là vụ lúa truyền thống có tập quán từ lâu đời. Lợi dụng được điều kiện ánh sáng và không mưa làm dễ dàng cho việc thu hoạch - phơi lúa và tồn trữ.

4) Vụ đông xuân: Từ tháng 11-12 đến tháng 2-3 năm sau.

•Áp dụng ở những vùng chủ động nguồn nước tưới, vùng đê bao khép kín nhất là lúc cuối vụ.

•Ít mây mù, điều kiện ánh sáng đầy đủ, ẩm độ tương đối thấp, trời nóng khô. Tương đối ít sâu bệnh, dễ thu hoạch lúc chân ruộng khô ráo nên cho năng suất cao, thu hoạch, phơi, sấy và bảo quản dễ dàng.

Yếu tố thủy văn

1 Sông ngòi

Sự hình thành dòng chảy sông ngòi

Dòng chảy trong sông ở nước ta đều do mưa xuống khu vực tạo thành. Khi mưa rơi xuống đất, một phần tạo thành dòng chảy mặt đổ ra sông, phần còn lại thẩm lậu hoặc trực di xuống dưới mặt đất tạo thành dòng chảy ngầm cung cấp cho hệ thống sông.

Sự hình thành dòng chảy mặt sinh ra trong thời gian có mưa. Khi có mưa, lúc đầu do độ ẩm của đất nhỏ lượng mưa bị thấm vào đất không sinh ra dòng chảy. Sau một thời gian kể từ lúc bắt đầu mưa, cường độ thấm giảm đi, trên mặt đất bắt đầu sinh ra dòng chảy mặt. Lượng nước chảy trên mặt lưu vực một phần bị tổn thất do phải lấp vào các chỗ trũng trên mặt đất, một phần bị thẩm lậu xuống đất trong quá trình chuyển động trên mặt lưu vực, một phần bị bốc hơi, phần còn lại chảy vào các khe nhỏ, tập trung vào các khe lớn hơn, thành suối đổ ra sông.

Thời gian tập trung nước mưa về hệ thống sông suối khá nhanh, bởi vậy dòng chảy mặt sẽ không còn nữa sau một khoảng thời gian không dài sau khi mưa kết thúc.

Tuy nhiên, lương nước ngầm thì lại khác, lượng nước ngầm có sẵn trong đất được nước mưa bổ sung tăng thêm sau khi đã bị bốc hơi và rể cây hút. Nước ngầm vận chuyển về hệ thống sông ngòi với thời gian tập trung tuỳ thuộc vào tương quan mực nước sông và mực nước ngầm. Do đó, tồn tại lòng chảy ngầm trên hệ thống sông ngòi kéo dài sau một khoảng thời gian khá dài. Đối với các sông nhỏ hoặc khe suối, thời gian duy trì dòng chảy ngầm có thể chỉ vài tháng, còn các sông lớn dòng chảy ngầm có thể kéo dài cả năm.

Tóm lại: dòng chảy do lượng nước mưa xuống khu vực tạo thành. Lượng nước mưa một phần bị tổn thất do bốc hơi trở lại không khí, một phần động lại sẽ ở các khu trũng và thấm xuống đất, phần còn lại sẽ chảy tràn theo tác dụng của trọng lực. Phần chảy tràn nầy sẽ đi theo các khe rãnh, dần dần hợp thành suối, sông, đầm, sông rạch lớn nhỏ khác nhau hợp thành hệ thống sông ngòi (river system).

Một số khái niệm có liên quan

1Lưu vực sông (river basin) là phần mặt đất mà nước trên đó (kể cả nước mặt và nước ngầm) sẽ chảy ra sông. Nói cách khác, lưu vực sông là phần diện tích khu vực tập trung nước của sông.

2.Đường phân nước (watershed line): là đường giới hạn lưu vực sông.

3.Lưu lượng nước (water discharge) là lượng nước chảy qua mặt cắt cửa ra của con sông trong một đơn vị thời gian là 1 giây. Đơn vị tính là m3/s.

2 Lũ

Chu kỳ thuỷ văn

Một đặc điểm rất quan trọng của sông ngòi là lưu lượng dòng chảy nước luôn biến đổi theo thời gian. Sự biến đổi nầy cũng thường lặp lại trong các khoảng thời gian nhất định gọi là chu kỳ thuỷ văn. Chu kỳ thuỷ văn cơ bản gọi là năm thuỷ văn. Năm thuỷ văn là khoảng thời gian mà sông ngòi tập trung và tiêu rút hết các nguồn nước trong lưu vực. Chu kỳ năm thuỷ văn xảy ra là do quá trình chuyển động của trái đất quanh quỹ đạo mặt trời. Do đó, chu kỳ thuỷ văn phụ thuộc vào các điều kiện thiên văn, khí tượng và kể cả thuỷ triều. Năm thuỷ văn có thời gian bằng năm lịch, nhưng các thời gian bắt đầu và kết thúc vào cuối mùa cạn. Do đó, trên bề mặt các Châu lục thời gian xảy ra năm thuỷ văn rất phức tạp.: mùa xuân, mùa hạ, mùa thu hay mùa đông tuỳ nguồn cung cấp nước cụ thể. Ngay ở nước ta, tình hình nầy cũng khá đặc biệt: năm thuỷ văn ở phía Bắc bắt đầu sớm nhất vào cuối tháng 5 hay đầu tháng 6 dương lịch và chậm dần vào Nam cho đến tháng 10 dương lịch. Ngày bắt đầu của năm thuỷ văn người ta phân ra 2 mùa thuỷ văn; đó là mùa lũ và mùa cạn.

Sự hình thành lũ

Thời gian sông ngòi được cung cấp ít nước mà cơ bản là nước ngầm sâu nên lòng sông thu hẹp lại, trong lòng gốc để lộ ra các bãi ven sông đó là mùa cạn, lúc ít nước nhất và ổn định là nước kiệt. Ngược lại, lúc suốt lưu vực được cung cấp nhiều nước, trong đó chủ yếu là nước mưa. Lúc đó sông ngòi đầy ắp nước, lòng sông mở rộng tới lòng lớn tràn bờ, chủ yếu thuộc phần hạ lưu và gây ra ngập lụt cho toàn vùng, đây là mùa lũ.

Sự góp nước của một con sông tuỳ thuộc vào lượng nước mưa trong suốt lưu vực. Ngoài ra, còn có những nguồn nước mặt khác như băng, tuyết. Thí dụ: lũ trên sông Mêkông là kết quả tập trung của nhiều nguồn nước:

•15% do tuyết tan ở Tây Tạng.

•15-20% do mưa ở Thượng Lào.

•40-45% do mưa ở Hạ Lào.

•10% do mưa ở Campuchia.

•10% do mưa ở ĐBSCL.

Đặc trưng của lũ

Người ta thường dùng các khái niệm sau đây để biểu thị tính chất của lũ:

1Mực nước lũ: là chiều cao mực mực nước sông so với mực nước biển chuẩn. Thí dụ: mực nước lớn nhất của sông Mêkong tại Tân Châu là:

•Hmax ≥ 4,50m: lũ lớn

•Hmax= 4-4,50m: lũ trung bình.

•Hmax

1Thời gian lũ kéo dài: thời gian bắt đầu từ nước lũ tràn bờ đến khi nước rút hoàn toàn.

2Độ ngập sâu: độ ngập sâu của mực nước trung bình của một vùng tính từ mặt đất ruộng.

Thí dụ: Thời gian lũ và độ sâu ngập ở Tân Châu năm 1978

Độ sâu ≥3,5m ≥4m 4,5m

Số ngày 93 77 58

Đối với tỉnh An Giang hằng năm đón nhận con nước lũ và hình thành "mùa nước nổi". Trên địa bàn tỉnh có 70% diện tích tự nhiên bị ngập lũ với mực nước phổ biến từ 1-2,5m, cá biệt các huyện đầu nguồn có nơi ngập sâu ≥4m. Thời gian ngập lũ từ 2,5 đến 5 tháng; thường từ 15/8 dương lịch đến 20/12 dương lịch hàng năm.

Lợi hại của lũ

•Lợi thế của lũ hằng năm là nó mang một lượng phù sa bồi bổ cho đất đai canh tác, rửa phèn và mặn, cải tạo đất. Lũ tham gia vào việc vệ sinh đồng ruộng, diệt chuột bọ, sâu rầy. Ngoài ra, lũ đã cung cấp một nguồn lợi thuỷ sản đáng kể cho kinh tế vùng.

•Lũ gây thiệt hại cho giao thông, lũ lớn cuốn đi nhà cửa, gây thiệt hại nhân mạng.

•Trong thời gian ngập lũ không canh tác được mất cả một vụ mùa 4 tháng. Do đó, muốn canh tác được phải làm đê bao tốn nhiều chi phí. Tuy nhiên, khuynh hướng đê bao xét về mặt môi sinh không có lợi vì nó làm ô nhiễm môi trường.

Việc dự báo lũ có ý nghĩa chiến lược trong nền kinh tế và dân sinh. Dự báo lũ phải phán đoán được thời gian điểm xuất hiện lũ; cường độ lũ và có trùng với thời kỳ triều cường ở biển Đông hay không.

3 Thuỷ triều

Định nghĩa

Mực nước lên xuống theo một chu kỳ nhất định gọi là thuỷ triều (tide). Nói cách khác thuỷ triều là hiện tượng chuyển động của nước biển dưới tác động của các lực gây ra bởi mặt trăng, mặt trời và các hành tinh khác lên các chất điểm nước của đại dương. Nói chung, trong một ngày đêm, thường có 2 lần triều lên và 2 lần triều xuống (một lần vào ban ngày, một lần vào ban đêm), nên có 2 chân khác nhau:

Đối với mỗi con triều (hình 3.3) khi mực nước biển dâng lên gọi là triều dâng (rising tide), dâng đến mức cao nhất gọi là đỉnh triều. Khi mực nước biển rút xuống gọi là triều rút (flowing out tide), rút đến mức thấp nhất gọi là chân triều. Đối với loại 2 con triều trong một ngày đêm, đỉnh tương đối cao gọi là đỉnh triều cao, đỉnh thấp hơn gọi là đỉnh triều thấp. Tương tư, ta có chân triều cao, chân triều thấp. Chênh lệch mực nước giữa đỉnh triều và chân triều kế tiếp gọi là biên độ triều (tidal amplitude). Khoảng cách về thời gian giữa 2 đỉnh triều (hoặc 2 chân) liền nhau gọi là chu kỳ triều (tidal cycle).

Trong tháng có 2 thời kỹ triều lớn, mỗi kỳ từ 3-5 ngày, khi đó triều lên xuống rất mạnh (lên rất cao, xuống rất thấp) gọi là kỳ triều cường và 2 thời kỳ triều bé lên xuống rất yếu, gọi là kỳ triều kém.

Phân loại thuỷ triều

1.Bán nhật triều đều: là hiện tượng trong một ngày có 2 lần triều lên và 2 lần triều xuống. Đỉnh và chân triều trong 2 lần xấp xỉ gần bằng nhau 12 giờ 24 phút. Cửa biển Thuận An (Huế) có loại thuỷ triều nầy.

2.Nhật triều đều: Là hiện tượng xãy ra trong 1 ngày mặt trăng chỉ có 1 lần triều lên và 1 lần triều xuống. Chu kỳ triều xấp xỉ bằng 24 giờ 48 phút. Vùng biển Hòn Dâu (Hải Phòng) thuộc dạng triều nầy.

3.Bán nhật triều không đều: Một ngày mặt trăng có 2 lần triều lên và 2 lần triều xuống, nhưng 2 đỉnh và 2 chân triều không bằng nhau. Biển Vũng Tàu có dạng thuỷ triều nầy.

4.Nhật triều không đều: là hiện tượng mỗi ngày mặt trăng có 1 lần triều lên và 1 lần triều xuống nhưng trong thời gian nữa tháng số ngày xuất hiện nhật triều không quá 7 ngày, các ngày còn lại xuất hiện bán nhật triều. Vùng biển Cửa Hội (Qui Nhơn) là nhật triều không đều.

Vùng cảng biển Đà Nẵng có chế độ nhật triều không đều. Số ngày xuất hiện nhật triều là 10 ngày trong nữa tháng.

Hai loại triều nầy người ta còn gọi là triều hỗn hợp (mixed tide) hay tạp triều. Vùng biển Hà Tiên mang tính chất triều hỗn hợp.

Lợi hại của thuỷ triều

•Những con nước lớn do tác động của thuỷ triều mang nước tưới cho đồng ruộng mà không tốn chi phí năng lượng. Từ đó, người ta có thể lợi dụng để làm các công trình thuỷ lợi để phục vụ cho con người như đê bao, cống dẫn nước, đặt máy bơm hút thoát...

•Đưa nguồn lợi thuỷ sản vào đồng ruộng và các công trình chăn nuôi kinh tế qui mô lớn.

•Đưa mặn xâm nhập sâu vào đất liền.

•Triều cường kết hợp với lũ làm ngập sâu đồng ruộng trong thời gian dài làm thiệt hại kinh tế.

Yếu tố đất đai

Đất là môi trường sinh sống, cung cấp chất dinh dưỡng, độ ẩm và là điểm tựa cho cây trồng đứng vững. Do đó, nó là yếu tố không thể thiếu và có vai trò rất quan trọng cho sự sinh trưởng và sản xuất cây trồng.

Đất đai là sản phẩm của quá trình phân rã dần dần từ đá mẹ ( bedrock) thành các phần tử nhỏ, mịn hơn. Sau đó nó được chuyển sang một trạng thái sinh học năng động là nơi diễn ra vô số đời sống vi sinh vật, động vật thực vật mà tổng hợp các hoạt động của chúng dẫn đến sự hình thành một phức hợp. đất cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng sống và phát triển.

Mục tiêu trong sản xuất cây trồng là cung cấp một môi trường sinh trưởng thích hợp cho cây trồng thông qua việc quản lý đúng đắn đất canh tác nhằm đạt đến sức sản xuất tối đa và bền vững trong một thời gian dài.

Để có cái nhìn khái quát về yếu tố đất đai, ta lần lượt tìm hiểu các đặc điểm có liên quan như sau:

1. Trắc diện đất (phẫu diện: profile)

Định nghĩa:

Trắc diện đất là mặt cắt từ trên mặt đất xuống sâu theo chiều trọng lực gồm có những lớp hay tầng đa dạng liên tiếp nhau:

Khi quan sát trắc diện đất người ta thấy được đặc điểm bên ngoài của loại đất đó, từ đó có thể suy ra tính chất bên trong của chúng. Do vậy, khảo sát phẫu diện đất là một khâu quan trọng không thể thiếu được trong quá trình điều tra quy hoạch đất đai.

Quan sát một phẫu diện đất cần lưu ý ba đặc trưng là: tính phân tán, màu sắc và chất lẫn vào làm biến đổi trắc diện.

. Các tầng của phẫu diện:

Một phẫu diện đất đồi núi thường có đủ các tầng sau:

•Tầng Ao: được gọi là tầng thảm mục, bao gồm các hữu cơ như cành lá rụng đã hoặc chưa phân giải. Độ dày của nó phụ thuộc vào thảm thực bì, thường biến động từ 1-3 cm.

•Tầng A: còn gọi là tầng đất mặt hay tầng mặt ( top soil) là tầng tích luỹ mùn của đất nên tập trung nhiều chất dinh dưỡng nhất đồng thời nó cũng là tầng rữa trôi. Tầng A chứa nhiều chất hữu cơ rễ cây, vi khuẩn, nấm, các động vật côn trùng nhỏ ( trùng, dế, hai đuôi). Có màu tối do tập trung chất hữu cơ. Rễ cây phát triển chủ yếu trong tầng đất nầy, nhất là những cây có bộ rễ cạn. Độ dày của tầng A cũng tuỳ thuộc vào loại thực bì và chế độ canh tác nó biến động từ .10-30 cm. Khi được cày và đưa vào trồng trọt được gọi là tầng canh tác.

•Tầng B: tầng đất dưới ( sub soil) hay còn gọi là tầng tích tụ vì tập trung các chất từ trên xuống. Ở vùng khí hậu nhiệt đới ẩm, lớp này thường chia làm 2:

(1) Tầng chuyển tiếp nằm phía trên, bị rữa trôi các muối khoáng vì tập trung ít chất hữu cơ.

(2) Tầng tịch tụ nằm phía bên dưới có sự tập trung các oxid sắt và nhôm, sét nên đất khá cứng rắn.

•Tầng C: Tầng mẫu chất ( parent material) là những sản phẩm vở vụn của đá mẹ đang phong hoá.

•Tầng D: là tầng đá mẹ ( bedrock) chưa phong hoá do điều kiện hình thành đất phức tạp, mỗi một vùng có nhiều loại đất khác nhau, nên không nhất thiết phải có đủ các tầng như trên hoặc độ dày mỏng các tầng cũng khác nhau.

Màu sắc của đất:

Màu sắc là một dấu hiệu hình thành rõ nhất giúp phân biệt các tầng đất với nhau. Màu sắc cũng phản ánh một phần tính chất và thành phần hoá học của đất.

•Màu đen hoặc xám: Do chất mùn tạo nên, càng nhiều mùn càng có màu đen.

•Màu đỏ: Chủ yếu do chứa Fe203. Nếu bị ngậm nước sắt bị chuyển hoá từ màu đỏ nhạt dần sang màu vàng.

•Máu trắng: Chủ yếu do sét kaolinit Si02 hoặc CaC03 .

•Màu nâu đỏ: Đất thoát nước tốt do oxid hoá .

•Màu xám gley: thoát nước kém do nước bị khử

•Đốm màu rỉ sắt: có những đốm phèn trong đất.

Sự biến đổi của trắc diện:

Trắc diện của đất có thể thay đổi do:

(1) Chất xâm nhập: là những chất không liên quan đến quá trình hình thành đất vì nó không phải là sản phẩm của quá trình hình thành. Thí dụ: mảnh sành, gạch ngói.

(2) Chất mới sinh: là những chất được hình thành trong quá trình hình thành của đất: Dựa vào nguồn gốc có thể phân thành 3 loại

•Nguồn gốc hoá học: như các kết von, đá ong hoá

•Nguồn gốc sinh vật; như phân giun, hang hốc động vật.

(3) Chất mat đi: là những chất mất đi do rữa trôi của nước mưa ngấm qua đất, như mất vôi silicat, mất nước và làm giảm độ phì nhiêu của đất.

(4) Chất chuyển vị trong đất: như sự di chuyển của Al, Fe chất hữu cơ từ tầng mặt xuống hoặc sự chuyển vị của muối hoà tan, vôi hay thạch cao từ tầng dưới lên theo đường mao dẫn.

2. Đặc tính vật lý của đất

Thành phần cơ giới:

Đất bao gồm 3 thành phần ( hay còn gọi là pha) rắn, lỏng hay khí. Các thành phần rắn được kết dính lại với nhau hình thành các hạt keo đất. Giữa chúng là các lỗ hổng ( còn gọi là tế khổng= pore) chứa không khí và nước.

(1) Thành phần rắn: bao gồm tất cả các vật liệu vô cơ ( khoáng, sét) và hữu cơ (chất mùn). Thành phần này chiếm 50% thể tích đất.

•Thành phần vô cơ: vật liệu vô cơ gồm các loại khoáng như Oxides/ Hydroxides ( thạch anh), khoáng sét sắt, nhôm , Silicates ( Kaolinite, Montmorillonite) Carbonate ( Calcite, Dolomite). Sulfate ( Gypsum)

•Thành phần hữu cơ: Thành phần hữu cơ trong đất có nguồn gốc từ những sinh khối (vật sống trong đất) và đựơc chia làm hai nhóm. (1) Chất hữu cơ chưa phân huỷ hoặc phân huỷ vẫn còn nhận ra nguồn gốc và ( 2) chất hữu cơ bị phân huỷ hoàn toàn. Sự phân huỷ chất hữu cơ trong đất cho sản phẩm cuối cùng là chất mùn, thường được xem là chất ổn định nhất. Mùn là một thể hữu cơ phức tạp có trọng lượng phân tử rất lớn nhưng thành phần hoá học và cấu trúc của mùn chưa được xác định một cách chính xác .

Chất hữu cơ phần lớn ở lớp đất mặt và là một thành phần cấu tạo quan trọng tuy rất biến đổi tuỳ theo loại đất. Tuỳ theo lượng chất hữu cơ trong đó, có thể chia ra ba loại:

•Đất nghèo hữu cơ:

•Trung bình: 2- 4% chất hữu cơ

•Đất giàu hữu cơ: > 4% chất hữu cơ

Các đất than bùn ở vùng U Minh có thể chứa đến 65% chất hữu cơ.

(2) Thành phần lỏng: còn gọi là dung dịch đất với sự hiện diện của các ion Na, K, Mg, Ca, Cl... Nước trong đất được xem như là vật mang các chất tan trong hệ thống đất đưa dưỡng chất lên bề mặt hấp thu của cây trồng. Thành phần nầy thường chiếm 25% thể tích.

(3) Thành phần khí: phần không khí trong đất chứa 25% thể tích bao gồm các thành phần như trong không khí, Tuy nhiên thành phần rất thay đổi có thể chứa nhiều CO2 do sự phân giải các chất hữu cơ và sự hô hấp của rễ cây phân giải .....và ít CO2. Trong các than bùn có thêm khí mêtan (CH4 ) và H2S (sulfydric).

Lương CO2 trong đất phụ thuộc vào trạng thái của đất. Đất chặt CO2 nhiều hơn đất tơi xốp. Càng xuống sâu lượng CO2 càng tăng lên. Trong đất nhiều CO2 và ít O2 thì bất lợi cho sự nẩy mầm của hạt giống, cho sự hô hấp và sinh trưởng bình thường của cây trồng và các vi sinh vật.

* Tế khổng:

Là khoảng hở giữa các hạt đất, gồm có các đại tế khổng là các khoảng trống lớn chứa không khí trong đất, chỉ chứa nước khi bị ngập hoặc sau khi mưa lớn và tiểu tế khổng là các khoảng trống nhỏ trong đất thường chứa nước cung cấp cho cây trồng và có khả năng dẫn nước từ tầng dưới lên để cung cấp cho cây trồng vào mùa khô.

Độ xốp là tổng khoảng không của tế khổng trên mỗi đơn vị thể tích đất. Độ xốp thích hợp cho hầu hết sự tăng trưởng của cây trồng là 50% tính theo thể tích đất.

Sa cấu ( soil texture).

Con được gọi là thành phần cơ giới đất hay là thành phần các vật thể rắn vô cơ. Thành phần cơ giới của một loại đất gồm 3 loại hạt: Cát, thịt và sét. Thành phần hạt xác định kích thước và số lượng các lỗ hổng giữa các hạt chứa nước và không khí.

Đất cát có tỉ lệ lỗ hổng và khoảng 25%, đất sét 60%. Trung bình đất canh tác có tỉ lệ từ 35 - 45%, đất tốt như đất nâu đỏ đạt đến 65%.

Các hạt được phân định dựa theo đường kính hạt (D) như sau:

•Cát: 0,2 mm - 0,02 mm

•Thịt: 0,02 mm - 0,002mm

•Sét:

Để xác định một loại đất cụ thể thuộc nhóm sa cấu nào; người ta sử dụng một tam giác định dạng như hình 3.6. Nói chung, có 3 loại đất chính là đất cát, đất thịt và đất sét. Sau đó, tuỳ vào thành phần tỉ lệ pha vào mà ta có đến 12 loại đất theo tam giác trên. Sau đây có thể kể vài loại cùng thành phần cơ giới của nó

1.Đất cát ( Sandy soil): chứa khoảng 85% cát

2.Đất cát pha thịt ( sandy loam): chứa 40 - 85% cát, 0 - 50% thịt, 0- 20 % sét.

3.Đất thịt ( loam) chứa 25 -32% cát, 20 - 50% thịt và 5 - 27% sét.

4.Đất thịt pha ( soil loam): chứa 0 -25% cát, 50 - 88% thịt và 27% sét.

5.Đất sét pha thịt ( Clay loam): chứa 20 - 42% cát, 18 - 25% thịt và 27 - 40 % sét, dẻo khi ướt.

6.Đất sét nặng ( clay): chứa 40% sét. Rất dẻo và dính khi ướt.

Ngoài ra sa cấu của đất còn được phân thành (a) sa cấu thô (b) sa cấu trung bình (3) sa cấu mùn.

Sa cấu đất có ý nghĩa quan trọng trong sản xuất nông nghiệp. Các đặc tính đất có liên quan đến sa cấu nhẹ có lượng cát cao, dễ cày, tốn ít năng lượng trong việc chuẩn bị đất hơn những đất có lượng sét cao. Nói chung, đất cát có ít lỗ hổng hơn nhưng các lỗ hổng lại lớn hơn đất sét, do kích thước của các hạt cát lớn hơn. Do đó, sau các cơn mưa lớn, đất sét giữ lại được nhiều hơn đất cát. Đất thịt là loại đất có đặc tính trung gian giữa hai loại đất trên.

.Cấu trúc đất ( soil structure)

Cơ cấu đất chỉ sự sắp xếp các hạt cơ giới trong đất, sự sắp xếp và kết gắn có nguồn gốc vô cơ và hữu cơ tạo ra các hạt kết của đất có hình dạng và kích cỡ lớn nhỏ khác nhau. Đất có thể có các dạng cơ cấu chính như sau:

•Không có cơ cấu: các hạt đơn rời rạc nhau như đất cát ven biển.

•Có cơ cấu như: cụm ( viên), phiến hẹp, khối. Sự sinh trưởng của cây trồng đòi hỏi đất có một cơ cấu tốt, vì nó có ảnh hưởng đến:

oViệc thấm và thoát nước

oViệc cung cấp nước cho cây trồng

oViệc hút dưỡng chất của rễ cây

oĐộ thoáng khí

oSự phát triển của rễ cây

oViệc cày bừa và chuẩn bị đất

oSự nẩy mầm và mọc của hạt giống sau khi gieo

Một loại đất có cơ cấu lý tưởng là cơ cấu viên và có nhiều lỗ hổng. Trong điều kiện nầy đất dễ canh tác(cày, bừa, chuẩn bị đất), cho phép rễ cây ăn sâu vào đất tốt hơn và thoáng khí hơn.

Để duy trì một cơ cấu đất thích hợp cho sản xuất cây trồng, cần tiến hành cày khi đất có độ ẩm thích hợp và duy trì việc thường xuyên bổ sung chất hữu cơ cho đất. ( bón phân hữu cơ, trả lại tàn dư thực vật cho đất..). Cày khi đất quá ướt sẽ làm vở cơ cấu của đất, tạo nên dạng đánh bùn. Khi đó độ thoáng khí của đất bị ảnh hưởng và rễ cây trồng sẽ thiếu oxy dễ sản sinh ra một số sản phẩm phụ trong quá trình hô hấp hiếm khí như etylalcohol (rượu ethylic) gây độc cho cây trồng.

Chất hữu cơ, thành phần bao gồm các chất lignin, cellulose, sáp, chất béo và các vật liệu chứa protein, chịu một chuỗi phản ứng sinh hoá trong đất sẽ tạo một chất dạng keo gọi là chất mùn ( humus). Chất mùn có đặc tính hấp phụ dưỡng chất và nước cao thậm chí còn hơn cả khoáng sét. Do đó, một tỉ lệ mùn thích hợp trong đất sẽ giữ cho đất có cơ cấu tốt và có độ phì cao.

Đặc tính vật lý cơ bản của đất:

(1) Tỉ trọng:

Tỉ trọng là trọng lượng đất tính bằng gram của 1 đơn vị thể tích đất (cm3), đất ở trạng thái khô kiệt và xếp khít vào nhau. ( ký hiệu là D - đơn vị g/cm3 )

(2) Dung trọng:

Dung trọng đất là trọng lượng của đơn vị thể tích đất khô kiệt ở trạng thái tự nhiên đơn vị là g/ cm3 hoặc tấn/m3. Ký hiệu là d .

(3) Độ xốp:

Độ xốp là tỉ lệ % các khe hở trong đất so với thể tích đất. Độ xốp đất được tính theo công thức

P% = ( 1- d/D) x 100. p

.3. Đặc tính hoá học của đất

Keo đất và dung tích của đất:

Nước trong đất hoà tan các muối khoáng của đất được gọi là dung dịch đất. Trong đất cát hạt keo sét có đường kính nhỏ hơn 0,002 mm( pha rắn ) và dung dịch đất ( pha lỏng) tương tác với nhau chung quanh bề mặt tiếp xúc giữa hai pha. Chính bề mặt này là nơi chủ yếu xảy ra các phản ứng hoá học trao đổi ion và là nơi cây trông hấp thu chất dinh dưỡng. Thường keo đất mang điện tích âm( -),để trung hoà lượng điện tích đó, một lượng dư thừa cation (mang điện tích +) buộc phải hiện diện chung quanh bề mặt keo đất hay nói cách khác là những cation này bị keo đất hút. Một số keo đất khác mang điện tích dương và có khả năng hút các anion (mang điện tích -).

Hiện tượng hấp phụ và trao đổi cation.

Theo trên, keo đất mang điện tích âm, do đó một số cation trong dung tích đất dễ bị keo đất mang điện âm hút dính ở phía ngoài hạt keo. Tạm thời các cation không thể tách khỏi bề mặt keo đất được nếu như không có chất nào để thay thế vì cần phải đảm bảo tính trung hoà về điện tích của vật thể trong tự nhiên. Hiện tượng này gọi là sự hấp phụ ion của keo đất.

Như vậy, giữa các ion trong dung tích đất và các ion bị hấp phụ trên bề mặt keo đất có một thế cân bằng. Rễ cây trồng muốn lấy các cation cần thiết phải phóng thích ra ion H+ để đổi lấy cation trên bề mặt keo đất. Trong các trường hợp như trời mưa, bón phân vào đất... làm cho thành phần và nồng độ cation trong dung dịch đất thay đổi thì thế cân bằng này sẽ bị phá vỡ, các cation trên bề mặt keo đất sẽ hoán chuyễn với các cation trong dung dịch đất. Đây là hiện tượng trao đổi cation.

Nhờ có hiện tượng hấp phụ ion mà đất giữ được các dưỡng chất tránh được hiện tượng mất dưỡng chất do rữa trôi hoặc trực dị. Ngoài ra, các ion được thải ra cũng được đất giữ lại không thải vào nước ngầm. Tuy nhiên việc hấp phụ quá nhiều cation vào keo đất sẽ ảnh hưởng bất lợi đến sự tồn tại của vi sinh vật đất.

Nhờ hiện tượng trao đổi ion mà các cation đang bị hấp phụ trên bề mặt keo đất chuyển vào dung dịch đất cho cây trồng sử dụng ( Như NH4+, K+, Ca2+).

Khả năng trao đổi cation( Cation exchange capacity - CEC)

Tổng số cation trao đổi trong một đơn vị trọng lượng đất được gọi là khả năng trao đổi cation của đất (CEC). Đơn vị tính: meq/ 100g đất. Tuy nhiên không phải toàn bộ ion hấp phụ bề mặt keo đất đều được trao đổi. Khả năng trao đổi cation có liên quan đến diện tích và điện tích bề mặt của keo đất.

Cách tính milliequivalent cho 100g đất như sau

Vậy, 1 meq của H+ = 0,001 x 1/1 = 0,001 g hay 1 mg

Ca++ = 0,001 x 40 / 2 = 0,020 g hay 20 mg

Mg++ = 0,001 x 24 / 2 = 0,012 g hay 12 mg

Như vậy, CEC diễn tả tổng số các cation mà một loại đất có thể hấp thu và trao đổi với cây trồng, Một loại đất giàu sét và chất hữu cơ sẽ có CEC cao hay nói cách khác là đất giàu dinh dưỡng, có độ phì tiềm năng cao. (Bảng 3.5). Nguyên nhân là do các loại đất giàu sét và chất hữu cơ, nhiều hạt keo sét có diện tích bề mặt lớn nên khả năng hấp phụ các cation lớn hơn đất khác

Trong số các cation, ion H+ được đặc biệt chú ý vì đó là nguồn gốc gây cho đất chua ( làm pH giảm). Ion H+ trong đất được tạo thành từ các nguồn sau đây.

•Do cây hút chất dinh dưỡng từ đất. Trong đó chủ yếm là các cation kiềm và kiềm thổ như K+, NH4+, Ca2+, Mg2+ đồng thời trao đổi và thải vào đất một lượng H+ tương ứng gây chua đất.

•Sự phân giải các acid hữu cơ trong điều kiện yếm khí tạo ra các sản phẩm trung gian như H2S, tích luỹ một lượng H+ đáng kể gây chua cho đất

•Do bón các loại phân chua và sinh lý chua. Các loại phân sinh lý chua như K2SO4, KCl, NH4Cl, (NH4)2SO4, trong thành phần có chứa các gốc axit khi bón vào đất chúng phân ly trong dung dịch. Cation kiềm được cây hút hay keo đất hấp thu. Gốc acid còn lại sẽ gây chua cho đất.

Độ chua của đất ( pH đất):

Độ chua của đất là do nồng độ ion H+ trong dung dịch đất và được thể hiện qua trị số pH của đất.

pH = - log [ H+ ]

[H+ ] là nồng độ tính bằng gram của ion H+ trong 1 lít dung dịch. Nước nguyên chất có nồng độ ion H+ trong 1 lít nước là: 0,0000001 = 10-7 nên pH của nước nguyên chất là pH = - log 10-7 = log 1/10-7 =7.

Trong đất nếu pH= 7, đó là đất trung tính; khi pH >7 đất có tính kiềm; pH

Vì do giá trị pH dựa trên thang logarithm nên pH = 4 sẽ chua hơn 10 lần so với pH = 5 ( hay nồng độ ion H+ lớn hơn 10 lần.

Đa số các loại đất có ý nghĩa quan trong đến sản xuất nông nghiệp có giá trị pH trong khoảng từ 5 - 9. Đất ở các vùng có lượng mưa cao và pha rừng mạnh nói chung đều chua do các cation như Ca2+¬, Mg2+¬¬... đã bị rửa trôi và có sự tập trung ion H+ trong các keo sét. pH của đất không phải là một giá trị cố định, nó có thể thay đổi theo thời gian.

Ngoài ra độ pH còn xác định độ hữu dụng của các chất dinh dưỡng cho cây. Ở pH thấp có ảnh hưởng xấu đến sự hữu dụng của N, K, Ca, Mg. Tuy nhiên sự hữu dụng của Fe, Mn, Bo, Cu, Zn lại tốt hơn ở điều kiện pH thấp. Độ chua nhiều có thể có hậu quả là gây độc sắt và nhôm.

Độ pH đất cũng được dùng như một chỉ thị cho sự xuất hiện các vấn đề của đất như sau.

•pH

•pH > 7,5 xuất hiện dấu hiệu thiếu Zn, Cu và Fe.

•pH > 8,0 có sự tạo thành các Calcium phosphate mà cây không hấp thu được.

Có thể giải quyết tình trạng pH thấp bằng biện pháp bón vôi. Bột đá vôi là một trong những nguồn vật liệu sẵn sàng ở Việt Nam. Nguyên lý của biện pháp bón vôi là khi các cation Ca++ ( hay cation Mg++ nếu sử dụng đá vôi dolomite) hiện diện ở số lượng lớn, sẽ thay thế các ion H+ đã được hấp thu trong các phiến sét. Ion H+ được phóng thích sẽ tác động với ion OH- để tạo thành nước. Phương trình phản ứng như sau:

CaO + H2O ------> Ca(OH)2 ------> Ca++ + 2OH-

Ca++ thay thế 2H+ trong keo sét.

2H+ (được thay ra) + 2OH- ------->2H2O

Tính đệm của đất.

Tính đệm là tính chống lại của đất đối với sự thay đổi của pH. Đất có tính đệm mạnh thì độ phì nhiêu cao. Chất hữu cơ bón nhiều vào đất sẽ làm gia tăng tính đệm và gián tiếp làm gia tăng độ phì. Đất bình thường pH sẽ không thay đổi một cách đáng kể mặc dù có sự thay đổi về lượng acid và bazơ hoặc sự hoá loãng (do nước). Điều này có ý nghĩa rất quan trọng cho sự hoạt động của vi sinh vật và cả thực vật bậc cao.

4. Thành phần sinh vật học:

Trong đất hiện diện nhiều vi sinh vật có ích hoặc có hại cho sản xuất nông nghiệp. Các động vật như chuột, trùng đất, các loại côn trùng, mối, động vật nhiều chân như rết, cuốn chiếu, tuyến trùng, sên, ốc v.v... trong quá trình sống, chúng góp phần di chuyển các tàn dư thực vật từ nơi này đi nơi khác, trộn lẫn chúng với đất như trùn đất, các động vật đào bới. Hoặc có thể cắt những cây gỗ khô mục như ở loài mối, hay cắt nhỏ lá cây như ở các lớp côn trùng đơn giản.

Một số vi sinh vật như Actinmyces, tảo vi khuẩn và nấm cũng hiện diện trong đất. Các hoạt động của vi sinh vật nầy có ý nghĩa quan trọng trong việc cải thiện cơ cấu đất, độ thoáng khí, độ thấm rút nước và làm cho các nguyên tố dinh dưỡng trở nên hữu dụng cho cây trồng. Mặc dù các vi sinh vật cũng yêu cầu dưỡng chất và oxigen cho quá trình biến dưỡng của nó, nên có cạnh tranh với cây trồng như lợi ích do chúng mang lại lớn hơn nhiều. Các vi sinh vật đất có vai trò quan trọng trong các quá trình như sau:

* Phân huỷ chất hữu cơ (sự mùn hoá): chúng phân huỷ và tiêu hoá các tàn dư thực vật và các chất hữu cơ khác qua các hoạt động hoá học với sự trợ giúp của các enzyme.

* Khoáng hoá các chất hữu cơ (sự khoáng hoá): qua quá trình nầy các nguyên tố dinh dưỡng nằm trong cấu trúc sinh hoá của các chất hữu cơ bị phân giải và chuyển sang dạng hữu dụng mà cây trồng có thể hấp thu được. Thí dụ :

Do đó phải tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển như bón vôi để làm tăng pH thoát thuỷ cho đất thoáng khí...Ở đất phèn, pH thấp hơn thường bị ngập nước nên vi sinh vật kém phát triển tuy lượng chất hữu cơ nhiều, nhưng cây trồng vẫn bị thiếu N do không ở dạng cây có thể hấp thu được.

* Cố định đạm (tiến hành chuyển hoá nitrogen trong khí quyển thành dạng cây có thể hấp thu ). Vi khuẩn cố định đạm Rhizobium là một thí dụ, chúng sống trong nốt sần rễ cây họ đậu có khả năng hút và chuyển hoá N tự nhiên trong không khí thành N cung cấp cho cây trồng, sau khi cây chết và bị phân giải sẽ cung cấp và làm gia tăng hàm lượng N trong đất vi khuẩn nốt sần trong cây họ đậu có thể cố định được từ 55 - 144kg N/ha/v

Hỗ trợ cho sự hữu dụng và hấp thu phosphor (lân) và các dưỡng chất khác ( N, Zn).

Một loại nấm tên Mycorrhiza có thể thâm nhập vào mô vỏ của rễ cây sử dụng các loại thức ăn do rễ tạo ra nhưng đồng thời cũng tạo ra một mạng lưới sợi nấm kết dính với keo đất bao quanh rễ, các nguyên tố dinh dưỡng như phosphor bám lên màng này ở dạng hữu dụng và rễ cây có thể hấp thu dễ dàng.

Ngoài ra có sự hiện diện của một số vi sinh vật gây hại như các tác nhân gây bệnh truyền lan qua đất.