Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Những nghiên cứu về ñất ñỏ bazan 1.1 Nghiên cứu về ñất ñỏ (Ferralsols) trên Thế giới Trên toàn cầu, ñất ñỏ (Ferralsols) có khoảng 750 triệu hecta, phân bố chủ yếu ở Nam Mỹ (Brazil), Châu Phi (Zaire, Nam Phi, Angola, Guinea, phía ðông Madagascar…), ðông Nam Á (Việt Nam, Indonesia…) (FAO, 1990) [98]. Khi nghiên cứu về Ferralsols trên Thế giới, Driessen P. và Dudal R (1989) [97] cho rằng Thế giới có khoảng 1 tỷ ha Ferralsols (FR), phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt ñới, tập trung nhiều ở Nam Mỹ, Trung Phi và một ít ở ðông Nam Á. Về quá trình phát sinh của Ferralsols, Driesen P.
(1989) [97] cho rằng, nước ảnh hưởng ñến các khoáng nguyên sinh thông qua các quá trình hidrat hóa và thủy phân. Trong quá trình thủy phân, ion H+ thấm vào cấu trúc silicat nguyên sinh của các khoáng như feldspar và chúng giải phóng các cation (K+, Na+, Ca++, Mg++). Do ion H+ quá bé so với bất kỳ cation nào mà nó thay thế nên cấu trúc của khoáng trở nên mềm yếu. ðiều ñó ñã làm cho Si và Al phân rã dễ dàng từ lưới sét.
FAO-UNESCO/ISRIC (1991) [99] ñề nghị tiếp các ñơn vị ñất phụ của Ferralsols theo thứ tự ưu tiên như sau: Gleyi-; Andi-; Epiandi-; Areni-; Geri-; Mollihumi-; Umbrihumi-; Humi-; Fibrihisti-; Terrihisti-; Molli-; Umbri-; Acri-; Lixi-; Endostagni-; Hypoandi-; Veti-; Alumi-; Niti-; Hyperferri-; Ferri-; Hyperdystri-; Hypereutri-; Rhodi-; Xanthi- và Orthi-. FAO/ISRIC/ISSS (1998) [108] trong bản Dự thảo Cơ sở tham chiếu về tài nguyên ñất Thế giới (WRB), ñã ñịnh nghĩa Ferralsols như sau: Ferralsols là ñất có tầng Ferralic xuất hiện ở một vài ñộ sâu trong vòng 30-200 cm kể từ 5 bề mặt; có phẫu diện ñồng nhất về tính chất khoáng học; nhưng có sự khác nhau về mức ñộ phong hóa, giàu bazơ và tích lũy chất hữu cơ ở tầng mặt. ISSS/ISRIC/FAO, WRB (1998) [102] cũng ñưa ra ñịnh nghĩa về tầng Ferralic như sau: Tầng Ferralic là tầng phải có: 1. Thành phần cơ giới là thịt pha cát hoặc mịn hơn và có dưới 90 % (theo khối lượng) sỏi, ñá hoặc ñá ong (kết von mangan-sắt); 2.
CEC (1 M NH4OAc - Amôn Axêtat) ≤ 16 cmol(+)/kg sét và ECEC (tổng các Bazơ có khả năng trao ñổi + ñộ chua trao ñổi) < 12 cmol(+)/kg sét; 3. Có < 10% sét phân tán trong nước, trừ phi vật liệu ñất có ñặc tính geric hoặc có > 1,4 % OC; 4. Có < 10 % khoáng có khả năng phong hóa trong cấp hạt 50-200µ; và 5. Không có ñặc tính ñể chẩn ñoán của tầng andic; 6.
ðộ dày tầng ñất phải ≥ 30 cm. Liên quan ñến ñất Ferralsols ở vùng nhiệt ñới và cận nhiệt ñới, cần kể ñến công trình nghiên cứu của Buringh. Ông cho rằng ñất Ferralsols là loại ñất ñiển hình của vùng nhiệt ñới ẩm và chiếm diện tích không nhiều; ñược hình thành thông qua quá trình feralit hóa, có sự rửa trôi silic. ðất có tầng dày hoặc rất dày, màu sắc tương ñối ñồng nhất, thường là màu ñỏ, ñỏ vàng hoặc vàng.
ðất Ferralsols ở vùng nhiệt ñới và cận nhiệt ñới thường chứa các sesquioxit với thành phần khoáng sét chủ yếu là kaolinit; các khoáng có khả năng phong hóa hầu như không có; ñất có các ñặc tính lý học tương ñối khá, trong khi ñó các ñặc trưng chỉ tiêu hóa học nghèo, dung tích hấp thu thấp. Buringh P ñã xác ñịnh nhóm ñất chính Ferralsols ở những khu vực này có 6 ðơn vị ñất, bao gồm: Orthic, Plinthic, Humic, Acric, Rhodic và Xanthic. Như vậy, cho ñến nay các quy ñịnh, ñịnh nghĩa về Ferralsols, tầng Ferralic, các cấp phân vị thấp hơn và thứ tự ưu tiên của chúng trong nhóm ñất chính của FAO-UNESCO cũng như của WRB ñã ñược hoàn thiện, cụ thể và chi tiết hơn.2 Những nghiên cứu về ñất ñỏ (Ferrasols) ở Việt Nam Ở Việt Nam, ñất ñỏ ñược hiểu là các loại ñất phát triển trên ñá macma bazơ và trung tính, ñất phát triển trên ñá vôi và một số ñất phát triển trên ñá biến chất. Có khoảng 3 triệu hecta ñất ñỏ ở nước ta, phân bố chủ yếu ở Tây Nguyên, ðông Nam bộ và rải rác ở các tỉnh miền Bắc.
Liên quan ñến nghiên cứu về Ferralsols ở Việt Nam, cần kể ñến công trình nghiên cứu của Fridland từ những năm 50 thế kỷ trước Fridland (1962) [21], Fridland (1973) [22]. Khi nghiên cứu vùng ñất Phủ Quỳ theo phương pháp phát sinh Fridland ñã nêu ra các tính chất quan trọng nhất của ñất feralit (trong ñó có ñất ñỏ bazan) là: 1. Chứa rất ít khoáng vật nguyên sinh (ngoài thạch anh và một số khoáng rất bền khác). Nhiều hyñroxyt sắt, nhôm, titan và mangan, tỷ số SiO2/R2O3 và SiO2/Al2O3 thấp trong phần sét của ñất; tỷ số SiO2/Al2O3 thường dưới 2 và chỉ trong các trường hợp ñặc biệt lắm mới bằng 3.
ðất thường có chứa nhôm tự do (Al3+). Thành phần của sét gồm phần lớn là kaolinit, một số hyñroxyt sắt, nhôm và titan. Phần khoáng trong sét có khả năng trao ñổi thấp. Các ñoàn lạp có tính bền tương ñối cao.
Thành phần chất hữu cơ chủ yếu là axit fulvic. Sau khi FAO-UNESCO công bố chú dẫn bản ñồ ñất thế giới có chỉnh lý (FAO,1988), các nhà khoa học ñất Việt Nam ñã nhanh chóng cập nhật, nghiên cứu ứng dụng hệ phân loại ñất (PLð) ñất này ở nước ta. Tôn Thất Chiểu (1992) [12] ñã xác ñịnh ñất Ferralsols ở nước ta. Theo kết quả này, nhóm ñất Ferralsols có khoảng 3 triệu ha, chiếm gần 10% diện tích tự nhiên cả nước, phân bố rộng khắp vùng ñồi núi, phổ biến ở ñịa hình cao (ñộ 7 cao tuyệt ñối từ 50 m ñến 900; riêng ở miền Nam có thể lên tới 1.
Dự án “Chương trình phân loại ñất Việt Nam theo phương pháp quốc tế FAO-UNESCO” do Tôn Thất Chiểu chủ nhiệm, ñã xây dựng ñược hệ thống phân vị cho các loại ñất chính của Việt Nam. Theo ñó, ñất Ferralsols, có các ðơn vị ñất với ðơn vị ñất phụ sau: Rhodic FR (có các ðơn vị ñất phụ là: Hapli-, Epilithi-, Endolithi- và Umbri-) và Xanthic (ðơn vị ñất phụ là: Hapli-, Epilithi-, Endolithi- và Umbri-); Tôn Thất Chiểu (1995) [13]. Viện Thổ nhưỡng Nông hóa (1997) [79], sau khi nghiên cứu ñất tỉnh ðồng Nai, ñã xác ñịnh Ferralsols ở ðồng Nai như sau: Có khoảng 95 ngàn ha, phân bố chủ yếu ở các dạng ñồi núi thấp, ít dốc ñến dốc vừa của các huyện Long Khánh, Thống Nhất, Xuân Lộc, ðịnh Quán. Các ñất Ferralsols ở ðồng Nai ñược hình thành từ các ñá mẹ bazơ hoặc trung tính, phân bố trong vành ñai khí hậu nhiệt ñới ẩm, quá trình phong hóa ñá và biến ñổi khoáng sét xảy ra nhanh và kiệt.; ñồng thời quá trình rửa trôi kiềm và tích tụ sắt nhôm xảy ra tương ñối mạnh mẽ.
Ferralsols ở ðồng Nai ñược chia ra các ðơn vị ñất và ðơn vị ñất phụ như sau: - Haplic FR (chỉ có 1 ðơn vị ñất phụ là: Epihyperferri-); - Xanthic FR (gồm 7 ðơn vị ñất phụ là: Acri-, Endolithiacri-, Epilithiacri-, Endoferri-, Epiferri-, Endohyperferri- và Epihyperferri-) - Rhodic FR (gồm 2 ðơn vị ñất phụ là: Endohyperferri- và Epihyperferri-). Vũ Cao Thái (1997) [64] cũng cho kết quả tương tự. Hội Khoa học ðất Việt Nam, (2000) [35] ñã nghiên cứu ñất Ferralsols ở nước ta. Theo kết quả này, nhóm ñất Ferralsols chiếm gần 10% diện tích tự nhiên cả nước, phân bố rộng khắp vùng ñồi núi, phổ biến ở ñịa hình cao (ñộ cao tuyệt ñối từ 50 m ñến 900 - 1.
Những ñặc ñiểm về phát sinh và nông học của ñất ñỏ vàng trên các nhóm ñá mẹ khác nhau ở các vùng khí hậu, 8 sinh vật khác nhau của nước ta biểu hiện rất ña dạng. Tuy nhiên, cần nhấn mạnh một số ñặc ñiểm chung của nhóm ñất này là: Chua, ñộ no bazơ thấp, khả năng hấp thu thấp, khoáng sét phổ biến là kaolinit, axit mùn chủ yếu là fulvic, chất dễ hòa tan bị rửa trôi, có quá trình tích lũy Fe, Al tương ñối, hạt kết tương ñối bền. Trong khuôn khổ Dự án NIAPP/KUL “ðánh giá phục vụ quy hoạch sử dụng ñất và phát triển nông nghiệp bền vững tại miền Nam Việt Nam”, Berding F (1998) [89], ñã chia ñất ra các ñơn vị như sau: - ðối với vùng cao nguyên Buôn Ma Thuột: Ở vùng cao, có các ñơn vị phân loại là: Acric, Vetic, Humic và Rhodic - tương ứng với ñất nâu ñỏ phát triển trên bazan; ở vùng thấp, có Acric và Xanthic FR với Endoskeletic và Episkeletic - tương ứng với ñất nâu vàng phát triển trên bazan (theo hệ PLð Việt Nam). - Vùng ñồi núi và cao nguyên M’Drak: ñất nâu vàng phát triển trên bazan ñược xếp theo các ñơn vị phân loại: Vetic, Humic, Xanthic và Haplic.
- Vùng Krong Ana-Srepok: Hai loại ñất nâu ñỏ và nâu vàng phát triển trên bazan ñược phân ra các ñơn vị sau: Acric, Vetic, Xanthic và Haplic. - Vùng cao nguyên ðak Nông-Dak Min: Có các ñơn vị phân loại: Acric, Geric, Lumic và Xanthic. Nhìn chung, ñất Ferralsols ở cao nguyên ðak Lak ñược phân chia khá nhiều ñơn vị phân loại. Theo Nguyễn Văn Lịch (1998) [41] ñã xác ñịnh Ferralsols ở Yên Bái như sau: Là ñất hình thành tại chỗ do sự phong hóa của các loại ñá macma bazơ hoặc trung tính và ñá vôi, có ñộ dốc trên 15O, tầng dày >130 cm.
Ferralsols ở Yên Bái có diện tích khoảng 12 nghìn hecta phân bố chủ yếu ở các huyện Trạm Tấu, Lục Yên, Văn Chấn. 9 ðất ñỏ ở Yên Bái có các ñơn vị và ñơn vị phụ ñất sau: - Rhodic FRr (có 2 ðơn vị ñất phụ là Hapli- và Endolithi-); - Xanthic FRx (cũng có 2 ðơn vị ñất phụ là Hapli- và Endolithi-). Hình thái phẫu diện ñặc trưng kiểu ABs hoặc ABsC. Trong ñó, tầng Bs (tầng tích tụ sắt, nhôm) có màu nâu ñỏ hoặc ñỏ vàng biến ñộng trong thang màu Munsell từ 10YR ñến 2,5YR.
Các ðơn vị ñất và ðơn vị ñất phụ như sau: Xanthic FR (ðơn vị ñất phụ: Acri- và Veti-) và Haplic FR (Acri-, Veti- và Hyperdystri-), Hồ Quang ðức (2002) [19]. Khi nghiên cứu ñất Bình ðịnh, Tôn Thất Chiểu và Lê Thái Bạt (1998) [14] ñã phát hiện Ferralsols và phân loại ra các ðơn vị ñất: Rhodic, Xanthic và Humic với các ðơn vị ñất phụ là Hapli-, Endoferri- và Endolithi- (Rhodic FR); Hapli- và Endoferri (Xanthic FR) và Molli Rhodi-, Endolithi Rhodi- và Endolithi Xanthi- Humic FR. Theo kết quả tổng hợp gần ñây nhất về các loại ñất của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, (2009) [5] cho thấy ñất ñỏ chủ yếu phân bố ở các vùng sau: Tây Nguyên, ñất ñược hình thành chủ yếu trên sản phẩm phong hóa của ñá bazan với tên là ðất nâu ñỏ trên sản phẩm phong hóa của ñá bazan (Ký hiệu là Fk) có diện tích khoảng 1.060,0 nghìn hécta và ñất nâu vàng trên sản phẩm phong hóa của ñá bazan (Fu): 223,1 nghìn hécta; phân bố hầu hết ở 5 tỉnh trong vùng.