Tải bản đầy đủ

Nước trong đất


PGS.TSKH. NGUYỄN XUÂN HẢI

Nưoc TRONG ĐẤT

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI


MỤC LỤC

CHƯƠNG 1. VAI TRÒ CỦA N ước
1.1. Vai trò của nước trong quá trình hình thành đất.................................................................... 11
1.2. Vai trò của nước đối với đởi sống của thực vật.......................................................................... 18
1.3. Đánh giá chất lượng nước tưới........................................................................................................18

1.3.1. Nước tưới........................................................................................................................................... 18
1.3.2. Đánh giá chất lượng nước tưới........................................................................................................ 21

CHƯƠNG 2. NƯỚC TRONG ĐẤT
2.1. Khả năng bốc hơi của đất và thoát hơi của thực vật............................................................... 25


2.1.1. Sự bốc hơi nước từ đất trán.............................................................................................................. 25
2.1.2. Bốc hơi sinh họ c.................................................................................................................................. 26
2.1.3. Bốchơi tổng số.....................................................................................................................................27
2.1.4. Các phương pháp đo sự bóc hơi nước từ đ ấ t.................................................................................... 27
2.2. Những dạng nước trong đất..............................................................................................................29

2.2.1. Nước liên kết hoá học hay nước cấu tạ o ............................................................................................29
2.2.2. Nước kết tin h ........................................................................................................................................30
2.2.3. Nước hấp phụ...................................................................................................................................... 30
2.2.4. Nước mao quản................................................................................................................................... 32
2.2.5. Nước trọng lực hoặc nước tự d o ......................................................................................................... 33
2.2.6. Nước rắn.............. !............................................................................................................................. 34
2.2.7. Hơi nước............................................................................................................................................ 34
2.2.8. Nước bên trong tế bào........................................................................................................................ 34
2.2.8. Nước nặng............................................................................................................................................ 35
2.3. Các hằng số nước.................................................................................................................................. 35
2.4. Độ ẩm đất và nhu cẩu nước của thực v ậ t....................................................................................36

2.4.1. Độ ẩm đất.......................................................................................................................................... 36
2.4.2. Các dạng nước và ý nghĩa đỗi với thực v ậ t ....................................................................................36
2.5. Trữ lưựng nước trong đất..................................................................................................................39

2.5.1. Khái niêm ........................................................................................................................................... 39


Nước TRON G

ĐÁT

2.5.2. Cách tính trữlượng nước hữu hiện trong táng đất......................................................................... 40
2.5.3. Phạm vi nước hữu hiệu..................................................................................................................... 40
2.5.4. Đánh giá trữ lượng nước hữu hiệu....................................................................................................41
2.6. Cân bằng nước........................................................................................................................................42
2.7. Hệ số độ khô của Ivanov...................................................................................................................... 43

CHƯƠNG 3. Sự CHUYẾN VẬN CỦA Nước TRONG ĐẤT
3.1. Tính thấm của đất................................................................................................................................. 45

3.1.1. Quá trinh thấm ướt (thấm h ú t)....................................................................................................... 45
3.1.2. Quá trình thấm lọ c............................................................................................................................ 47


3.1.3. Phương trình Darcy...........................................................................................................................48
3.2. Phương pháp xác định tính thấm.....................................................................................................51
3.3. Khả năng dâng leo nước trong đất.................................................................................................. 52
3.4. Lực giữ nước của đất.............................................................................................................................67

CHƯƠNG 4. HỆ THỐNG TƯỚI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TƯỚI
4.1. Hệ thống tưới.........................................................................................................................................73
4.2. Các thành phấn của hệ thống tưới..................................................................................................76

4.2.1. Nguỗn nước tưới................................................................................................................................ 77
4.2.2. cỏng trình đầu mối của hệ thống tưới.............................................................................................77
4.2.3. Kênh chính.........................................................................................................................................78
4.2.4. Kênh phân phối................................................................................................................................. 78
4.2.5. Mạng lưới mương dẫn tạm thời........................................................................................................79
4.3. Các phương pháp tưới........................................................................................................................79

4.3.1. Tưới trên m ặt......................................................................................................................................81
4.3.2. Tưới bằng phun mưa nhân tạo......................................................................................................... 88
4.3.3. Tưới ngám ..........................................................................................................................................95
4.3.4. Tưới nhỏ g iọ t..................................................................................................................................... 98

CHƯƠNG 5. CHÊ Độ TƯỚI
5.1. Mức tưới và Nếu lượng tưới................................................................................................................ 99

5.1.1. Khái niệm chung............................................................................................................................... 99
5.1.2. Tính mức nước tưới toàn vụ và liều lượng tưới.............................................................................. 100
5.2. Chế đô tưới........................................................................................................................................... 105


Mục lục______________________________________________________________________________ 7
5.3. Hệ số tưới và giản đó hệ số tưới....................................................................................................... 107
5.3.1. Hê số tư ớ i......................................................................................................................................... 107
5.3.2. Giản đỗ hê sổ tưới............................................................................................................................ 108

CHƯƠNG 6. TIÊU THOÁT NƯỚC
6.1. Khái quát vế hệ thống tiêu nước....................................................................................................111

6.1.1. Các hình thức tiêu............................................................................................................................ 112
6.1.2. Lợi ích của tiêu nước........................................................................................................................ 112
6.2. Cấu tạo hệ thống tiê u ...................................................................................................................... 113

6.2.1. Thành phán hệ thống tiê u .............................................................................................................. 113
6.2.2. Nguyên tắc bố trí kênh tiê u ............................................................................................................ 113
6.2.3. Xác định lưu lượng tiêu................................................................................................................... 114
6.3. Sơ đồ bô trí kênh tiêu mặt ruộng................................................................................................. 115

6.3.1. Trường hợp địa hình dốc đều một phía..........................................................................................115
6.3.2. Trường hợp địa hình bằng phẳng.................................................................................................. 116
6.4. Mương tiêu cải tạo đất mặn............................................................................................................116

TÀI LIÈUTHAM KHẢO................................................................................................................................. 119


DANH MỤC BẢNG


Bảng 1.1 .Thành phẩn nước của một số sòng miền Bắc Việt N am ............................20
Bảng 1.2. Mức độ khoáng hóa của nước.................................. .................................................22
Bảng 1.3. Tương quan độ độc của các muổi khác nhau...................................................24
Bảng 2.1. Hệ số thoát hơi của một số cây trổng khác nhau...........................................26
Bảng 2.2. Độ ẩm cây héo ở các tắng đất khác n h au ...........................................................38
Bảng 2.3. Nhu cáu nước của một số câỵ trồ n g ...................................................................38
Bảng 2.4. Những hằng số nước của các loại đất chính ở Việt N am ..........................40
Bảng 2.5. Trữ lượng nước trong đất (mm) dưới các thảm thực vật khác nhau ....42
Bàng 3.1. Đại lượng hằng số Vqvà a đốí với một số loại đất (tầng m ặt)................ 46
Bảng 3.2. Hệ số thấm đổi với những đất khác nhau........................................................... 51
Bảng 3.3. Độ ẩm tương đối không khí của một số dung dịch muối bão hoà ..72
Bảng 4.1. Phân loại độ dốc..................................................................................................................81
Bảng 4.2. Quan hệ giữa chiều dài (m) với độ dổc và khả năng thấm nước.......83
Bảng 4 3 . Cường độ tưới phun mưa ảnh hưởng đến cấu trúc đất.............................89
Bảng 4.4. Ảnh hường của đường kính hạt mưa đến đoàn lạp đ ấ t............................90
Bảng 5.1. Hệ số sử dụng nước mưa trung bình
ở một sổ địa phương khác n h a u ............................................................................. 101
Bảng 5.2. Tắng đất tính toán của một sổ loại cây trổng theo kỳ sinh trưởng ....104
Bảng 5.3. Tính toán hệ số

tưới cho 3 loại cây trổng khác n h a u ................................108

Bảng 6.1. Mức giảm nàng suất lúa khi bị ngập (% )...........................................................111
Bảng 6.2. Hệ số tiẻu cho lúa một sổ tỉnh vùng đồng bằng Bắc B ộ ........................115
Bảng 6.3. Nồng độ muối và các chất độc ở trong nước mương tiêu trước
và sau tháo cạn 10 ngày (m g/l)...........................................................................117
Bảng 6.4. Tác dụng của mương tiêu đến khả năng thoát muổi
và hạ nước n g ẩm ............................................................................................................117
Bảng 6.5. Tỷ lệ chiếm đất và năng suất của mương tiêu
có độ sâu 1,2 -1,3 m .....................................................................................................118


DANH MỤC HlNH

Hình 1.1. Các vòng tuần hoàn và chu trình của n ư ớ c....................................................... 17
Hình 1.2. Tính độc của m uối..............................................................................................................23
Hình 2.1. Độ ẩm không k h í......................................................................................................... .....30
Hình 2.2. Độ ẩm khòng khí cực đ ạ i...............................................................................................30
Hình 2.3. Sự chuyển động của nước m àn g .............................................................................. 31
Hình 2.4. Nước góc..................................................................................................................................33
Hình 2.5. Mối liên kết giữa các dạng nước với thể rắn của đ ấ t...................................34
Hình 3.1. Đồ thị xác định giá trị a ..................................................................................................47
Hình 3.2. Các trường hợp thấm khác n hau ...........................................................................49
Hình 3.3. Sơ đồ hình thành mặt nước n g ẩm .......................................................................... 55
Hình 3.4. Cấu tạo vùng "viển mao quản" trên mặt nước n g ầ m ................... ............57
Hình 3 .5 .Tác động tương hổ những phân tử nước trong lớp bể mặt (a)
và bên trong nó (b )................................................................................................................................59
Hình 3.6. Áp suất phân tử và sức cảng bể mặt trong chất lò n g ................................59
Hinh 3.7. Sức cáng lực của những phân tử trong màng bề mặt của chất lỏng
phụ thuộc vào vị trí của chúng trong sức hút phân tử ....................................................60
Hinh 3.8. Những góc 6 khi tác động tương hồ khác nhau
của chất lòng với thể rắ n ....................................................................................................................63
Hình 3.9. Chiều cao dâng chất lỏng trong mao quản
khi dính ướt bể mặt thể rắn..............................................................................................................66
Hình 3.10. Bộ phận nghiệm lạn h .................................................................................................. 69
Hình 4.1. Hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải.......... .................................................................. 74
Hinh 4.2. Hệ thổng thủy lợi Hà Đòng - Hà N am ...................................................................75
Hình 4.3. Sơ đổ thành phẩn hệ thống tư ớ i.............................................................................76
Hình 4.4. Sơ đồ đập ngăn sông phục vụ lấy nước vào kênh........................................78
Hinh 4.5. Kênh phân phối được kiên cổ hóa ..........................................................................79
Hinh 4.6. Kênh tạm thời dọc.............................................................................................................82
Hình 4.7. Kênh tạm thời n gang .......... .........................................................................................83
Hình 4.8. Phạm vi thấm

ướt giữa các luống ........................................................... .............. 86

Hình 4 .9 .Tưới phun mưa tiết kiệm n ư ớ c ................................................................................. 88


12_________________________________________________________________N Ư Ớ C TRON G ĐÀT

Hình 4.10. Sơ đổ bổ trí thiết bị phun g ẩ n ................................................................................. 91
Hình 4.11. Vòi phun của thiết bị phun g ẫ n ...............................................................................91
Hình 4.12. Máỵ phun cao áp (phun xa)...................................... ................................................ 92
Hình 4.13. Máỵ phun mưa nhân tạo kiểu haicánh tay treo ........................................... 93
Hình 4.14. Sơ đổ

tưới ngẩm có áp lự c ......................................................................................... 96

Hình 4.15. Sơ đổ h ệth ổ n g tưới ngầm không áp(tướingẩm hấp p h ụ ).................. 97
Hình 5.1. Chế độ tưới cho đ ấ t ....................... .............................................................................. 106
Hình 5.2. Giản đổ hệ số

tưới chưa hiệu c h ỉn h ....................................................................108

Hình 5.3. Giản đổ hệ số tưới đà hiệu ch ỉn h ..........................................................................109
Hình 6.1. Bố trí kênh tiêu nằm kể kénh tư ớ i..... ................................................................. 115
Hình 6.2. Bố trí kênh tưới tiêu cả 2 phía khi địa hình bằng p h ẳng .......................116


LỜI NÓI ĐẨU
Đê sinh trưởng, phát triên và cho năng suất cao, cây trồng đòi hỏi
một lượng nước khá lớn. Nước là một trong những chi tiêu quyết định
độ phì nhiêu của đất. Người dân có câu; Nhất nước - Nhì phân - Tam
cần - Tứ giống, cho thấy nước là yếu tố hàng đầu (thiếu thì phải tưới,
thừa thì phải tiêu), sau đó mới đến yếu tố phân bón (dinh dưỡng và độ
phì nhiêu), rồi đến yếu tố cần (lao động, chăm sóc) và cuối cùng là yếu
tố giống cây trồng. Trong thực vật, nước chiếm hơn 70% trọng lượng.
Thực vật lấy nước chủ yếu từ đất để sinh trưởng và phát triến, ngoài ra
nước còn giúp cân bằng chế độ nhiệt và không khí trong đất. Thực vật
muốn tạo ra được 1 g chất khô cần phải hút tới 800-1000 g nước. Nước
trong đất là dung môi hòa tan các chất dinh dưỡng cho thực vật có thể
hút thu được. Dự trũ' nước dễ ticu trong đất bị suy giảm có thể dẫn đến
hạn hán (hạn đất).
Giáo trình Nước trong đất cung cấp những kiến thức cơ bản về các
tính chất nước của đất như: các dạng nước trong đất, khả năng giữ nước
cúa đất, sức chứa ấm, phạm vi nước hữu hiệu của đất và quá trinh di
chuyên của nước trong đât. Giáo trình cũng giới thiệu những phương
pháp và hệ thống tưới ticu, Iihĩmg bài tính toán độ ấm, trữ lượng nước
trong đất và giúp giải quyết những bài toán lan truyền chất ô nhiễm
trong môi trường đất.
Đối tượng sử dụng giáo trình Nước trong đất là sinh viên, học viên
ngành Khoa học đất, Môi trường đất và Khoa học môi trường. Ngoài
ra, giáo trinh còn có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho sinh viên, học
viên ngành nông lâm nghiệp, thủy lợi...
Trong tài liệu có tham khảo, sử dụng trích dẫn kết quả nghiên cứu
đã công bố của các viện nghiên cứu, nhà khoa học trong và ngoài nước,
tác giả xin tỏ lòng biết ơn.
Dù đã có những cố gắng nhất định song chắc chắn sẽ còn những
điều cần bố sung, giải thích thêm, tác giả mong nhận được những ý kiến
đóng góp đề giáo trình này được hoàn thiện hơn.
T ác giả


Chưongl . VAI TRÒ CÙA Nước

Đất gồm 3 thể: Rắn, lỏng và khí. Nước là một trong những chỉ tiêu
về độ phì của đất, nước có ảnh hưỏng lớn đến quá trình phong hoá đá
và hình thành nên những loại đất khác nhau. Nước chứa trong các tế bào
sống và là chất chuyển dời các chất dinh dưỡng trong hệ thống đất - cây.
Khi nghiên cứu ảnh hưởng cùa nước trong đất lên sự phát triến của thực
vật, Wiliams nhấn mạnh rằng: Hiệu lực lớn nhất của bất kỳ nhân tố nào
chỉ có được trong trường hợp đảm bảo đầy đủ cho thực vật những nhân
tố cần thiết cho sự tồn tại của thực vật.
Trong quản lý dinh dường, một sự cân bàng họp lý giữa nước trong
đất và không khí đất là rất quan trọng vì cả nước và không khí đều cần
thiết cho hầu hết các quá trình giải phóng các chất dinh dưỡng vào trong
đất. Do vậy, nước trong đất là đặc biệt quan trọng trong quản lý dinh
dưỡng. Ngoài ra, đế duy trì sự sống trên trái đất, nước trong đất là bồn
chứa các chất dinh dường hòa tan sẵn sàng cung cấp cho sự hấp thu của
thực vật. Do đó, điều quan trọng là duy trì mức độ thích hợp của độ
ấm đất.
Nước trong đất là rất quan trọng vì ba lý do đặc biệt:
Sự hiện diện của nước là điều cần thiết cho tất cá các sự sống
trên Trái Đất, bao gồm cả cuộc sống của thực vật và sinh vật
trong đất.
Nước cần thiết cho sự phong hoá của đất. Những khu vực có
lượng mưa cao thường có mức độ phong hoá mạnh. Đất khác
nhau về mức độ phong hóa, sẽ bị tác động bởi lượng nước
khác nhau.


16________________________________________________________________N Ư Ớ C TRO N G ĐÂT



trone đất là m ôi trường đê tất cả các chất dinh dường cho
thực vật đồng hỏa. Nước trong đất, đôi khi được gọi là dung
dịch đất, chứa các chất hoà tan hữu cơ và vô cơ và vận chuyên
các chất dinh dưỡntỉ hòa tan, như nitơ, phốtpho, kali và canxi,
N ước

đế rề cây hấp thụ.
Lượng nước trone đất phụ thuộc vào hai yếu tố:


Đầu tiên, nước trong đất liên quan mật thiết với khí hậu, hoặc
đặc trưng lượng mưa cua khu vực.
Thứ hai, lượng nước trong đất phụ thuộc vào khả năng giữ
nước cua đất.

Con đường cơ bản cua nước thâm nhập vào đất thông qua vòng đại
tuần hoàn địa chất (hình 1.1). Nước của biển và đại dương bốc hơi và
một phần thâm nhập vào mặt lục địa. Đến bề mặt đất, nước ở lại tại chồ,
hoặc chảy xuống chỗ thấp, hoặc thấm vào đất tùy thuộc vào cường độ
mưa hoặc tính chất của đất.
v ề ý nghĩa, nước có vai trò đặc biệt, nhất là ớ những vùng khô hạn.
Như chúng ta đã biết, chi khi có nước đầy đủ thì phân khoáng và các
loại phân hữu cơ mới có hiệu lực. Nước hoà tan các chất dinh dưỡng,
cho nên nó khới đầu cho sự phát triến của thực vật và cũng là khởi
nguồn cho quá trình hình thành đất.


Chương 1: Vai trò của nước

Dòng đẻn bửc xạ
só n g ngắn

1
1
1
Ị Mưa
1
1
1

1
1
1
[
(g
1

17

Dòng ra bức xa
són g dài

41
Ạ1
1
1
(
1
V
1
1
f
1
1
(
B a y hơl

Nâng lượng
mât trởi

N âng lương đia chất
C h u y ể n vận nưởc
^

Dòng nâng lượng

í>

D ó ng vậ\ chẫt

o

Giới hạn c ủ a vòrvg <3ại
tuấn hoàn địa chất
Giới han củ a vónọ tiểu
luần hoàn sinh vât hoc

Hình 1.1. Các vòng tuần hoàn và chu trình của nước

1.1. Vai trò của nước trong quá trình hình thành đất

Nước tham gia vào sự phá huỷ các khoáng vật và đá trong quá trình
hình thành đất. Các tầng hình thành trong phẫu diện đất là kết quả của
sự di chuyến nước trong đất có chứa các chất vô cơ, hữu cơ và hợp chất
hữu cơ-vô cơ. Nước còn là nhân tổ điều hoà nhiệt và không khí trong
đất. Các tính chất cơ lý của đất như độ chặt, tính dính, tính dẻo, tính
trương co, tính liên kết... đều bị nước chi phối. Ngoài ra nước còn liên
quan chặt chẽ với sự hình thành các chất mới sinh như kết von, đá ong,
giây... Sự di chuyền của nước có thể gây ảnh hưởng xấu đến độ phì đất,
vì nó có thê làm rửa trôi các chất dinh dưỡng, phá vờ kết cấu đất và gây
xói mòn đất. Như vậy, nước rất quan trọng đối với các quá trình hoá
học, sinh học, sinh hoá học xảy ra trong ^ất. nên cn thể ví “Nirác trnn^
đất như máu trong cơ thế”.


18____________________________________

Nựớc

TR O N G ĐÀT

1.2. Vai trò của nước đối vớí đời sống của thực vật

Nhờ có nước hoà tan các chất nên cây mới hút được. Thực vật
muốn tạo ra được 1 g chất khô cần phải hút tới 800-1000 e nước.
H ệ số thoát hơi là lượng nước thoát hơi của thirc vật trong thời kỳ
sinh trưởng để tạo ra 1 đơn vị trọng lượng chất khô (tổng lượng chất
khô). Hệ số thoát hơi này là đại lưọng biến đôi, giá trị của nó phụ thuộc
vào điều kiện đất và khí hậu. Làm tốt các biện pháp kỳ thuật và sư dụng
tốt phân bón có thề làm tăng năng suất, do đó tăng hiệu suất sư dụng
nước và giam hệ số thoát hơi.
Tiêu hao nước trên một diện tích được tưới không chỉ có thoát hơi
của thực vật mà còn bốc hơi vật lý tò mặt đất. Trong thời gian sinh trưởng
cua thực vật thì nó tưoTig đương 25-50% thoát hơi qua thực vật, còn xét
trong thời gian cả năm thì hai đại lưọng này xấp xỉ ngang bàng nhau.
Trong thực tiền, khi tính toán cân bằng nước đê cải tạo đất thì người
ta cần biết tổng lượng nhu cầu nước của thực vật (gọi là nhu cầu nước).
ỈShu cầu nước là tiêu hao nước cho thoát hơi nước qua mặt lá cua thực
vật và bốc hơi vật lý từ 1 hecta cây trồng (đơn vị tính bằng mVha).
H ệ sổ n h u cầu nước là thể tích nước tính bằng m \ cần đê tạo ra
I tấn (hay tạ) sản phấin ở trạng thái ẩm tự nhiên trong suốt thời kỳ sinh
trướng cúa thực vật. Hệ số nhu cầu nước cũng biến động như hệ số thoát
hơi. Trong những năm ấm ướt hệ số nhu cầu nước cho vùng không tưới
tăng lèn, trong những năm khô hạn thì hộ số này giảm đi. Tăng năng
suất cây trồng làm tăng hiệu suất sử dụng nước và làm giám hệ số nhu
cầu nước.
H ệ thống tưới đảm bảo việc đưa nước vào cánh đồng từ nguồn
tưới (như sông, hồ..) làm thành nước trong đất. Nước này cùng với nước
mưa được tiêu hao cho thoát hơi qua thực vật và bốc hơi vật lý, hay là
nhu cầu nước cho sinh trưởng và phát triển của thực vật.
1.3. Đánh giá chất lượng nước tưới
T.3.1. Nước tưới

Nước từ nguồn tưới khác nhau có tính chất và thành phần khác
nhau, chúng sẽ có những ảnh hưởng lên thực vật và đất khác nhau.


Chương 1: Vai trò của nước______________________________________________________ 19

Đánh eiá chất lượng nước tưới có ý nghĩa quan trọng trong việc tưới cải
tạo đất, đê dự báo hiệu quả của hệ thống tưới và ảnh hướng cua nước
tưói lên tính chất đất.
Nước tưới chứa một số lượng chất lơ lửng hoặc phù sa và muối
hòa tan, thậm chí cả các chất gây ô nhiềm. Vì vậy, ngoài tác dụng làm
âm đất, còn có tác dụng phụ nữa. Trong một số trường hợp sau khi tưới,
đất giữ lại được những chất phù sa với số lượiig và chất lượng nhất
định - tác dụng phụ này có lợi. Ví dụ, tác dụng của nước tưới như nguồn
phàn bón và độ ôxy hóa của nước, lắng đọng phù sa màu mỡ trên đồng
ruộng, phù sa lắng trong kênh dần nước làm giảm lượng nước tổn thất.
Trong một số trường họp khác có thê gây độc hại cho cây trồng vì trong
nước chứa những muối độc hoặc hàm lượng muối hòa tan trong nước
quá lớn; hoặc phù sa phần lớn là cát không mang chất dinh dưỡng, khi
phù sa lẳng đọng quá nhiều thi sẽ phán tác dụng, tốn công nạo vét V.V..
Nước được dùng để tưới chủ yếu là nguồn từ nước sông, ao hồ
chứa nước tự nhiên hoặc nhân tạo và nguồn nước ngầm. Nước sông
thường chứa nhiều chất lơ lửng và ít chất khoáng hòa tan. Ngược lại,
nước ngầm có độ khoáng hóa cao và chất lơ lửng ít hơn so với nước
sông. Nước lấy ở hồ thì các chỉ số chiếm vị trí trung gian giữa hai loại
nước sông và nước ngầm.
a. Nước sông
Các sông miền Bắc Việt Nam chứa ít chất khoáng và mang nhiều
chất lơ lửng. Ví dụ, trong 1
nước sông Hồng có chửa từ 0,3 kg chất
phù sa vào mùa cạn, đến 1,8 kg vào mùa nước lũ. Những sông chảy
trong vùng đá vôi chứa khoáng với hàm lượng trung bình. Đặc biệt,
vùng ven biến và ở những cửa sông do nước biến dâng lên theo thủy
triều vào sông nên lượng khoáng trong những trường họp này cao hơn.
Sản phẩm do các sông mang đi thường chứa nhiều chất dinh dưỡng,
có đến 2,0-2,5% (CaO + MgO); 2,0-3,0% (N a,0 + K p ) ; 0,4-0,6% P p 5
và 0,2-0,3% N. Qua đó, thấy được đất đai bị bào mòn, hiện tượng chặt
phá rừng làm quá trình xói mòn xảy ra mạnh. Nước sông ở nước ta phần
lớn có độ pH kiềm yếu. Bảng 1.1 đưa ra một vài dẫn liệu cụ thể.


N Ư Ớ C TR O N G ĐÁT

20

Bảng 1.1. Thành phần nước của một số sông miển Bắc Việt Nam
cr
Nơi lấy mẫu

2+

SO,-

Na"

pH
mg đương lượng

Sông Hống (tại thi xã Yên Bái)

7.4

0,75

0,46

2,04

0,4

Sông Đà (tại thị xã Hòa Bình)

7.6

0,18

0,00

2,50

0,2

Sông Nậm rốn (Điện Biên Phủ)

6,8

0,18

0,00

0,60

0,2

Sóng Kỳ Cùng (thị xã Lạng Sơn)

7,0

0,18

0,00

2,40

0,2

Sông Mã (tại bến cẩm Thủy)

7.4

0,18

0,00

1,92

0,2

Sông Mâ (thị xã Thanh Hóa)

7.6

37,10

40,5

82,10

41,6

Sông Hoàng Mai (Nghệ An)

6.6

1.36

0,00

1,19

1,5

Sông Ngàn Phố (hạ lưu)

6.4

1.36

0,00

0,19

0,4

Nước biển (tại mũi Đổ Sơn)

7.4

23,0

2,34

6,58

26,0

Nguồn: Lê Đình Thinh, 1980
Sông nào lớn có nguồn ăn sâu xuống đá gốc tại chồ thường có
phản ứng kiềm yếu và mang nhiều phù sa xuống phía dưới và tạo thành
những miền có bãi bồi thấp. Nước của các sông này lấy tưới vào ruộng
có thể có tác dụng duy trì và nhiều nơi có thế tăng được độ phì cho đất.
Những sông cạn mà lòng vẫn còn nằm trong phạm vi của tầng phong
hóa thi có phản ứng axit yếu, ít phù sa hon, chất lượng nước của các
sông này dùng để tưới có thế kém hiệu quả hơn.
h. Nước hồ và hể chửa
Số lượng và mực nước trong các hồ, trong những bế trữ nước
tương đối ổn định hơn so với nước sông, ở những bể chứa nước nhân
tạo, ví dụ các hồ thủy điện, việc điều hòa mực nước hoàn toàn do con
người quyết định. Mức độ khoáng hóa của nước hồ dao động trong một
phạm vi khá rộng, từ 0,01 g/lít đến hàng chục, hàng trăm gam/lít nước,
ở những hồ có dòng chảy lưu thông thì hiện tượng khoáng hóa xảy ra ít
hơn, đối với những hồ bị đọng nước hiện tượng khoáng hóa xảy ra khá
mạnh. Đá gổc phân bố quanh hồ, dòng chảy vào hồ có ảnh hưởng đến
thành phần hóa học của nước, ớ nhŨTig hồ lớn, thành phần hóa học ổn
định hơn so với những hồ nhỏ.


Chương 1: Vai trò của nước_____________________________________________________^

c. Nước ngầm (nước dưới đất)
Nước ngầm khác với nước ao hồ và nước sông do độ khoáng hóa
mạnh hơn và không có chất trôi lơ lửng, ớ những vùng thiên nhiên khác
nhau, đặc trưng của nước ngầm cũng khác nhau. Một số tài liệu công bố
kết quả nghiên cứu nước ngầm cho biết có nơi nước ngầm bị nhiễm bấn
nitrat. Mực nước ngầm bị ô nhiễm ờ khá sâu (100 m). Nồng độ nitrat
tăng ở những nơi có bón nhiều phân đạm. Càng ra xa nguồn nitrat thì
mức độ ô nhiễm giảm mạnh do hoạt động của vi sinh vật.
7.3.2. Đánh giá chất lượng nước tưới

Nước tưới cần phải thỏa mãn những đòi hỏi nhất định. Nước tưới
có chất lượng không đảm bảo có thế dẫn đến làm giảm năng suất cây
trồng, làm ảnh hưởng xấu đến hệ thống tưới. Đánh giá sơ bộ chất lượng
cùa nước tưới có thể căn cứ vào dấu hiệu bên ngoài.
Nếu nước có mùi hôi thối do những bọt không khí từ quá trinh phân
giải chất hữu cơ, nước như vậy dùng đế tưới không tốt. Trong nước có
thể có những hồn họp chất độc, đặc biệt ở những dòng nước từ nhà máy
cháy ra (ví dụ trong những nước này có chứa H^so^, fenol, FeSO^...)Theo màu sắc: nước chứa mùn thi thường có màu nâu vàng, nước
chứa những muối oxit sắt (FeO) - màu xanh và hơi xanh da trời; nước
chứa lưu huỳnh tự do (có thể hình thành khi oxy hóa SH,) - có màu
xanh da trời.
Theo mùi vị cũng có thể xác định được một số hồn họp: có mùn
- cho mùi hơi ngọt ngọt; hồn hợp NaCl - cho mùi mặn; MgSO^ và
Na^SO^- mùi đắng; phèn - mùi chua...
Có sự sổng của sinh vật phát triển trong nước - thường là dấu hiệu
chứng tỏ chất lượng nước tốt. Nếu trong nước có cá, những thực vật
thủy sinh phát triển tốt, ví dụ những loại potamogeton, lemna... như
vậy chất lượng nước được coi là đạt yêu cầu. Có những thực vật đầm
lầy như Carex (lát), Puncus, Siprus (cói) - thường là bằng chứng nước
có chất lượng thấp. Khi đánh giá nước tưới cần chú ý nhiệt độ, nước bị
lạnh - có thể làm kìm hãm phát triển của thực vật, ngược lại nước ấm
làm kéo dài thời kỳ sinh truởng của thực vật.


22

N Ư Ớ C TR O N G ĐÁT

a. N hững chất trôi lơ lửng trong nước
Những phần tử lơ lưng được nước mang đi gọi là phù sa, ví dụ phù
sa lơ lửng, phù sa đáy ... Phụ thuộc vào vận tốc dòng chảy, địa hinh đáy,
nhiệt độ nước, làm thay đôi đường đi cùa dòng chảy, nhũ’!!^ phù sa lơ
lửng có thể trớ thành phù sa đáy hoặc ngược lại.
Những chất lơ lửng có thê có ảnh hưởng tốt, có thê có ảnh hương
xấu trong khi tưới. Những chất lơ lửng có độ phân tán cao (cấp hạt
0,001 mm) chứa lượng khá lớn chất hữu cơ, giàu chất dinh dường - sẽ
lắng đọng chậm và được mang đến nơi tưới. Đây được coi là những
nguồn bố sung tốt cho đất và cây trồng.
Những phần tử limon có đường kính từ 0,001-0,05 mm không có
giá trị dinh dưỡng, chúng lắng đọng chậm (mặc dù nhanh hơn phần tứ
sét), thường được mang đến tận cánh đồng tưới và lắng đọng làm bùn
hóa ở đây, gây ảnh hưởng xấu đến tính thấm của đất.
Những phần tử có kích thước lớn hơn 0,05 mm không có giá trị
dinh dưỡng, mặt khác chúng lắng đọng khá nhanh xuống lòng kênh làm
tốn thêm công nạo vét lòng kênh.
Do vậy phải thiết kế công trình đám bảo lọc những phần tư cỡ lớn
trước khi đưa nước vào kênh và dẫn những chất lơ lửng có độ phân tán
cao, giàu chất dinh dưỡng đến cánh đồng tưới.
b. Những chất hòa tan trong nước tưới
Số lượng các chất hòa tan trong nước tưới được xem là mức độ
khoáng hóa của nuxVc. Đê đánh giá mức độ khoáng hóa (g/1) có thô sử
dụng số liệu bảng 1.2.
Bảng 1.2. Mức độ khoáng hóa của nước
Tên gọi

Nồng độ (g/l)

Tên gọi

Nống độ (g/l)

Nước ngọt

<1

Mặn

10-30

Hơỉ mặn

1-5

Mặn mạnh

30-80

Mặn yếu

5-10

Quá mận

>80


23

Chương 1: Vaí trò của nước

Neu khoáng hóa nho hơn 1 g/lít thì nước hoàn toàn dùng tốt đê
tưới. Trong trường hợp từ 1-5 g/1 cần tính toán đến thành phần hóa học
của muối đặc tmng, natri cacbônát và clorua có hàm lượng cao (1 -2 g/1)
thì dùng tưới không tốt. Khoáng hóa lớn hơn 5 g/1 thì không cho phép
dùng làm nước tưới.
Đối với đất màu mỡ nhiều mùn, có độ thấm tốt thì nước tưới có
thể chứa một số lượng muối nhiều hơn so với trên những đất thịt nặng
ít thấm. Ngoài ra cần chú ý hàm lượng giới hạn của nguyên tố B là
1 mg/lít nước.
Hàm lượng của những chất hòa tan trong nước tưới là chỉ tiêu rất
quan trọng. Nước tưới có độ khoáng hóa cao có thê gây nên hiện tượng
mặn tái sinh cho đất. Chất lượng nước tưới không chỉ phụ thuộc vào
số lượng những chất hòa tan mà còn phụ thuộc thành phần hóa học của
chúng. Thực tế trong nước tưới có thế gặp những ion sau đây:
Na

, Mg2\ Ca^', Cl', so/-, co^^ , HC03'

Những ion này kết hợp lại với nhau tạo thành những muối tương
ứng. Đê đặc trưng độ độc của những muối khác nhau có thế tham khảo
hinh 1.2:

NaCI

Na,SO,

Na,C0 3

MgCl

MgSO,

MgCO,

CaCI

CaSO

CaCO

Hình 1.2. Tính độc của muối

Những muối nằm bên trái và ở trên đường kẻ là những muối độc.
Những muối nằm bên phải phía dưới đường kẻ là muối không độc. Tất
cả những muối natri và clo đều thuộc muối độc. Muối cacbônat, canxi
sunfat và magie cacbônat không độc.
Nếu xem độ độc của Na^so^ là 1 đơn vỊ thì sự tưong quan độ độc
giữa những muối Na khác nhau (bảng 1.3).


24

NƯỚ C TRO N G ĐÁT

Bảng 1.3. Tương quan độ độc của các muối khác nhau
Muối

Na,C 03

NaCI

NaHCƠ3

Na,SO,

Mức độ độc

10

3

3

1

Muối Mg ít độc hơn so với Na. Trong số này MgCl, và MgSO| độc
còn MgCO^ và bicacbônat Mg không độc.
Những muối canxi phần lớn không độc với cây trồng, thậm chí còn
có lợi và được dùng làm phân bón như CaSO_| và CaCO^, chi có CaCl^
bị độc.

Câụ hồi ôn tập và thảo luận chư ơng I

1. Vai trò của nước trong quá trình hình thành đất?
2. Vai trò của nước đối với đời sống của thực vật?
3. Đánh giá chất lượng nước tưới như thế nào?



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×