Đất phèn
Đất phèn là gì ?
Nhóm đất phèn hay nhóm đất phù sa phèn, tên theo phân loại của FAO là Thionic
Fluvisols là nhóm đất chứa vật liệu sinh hóa, trong đó axít sulfuric hình thành ảnh hưởng lâu dài đến đặc tính đất (Pons, 1973) Đất phèn thường có màu đen hoặc nâu, với tầng đất mặt rõ rệt Ngoài ra, đất còn bị glay mạnh ở tầng C, mang mùi đặc trưng của lưu huỳnh và H2S.
Sự hình thành và phát triển của đất phèn
Các loại đất và trầm tích dễ trở thành đất phèn thường hình thành trong khoảng thời gian 10.000 năm gần đây, sau sự kiện nước biển dâng cao Khi mực nước biển tăng, sulfat trong nước biển hòa trộn với trầm tích đất chứa ôxít sắt và chất hữu cơ Trong điều kiện hiếm khí, vi khuẩn như Thiobacillus ferrooxidans phân hủy các chất vô cơ, tạo ra sulfua sắt, chủ yếu là pyrit Nhiệt độ ấm hơn thúc đẩy sự phát triển của vi khuẩn này, tăng cường khả năng hình thành sulfua sắt Các môi trường ngập nước nhiệt đới, như rừng đước và cửa sông, thường chứa hàm lượng pyrit cao hơn so với các môi trường ôn đới.
Pyrit ổn định khi ở trong môi trường kín, nhưng khi tiếp xúc với không khí, nó sẽ bị oxi hóa và tạo ra axít sulfuric Tác động của đất phèn có thể kéo dài trong thời gian dài và thường đạt đỉnh theo mùa, đặc biệt là sau thời kỳ khô hạn và khi mưa bắt đầu.
Tại một số khu vực, đất phèn đã thau chua từ khoảng 100 năm trước vẫn còn giải phóng ra axít, nhƣ tại Australia
1.2.1 Sự hình thành khoáng pyrit
Các điều kiện hình thành khoáng pyrit là:
Sự khử hóa của các ion sulfat (SO 4 2- ) thành sulfua (S 2- ) do vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ khử sulfat;
Sự ôxi hóa từng phần của sulfua tạo thành lưu huỳnh nguyên tố hoặc các ion polysulfua;
Sulfua sắt (II) (FeS) được hình thành thông qua quá trình tổng hợp các sulfua hòa tan với sắt Sắt chủ yếu có nguồn gốc từ ôxít sắt (III) và các silicat trong trầm tích, nhưng nó bị khử thành Fe (II) nhờ hoạt động của vi sinh vật.
Pyrit hình thành từ sự tổng hợp sulfua sắt (II) (FeS) và nguyên tố lưu huỳnh (S) Nó có thể kết tủa trực tiếp từ sắt (II) hòa tan cùng với các ion polysulfua, theo nghiên cứu của Goldhaber và Kaplan (1974).
Sự hình thành pyrit với ôxít sắt III (Fe 3+ ) nhƣ là nguồn của sắt có thể trình bày bằng phản ứng tổng quát nhƣ sau:
Fe 2 O 3 (rắn) + 4SO 4 2- (dd) + 8H 2 O + 1/2O 2 (dd) → 2FeS 2 (rắn) + 8HCO 3 - (dd) + 4H 2 O
Những điều kiện cần thiết để hình thành pyrit có thể xem xét nhƣ sau:
1 Môi trường yếm khí: Sự khử sulfat xảy ra chỉ dưới những điều kiện khử mãnh liệt mà nó chỉ đƣợc cung cấp bởi trầm tích trầm thủy giàu chất hữu cơ Sự phân hủy các chất hữu cơ bởi những vi sinh vật kỵ yếm khí sinh ra một môi trường khử Sự ôxi hóa gián đoạn hoặc cục bộ cũng xảy ra cần thiết để sinh ra lưu huỳnh nguyên tố trên những ion polysulfua
2 Nguồn của sulfat hòa tan: Thường thì nguồn này từ nước biển hoặc nước lợ thủy triều, các pyrit thỉnh thoảng có thể kết hợp với nước ngầm giàu sulfat
3 Chất hữu cơ: Sự ôxi hóa chất hữu cơ cung cấp cho sự đòi hỏi năng lƣợng của vi sinh vật khử sulfat Những ion sulfat phục vụ nhƣ ổ electron cung cấp cho vi sinh vật hô hấp và do đó sulfat bị khử để thành sulfua
Phản ứng hóa học Ptpu: SO4^2- + 2CH2O → H2S + 2HCO3^- cho thấy rằng lượng sulfua sinh ra có mối liên hệ trực tiếp với lượng chất hữu cơ bị chuyển hóa Berner (1970) đã chỉ ra sự tương ứng gần gũi giữa chất hữu cơ và lượng pyrit trong trầm tích, đồng thời gợi ý rằng nguồn cung cấp chất hữu cơ thường hạn chế lượng pyrit được sinh ra.
4 Nguồn chất sắt: Hầu hết đất và các trầm tích đều có chứa rất nhiều các ôxít và hydroxit sắt Trong một môi trường yếm khí, chúng bị khử để hình thành Fe 2+ , và
Fe 2+ hòa tan một cách đáng kể trong dãy pH bình thường và có thể bị di động do những sản phẩm hữu cơ hòa tan
5 Thời gian: Vẫn còn hạn chế kiến thức hiểu biết về tốc độ hình thành khoáng pyrit trong môi trường tự nhiên Phản ứng chất rắn – chất rắn giữa FeS và S xảy ra rất chậm, có thể kéo dài từ hàng tháng đến hàng năm để có thể sản sinh ra pyrit với một lượng có thể đo được, ngược lại, dưới điều kiện thích hợp, sự kết tủa trực tiếp từ những Fe 2+ hòa tan và polysulfua có thể sản sinh ra pyrit trong vài ngày Độ chua tiềm tàng chỉ có thể phát triển nếu ít nhất một phần của độ kiềm, hình thành trong suốt thời gian khử sulfat, bị di chuyển ra ngoài hệ thống Việc rửa bởi hoạt động thủy triều dường như ảnh hưởng đặc biệt trong việc di chuyển HCO 3 - , hồi phục lại
SO 4 2- , và cung cấp một lƣợng ôxy hòa tan giới hạn và nó cần thiết cho sự hình thành pyrit
Trong môi trường thoáng khí như thoát thủy, sự giảm mực thủy cấp sẽ dẫn đến quá trình ôxi hóa khoáng pyrit, biến đổi thành các khoáng sắt dạng Fe (III) cùng với các hợp chất khác.
Mô hình oxi hóa pyrit trong đất phèn, nguồn Nico Van
Năm 1976, Breemen chỉ ra rằng sự sinh ra nhiều ion H+ dẫn đến sự giảm pH, làm cho nhiều hợp chất bị hòa tan, tạo ra môi trường axít và độc hại Điều này ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự phát triển của thực vật và thủy sản.
Khoáng pyrit chỉ ổn định trong điều kiện khử, và khi xảy ra sự thoát thủy, nó dẫn đến tình trạng ôxi hóa Quá trình ôxi hóa pyrit khởi đầu sự hình thành độ axít và diễn ra qua nhiều giai đoạn, bao gồm cả các tiến trình hóa học và sinh học trong đất phèn.
( Sulfat nhôm mao dẫn lên mặt đất vào mùa khô trong vùng đất phèn Đồng Tháp Mười Lê Phát Quới, 2005)
Khởi đầu, ôxy hòa tan sẽ phản ứng chậm với pyrit, mang lại ion Fe (II), và sulfat hoặc lưu huỳnh nguyên tố:
Sự ôxi hóa của lưu huỳnh diễn ra chậm, nhưng có thể được tăng cường bởi vi sinh vật tự dưỡng trong môi trường có pH gần trung tính.
Sự axít hóa đầu tiên có thể xảy ra do quá trình ôxi hóa hóa học của sulfua sắt vô định hình, ngay cả khi chỉ có một lượng nhỏ FeS hiện diện, đặc biệt trong các tầng màu đen.
Phân loại đất phèn
Dựa trên sự hình thành và phát triển của đất, Pons (1973) đã chia đất phèn ra làm hai loại:
1.3.1 Đất phèn tiềm tàng: Hình thành trong điều kiện khử Đất phèn tiềm tàng (theo phân loại FAO: Proto-Thionic Fluvisols) là đơn vị đất thuộc nhóm đất phù sa phèn Đất phèn tiềm tàng được hình thành trong vùng chịu ảnh hưởng của nước có chứa nhiều sulfat Trong điều kiệm yếm khí cùng với hoạt động của vi sinh vật, sulfat bị khử để tạo thành lưu huỳnh và chất này sẽ kết hợp với sắt có trong trầm tích để tạo thành FeS 2
Thành phần khoáng vật của đất phù sa phèn ở vùng nhiệt đới rất đa dạng, chủ yếu phụ thuộc vào nguồn gốc của vật liệu phù sa.
Pyrit nằm trong tầng khử màu xám đen bị oxy hóa do sự xâm nhập của ôxy, dẫn đến sự hình thành của jarosit màu vàng và ôxít sắt màu nâu Đất phèn ở vùng Đồng Tháp Mười, Việt Nam có thể được nhận dạng qua hình thái phẫu diện đặc trưng của nó.
Pyrit, nằm trong tầng khử màu xám đen, bị ôxi hóa do ôxy xâm nhập, cùng với jarosit màu vàng và ôxít sắt màu nâu, tạo thành đất phèn vùng Đồng Tháp Mười Mật độ và phân bố của pyrit đủ để hình thành tầng sinh phèn sulfidic, trong khi phèn tiềm tàng có thể chứa nhiều hợp chất khác như H2S, ôxít Fe, Al và các hợp chất hữu cơ Một số khu vực có nền đất màu xám hơi xanh, với các đốm đen nhận dạng được trong đất Đất thường kém phát triển, không có cấu trúc hoặc có cấu trúc yếu trên bề mặt, chứa nhiều chất hữu cơ phân hủy có thể quan sát bằng mắt thường Do đặc điểm đất thường xuyên bảo hòa nước, độ ẩm đất khá cao ngay cả trong mùa khô.
Độ pH của đất phèn tiềm tàng thường nằm trong khoảng trung tính do điều kiện khử trong môi trường đất Tuy nhiên, ở những vùng duyên hải có ảnh hưởng mặn, giá trị pH có thể vượt quá 7,0 Khi đất phèn tiềm tàng bị ôxi hóa, pH có thể giảm nhanh chóng, thậm chí xuống dưới 2,0.
Cải tạo đất phèn nặng là quá trình quan trọng để nâng cao chất lượng đất, giúp tăng cường khả năng sản xuất nông nghiệp Đất phèn hoạt động, một loại đất thuộc nhóm đất phèn, được hình thành từ đất phèn tiềm tàng thông qua quá trình oxi hóa Việc hiểu rõ phẫu diện của đất phèn sẽ giúp nông dân thực hiện các biện pháp cải tạo hiệu quả hơn.
Khi đất phèn tiềm tàng bị ôxi hóa, hình thái đất biến đổi đầu tiên là sự xuất hiện của tinh khoáng jarosit (KFe 3 (SO4) 2 (OH) 6) màu vàng rơm, được sử dụng để chẩn đoán tầng phèn và phân loại đất phèn hoạt động Các khoáng này thường tập trung ở khe nứt và ống rễ thực vật phân hủy, phân bố tùy thuộc vào điều kiện ôxy trong đất Ngoài jarosit, còn có khoáng hydroxit sắt (III) (Fe(OH) 3) màu nâu trong các tế khổng đất Qua thời gian, các khoáng geothit (FeO.OH) màu vàng hoặc nâu và heamatit (Fe 2 O 3) màu đỏ xuất hiện do quá trình thủy phân, thường nằm trên jarosit và có thể thấy cùng với tầng sulfuric Khoáng geothit màu nâu – vàng đậm hình thành các hạt kết von nhỏ dọc theo ống rễ thực vật đã phân hủy, đặc biệt là trong tầng sulfuric của đất phèn ở Đồng bằng Sông Cửu Long, Việt Nam.
Khi đất bị ôxi hóa, nó bắt đầu phát triển và hình thành cấu trúc, trừ khi bị ngập nước trở lại Quan sát cho thấy cấu trúc yếu xuất hiện ở tầng mặt và tầng phèn Sau một thời gian, khi độ dày của tầng đất được thoáng khí, cấu trúc trung bình có thể được quan sát tại thực địa Nhiều phẫu diện đất phèn ở vùng châu thổ sông Mekong cho thấy cấu trúc lăng trụ hoặc cấu trúc khối là phổ biến Tuy nhiên, ở tầng phèn, các cấu trúc này thường bị phá vỡ do sự hình thành jarosit, dẫn đến các kết cấu đất có cấu trúc nhỏ, đặc biệt ở những đất phèn hoạt động.
Trong đất phèn hoạt động, khoáng jarosit là khoáng vật chủ yếu, hình thành từ quá trình ôxi hóa pyrit Ngoài jarosit, các hợp chất và tinh khoáng khác như hydroxit sắt III (Fe(OH)3), geothit (FeO.OH), hematit (Fe2O3) và sulfat nhôm (Al2(SO4)3) cũng thường xuất hiện Bên cạnh đó, một số vùng có thể chứa một lượng nhỏ thạch cao (CaSO4.2H2O), nhưng sự hiện diện của chúng thường khó nhận ra.
Mật độ và sự phân tán của tinh khoáng jarosit có thể tập trung hoặc phân tán dọc theo ống rễ do sự phân hủy của rễ cây chết hoặc qua các khe nứt trong đất Sự xuất hiện và mật độ của jarosit có thể dẫn đến việc hình thành tầng phèn trong đất.
Khi khoáng pyrit trong đất phèn bị ôxi hóa hoàn toàn, nó sẽ hình thành khoáng jarosit, với mỗi 1 mol FeS2 bị ôxi hóa tạo ra 4 mol ion H+ Sự gia tăng nồng độ ion H+ dẫn đến tăng độ chua trong đất phèn.
Môi trường đất tại thời điểm đó có độ pH khá thấp, thường ở mức pH = 3,5 Tuy nhiên, ở một số khu vực có điều kiện rửa phèn tốt, giá trị pH có thể cao hơn, đạt khoảng pH = 3,7 hoặc 3,9.
Trong môi trường đất có pH dưới 3,5, ion Fe 3+ và Al 3+ trong hợp chất hydroxit dễ dàng hòa tan, gây độc hại cho cây trồng và thủy sản Khi pH được nâng lên khoảng 4, sắt (Fe) bị cố định, trong khi nhôm (Al) trở thành độc chất chính Do đó, nông dân thường lo ngại về phèn lạnh (do Al) hơn là phèn nóng (do Fe), vì việc sử dụng nước và vôi để rửa phèn và nâng pH lên trên 5 trong đất phèn nặng là một nhiệm vụ khó khăn trong thời gian ngắn.
Các độc chất trong đất phèn chủ yếu là hợp chất chứa sắt (Fe), nhôm (Al) và sulfat (SO4^2-) Tuy nhiên, không phải tất cả các hợp chất này đều gây độc cho thực vật và thủy sinh vật, mà mức độ độc hại phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau.
Phân bố vùng đất phèn tại các tỉnh đồng bằng sông cửu long
Môi trường vùng đất phèn
Môi trường đất phèn
Đất là môi trường lý tưởng cho vi sinh vật, với sự phong phú về thành phần và số lượng, nhưng ở vùng đất phèn, số lượng vi sinh vật bị hạn chế đáng kể Đất phèn có đặc tính yếm khí, tạo điều kiện cho vi sinh vật hiếm khí phát triển, đồng thời yêu cầu áp suất lớn để các vi sinh vật này có thể tồn tại và phát triển.
Các vùng đất phèn có số lượng vi sinh vật hạn chế, dẫn đến tình trạng mặc dù hàm lượng chất hữu cơ, chất mùn, đạm và lân cao nhưng cây trồng vẫn phát triển kém Nguyên nhân chính là do điều kiện yếm khí trong đất ngăn cản sự phát triển của vi sinh vật háo khí, làm cho các chất hữu cơ không được phân giải Điều này khiến cho các dạng chất khó tiêu không được chuyển hóa thành dạng dễ tiêu cho cây trồng Hơn nữa, các chất độc tích tụ trong đất từ quá trình trao đổi chất của cây cũng không được phân giải bởi vi sinh vật, gây ảnh hưởng tiêu cực đến sự phát triển của cây trồng Sự phân bố vi sinh vật trong đất đóng vai trò quan trọng trong quá trình này.
Phân bố vi sinh vật trong đất phèn
Vi sinh vật trong đất, mặc dù bị hạn chế, vẫn có khả năng phát triển mạnh mẽ, đặc biệt là các vi sinh vật có bào tử Bào tử của chúng có thể tồn tại trong điều kiện khó khăn và khi gặp môi trường thuận lợi, chúng lại phát triển và sinh sôi Do đó, vi sinh vật là loại sinh vật phong phú và phân bố rộng rãi nhất trên Trái Đất.
Mẫu phân tích môi trường vi sinh trong đất phèn vật cho thấy vi sinh vật phân bố rộng rãi, nhưng tập trung chủ yếu ở đất, nơi có sự đa dạng và phong phú nhất Sự phân bố này được gọi là khu hệ vi sinh vật đất, phản ánh vai trò quan trọng của chúng trong hệ sinh thái.
3.2.1 Phân bố theo độ sâu:
Quần thể vi sinh vật tập trung chủ yếu ở tầng canh tác, nơi có rễ cây, chất dinh dưỡng và điều kiện môi trường như ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm lý tưởng Số lượng vi sinh vật giảm dần theo độ sâu của đất; cụ thể, ở tầng đất 9 - 20 cm có tới 70,3 triệu vi sinh vật trong 1 gram đất, trong khi tầng 20 - 40 cm chứa 48,6 triệu, tầng 40 - 80 cm có 45,8 triệu, và tầng 80 - 120 cm chỉ còn 40,7 triệu vi sinh vật.
Đất phèn hóa và mặn hóa do hiện tượng hóa học có sự khác biệt về hàm lượng chất hữu cơ giữa các tầng đất Cụ thể, tầng 0 - 20 cm có ít chất hữu cơ hơn tầng 20 - 40 cm, dẫn đến số lượng vi sinh vật ở tầng 0 - 20 cm nhiều hơn so với tầng phía trên.
Tầng đất trên có sự phong phú của vi khuẩn háo khí, vi nấm và xạ khuẩn do nồng độ oxy cao, sau đó giảm dần về các tầng dưới Thành phần vi sinh vật trong đất thay đổi theo độ sâu, phản ánh sự khác biệt trong điều kiện môi trường và nguồn dinh dưỡng.
Khi xuống sâu, số lượng vi sinh vật háo khí giảm đáng kể, trong khi đó, các vi khuẩn kị khí như vi khuẩn phản nitrat hóa lại phát triển mạnh mẽ ở độ sâu từ 20 đến 40 cm.
3.2.2 Phân bố theo loại đất:
Các loại đất khác nhau có điều kiện dinh dưỡng, độ ẩm, độ thoáng khí và pH khác nhau, dẫn đến sự phân bố vi sinh vật cũng khác nhau Trong đất lúa nước, tình trạng ngập nước lâu ngày ảnh hưởng đến độ thông khí, chế độ nhiệt và chất dinh dưỡng, chỉ có lớp mỏng 0 - 3 cm ở trên có quá trình oxy hóa, trong khi quá trình khử oxy chiếm ưu thế ở tầng dưới Do đó, vi sinh vật kị khí như vi khuẩn amôn hoá và vi khuẩn phản nitrat hoá phát triển mạnh, trong khi vi sinh vật háo khí như vi khuẩn nitrat hoá, vi khuẩn cố định nitơ, vi nấm và xạ khuẩn rất ít Tỷ lệ giữa vi khuẩn hiếu khí và yếm khí luôn nhỏ hơn 1.
Các biện pháp cải tạo đất phèn
Cải tạo đất phèn bằng phương pháp bón phân
4.1.1 Cách bón phân lân đối với lúa trồng trên đất phèn:
Đất phèn chứa nhiều lưu huỳnh ở các dạng khác nhau, trong đó có các dạng độc hại cho cây trồng như sunfua, sunfit và sunfat Vì vậy, không nên sử dụng phân bón có chứa lưu huỳnh như đạm sunfat hay phân 16-16-8-13S trên đất phèn.
Bón lân không chỉ cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng mà còn có tác dụng hạ độc phèn hiệu quả Người trồng có thể sử dụng super lân hoặc kết hợp phun phân bón lá chứa lân Nhiều nghiên cứu cho thấy việc bón lót phân lân nung chảy mang lại hiệu quả cao hơn so với không bón Sau khi lúa đã ra rễ trắng, có thể tiếp tục bón các loại phân khác.
Sử dụng phân lân riêng và bón lót sớm trong quá trình làm đất sẽ mang lại hiệu quả cao hơn Nếu trộn phân vào lúa giống đã lên mộng, lúa sẽ dễ bị gãy mộng Bón phân lân sớm còn giúp hạn chế sự cắn phá của ốc bươu vàng mà không cần sử dụng thuốc hóa học.
Để làm cho các độc chất trở nên bất động và không gây hại cho cây trồng, có thể sử dụng vôi để giảm độ chua và nâng pH đất, mặc dù phương pháp này tốn kém Việc bón vôi không chỉ cung cấp canxi mà còn giúp kết hợp với các độc chất như sắt và nhôm, làm cho chúng không còn độc hại Một giải pháp quan trọng khác là bón phân hữu cơ hoai mục, vì phân hữu cơ có tác dụng tương tự như chất lân, giúp kết hợp với các độc chất phèn và làm chúng không gây độc Do đó, để tiết kiệm chi phí, nông dân có thể sử dụng phân hữu cơ như rơm và rác đã ủ để bón cho đất phèn.
4.1.2 Hàm lƣợng phân lân bón theo mùa vụ:
Cảnh bón phân cho lúa trên đất phèn tại Đồng Tháp
Biện pháp sử dụng nước ngọt để rửa phèn là cách hiệu quả nhất trong cải tạo đất phèn Ở vùng đất cao, bón vôi và phân lân nung chảy là phương pháp ưu việt Sau khi đất phèn vỡ hoang và được ngập nước qua vài vụ, có thể tiến hành khai thác Việc chọn giống lúa phù hợp cùng với quy trình và kỹ thuật bón phân là rất quan trọng Trong quy trình bón phân cho lúa trên đất phèn, cần phân biệt giữa đất phèn nặng và đất phèn trung bình, đồng thời xác định vụ gieo cấy là Đông xuân hay Hè thu Dù là vụ nào, phân lân (P) vẫn được xem là thành phần quan trọng nhất, cung cấp một phần lân dễ tiêu cho cây và phần còn lại kết hợp với Fe.
Để phát triển cây lúa trên đất phèn, cần lưu ý rằng Al và Fe tạo thành phốt phát khó tan, dẫn đến việc lượng lân (P2O5) cần bón phải tăng lên từ 60-80 kg/ha cho đất phèn nặng Trong vụ Đông xuân, công thức bón phân khuyến cáo là 70-80 kgN + 60-80 kgP2O5 + 30-50 kgK2O, và trong vụ Hè thu là 60-70 kgN + 70-90 kgP2O5 + 30-40 kgK2O Đối với đất phèn trung bình, lượng phân bón cho vụ ĐX là 80-90 kgN + 30-50 kgP2O5 + 30-40 kgK2O, còn vụ HT là 60-70 kgN + 40-50 kgP2O5 + 30-40 kgK2O Lân nên được bón lót dưới dạng phân lân nung chảy hoặc phân hữu cơ Đầu Trâu, với lượng bón từ 350-400 kg/ha cho đất phèn nặng và 200-300 kg/ha cho đất phèn nhẹ Sau khi sạ lúa 7-10 ngày, bón thúc đợt 1 bằng phân Đầu Trâu chuyên dùng, tiếp tục bón thúc đợt 2 sau 15-20 ngày và đợt 3 khi lúa được 40-45 ngày Nông dân nên duy trì sử dụng các loại phân Đầu Trâu đã quen thuộc như 997, 998, 999, và TE-01, TE-02 cho hiệu quả tốt nhất.
4.1.3 Cách bón phân tổng quát cho những vùng đất phèn ĐB SCL:
Tiểu vùng đất phèn tiềm tàng, không nhiễm mặn, thường ngập sâu từ 1 đến 1,5 m trong mùa lũ, chủ yếu trồng hai vụ lúa ĐX và HT Khu vực này bao gồm các tỉnh Đồng Tháp, Long An, Tiền Giang và Vĩnh Long Đối với vụ lúa HT, công thức dinh dưỡng khuyến cáo cho mỗi ha là 80-80-50, bao gồm 80 kg đạm (N) nguyên chất.
80 kg lân (P2O5) nguyên chất + 50 kg kali (K2O) nguyên chất) Mức trung bình là 60-40-
Tiểu vùng đất phèn tiềm tàng, không nhiễm mặn, nhưng thường xuyên ngập cạn, có cơ cấu hai vụ lúa (ĐX–HT) Vùng này nằm xa sông, không bị ảnh hưởng mặn trong mùa khô, nhưng ngập sâu dưới 0,5 m trong mùa mưa với thời gian ngập ngắn, chỉ dưới 3 tháng Các khu vực này chủ yếu thuộc TP Cần Thơ, cùng với các tỉnh Hậu Giang, Kiên Giang, Vĩnh Long và Long An Để đạt năng suất cao cho vụ HT, khuyến cáo bón phân ở mức cao là 90-80-50, mức trung bình là 70-40-25, và mức thấp là 50-40-25.
Tiểu vùng đất phèn tại các tỉnh Cà Mau, Bạc Liêu, Bến Tre và một phần nhỏ ở Hậu Giang và Trà Vinh thường bị nhiễm mặn từ 2 đến 5 tháng trong mùa khô Khu vực này chủ yếu canh tác hai vụ lúa HT và lúa mùa, với mô hình nuôi cá kết hợp trong ruộng lúa rất phổ biến Đối với lúa HT, mức bón phân khuyến cáo cao là 100-60-50, trung bình 80-30-25, và mức thấp 60-30-25; trong khi đó, lúa mùa có mức bón phân cao là 70-40-
00, mức trung bình 50-20-00, mức thấp 30-20-00 Lúa mùa không cần bón kali
Phần lớn tiểu vùng đất phèn không nhiễm mặn, ngập sâu, với cơ cấu hai vụ lúa ĐX-
HT phân bố chủ yếu ở hai khu vực lớn là Đồng Tháp Mười (bao gồm Đồng Tháp, Long An, Tiền Giang) và Tứ Giác Long Xuyên (gồm Kiên Giang, An Giang) Bên cạnh đó, một phần diện tích cũng nằm ở huyện Thốt Nốt, Vĩnh Thạnh và quận Ô Môn thuộc TP Cần Thơ Đặc điểm nổi bật của vùng này là đất phèn nặng, thường xuyên bị ngập sâu trên 1 mét, có nơi ngập hơn 2 mét, với thời gian ngập kéo dài.
Trong vụ hè thu, công thức phân bón được khuyến cáo bao gồm mức cao 80-80-50, mức trung bình 60-40-25 và mức thấp 50-40-25 Khu vực đất phèn không nhiễm mặn, ngập từ trung bình đến cạn, chủ yếu tập trung tại các tỉnh Đồng Tháp, Vĩnh Long, Trà Vinh, Cần Thơ, Sóc Trăng và Kiên Giang Cơ cấu cây trồng phổ biến trong khu vực này là lúa ĐX-XH-HT hoặc lúa ĐX-HT.
Hàng năm, tiểu vùng TĐ thường xuyên bị ảnh hưởng bởi lũ lụt trong mùa mưa, với mức độ ngập từ trung bình đến cạn và thời gian ngập ngắn Vì vậy, việc áp dụng công thức phân bón phù hợp cho lúa là rất cần thiết để đảm bảo năng suất cây trồng.
HT hoặc TĐ cao sản ở mức cao là 80-60-50, mức trung bình 60-30-25 và mức thấp 40-30-
Tiểu vùng đất phèn hoạt động, nhiễm mặn, ngập trung bình với cơ cấu hai vụ lúa ĐX-
HT bao gồm những khu vực đất phèn từ trung bình đến nặng ở các tỉnh Kiên Giang, Long
An, Tiền Giang và Bến Tre Mùa khô vùng này nhiễm mặn dưới 3 tháng (tháng 3-5)
Trong mùa mưa, khu vực này thường xuyên bị ảnh hưởng bởi lũ, với mực nước ngập từ trung bình đến cạn và thời gian ngập ngắn Vụ Hè Thu (HT) diễn ra trong mùa mưa và được xem là vụ chính, với năng suất thường cao hơn so với vụ Đông Xuân (ĐX) Để đạt hiệu quả tối ưu, công thức phân bón khuyến cáo cho vụ HT ở mức cao là 100-60-.
Tiểu vùng đất phèn hoạt động, chịu ảnh hưởng của nhiễm mặn và ngập cạn, chủ yếu phân bố ở các tỉnh Kiên Giang, Trà Vinh, Bạc Liêu và Cà Mau, có cơ cấu trồng lúa HT và lúa mùa Đặc điểm nổi bật của vùng này là đất phèn nặng, bị nhiễm mặn kéo dài trên 3 tháng mỗi năm và ít bị ảnh hưởng bởi lũ trong mùa mưa, dẫn đến việc không thể trồng lúa trong mùa nắng Cơ cấu cây trồng chủ yếu là lúa mùa một vụ hoặc lúa HT-lúa mùa, với mức phân bón khuyến cáo cho lúa HT là cao 80-80-60, trung bình 60-40-30, và thấp 40-40-30; trong khi đó, lúa mùa có mức cao 70-40-00, trung bình 50-20-00 và thấp 30-20-00.
Vùng phèn bao gồm 7 tiểu vùng sinh thái khác nhau, với mức chất dinh dưỡng khuyến cáo bình quân thấp là 48,6-35,7-26,4 Đối với lúa mùa, mức dinh dưỡng bình quân cao đạt 70-40-00, trung bình là 50-20-00 và mức thấp là 30-20-00 kg N-P2O5-K2O/ha.
( Nguồn PGS.TS DƯƠNG VĂN CHÍN – Viện lúa ĐBSCL )
Cải tạo đất phèn bằng phương pháp thủy lợi
Các tỉnh có diện tích đất phèn lớn gặp khó khăn trong phát triển kinh tế nông nghiệp Việc để đất phèn hoang hóa gây lãng phí tài nguyên đất quý giá Do đó, các trung tâm khuyến nông đã mời chuyên gia nông nghiệp đến để cải tạo đất phèn ngay từ đầu.
Từ những năm 1980, các chuyên gia Hà Lan đã nghiên cứu đất phèn tại Đồng Tháp Mười nhưng phải từ bỏ với nhận định rằng "đất phèn là loại ma quỷ" Đến đầu những năm 1990, nhiều đơn vị kinh tế đã cố gắng khai thác vùng đất này, nhưng hầu hết đều thất bại do thiếu hiểu biết về đặc tính của đất phèn.
Một điều đã thay đổi với vùng này khi biện pháp né lũ tránh phèn của TS Mai Thành Phụng (Long An) đã làm sống dậy vùng đất phèn
Vào đầu mùa khô, ông cày đất chỉ sâu khoảng 10-15 cm để tránh lật lớp đất phèn, nhằm giữ phèn ở tầng sâu Ông cũng đào kênh và đắp bờ hoàn chỉnh, đồng thời tạo các con mương thoát phèn giáp vòng trong mỗi ô ruộng để việc rỏ phèn xuống mương được nhanh chóng và thuận lợi.
Khi lũ về, nước dâng cao giúp cuốn trôi các chất phèn độc hại, tạo điều kiện cho đất đai sạch sẽ hơn Sau khi lũ rút, lớp phù sa màu mỡ sẽ được để lại trên mặt ruộng, mang lại lợi ích cho mùa màng.
4.2.2 Xây dựng hệ thống kênh mương chắc chắn , dùng nước ém hay xã phèn : Để có thể xả phèn tốt thì hệ thống kinh mương cần được thiết kế như sau:
Một mương xả phèn với độ sâu khoảng 1 – 1,2m, rộng 1,5 – 2m và nối với kinh nguồn
Mương không chỉ giúp vận chuyển phân, giống, và sản phẩm sau thu hoạch một cách thuận lợi, mà còn có tác dụng xả phèn hiệu quả Mỗi ruộng nên được thiết kế mương giáp vòng quanh, với độ rộng và sâu khoảng 50 – 70cm Đối với ruộng lớn, nên thêm các mương xương cá nối với mương giáp vòng để cải thiện khả năng xả phèn Theo kinh nghiệm của nông dân, sau khi trục đất lần cuối, việc lấy 10 – 15kg đất cho vào bao nhỏ và cột sau máy cày sẽ tạo thành các rãnh xương cá Hệ thống kinh mương được thiết lập đúng cách sẽ giúp đất thoát phèn tốt hơn.
Khi trồng lúa, nước là yếu tố quan trọng, đặc biệt trên đất phèn cần nước để rửa phèn Nếu không có nước từ kinh mương, cần tận dụng nước mưa, mặc dù năng suất sẽ không cao Đầu mùa mưa, nên đóng cống và giữ nước trên ruộng khoảng 1-2 ngày để xả phèn Trước đây, nhiều vùng đất phèn ở ĐBSCL bỏ hoang, nhưng nhờ vào ngập lụt từ 3-6 tháng mỗi năm, việc sử dụng nước ngọt để cải tạo đất đã trở thành biện pháp chủ lực Nhờ đó, các vùng ĐBSCL, Tứ giác Long Xuyên và Tây Sông Hậu đã trở thành vựa lúa, góp phần tăng sản lượng lúa của ĐBSCL một cách nhanh chóng và ổn định.
Triệu chứng lúa bị ngộ độc phèn sắt bao gồm mép lá chuyển sang màu tím và xuất hiện những đốm nâu nhỏ trên lá Khi tình trạng trở nặng, lá sẽ chuyển sang màu vàng và có nguy cơ chết Cần phân biệt giữa bệnh đốm nâu và ngộ độc phèn sắt; bệnh đốm nâu có đốm màu nâu hình bầu dục với hai đầu tròn, thường xuất hiện ở những vùng đất gò hoặc ruộng thiếu dinh dưỡng Kiểm tra bộ rễ lúa cho thấy nếu nhiễm phèn sắt nhẹ, rễ sẽ có màu vàng hơi trắng, còn nếu nặng, rễ sẽ chuyển sang màu vàng nâu, và trong trường hợp nặng hơn, toàn bộ rễ sẽ đổi màu.
Xây dựng hệ thống kênh mương ngay trong ruộng
Khi đã xác định đƣợc ruộng bị xì phèn thì nên có những biện pháp xử lý nhƣ xả và thay nước, bón phân lân, vôi.
Cải tạo đất phèn bằng các phương pháp khác
Cách làm đất để ruộng không bị xì phèn
Làm đất bao gồm các công đoạn như cày, trục, bừa và san bằng mặt ruộng Đối với đất phèn nhẹ đến trung bình, việc cày sâu từ 20 – 25cm sẽ giúp tăng độ dày của tầng canh tác, cải thiện khả năng khoáng hóa chất hữu cơ và giảm độc tính của sắt Tuy nhiên, đối với đất phèn nặng có tầng phèn tiềm ẩn gần bề mặt, không nên cày sâu để tránh lật tầng phèn lên, gây hại cho cây lúa.
Khi cày ải trên đất phèn, cần lưu ý rằng đối với đất phèn nhẹ và trung bình, cày ải có thể giúp cắt đứt mao dẫn phèn và chuyển hóa sắt hóa trị 2 (Fe 2+) thành sắt hóa trị 3 (Fe 3+), loại sắt không gây độc cho cây lúa Tuy nhiên, trên đất phèn nặng, cày ải có thể tạo điều kiện cho không khí tiếp xúc với tầng phèn, làm oxy hóa chất sinh phèn và sinh ra độc chất gây hại cho cây lúa Do đó, trong trường hợp đất phèn nhẹ và trung bình, có thể làm đất nhuyễn để hỗ trợ sự phát triển của cây lúa, nhưng trên đất phèn nặng, cần tránh làm đất nhuyễn quá mức vì điều này có thể tạo mao dẫn dẫn độc chất và acid nhôm lên bề mặt, đồng thời làm giảm khả năng thoát phèn và rửa phèn.
Việc làm mặt bằng trên đất phèn đóng vai trò quan trọng trong sản xuất lúa, vì cần phải sử dụng nước để ém phèn Do đó, việc chuẩn bị bề mặt ruộng là cần thiết để đảm bảo sự thành công trong canh tác lúa trên loại đất này.
Cánh đồng lúa trên đất phèn cần được cải tạo để giữ lớp nước từ 10 – 15cm, đòi hỏi mặt bằng ruộng phải bằng phẳng Nếu độ chênh lệch giữa các khu vực ruộng quá 15 – 20cm, nên đắp bờ phân ruộng thay vì đào đất để san bằng, nhằm tránh việc lấy đi lớp đất mặt ở vùng cao và gây ra hiện tượng phèn xì lên từ dưới đất gò, gây hại cho cây lúa.
Quá trình quản lý đất phèn bắt đầu bằng việc ngăn chặn hình thành độc chất từ vật liệu sinh phèn dưới lòng đất Việc sử dụng nước ém phèn là rất quan trọng, yêu cầu hệ thống thủy lợi phải được duy trì hiệu quả Cần xác định độ sâu của tầng sinh phèn, nếu pH ở mức khoảng 3,5 thì nên ém phèn tại độ sâu đó hoặc cao hơn bằng cách giữ mực nước trong các kinh mương ngang Ngoài việc xẻ kinh mương trong ruộng lúa, cần xới xáo bề mặt ruộng để hỗ trợ rửa trôi phèn Lưu ý rằng nguồn nước phèn chảy ra sẽ rất chua và có thể gây hại cho cây trồng khác, do đó cần có kế hoạch luân phiên rửa PH.
