ĐẤT KIỀM: ĐẶC ĐIỂM, THÀNH PHẦN VÀ HIỆU CHỈNH - MÔI TRƯỜNG - 2026

Các loại đất kiềm là loại đất có độ pH cao (lớn hơn 8,5). Độ pH là thước đo mức độ axit hoặc kiềm của dung dịch nước và giá trị của nó cho biết nồng độ của ion H ⁺ có mặt.

Độ pH của đất là một trong những chỉ số quan trọng nhất trong phân tích đất, vì nó ảnh hưởng quyết định đến các quá trình sinh học xảy ra trong nền này, bao gồm cả sự phát triển của thực vật.

Hình 1. Đất kiềm có hàm lượng đất sét cao, gây giãn nở và co lại. Nguồn: flickr.com/photos/eddgarreve

Các giá trị pH quá chua hoặc cơ bản tạo ra các điều kiện bất lợi cho sự phát triển của tất cả các dạng sống trong đất (thực vật và động vật).

Về mặt toán học, độ pH được biểu thị bằng:

pH = -log

ở đâu là nồng độ mol của ion H ⁺ hoặc ion hydro.

Việc sử dụng độ pH là rất thực tế, vì nó tránh được việc xử lý các số liệu dài. Trong các dung dịch nước, thang pH thay đổi trong khoảng từ 0 đến 14. Các dung dịch có tính axit, trong đó nồng độ của ion H ⁺ cao và lớn hơn nồng độ của ion OH ^- (oxyhydrile), có pH thấp hơn 7. Trong dung dịch kiềm, Nồng độ ion OH ^- chiếm ưu thế, pH có giá trị lớn hơn 7.

Nước tinh khiết ở 25 ^o C, có nồng độ ion H ⁺ bằng nồng độ của ion OH ^- và do đó pH của nó bằng 7. Giá trị pH này được coi là trung tính.

Hình 2. Hoa của cây cẩm tú cầu (Hydrangea macrophylla) có màu xanh lam nếu đất nơi nó mọc có pH axit và màu hồng nếu đất kiềm. Nguồn: Raul654

Đặc điểm chung của đất kiềm

Trong số các đặc điểm của đất kiềm có thể kể đến:

Kết cấu

Đây là loại đất có cấu trúc rất kém và độ ổn định rất thấp, không màu mỡ và là vấn đề khó khăn cho nông nghiệp. Chúng có một bề mặt đặc trưng.

Chúng thường xuất hiện một lớp vôi cứng và rắn chắc, sâu từ 0,5 đến 1 mét và nhiều dạng chất khác nhau ở dạng lớp vỏ và dạng dẹt.

Điều này dẫn đến sức đề kháng cơ học cao đối với sự xâm nhập của rễ cây, và các vấn đề về giảm thông khí và thiếu oxy (nồng độ oxy sẵn có thấp).

Thành phần

Chúng có sự hiện diện chủ yếu của natri cacbonat Na ₂ CO ₃ . Chúng là loại đất pha sét, nơi mà sự hiện diện phần lớn của đất sét làm cho đất nở ra do trương nở khi có nước.

Một số ion có mặt quá mức sẽ gây độc cho cây trồng.

Giữ nước

Chúng có khả năng thu thập và lưu trữ nước kém.

Chúng có khả năng thấm và thấm thấp nên thoát nước kém. Điều này dẫn đến nước mưa hoặc nước tưới bị giữ lại trên bề mặt, cũng tạo ra khả năng hòa tan thấp và tính di động của các chất dinh dưỡng khan hiếm sẵn có, dẫn đến sự thiếu hụt chất dinh dưỡng.

Vị trí

Chúng thường nằm ở các vùng bán khô hạn và khô hạn, nơi lượng mưa khan hiếm và các cation kiềm không bị rửa trôi khỏi đất.

Thành phần hóa học và mối tương quan với sự phát triển của thực vật

Là loại đất pha sét với thành phần chủ yếu là đất sét, chúng có tập hợp các silicat nhôm ngậm nước có thể có nhiều màu sắc khác nhau (đỏ, cam, trắng), do sự hiện diện của các tạp chất cụ thể.

Nồng độ quá mức của các ion nhôm sẽ gây độc cho thực vật (phytotoxic), và do đó là một vấn đề đối với cây trồng.

Điều kiện kiềm của đất tạo ra một thành phần hóa học đặc trưng với các yếu tố như:

Độ mặn cao hoặc nồng độ quá cao của các muối hòa tan trong nước

Điều kiện này làm giảm sự thoát hơi nước của cây và sự hấp thụ nước của rễ do áp suất thẩm thấu mà nó tạo ra.

Độ ẩm hoặc ion natri dư thừa (Na

Độ chua cao làm giảm tính dẫn thủy lực của đất, giảm khả năng chứa nước và vận chuyển oxy và chất dinh dưỡng.

Nồng độ cao của boron hòa tan

Boron gây độc cho cây trồng (độc tố thực vật).

Giới hạn chất dinh dưỡng

Giá trị pH cao liên quan đến đất kiềm, với nồng độ chủ yếu của ion OH ^- , hạn chế sự sẵn có của các chất dinh dưỡng thực vật.

Ion bicacbonat (HCO

Bicarbonate cũng là chất độc thực vật, vì nó ức chế sự phát triển của rễ và hô hấp của cây.

Sự hiện diện của ion nhôm (Al

Nhôm là một kim loại gây độc thực vật khác có tác dụng tương tự như sự hiện diện quá nhiều của bicarbonat.

Các ion độc tố thực vật khác

Nhìn chung, đất kiềm có nồng độ độc tố thực vật của các ion clorua (Cl ^- ), natri (Na ⁺ ), bo (B ³⁺ ), bicacbonat (HCO ₃ ^- ) và nhôm (Al ³⁺ ).

Chất dinh dưỡng

Đất kiềm cũng làm giảm khả năng hòa tan của các chất dinh dưỡng thực vật, đặc biệt là các chất dinh dưỡng đa lượng như phốt pho (P), nitơ (N), lưu huỳnh (S) và kali (K) và các vi chất dinh dưỡng như kẽm (Zn), đồng (Cu), mangan ( Mn) và molipđen (Mo).

Điều chỉnh đất kiềm

Việc sản xuất cây rau trong môi trường khô hạn và bán khô hạn bị hạn chế bởi những hạn chế do lượng mưa thấp và thay đổi, sự vô sinh hiện có và những hạn chế lý hóa của đất kiềm.

Ngày càng có nhiều quan tâm đến việc kết hợp đất kiềm vào sản xuất nông nghiệp thông qua việc thực hiện các phương pháp để điều chỉnh và cải thiện điều kiện của chúng.

Các chiến lược cải thiện đất kiềm

Việc quản lý đất kiềm bao gồm ba chiến lược chính để tăng năng suất của chúng:

• Các chiến lược để giảm thiểu các hạn chế của lớp sâu hoặc lớp đất dưới của đất kiềm.
• Chiến lược tăng khả năng chống chịu của cây trồng đối với những hạn chế của đất kiềm.
• Các chiến lược để tránh vấn đề thông qua các giải pháp kỹ thuật nông học thích hợp.

Thực hành điều chỉnh đất kiềm

-Điều chỉnh độ mặn thoáng qua

Để cải thiện tình trạng mặn nhất thời (độ mặn không liên quan đến nước ngầm dâng), phương pháp thực tế duy nhất là duy trì dòng nước chảy vào trong qua mặt đất.

Thực hành này có thể bao gồm việc sử dụng thạch cao (CaSO ₄ ) để tăng phần nước rỉ muối từ vùng phát triển của rễ. Ngược lại, đối với đất phụ natri, việc áp dụng các sửa đổi thích hợp là cần thiết ngoài việc rửa trôi hoặc rửa các ion natri.

Bo hòa tan cũng có thể bị rửa trôi. Sau khi rửa trôi natri và bo, sự thiếu hụt chất dinh dưỡng sẽ được sửa chữa.

- Cày đất hoặc đắp đất sâu

Cày đất dưới đất, hoặc làm đất sâu, bao gồm việc loại bỏ chất nền khỏi lớp đất dưới đất để phá vỡ các lớp cứng đã được nén chặt và cải thiện độ phì và độ ẩm bằng cách thêm nước.

Kỹ thuật này cải thiện năng suất đất, nhưng hiệu quả của nó không duy trì lâu dài.

Điều chỉnh độ chua của đất (hoặc dư thừa ion natri, Na ⁺ ) với lớp đất dưới sâu chỉ có tác dụng tích cực lâu dài nếu cấu trúc đất được ổn định với việc bổ sung các chất cải tạo hóa học, chẳng hạn như canxi ở dạng thạch cao (CaSO ₄ ) hoặc chất hữu cơ, ngoài việc kiểm soát giao thông hoặc qua lại của người, gia súc và xe cộ, để giảm độ nén của đất.

-Chỉnh sửa bằng cách thêm thạch cao

Thạch cao như một nguồn cung cấp ion canxi (Ca ²⁺ ) để thay thế ion natri (Na ⁺ ) trong đất đã được sử dụng rộng rãi với nhiều thành công khác nhau, với mục đích cải thiện các vấn đề về cấu trúc trong đất natri.

Hiệu chỉnh thạch cao ngăn ngừa sự trương nở quá mức và phân tán của các hạt đất sét, làm tăng độ xốp, độ thấm và giảm sức bền cơ học của đất.

Cũng có những công trình nghiên cứu báo cáo sự gia tăng nước rỉ rác của muối, natri và các nguyên tố độc hại, với việc sử dụng thạch cao để điều chỉnh đất kiềm.

-Cải thiện việc sử dụng polyme

Gần đây có các kỹ thuật được phát triển để cải thiện đất natri, bao gồm việc sử dụng các polyme polyacrylamide (PAM) khác nhau.

PAM có hiệu quả trong việc tăng độ dẫn thủy lực trong đất natri.

- Xử lý chất hữu cơ và đệm lót

Lớp phủ bề mặt (hay tiếng Anh là mulchs) có một số tác dụng thuận lợi: chúng làm giảm sự bay hơi của nước bề mặt, cải thiện sự thẩm thấu và giảm sự di chuyển của nước và muối ra bên ngoài.

Việc sử dụng bề ngoài chất thải hữu cơ dưới dạng phân trộn, dẫn đến giảm các ion Na ⁺ , có thể do thực tế là một số hợp chất hữu cơ hòa tan trong vật liệu làm phân trộn có thể giữ ion natri thông qua việc hình thành các hợp chất hóa học phức tạp.

Ngoài ra, chất hữu cơ của phân trộn đóng góp các chất dinh dưỡng đa lượng (cacbon, nitơ, phốt pho, lưu huỳnh) và vi lượng cho đất và thúc đẩy hoạt động của vi sinh vật.

Việc điều chỉnh chất hữu cơ cũng được thực hiện trong các lớp sâu của đất, dưới dạng luống, với những lợi ích tương tự như việc bón bề mặt.

Hình 3. Các sửa đổi với tro núi lửa, để cải thiện khả năng giữ nước, El Palmar, Tenerife, (Quần đảo Canary). Nguồn: Patrick.charpiat, từ Wikimedia Commons

-Áp dụng phân hóa học trong lòng đất

Việc bón các luống phân hóa học trong lòng đất cũng là một biện pháp khắc phục đối với đất kiềm nhằm cải thiện năng suất nông nghiệp, vì nó khắc phục sự thiếu hụt các chất dinh dưỡng vĩ mô và vi lượng.

- Cây trồng sử dụng đầu tiên

Một số nghiên cứu đã xem xét thực tiễn của cây trồng sử dụng đầu tiên như một cơ chế để thay đổi cấu trúc của đất, tạo ra các lỗ rỗng cho phép rễ phát triển trong các loại đất thù địch.

Các loài cây bản địa thân gỗ lâu năm đã được sử dụng để tạo ra các lỗ rỗng trong đất sét không thấm nước, mà việc canh tác sử dụng đầu tiên có tác dụng cải thiện cấu trúc và tính chất thủy lực của đất.

- Tái sản xuất các loài thực vật chịu được hạn chế của đất mặn

Việc sử dụng nhân giống chọn lọc để cải thiện khả năng thích nghi của cây trồng với các điều kiện hạn chế của đất kiềm đã được đặt ra nhiều câu hỏi, nhưng đây là phương pháp hiệu quả lâu dài và kinh tế nhất để cải thiện năng suất cây trồng trên các loại đất khó trồng này.

-Kích thích các hạn chế của đất dưới đất

Nguyên tắc của các biện pháp tránh sử dụng là dựa trên việc sử dụng tối đa các nguồn tài nguyên từ bề mặt đất kiềm tương đối lành tính để tăng trưởng và năng suất cây rau.

Việc sử dụng chiến lược này ngụ ý sử dụng các loại cây trồng chín sớm, ít phụ thuộc vào độ ẩm của đất dưới đất và ít bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bất lợi của nó, tức là, có khả năng tránh các điều kiện bất lợi có trong đất kiềm.

-Thực hành kinh tế học

Các thực hành nông học đơn giản, chẳng hạn như thu hoạch sớm và tăng lượng dinh dưỡng đầu vào, làm tăng sự phát triển của rễ tại chỗ và do đó cũng cho phép tăng khối lượng đất bề mặt được khai thác trong vụ mùa.

Việc cắt tỉa và giữ gốc cũng là kỹ thuật nông học để cải thiện điều kiện canh tác trên đất kiềm.

Người giới thiệu

1. Anderson, WK, Hamza, MA, Sharma, DL, D'Antuono, MF, Hoyle, FC, Hill, N., Shackley, BJ, Amjad, M., Zaicou-Kunesch, C. (2005). Vai trò của quản lý trong việc cải thiện năng suất của vụ lúa mì - một đánh giá đặc biệt nhấn mạnh về Tây Úc. Tạp chí Nghiên cứu Nông nghiệp Úc. 56, 1137-1149. doi: 10.1071 / AR05077
2. Armstrong, RD, Đại bàng. C., Matassa, V., Jarwal, S. (2007). Áp dụng chất độn chuồng đã ủ hoai mục trên đất Vertosol và Sodosol. 1. Ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây trồng và nước trong đất. Tạp chí Nông nghiệp Thực nghiệm của Úc. 47, 689-699.
3. Thương hiệu, JD (2002). Sàng lọc các loài lupin hạt thô (Lupinus pilosus và Lupinus atlanticus Glads.) Hoặc khả năng chịu đất vôi. Thực vật và Đất. 245, 261-275. doi: 10.1023 / A: 1020490626513
4. Hamza, MA và Anderson, WK (2003). Các phản ứng của các đặc tính của đất và năng suất hạt đối với sự tách sâu và ứng dụng thạch cao trong đất cát pha nhiều nén tương phản với đất thịt pha cát ở Tây Úc. Tạp chí Nghiên cứu Nông nghiệp Úc. 54, 273–282. doi: 10.1071 / AR02102
5. Ma, G., Rengasamy, P. và Rathjen, AJ (2003). Độc tính thực vật của nhôm đối với cây lúa mì trong dung dịch pH cao. Tạp chí Nông nghiệp Thực nghiệm của Úc. 43, 497-501. doi: 10.1071 / EA01153