Nhận Biết Đất Phèn

1. Nguồn gốc đất phèn

Là đất chứa axit sulfuric (H2SO4) – từ kết quả của quá trình phân hủy YẾM KHÍ chất hữu cơ do vi khuẩn ưa sulfate (SO42-) gây ra.

2. Phân loại đất phèn

Có 2 loại đất phèn: đất phèn tiềm tàng và đất phèn hoạt động.

  • Đất phèn tiềm tàng (Potential Acid Sulfate Soils – PASS): chứa sắt sulfite (pyrite – FeS2), có thể tạo ra axit sulfuric nếu bị đào xới lên hoặc bị rữa trôi. pH đất phèn tiềm tàng có thể > 7,5 (FeSchưa bị oxy hóa).
  • Đất phèn hoạt động (Actual Acid Sulfate Soils – AASS): đã trải qua oxy hóa tạo ra axit, kết quả là làm pH đất giảm xuống. Có thể nhìn thấy đất có màu vàng hoặc lốm đốm đỏ trong kết cấu đất. Trong đất phèn hoạt động pH < 4 và có thể < 2, thường là 3,5.

Đất phèn tiềm tàng (màu xám) và đất phèn hoạt động (màu nâu). (Ảnh projects.gtk.fi)

3. Các điều kiện hình thành đất phèn

  • Nguồn lưu huỳnh (S) (thường phong phú trong nước biển).
  • Điều kiện yếm khí.
  • Chất hữu cơ (như rễ cây, lá cây thối nhằm cung cấp năng lượng cho vi khuẩn).
  • Hệ thống di dời các sản phẩm phản ứng (như ngập thủy triều).
  • Nguồn sắt (Fe).
  • Nhiệt độ > 100C.
  • Pyrite (FeS2) tiếp xúc với oxy do phá hủy rừng ngập mặn hoặc do đào ao nuôi trồng thủy sản.


Hệ thống hình thành đất phèn

4. Các phản ứng hình thành axit trong đất

Khi thủy triều dần rút ra xa hơn và không còn phủ lên vùng rừng ngập mặn, cây rừng ngập mặn dần suy thoái, chết đi. Chất hữu cơ từ rừng ngập mặn suy thoái (như rễ cây thối) trong đất dưới tác dụng của vi khuẩn yếm khí phản ứng với lưu huỳnh có sẵn trong nước biển (dạng SO42-) và sắt ở dạng hydroxit (Fe(OH)2) có sẵn trong đất tạo thành sắt sulfur (FeS) và pyrite (FeS2) làm cho đất có màu đen. Khi này, đất “ngậm” pyrite gọi là đất phèn tiềm tàng, có pH trung tính.

Thủy triều có ảnh hưởng lớn sự hình thành đất phèn tiềm tàng thông qua việc rửa trôi HCO3 (là sản phẩm tính kiềm tạo ra khi phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện yếm khí, có tác dụng ức chế hình thành axit), hồi phục lại SO42- (nguyên liệu tạo pyrite) và cung cấp một lượng oxy hòa tan giới hạn cần thiết cho sự hình thành pyrite.

Khi đất phèn tiềm tàng bị đào lên, pyrite phản ứng với oxy trong không khí tạo thành sắt 3 (Fe(III)) và axit sulfuaric (H2SO4). AxitH2SO4 làm cho đất trung tính hóa đất chua hay đất phèn hoạt động.

pH đất giảm thấp, nhiều hợp chất kim loại nặng (như nhôm, mangan) bị hòa tan, trở nên độc, ảnh hưởng đến sinh trưởng cho thực vật và thủy sản. pH đất ảnh hưởng đến độ tan của nhôm và sắt như sau:

  • pH < 3,5: Sắt 3+ và nhôm 3+ (Al(III)) ở dạng hòa tan nên độc.
  • pH = 4: Sắt bị cố định, nhôm còn ở dạng hòa tan nên độc do nhôm.
  • pH > 5: Nhôm bị cố định, không độc.

 

5. Tác hại của đất phèn

Trong nước:

  • Làm trong nước: hợp chất nhôm kết tủa trong đất trở thành dạng hòa tan do pH đất thấp. Khi hòa tan trong nước, lượng nhôm cao và pH nước thấp sẽ kết khối các chất lơ lững trong nước tạo bông (floc). Bông chìm xuống đáy làm nước trong màu dương – lục có pH 4 – 5 hoặc màu trắng sữa có pH 5 – 6.
  • Tạo màng nhớt nước: sắt 3 trong đất hòa tan vào nước tạo thành các cụm màu cam trên mặt nước. Khi đó, vi khuẩn ưa sắt phát triển, tạo ra màng dầu làm mặt nước tĩnh hoặc chuyển động chậm, pH < 3.8.
  • Phá hủy nguồn thức ăn tự nhiên trong nước.
  • Thay đổi thành phần lý – hóa học của nước như làm giảm kiềm, giảm pH nước.
  • Gây hại trực tiếp cho thủy sinh vật do gây biến đổi hoạt động sinh lý bình thường.

Trên thực vật:

  • Nồng độ nhôm cao gây độc cho cây. Triệu chứng ngộ độc do nhôm biểu hiện qua lá có màu vàng cam ở đầu các lá rìa, sau đó xuất hiện các đốm nâu. Hàm lượng nhôm cao dẫn đến thiếu lân (Phospho) trầm trọng.

Đất:

  • Lớp muối trắng, mịn, có vị đắng trên bề mặt đất là muối axit (kết hợp của các muối sắt, nhôm, canxi và magiê).
  • Bông sắt (floc Fe) có thể xuất hiện trong nước khi pH < 4, bông thường có màu đỏ nâu hoặc nâu vàng, khi nước rút sẽ tích tụ trên thực vật hoặc mặt đất.
  • Khi đất phèn khô đi kết cấu sẽ thay đổi. Đất co lại và không thể phục hồi như trước. Do nước phân bố không đều trong đất làm cho bề mặt thường bị nứt. Đất có thể sụp xuống hoặc thu hẹp đáng kể và có thể gây ra những thay đổi lâu dài trong thủy văn địa phương.

Sulfat nhôm mao dẫn lên mặt đất vào mùa khô trong vùng đất phèn Đồng Tháp Mười. Lê Phát Quới, 2005 (Ảnh Wikipedia).

Sắt mao dẫn trên bề mặt đất phèn

6. Nhận biết đất phèn

a. Dựa vào tính chất vật lý:

Đất phèn tiềm tàng:

  • Thường bão hòa nước, luôn ướt.
  • Do điều kiện yếm khí nên thường có màu xanh xám của sắt hoặc hơi xanh lá trong vài trường hợp.
  • Trầm tích từ biển có thể chứa vỏ sò.
  • Có thể có chất hữu cơ như lá cây phân hủy, rể cây thối.
  • Mùi trứng thối rất mạnh do phân hủy chất hữu cơ yếm khí.

Đất phèn hoạt động:

  • Khá khô.
  • Kết cấu dạng khối cục.
  • Màu từ nâu đậm tới nhạt, cũng thường kèm đốm màu vàng ( do khoáng Jarosite) và màu cam (Oxit Fe).

 

Khoáng Jarosite, dấu hiệu của đất phèn hoạt động. (Ảnh Qld.gov.au)

b. Dựa vào pH của đất phèn:

Đo pH đất và so sánh với bảng sau:


Đất axit muối tích tụ sulfate trên bề mặt, pH < 2,5 (Ảnh dl.sciencesocieties.org)

c. Một cách đơn giản khác mà các nhà vườn hay dùng:

d. Thực vật chỉ thị đất phèn

  • Thực vật chịu axit: trực tiếp liên quan tới môi môi trường axit.
  • Thực vật chịu muối: thường có ở vùng cửa sông, đầm lầy có thành phần đất axit.
  • Thực vật chịu ngập úng: thường ở đầm lầy có thành phần đất axit.

Một vài loài đại diện cho 3 nhóm trên như sau:

  • Cây rừng ngập mặn: đước, mắm, sú, vẹt;
  • Cỏ Xạ tử biển: cây chịu mặn chính nhưng có xu hướng xuất hiện trên đất axit;
  • Tràm: chịu muối, chịu ngập tạm thời hoặc chu kỳ;
  • Phi lao: khả năng như Tràm, thường gặp ở vùng nước lợ;
  • Cỏ sậy: chịu được acid và ngập úng. Phổ biến trên đất phèn hoạt động –  dù là do thiên nhiên hay do con người;
  • Hoa súng: xuất hiện ở hồ nước có pH tương đối thấp, chỉ chú ý khi phát triển vượt các loài thủy sinh thực khác, là loài ưa acid – có lợi thế cạnh tranh trong nước bị tác động bởi đất axit. Nên đo pH nước có hoa súng phát triển.

 

Xem “Xây dựng và quản lý ao nuôi trên vùng đất phèn”Tại đây.

Tuyên bố trách nhiệm: Bài viết này lấy thông tin từ các nguồn khác nhau. Nội dụng chi tiết vui lòng nhấn vào chữ có gạch chân (U) là đường liên kết đến các nguồn dữ liệu tổng hợp bài viết. Xin cảm ơn.

  

Thông tin

  • http://www.agriculture.gov.au/water/quality/acid-sulfate-soils/about-acid-sulfate-soils
  • https://www.qld.gov.au/environment/land/soil/acid-sulfate/identified/#physical
  • http://www.greenskills.org.au/pub/ass/ass7.html

Ảnh

  • Google inmage

(Nguồn: nghetomtep.com)

Trả lời

Thư điện tử của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *