CHƯƠNG I: KHÁI NIỆM TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG ĐẤT

1. CHƯƠNG I: KHÁI NIỆM TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG ĐẤT

2. NHỮNG KHÁI NIỆM CHUNG

3. NHỮNG NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG ĐẤT - Đất là gì? - Hình thành như thế nào?

4. Theo quan điểm sinh thái học thì “đất là một cơ thể sống” (Winkler, 1968) vì nó tuân thủ những quy luật sống: phát sinh, phát triển, thóai hóa và già cỗi.

5. “Đất là lớp tơi xốp trên bề mặt lục địa có khả năng cho thu hoạch thực vật, đặc trưng cơ bản là độ phì” (R.William)

6. Vào1897, nhà thổ nhưỡng học người Nga Docutraep: “ Đất là một vật thể tự nhiên, cấu tạo độc lập, lâu đời do kết quả của quá trình hoạt động tổng hợp của 5 yếu tố hình thành đất  gồm có : đá địa hình, khí hậu, nước, sinh vật  và thời gian “.

7. Sau này các nhà nghiên cứu bổ sung thêm yếu tố con người. Thành phần cấu tạo của đất gồm: các hạt khoáng 40%, hợp chất humic 5%, không khí 20% và nước 35%

8. QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH ĐẤT • Đất = f (đá mẹ, khí hậu, địa hình, sinh vật, thời gian)

9. Đất được hình thành từ “đá mẹ”, dưới các điều kiện nhiệt độ, áp suất nhất định, các thông số về khí hậu, thời tiết, sự tham gia của các yếu tố sinh vật và con người … quá trình phong hóa vật lý, hoá học và sinh học.

10. Đá mẹ thông qua sự phong hoá vật lý, hoá học và sinh học, cùng với sự thay đổi đột ngột của khí hậu… Các lớp đá có cấu trúc từ những khoáng vật khác nhau, cùng với những tác nhân có trong nước mưa (H2SO4, NHO3 …) đã làm vỡ tan nhanh chóng, tạo thành các mảnh vụn.

11. Quá trình đó diễn ra liên tục để cho ra sản phẩm là những “mẫu chất”. Từ các mẫu chất, đất được hình thành nhờ có sự tham gia của các thành phần hữu cơ do sinh vật để lại. Như vậy, đất được hình thành từ khi xuất hiện sự sống trên trái đất.

12. Các yếu tố hình thành và phát triển của đất • Xét theo quan điểm vĩ mô thì có 2 yếu tố chính liên quan đến quá trình thành tạo đất là: yếu tố vô sinh (đá mẹ, chế độ nước, khí hậu, địa hình …) và yếu tố hữu sinh (thực vật, động vật, vi sinh vật …). Ngoài 2 yếu tố trên, con người và các hoạt động của con người cũng góp phần không nhỏ đến sự hình thành và phát triển của đất.

13. Yếu tố vô sinh • Đá mẹ • Yếu tố khí hậu

14. a, Đá mẹ: Đá mẹ có ảnh hưởng rõ rệt đến sự thành tạo đất do ảnh hưởng đến lý tính, hoá tính của đất. Ví dụ: • Đá acid (tỷ lệ SiO2 = 65 – 75 %) khi phong hoá cho ra lớp đất mỏng, chua, nhiều cát, ít sét, nghèo chất kiềm và kiềm thổ.

15. Đá bazơ và siêu bazơ (tỷ lệ SiO2 = 40%) khi phong hoá cho ra tầng đất dày, pH trung tính hay kiềm, nhiều kiềm và kiềm thổ, sét cao, ít cát, cấu trúc đất thoáng, xốp… • Riêng đối với vùng đất phù sa thì vai trò của đá mẹ không được thể hiện một cách rõ rệt mà phụ thuộc vào sự hình thành các bồi tích phù sa.

16. b, Yếu tố khí hậu: Các thông số khí hậu như mưa, gió, nhiệt độ, biến thiên nhiệt độ (theo ngày, đêm, theo mùa) có tác dụng mạnh mẽ đến sự hình thành đất. • Ở mỗi đới khí hậu hình thành nên một kiểu đất khác nhau. Ở Việt Nam, vùng núi Bắc bộ (bao gồm toàn bộ vùng đồi núi phía Bắc và Tây Bắc) là cửa ngõ đón gió mùa Đông bắc nên có nền nhiệt về mùa đông thấp nhất so với toàn quốc (nhiệt độ thấp hơn 200C kéo dài hơn 4 tháng)

17. Lượng mưa hàng năm không đều, nơi thì mưa nhiều (Bắc Quang, Sa Pa, Tiên Yên, Móng Cái); nơi thì mưa ít (Lạng Sơn, Sông Mã, Yên Châu) nên có quá trình phong hoá kém, sản phẩm phong hoá nghèo nàn.

18. c, Yếu tố thuỷ văn và môi trường nước: • Đất và nguồn nước là 2 yếu tố chính yếu của môi trường có mối quan hệ chặt chẽ “không thể tách rời được”, trong đất có sự tồn tại của nước và trong nước cũng có đất. • Nước và đất có quan hệ hữu cơ với nhau, tương tác với nhau để hình thành những kiểu đất khác nhau.

19. Trong quá trình hình thành đất, nước đóng vai trò là “vật mang” và là nơi hoà tan các vật liệu cấu tạo nên đất. Chế độ nước có ảnh hưởng không nhỏ đến sự thành tạo đất và tính chất môi trường sinh thái vùng đó. • Vùng khô hạn thì đất sẽ trơ sỏi đá, vùng ngập úng thì đất sẽ yếm khí, vùng nhiễm phèn thì đất sẽ bị phèn hoá, vùng bị ảnh hưởng mặn thì đất sẽ bị nhiễm mặn (nhiều muối NaCl), vùng nước ngập dầu thì môi trường đất sẽ bị nhiễm dầu, nước bị nhiễm vi sinh thì môi trường đất cũng bị nhiễm vi sinh…

20. Lưu lượng nước và tốc độ dòng chảy sẽ gây xói mòn nơi này và bồi tích nơi khác, tạo nên những dạng đất đai khác nhau. • Nhìn chung ở vùng nhiệt đới mưa nhiều thì đất đai trở nên chua do bị rửa trôi các ion kiềm và kiềm thổ. Nước và nhiệt độ còn có quan hệ mật thiết với nhau, tác động lên quá trình phong hoá khoáng vật,

21. ví dụ: 2FeS2 + 7O2 + 2H2O -> 2FeSO4 + 2H2SO4 12FeSO4 + 7O2 + 6H2O -> 4Fe2(SO4)3 + 4Fe(OH)3 2Fe(SO4)3 + 9H2O -> 2Fe2O3.3H2O + 6H2SO4 • Các phản ứng trên đều có sự tham gia của nước để tạo nên một loại đất chua, giàu H2SO4, thường xuất hiện trong quá trình tạo thành môi trường sinh thái đất phèn. Ngoài ra, quá trình rửa trôi và tích tụ ở những vùng khí hậu nhiệt đới cũng sẽ tạo ra đất feralite và đất laterite.

22. Như vậy, quá trình thành tạo tài nguyên đất đai có sự đóng góp đáng kể của yếu tố nước. Trong đó, đáng chú ý nhất vẫn là nước ngầm, nước ngầm ảnh hưởng đến chiều hướng hoạt hoá của môi trường sinh thái đất và quyết định lên tính chất đất đai.

23. d, Yếu tố địa hình, địa mạo: Yếu tố địa hình, địa mạo có vai trò quan trọng trong việc hình thành tài nguyên đất. Biểu hiện: • Độ cao: theo quy luật phi nhiệt đới (quy luật độ cao) thì càng lên cao, khí hậu càng trở nên lạnh hơn, quá trình phòng hoá đá mẹ để tạo ra đất đai sẽ khác hẳn ở nơi thấp.

24. Ví dụ: ở độ cao dưới 1800m, quá trình hình thành đất theo kiểu feralite; từ 1800m – 2300m, đất sẽ hình thành theo kiểu mùn alite. • Ngoài ra xét theo phương kinh tuyến (theo quy luật địa đới) thì càng đi về phía hai cực, khí hậu càng trở nên lạnh hơn, do đó quá trình hình thành đất đai cũng như các dạng tài nguyên khác sẽ phân hoá tương tự như theo đai độ cao (nếu không xét đến vấn đề thuỷ chế).

25. Độ dốc: Thực tế cho thấy, nếu độ dốc càng tăng thì khả năng xói mòn càng lớn và các tài nguyên đất cũng được hình thành theo kiểu độ dốc tương ứng. Nếu ở nơi thấp trũng, khả năng bồi tích lớn, thì đất được hình thành rất phức tạp cả về hình thái phẫu diện lẫn tính chất đất.

26. Càng lên cao, chế độ nhiệt mưa, gió khác nhau sẽ tạo ra các đới khí hậu khác nhau. Vì vậy, nó sẽ tạo ra các dạng đất đai khác nhau. • Ví dụ: Trường Sơn Bắc được cấu tạo chủ yếu từ cát kết và đá vôi; trong khi đó, Trường Sơn Tây có độ dốc vừa phải, hình thành nhiều sông và chảy qua độ dài vài km lại hạ thấp mực nước xuống đến gần mực nước cơ sở, cho nên vách thung lũng càng dựng đứng, xâm thực càng mãnh liệt hơn.

27. e, Yếu tố sự cố môi trường (the role of environmental risk): • Các sự cố môi trường như: vận động địa chất, phun trào của núi lửa, trượt lở đất đai, quá trình biển tiến, biển thoái, lốc, bão, động đất, ngập lụt… đều trực tiếp hoặc gián tiếp ảnh hưởng không nhỏ lên quá trình thành tạo tài nguyên môi trường đất và quá trình thành tạo môi trường đất.

28. Bởi vì, mỗi sự cố môi trường đất sẽ làm biến đổi một hay vài nhân tố (nước, không khí, khí hậu, sinh vật…) sẽ làm cho quá trình thành tạo đất đai bị biến dạng hay thậm chí ngược hẳn với quá trình vốn có của nó. Do đó, sự cố môi trường sẽ làm cho đất đai hình thành khác hẳn với xu thế đang diễn tiến hoặc khác hoàn toàn so với trạng thái ban đầu.

29. Yếu tố hữu sinh • Các nhà khoa học đều thống nhất yếu tố sinh học là quan trọng nhất trong sự thành tạo tài nguyên đất. Hay nói cách khác, yếu tố sinh học là tác nhân chủ đạo trong diễn thế đất đai. Yếu tố sinh học có thể phân thành 3 nhóm chính: động vật, thực vật và vi sinh vật.

30. a, Động vật: • Trong môi trường sinh thái đất có rất nhiều loại động vật sinh sống như: các loài nguyên sinh động vật, côn trùng, động vật có xương sống và một số loài chim làm tổ trong đất.

31. Vai trò của động vật đối với sự thành tạo đất đai được xác định: • Ăn các tạp chất hữu cơ tàn tích trong đất và trên mặt đất: thông qua quá trình tiêu hoá, các chất hữu cơ đơn giản (gần với các hợp chất mùn) được thải ra ngoài môi trường đất để cùng làm giàu dinh dưỡng cho đất

32. Quá trình hoạt động sống của động vật: xây tổ, đào hang (ngoại trừ tổ mối làm cho đất kết vón) làm tăng kết cấu của đất, tăng độ thoáng khí và giữ ẩm cho đất. • Trong các loài động vật sống trong đất thì giun đất được xem là động vật tiên phong, bởi vì hoạt động sống của chúng cùng với số lượng của chúng (1ha có tới 2 500 000 con giun – theo Recssell) đã làm cho “đất được vun xới mãi mãi”. Do đó, người ta thường ví “con giun là lưỡi cày muôn thuở cho nhà nông”.

33. b, Thực vật: • Trong khi nghiên cứu về vai trò của thực vật đối với sự thành tạo tài nguyên đất, chúng ta chia thực vật làm 2 loại đó là: thực vật có diệp lục và thực vật không có diệp lục. Mỗi loài đều có vai trò nhất định.

34. Thực vật có diệp lục (thực vật có màu xanh): nhờ vào khả năng quang hợp của nó mà tạo ra “năng suất chất xanh” rất lớn. Ví dụ: các nghiên cứu trước đây đều cho rằng trong rừng nhiệt đới, xác bã, tàn tích thực vật trên cạn, thực vật vùng ngập mặn khác với thực vật vùng sinh thái ngọt và khác với vùng nhiễm phèn… Khi chết đi, mỗi loài thực vật sẽ để lại cho môi trường đất ở vùng đó những sản phẩm hữu cơ đặc thù.

35. Ví dụ: ở đai cao, rừng để lại nhiều thảm mục và tạo ra “mùn thô trên núi”; còn ở hệ sinh thái rừng ngập mặn do quá trình sống thực vật đã sử dụng rất nhiều muối FeSO4, nên khi chết đi sản phẩm để lại giàu lưu huỳnh. Nhìn chung thực vật đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc tạo ra hàm lượng và chất lượng mùn trên tầng đất mặt.

36. Trong số thực vật có diệp lục tố thì trước tiên phải kể đến vai trò của tảo, số lượng của chúng có thể đạt đến hàng ngàn cá thể trong 1g đất. Trong những loại môi trường đất khác nhau thì số lượng tảo sẽ khác nhau, nhưng khả năng của chúng đạt 7 – 500kg tảo/ha. Trong môi trường rừng thì tảo xanh chiếm ưu thế, ở đồng cỏ là tảo xanh lá cây, còn ở đất bạc màu, đất nhiệt đới thì khuê tảo lại chiếm ưu thế.

37. Thực vật không diệp lục (thực vật không màu xanh): thực vật không màu xanh có vai trò không lớn bằng thực vật màu xanh nhưng nó cũng có đóng góp đáng kể cho việc hình thành nên tài nguyên môi trường đất. • Thực vật này sống trong lòng đất hoặc tồn tại ở dạng đơn bào tử. Khối lượng từng cá thể không đáng kể, nhưng có rất nhiều cá thể cùng tồn tại nên nó có tác động đáng kể đến thành phần hữu cơ của môi trường đất.

38. Địa y là thực vật tiên phong trong sự phong hoá đá mẹ tạo thành đất, địa y nhận nước và cacbon từ không khí và các nguyên tố khoáng trong sự phá huỷ đá để tiết ra các chất tiếp tục phá huỷ đá làm cho sự phong hoá luôn tiếp diễn.

39. c, Vi sinh vật: • Trong môi trường sinh thái đất có sự tồn tại của những vi khuẩn (yếm khí, háo khí, nửa yếm khí, nửa hảo khí), xạ khuẩn, các hạt nấm. Tổng trọng lượng của vi sinh vật trong tầng đất mặt có thể lên tới vài tấn/ha. • Trung bình trong 1g đất có tới hàng trăm triệu đến hàng tỷ con. Trong thành phần của vi sinh vật thì có các dạng chấm khuẩn, gậy không bào tử (trực khuẩn) dạng phẩy, dạng xoắn, vi khuẩn sắt dạng chỉ, vi khuẩn nốt sần...

40. Vai trò vi sinh vật trong đất được đặc trưng trên 3 phương diện: • Phân giải chất hữu cơ: Các xác bã động, thực vật đã được các loại vi sinh vật trong đất phân giải thành các chất hữu cơ đơn giản hơn hoặc thành các khoáng, quá trình này được gọi là sự khoáng hoá (quá trình khoáng hoá). Chính nhờ quá trình khoáng hoá mà các tàn tích động, thực vật được tiêu biến đi về khối lượng, thể tích và đất cũng như cây xanh có thêm khoáng dưỡng chất.

41. Tổng hợp chất hữu cơ: Trong môi trường đất không chỉ có sự phân giải chất hữu cơ mà còn có một quá trình khác là tổng hợp chất hữu cơ trung gian thành hợp chất phức tạp hơn gọi là mùn, quá trình này gọi là mùn hoá. • Mùn hoá giúp cho môi trường sinh thái đất tích luỹ được chất hữu cơ, làm giàu chất dinh dưỡng và tăng khả năng hấp thụ của cây trồng. Nhờ có quá trình này mà đất đai mới được hình thành theo hướng “sinh thái”.

42. Cố định đạm khí trời: Trong đất còn có một số loại vi sinh vật trong đó có “vi khuẩn cố định đạm khí trời”. Loại vi sinh vật này có khả năng cố định N từ khí trời thông qua “nốt sần” của rễ cây (chủ yếu là rễ cây họ đậu). • Như ta đã biết, vai trò của N là vô cùng quan trọng đối với đất vì không có nó thì “chất sống” sẽ không tồn tại. Do vậy, có thể nói vai trò của vi khuẩn “nốt sần” là rất quan trọng đối với sự sống trên trái đất.

43. d, Vai trò của con người (human dimension): • Con người đã gây nên hai tác động đối với sự hình thành đất đai, đó là tác động tích cực và tác động tiêu cực.

44. Tác động tích cực : Với kinh nghiệm, sự hiểu biết và các tiến bộ trong khoa học kỹ thuật, con người hoàn toàn có thể làm cho môi trường đất phát triển theo chiều hướng tốt hơn. Các kỹ thuật giữ ẩm, tưới cây, thuỷ nông, xả phèn, chống hạn, rửa mặn, tiêu úng, bón vôi, bón phân đúng quy cách, cày ải, xới đất, làm ruộng bậc thang, nuôi thêm giun đất... • Con người hoàn toàn làm cho đất thoáng khí, điều chỉnh các phản ứng của đất với môi trường, làm tăng tính đệm của môi trường sinh thái đất...

45. Những việc làm đó đã giúp cho hoạt tính bản chất của cơ thể sống đất được duy trì và phát triển. Xét về mặt môi trường học, loại đất có độ phì cao khi môi trường đất đó hoạt động như một cơ thể sống, do đó sự điều tiết của con người đến tài nguyên đất là vô cùng quan trọng.

46. Tác động tiêu cực : Một khi con người khai thác đến kiệt quệ tài nguyên đất (phát quang rừng để canh tác, sử dụng phân bón và thuốc trừ sâu một cách tuỳ tiện,...) dẫn đến mạch nước ngầm tụt sâu xuống, xói mòn và hoang hoá đất đai gia tăng, sa mạc hoá, đá ong hoá, phèn hoá... xảy ra làm cho đất xấu đi, các hoạt động sống trong đất bị giảm sút đáng kể, thậm chí đất trở thành « đất chết »

47. Phân loại đất • Phân loại đất là dựa vào nguồn gốc phát sinh và các tính chất quan trọng để tập hợp, sắp xếp, hệ thống háo và đặt tên đất theo những thứ bậc nhất định như bộ, nhóm, chủng, biến chủng... Để phục vụ cho công tác nghiên cứu, quản lý, quy hoạch và sử dụng đất.

48. Nhiệm vụ phân loại đất: mỗi quốc gia đều nghiên cứu và xây dựng hệ thống phân loại đất quốc gia của mình. Bảng phân loại phải hiện đại, phù hợp với đặc điểm của đất nước và hòa nhập với quốc tế.

49. Phân loại đất theo Liên Xô cũ • Hệ thống này nhấn mạnh nguồn gốc phát sinh của đất, nghĩa là đánh giá tính chất của đất và các quá trình hình thành đất có liên quan đến các yếu tố hình thành đất. Hệ thống này phân thành 8 cấp: • Lớp • Lớp phụ • Loại • Loại phụ • Thuộc • Chủng • Biến chủng • Bậc

50. Do sử dụng các yếu tố phát sinh trong phân loại nên dễ dàng xác định một cấp phân loại đất nào đó gắn liền với yếu tố khí hậu, sinh vật cũng như yếu tố khác. Vì vậy dễ dàng áp dụng khá chính xác đối với đất tự nhiện.