1.2. ĐẤT CÁT BIỂN VÀ ĐẤT CÁT BIỂN TẠI BÌNH ĐỊNH
1.2.1. Đặc điểm của đất cát biển
Đất cát biển ở Việt Nam có diện tích khoảng 538.430 ha, chiếm 1,61 % diện tích cả nước. Tên gọi theo hệ thống phân loại FAO - UNESCO là Arenosols (AR). Đất cát biển phân bố chủ yếu ở vùng Bắc Trung Bộ và duyên hải Nam Trung Bộ. Ngoài ra còn một số diện tích phân bố ở các cửa sông lớn hoặc trên những vùng đất được hình thành từ nền đá mẹ sa thạch hay granit (Hội Khoa học Đất Việt Nam, 2000).
Đất cát biển phát triển trên đá mẹ căn bản là cát (SiO2). Cát bờ biển có đặc điểm là mịn và tròn do bị mài mòn nhiều trong quá trình bị lôi cuốn lâu dài, khác với cát sườn tích (Deluvial) dưới chân đồi núi thường thô, lớn hơn và sắc cạnh (Phan Liêu, 1981). Đặc điểm chung dễ nhận biết nhất của đất cát biển là tỷ lệ cát trong đất cát biển rất cao, chiếm 80-90 %, do vậy đất có tính chất chung là nghèo chất dinh dưỡng, rời rạc, khả năng hấp phụ kém, độ ẩm thấp, khả năng giữ nước kém, v.v... (Phan Liêu, 1981; Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, 2001).
Đất cát biển có hình thái phẫu diện kiểu A-B-C hoặc A-C. Tuy nhiên, đặc trưng của đất cát biển vùng canh tác lâu năm là có hình thái phẫu diện kiểu A-B-C và có xuất hiện một tầng màu vàng ở tầng tích tụ B. Màu vàng ở tầng tích tụ này xuất hiện do các hợp chất mang Fe hoà tan trong nước ngầm
được bốc hơi lên và tích tụ lại ở tầng này. Các hợp chất sắt có hoá trị cao đã làm cho đất có màu vàng. Tùy theo mức độ nhiễm của các hợp chất Fe nhiều hay ít mà có và độ ô xy hoá mạnh hay yếu mà có thể có màu vàng đậm hay nhạt (Phan Liêu, 1981).
Đất cát biển có thành phần cơ giới thô (tỷ lệ cát phổ biến >80 %), kết cấu rời rạc, rất nghèo dinh dưỡng. Hàm lượng chất hữu cơ, đạm, lân, kali tổng số và dễ tiêu đều thấp đến rất thấp; dung tích hấp thu/khả năng trao đổi cation (CEC) rất thấp, thường chỉ đạt < 10 meq/100 đất; khả năng giữ nước và chất dinh dưỡng rất kém. Trong nhóm đất cát, chỉ có loại đất cát biển có độ phì nhiêu khá hơn các loại đất cát khác (chất hữu cơ khoảng 1 %) (Hồ Quang Đức, 2015).
Đất cát biển có cấp hạt cát mịn (0,25-0,01 mm) chiếm đa số, có nơi lên đến 70 - 95 %, tỷ lệ sét vật lý (<0,001 mm) ít khi vượt quá 10 - 15 %. Sự thay đổi của cấp hạt trong đất phụ thuộc vào thành phần khoáng sơ cấp và khoảng cách đến bờ biển. Dung trọng đất cát biển thay đổi 1,4 - 1,7 kg/dm3, tỷ trọng 2,6 - 2,7, độ xốp biến động từ 35 % đến 45 % và sức chứa ẩm động ruộng rất thấp (Hội Khoa học Đất Việt Nam, 2000).
Nguyễn Văn Toàn (2004) khi nghiên cứu đất cát biển vùng duyên hải Bắc Trung Bộ cho thấy: Hàm lượng sét vật lý (< 0,002 mm) rất khác nhau ở các loại đất cát biển: Ở đất cồn cát trắng hàm lượng sét vật lý dao động ở các tầng đất 1,6 - 1,8 %, ở cồn cát vàng 2,6 - 2,8 %, ở đất cát biển điển hình 8,4 - 10,0 % và ở đất cát glây là 10 - 11 %. Đất cát biển có phản ứng chua vừa đến chua ít, hàm lượng hữu cơ của tầng mặt trung bình 1,2 % và giảm thấp ở tầng kế tiếp (0,8 %). Hàm lượng đạm tổng số trung bình 0,03 - 0,06 %, lân tổng số trung bình 0,02 - 0,03 %, kali tổng số rất nghèo (0,5 %); hàm lượng lân và kali dễ tiêu đều nghèo (6,6 mg P2O5 và 5,5 mg K2O/100 g đất);
cation trao đổi thấp, chỉ khoảng 1,7 - 2,2 meq/100 g đất; dung tích hấp phụ
(CEC) trong đất cũng rất thấp, khoảng 5,5 meq/ 100 g đất, CEC thuộc vào loại thấp nhất trong các loại đất Việt Nam.
Theo Phan Liêu (1986), Nguyễn Vy và Vũ Cao Thái (1991), đất cát biển rất nghèo mùn (0,5 - 1,5 %), nghèo đạm (0,05 - 0,5 %), lân tổng số và dễ tiêu rất nghèo (lân tổng số biến động từ 0,03 % đến 0,05 %, lân dễ tiêu 2,5 - 10 mg/100 g đất).
Khi nghiên cứu một số đặc tính lý, hóa học của 265 mẫu đất cát biển tỉnh Thừa Thiên Huế, Hoàng Thị Thái Hòa và cs (2007) cho thấy: Đất có tỷ lệ sét rất thấp (trung bình chỉ khoảng 3,8 %), tất cả các mẫu đất đều chua (pH KCl trung bình là 4,28), N tổng số nghèo (0,05 % N), và đặc biệt là dung tích hấp thu rất thấp, CEC < 2 cmol (+)/ kg, do vậy khả năng dự trữ các cation trao đổi trong đất rất thấp. Kết quả nghiên cứu của Lê Thanh Bồn (1998) nghiên cứu thành phần và một số đặc điểm của nguyên tố lân ở đất cát biển Thừa Thiên Huế cho thấy: Đất chua, nghèo mùn và các nguyên tố dinh dưỡng, đất trồng lạc có hàm lượng sắt, nhôm trao đổi và dung tích hấp phụ thấp hơn đất lúa.
Cũng liên quan đến nghiên cứu về dung tích hấp thu và mối liên hệ với một số tính chất hóa lý học của đất cát, Bùi Thị Phương Loan và Phạm Quang Hà (2005) cho rằng đất cát biển có CEC tương đối thấp (khoảng 9,0 cmol(+)/
kg), nhưng chất lượng CEC khá tốt với sự đóng góp của các cation dinh dưỡng như Ca++, Mg++ vào thành phần của CEC với tỷ lệ tương ứng là 24,89 % và 3,44 %. Mặc dù có hàm lượng OC và sét rất thấp (0,52 % OC và 11,6 % sét), thấp hơn nhiều so với đất đỏ vàng trên phiến thạch sét (2,01 % OC và 53,9 % sét), nhưng CEC trong đất cát lại cao hơn so với đất đỏ vàng trên phiến thạch sét (CEC khoảng 7,39 cmol (+)/kg). Điều này chỉ có thể giải thích căn cứ vào thành phần khoáng sét. Trong đất cát biển thành phần khoáng sét chủ yếu là hydromica và halluazit, trong khi thành phần khoáng sét chủ yếu trong đất đỏ vàng trên phiến thạnh sét là kaolilit. Tuy nhiên,
nghiên cứu của Hoàng Thái Ninh và cs (2007) cho rằng thành phần khoáng chiếm ưu thế trong đất cát biển chủ yếu là kaolilit và illit, chính vì vậy nên đất cát biển có độ mầu mỡ rất kém và dung tích hấp thu thấp (0,39 - 2,01 cmol(+)/kg).
Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Minh Hiếu và cs (2011) khi nghiên cứu về đất cát biển (vùng trồng lạc) tại Quảng Bình cho thấy: Đất có độ phì tự nhiên thấp, đa số các yếu tố dinh dưỡng cần thiết cho sinh trưởng phát triển của cây lạc đều thuộc loại rất nghèo đến nghèo; kali và phốt pho là hai yếu tố dinh dưỡng hàng đầu hạn chế năng suất lạc.
Sự thiếu hụt các chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng trên đất cát thường được báo cáo. Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Công Vinh (2005) tại tỉnh Bình Thuận cho thấy sự thiếu hụt các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự tăng trưởng cây trồng ở các vùng đất cát đỏ là N> P> K và ở các vùng đất cát trắng là B> Mo> Zn và P> N> K và B> Mo> Zn.
Đất cát biển thường mất nhiệt nhiều hơn các nhóm đất khác, cường độ bốc hơi mạnh nhất là vào những tháng khô, có gió Tây Nam hoạt động mạnh.
Theo Phan Liêu (1986), mực nước ngầm ở đất cát biển cao, từ 50 cm đến 150 cm, phụ thuộc vào địa hình, khoảng cách đến bờ biển và lượng mưa.
Lượng nước ngầm có vai trò quan trọng trong điều hòa chế độ nhiệt của đất, nhất là vào mùa khô nóng và góp phần cung cấp nước cho cây.
Theo Hoàng Minh Tâm (2010) và Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, 2001, nhóm đất cát biển gồm các loại đất chính sau: (i) Đất cồn cát trắng vàng (Cc);
(ii) đất cồn cát đỏ (Cd); (iii) đất cát biển (C).
- Ðất cồn cát trắng và vàng (Cc): Tên theo FAO-UNESCO: Luvic Arenosols (ARl): Diện tích: 149.754 ha, phân bố từ Quảng Bình tới Bình Thuận. Nhìn chung đất cồn cát trắng và vàng chủ yếu là những hạt thạch anh (SiO2 > 95 %), do đó có thể sử dụng làm vật liệu xây dựng được, tơi xốp, rời
rạc, không có kết cấu, thấm thoát nước nhanh. Ðất ít chua, có độ phì nhiêu rất thấp, khả năng giữ nước và giữ các chất dinh dưỡng kém; toàn bộ các chất dinh dưỡng N, P2O5, K2O và các cation trao đổi đều rất nghèo; giá trị CEC của đất rất thấp (thấp nhất trong các loại đất ở Việt Nam) do tỷ lệ sét trong đất gần như không có, nhìn chung CEC chỉ đạt ở mức xấp xỉ 1 lđl/100g đất. Hàm lượng OC % ở trong đất rất thấp (thường <1 %, thậm chí thấp hơn cả đất bạc màu) do điều kiện thoáng khí đất có quá trình khoáng hóa mạnh. Đặc trưng của loại đất này là phẫu diện VN 41 tại xã Hải Ninh, huyện Quảng Ninh, tỉnh Quảng Bình (Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, 2001).
- Ðất cồn cát đỏ (Cđ): Tên theo FAO-UNESCO: Rhodic Arenosols (ARr); Diện tích: khoảng 80.000 ha phân bố chủ yếu ở vùng ven biển của các tỉnh Ninh Thuận và Bình Thuận. Cồn cát đỏ thường cố định, tập trung thành dải cao, đất cồn cát đỏ có thể trồng rừng phi lao, keo và loại cây màu. Ðặc điểm thực vật ở đây nhìn chung là nghèo, chủ yếu là các loại cây lùm bụi, rừng thưa xen cây bụi cỏ. Ðôi khi cũng gặp các khu rừng với các cây gỗ hiếm như nhãn, quýt rừng, dáng hương, gụ mật, bằng lăng, sao đen, ... Cồn cát đỏ thường cố định hơn so với các cồn cát trắng và vàng, chúng tập trung thành dải cao (có khi tới 200 m). Cồn cát đỏ có tỷ lệ sét và limon cao hơn ở các cồn cát trắng vàng (sét vật lý khoảng trên 10 %). Ðất thường ít chua đến chua.
Các chất dinh dưỡng tổng số N, P2O5, K2O đều ở mức nghèo đến rất nghèo.
Hàm lượng các chất dễ tiêu đạt ở mức rất nghèo; nghèo cation trao đổi (Ca2+, Mg2+); CEC của đất thấp, tuy nhiên đất có BS% vào loại khá. Ðất nhiều cát nên dễ bị xói mòn, khả năng giữ phân và nước kém. So với đất cồn cát trắng và vàng sự phân tầng ở cồn cát đỏ đã có sự ổn định và rõ nét hơn. Đặc trưng của loại đất này là phẫu diện VN 46 tại xã Hồng Phong, huyện Bắc Bình, tỉnh Bình Thuận (Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, 2001).
- Ðất cát biển (C): Tên theo FAO-UNESCO: Haplic Arenosols (ARh);
Diện tích: 197.802 ha (NIAPP, 2003), phân bố chủ yếu dọc ven bờ biển Bắc Trung Bộ từ Thanh Hóa đến Hà Tĩnh, rải rác ở dọc ven biển Trung và Nam Trung Bộ và một số diện tích ở ven biển Nam Bộ có những giồng cát là dấu vết của quá trình biển lùi. Ðiều kiện và quá trình hình thành: đất cát biển được hình thành do sự bồi lắng phù sa biển kết hợp với những cồn cát thấp, thoải nằm ở ven biển tạo thành những dải đất khá bằng phẳng nằm ở ven biển. Tính chất của đất cát biển có thành phần cơ giới từ cát pha đến cát pha sét, rời rạc, kết cấu kém gặp mưa thường bị lắng như đất bạc màu. Đặc trưng của loại đất này là phẫu diện VN 25 tại xã Diễn Kỷ, huyện Diễn Châu, tỉnh Nghệ An (Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, 2001).
Hạn chế sử dụng lớn nhất đối với loại đất này là độ phì nhiêu tự nhiên thấp và thiếu nước. Vì vậy, yếu tố đầu tư (đặc biệt là phân bón) rất có ý nghĩa đối với sản xuất nông nghiệp. Đặc biệt, cây hoa màu, cây công nghiệp ngắn ngày sẽ phát triển tốt trên đất cát biển nếu có đủ nước tưới và được đầu tư phân bón cân đối (Pham Quang Ha, et al., 2005; Hoang Thi Thai Hoa, 2010;
Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, 2001).