Đánh giá kiểm tra, đo chất lượng đất

Chất lượng đất, còn được gọi là độ màu mỡ của đất, là khả năng đất thực hiện các chức năng –các vai trò mà chúng ta cần nó làm tốt như thế nào, cho dù trong một hệ sinh thái tự nhiên hay nhân tạo. những tính chất làm các chỉ số chất lượng đất, cuối cùng chất lượng đất được đánh giá bằng việc đất hoàn thành các chức năng của mình tốt thế nào. Nhiều chỉ số đòi hỏi thử nghiệm kỹ thuật phức tạp trong phòng thí nghiệm, nhưng nhiều chỉ số cũng có thể được thực hiện với vật liệu có sẵn tại địa phương. Học hiểu về đất của mình có thể là một cách tốt để xác định loại cây trồng thích hợp cho hoàn cảnh của bạn hay kiểm tra các vấn đề tiềm ẩn.

Đất là một ma trận phức tạp của các phần tử vô cơ (khoáng chất), các phần tử hữu cơ chết (bao gồm carbon), không khí, nước, và các sinh vật sống. Chức năng đất thường chia thành năm loại: duy trì năng suất và đa dạng sinh học, điều hòa và phân bổ dòng nước và chất hòa tan, lọc và chuyển thành mùn các vật liệu hữu cơ và vô cơ, xoay vòng dưỡng chất, như nitơ và carbon, cung cấp sự ổn định và nâng đỡ. Đất được đánh giá cả về chất lượng động và tĩnh của đất; tương ứng với những điểm dễ thay đổi hay không thay đổi theo độ sử dụng.

Hiểu biết về các thành phần hữu cơ và vô cơ cấu tạo nên đất có thể giúp chúng ta tạo ra đất màu mỡ năng suất cao để đáp ứng nhu cầu của mình. Tại Ngân Hàng Hạt Giống ECHO Châu Á, chúng tôi dùng một số lô sản xuất khác nhau với lịch sử vị trí rất khác nhau, và chúng tôi quan tâm đến việc so sánh những điểm mạnh và điểm yếu tương đối của từng lô – cả việc vị trí đó có thể trồng cây gì là thích hợp nhất và làm thế nào để cải thiện vai trò của đất ở đó.

Đất có nhiều lớp, được gọi là địa tầng. Các quá trình địa chất, hóa học, sinh học tạo ra những địa  tầng, và hầu hết các loại đất sẽ có từ ba đến bốn địa tầng khác nhau. Nói chung, đất càng già cỗi, các địa tầng có tính phân biệt càng cao.

Tuy nhiên, ở một số loại đất nhiệt đới lâu năm với lượng mưa hàng năm cao, có rất ít địa tầng biểu hiện ra. Các địa tầng thường theo một khuôn mẫu O-A-B-C-R từ trên xuống dưới trong cấu hình đất: địa tầng O được hợp thành bởi vật chất hữu cơ, địa tầng A là vật liệu phân hủy hữu cơ (hoặc ‘mùn’), địa tầng B (hoặc tầng đất dưới) có chứa khoáng chất lọc từ tầng trên, địa tầng C gồm những kệ đá lớn, và địa tầng R là nền đá tảng. Ở miền nhiệt đới, nếu các địa tầng được thể hiện ra, địa tầng A thường thiếu hoặc là tối thiểu.

Bài hướng dẫn này cung cấp những thủ thuật khác nhau để lấy mẫu đất cho một loạt các nhu cầu và năng lực kỹ thuật. Những hướng dẫn cụ thể được cho để kiểm tra mật độ với số lượng lớn, độ ẩm đất, độ pH, và kết cấu đất. Những thử nghiệm này không thể so sánh với các thử nghiệm được thực hiện trong phòng thí nghiệm đất mà đôi khi có thể tốn kém nhưng sẽ cho kết quả chính xác hơn nhiều.

Tuy nhiên, những xét nghiệm này là các cách rất tốt để so sánh giữa các lô đất, và linh hoạt và dễ dàng thích nghi với điều kiện giới hạn khác nhau, mặc dù chúng không thể đạt được các tiêu chuẩn của một trường đại học hoặc một phòng thí nghiệm chuyên nghiệp.

Bản Hướng Dẫn Chung Cho Việc Chọn Mẫu Đất

Công cụ tốt nhất để lấy mẫu đất là một cây lõi đất: về bản chất là một thanh kim loại với một phần cắt ra để lấy đất, với hai tay cầm ở phía trên để nó có thể cắm vào mặt đất. Chúng có tất cả các độ dài và kích cỡ, nhưng đường kính hẹp (khoảng 2 cm / 0.8 in.) cho phép chúng lấy mẫu đất nhỏ nhưng sâu mà không làm ảnh hưởng đến lô đất lấy mẫu.

Phần cắt (hình 2) cho phép đất dễ dàng được lấy lên với một khối lượng tiêu chuẩn để làm mẫu từ mỗi lô đất được quan tâm. Mặc dù những thiết bị đó có thể rất đắt ở Bắc Mỹ (khoảng $ 200 US), có thể dễ dàng chế tạo bản sao rẻ hơn nhiều.

Nếu không có một cây lõi đất, lấy mẫu đất cũng có thể dễ dàng được thực hiện với một cái xẻng và một cái thước bằng cách đào một khối lượng và độ sâu đât theo tiêu chuẩn, hoặc với một phần của ống PVC khoanh định ở cự ly thích hợp (Hình 3).

Cho dù bạn muốn lẫy mẫu toàn bộ một thửa ruộng hoặc một liếp, việc lấy một mẫu đại diện cho đất của bạn rất quan trọng. Cây lõi đất sẽ giúp có được một mặt cắt ngang của cấu hình đất trong khi chỉ loại bỏ một lượng đất nhỏ. Cây lõi đất sẽ giúp có được một mặt cắt ngang của cấu hình đất trong khi chỉ loại bỏ một lượng đất nhỏ. Tùy thuộc vào độ cứng của mặt đất, tối thiểu 10 cm là tốt nhất, mặc dù càng sâu thì càng tốt, vì rễ cây thường mọc sâu hơn nhiều.

Hãy thử lấy ít nhất bốn mẫu phụ hoặc mẫu sao chép từ các rìa và giữa lô đất của bạn. Nếu đất bị nén quá mức khi bạn đẩy cây lõi đất xuống, không nên vượt xa quá độ sâu của mẫu đất bạn chọn (ví dụ: 10 cm / 4 in.) vì đất phía dưới sẽ bị nén và giảm độ xác thực của các chỉ số đo lường.

Khối lượng bạn cần sẽ được xác định bởi số lượng và các loại hình thử nghiệm bạn muốn thực hiện, mặc dù bạn sử dụng càng nhiều mẫu đất, bạn sẽ có mẫu đất mô tả cho lô đất chính
xác hơn. (Đối với các thử nghiệm của chúng tôi tại các ngân hàng hạt giống, bốn mẫu phụ 10 cm là đủ để hoàn thành tất cả loại hình thử nghiệm mà vẫn còn dư.)

Thường dễ dàng hơn khi lấy mẫu đất vào buổi sáng, khi mặt đất mềm và hơi ẩm hơn. Nếu bạn thử nhiều mẫu hơn số mẫu có thể hoàn thành trong một ngày, hãy thử lấy mẫu tại cùng một thời điểm mỗi ngày để giảm thiểu sai sót. Trong khi trên thực địa, bảo quản đất mẫu  trong túi Ziploc sẽ giúp giảm thiểu sự mất nước, nếu điều này là quan trọng đối với thử nghiệm của bạn.

Một khi bạn có đầy đủ số lượng của các mẫu đất từ các lô đất, bạn có thể kết hợp những mẫu đất phụ / những bản sao qua sàng sảy. Đẩy đất qua một cái sàng lưới rộng (khoảng 1 cm / 0.4 in.)

Dây lưới lọc có thể giúp tạo ra một mẫu đồng nhất hơn từ các mẫu phụ bạn lấy. Nếu không có sẵn cái sàng, cũng không cần thiết phải sàng mẫu đất của bạn, nhưng phải chắc chắn rằng các bản sao cần được trộn đầy đủ với nhau. Một khi bạn có các mẫu sẵn sàng từ các lô đất quan tâm, bạn đã đầy đủ mọi thứ để bắt đầu thử nghiệm.

Kết cấu đất

Kết cấu đất đề cập đến thành phần tương đối của cát, bùn, và đất sét ở trong đất và có thể được thử nghiệm bằng một trong hai phương pháp được liệt kê dưới đây. Phương pháp 1 có phần nào đó đoán lượng hơn, nhưng đòi hỏi ít thời gian hơn so với phương pháp 2.

Các kết cấu đất có thể cho bạn biết về các bộ phận vô cơ của đất: các phân tử đá cung cấp cấu trúc cho rễ cây cũng như khả năng giữ dinh dưỡng của đất. Các phân tử đất có thể được chia thành các loại dựa trên kích thước của chúng: cát (2,0-0,05 mm), bùn (0,05-0,002 mm), và đất sét (<0.002 mm). Kết cấu đất là một trong những đặc điểm ổn định nhất của đất, và ảnh hưởng đến một số lượng lớn các đặc tính của đất (Hình 4).

Mặc dù đó là một trong các thuộc tính khó khăn nhất để thay đổi, những cây trồng nhất định sẽ phát triển tốt hơn với những loại đất nhất định, vì vậy thông tin này cũng có thể hữu ích trong việc kết hợp các loại cây trồng với loại đất thích hợp nhất. Xác định loại đất cũng có thể giúp cung cấp cái nhìn sâu sắc trong kết hợp chiến lược cải tạo đất đến một phương diện cụ thể thông qua việc sử dụng cây che phủ phân xanh và cải tạo đất

Qui Trình Mẫu 1 (Thử Nghiệm Đất Dạng Ri-băng)

Để thực hiện thử nghiệm này, bạn cần:

Mẫu đất của bạn

Nước
Thep dõi chỉ dẫn trên biểu đồ dòng chảy dưới đây (Hình 5)

(Nguồn: Thien, S. 1979. Sơ đồ dòng chảy bài dạy về phân tích kết cấu đất bằng cảm nhận. Tạp
Chí Giáo Dục Nông Học 8: 54-55.)
Qui Trình Mẫu 2
Để thực hiện thử nghiệm này, bạn sẽ cần:

Mẫu đất của bạn

Nước

Một chiếc thước

Một thùng chứa có các mặt phẳng rõ ràng với một nắp đậy vừa vặn

Một thiết bị đo khối lượng, chẳng hạn như một xi-lanh chia độ hoặc một chiếc cốc đánh
dấu.
1. Lấy xấp xỉ 100 ml (3.4 ounce Mĩ) mẫu đất và thêm vào thùng chứa
2. Thêm 150 ml (5.1 ounce Mỹ.) nước và lắc mạnh trong ít nhất 60 giây.
3. Hãy để thùng chứa khoảng 1 tuần. Các lớp đất sẽ bắt đầu xuất hiện sau đó nhưng dễ nhất
để phân biệt là sau ít nhất 5 ngày.
4. Lớp trên cùng lắng ra sẽ là đất sét, tiếp theo phù sa và cát (Hình 6). Dùng thước đo cm, đo từ đỉnh của các ngấn nước đến đỉnh bề mặt đất, trên đỉnh mỗi lớp đất tiếp theo, và phía dưới của thùng chứa. Vẫn giữ hướng thẳng đứng và cố gắng không động vào những lớp đất lắng lại, xoay thùng 90o  và đo lại, lặp đi lặp lại cho đến khi có bốn phép đo cho từng lớp đất. Không cần thiết phải có bốn phép đo, nhưng đôi khi các lớp đất không lắng ra đồng đều và tốt nhất là lấy chỉ số trung bình.
5. Tính độ dày của mỗi lớp và tính trung bình trên tất cả các phép đo. Sau đó tính tỷ lệ phần trăm của tổng số đất của bạn đại diện cho từng lớp đất sét, bùn và cát.
6. Sử dụng biểu đồ dưới đây (Hình 7), xác định kết cấu đất của bạn. Các ví dụ được cung cấp trên biểu đồ dưới đây là cho một loại đất đó là 57% cát, 15% đất sét, và 28% phù sa – một loại đất thịt pha cát trong vòng tròn của các loại kết cấu đất mong muốn.

Lượng độ ẩm và mật độ khối

Lượng độ ẩm của đất cho biết lượng nước có trong đất, chỉ ra đất đã được tưới ẩm như thế nào cũng như rễ cây đang trải nghiệm những gì ở độ sâu của mẫu thử nghiệm bạn đã lấy. Trong khi một số loại đất xuất hiện hơi ẩm ở bề mặt, đôi khi hơi ẩm này không thâm nhập tốt, vì vậy kiểm tra độ ẩm của đất có thể là một cách kiểm tra hiệu quả sự khác biệt giữa các loại đất.

Mật độ khối là một thước đo độ nén chặt của đất, và có thể dễ dàng được đánh giá cùng với độ ẩm của đất. Mật độ khối phản ánh khả năng cung cấp cấu trúc hỗ trợ, độ thoáng khí, khả năng chuyển nước và chất hòa tan của đất. Nó được tính dựa trên trọng lượng khô của đất chia cho thể tích của nó, và sẽ phụ thuộc vào kết cấu đất cũng như phương pháp quản lý cây trồng. Đất tơi xốp với nhiều chất hữu cơ sẽ có mật độ khối thấp hơn, mặc dù điều này sẽ tự nhiên tăng lên cùng với độ sâu của mẫu đất, khi bạn chuyển từ một địa tầng này sang địa tầng khác.

Đối với các thử nghiệm này bạn sẽ cần:

Mẫu đất của bạn

Một cái cân khá chính xác; có ít nhất một chữ số thập phân sẽ là rất hữu ích

Một lò nướng hoặc nguồn nhiệt đáng tin cậy khác

Một thiết bị đo thể tích chính xác, chẳng hạn như một muỗng canh

Mật độ khối lý tưởng sẽ phụ thuộc vào loại đất (xem bảng dưới), mặc dù một mật độ khối quá cao sẽ hạn chế chuyển nước và chất hòa tan, cũng như khả năng cung cấp cấu trúc nâng đỡ của đất. Mật độ khối cao có thể được giảm bằng cách giảm sự nhiễu loạn đất (ví dụ như tránh đi bộ trên các luống), bón thêm vật liệu hữu cơ, và sử dụng hệ thống luân canh đa cây trồng có khả năng phá vỡ những khối lớn.

(Nguồn: Dịch Vụ Bảo Tồn Nguồn Tài Nguyên Thiên Nhiên USDA 2008. Chỉ Số Chất Lượng
Đất:. Mật Độ Khối. Truy cập 29 Tháng 10 năm 2011 tại
Qui Trình Mẫu
1. Lấy một mẫu phụ tối thiểu 1 muỗng canh (xấp xỉ 15 cm3) từ mẫu tổng hợp của bạn.
2. Cân mẫu đất (với hơi ẩm tiềm ẩn trong nó) tới độ chính xác nhất có thể, sau đó đặt vào
một cái hộp thiếc ‘thuyền cân’
3. Đặt vào lò oven và để ở 100 ° C (212 ° F) cho đến khi khối lượng của mẫu đất ngừng
giảm, thường là khoảng một giờ.
4. Cân đất khô và tính độ ẩm của đất và mật độ khối theo phương trình dưới đây.
Cách tính độ ẩm của đất:
Khối lượng đất trước khi khô  Khối lượng đất khô
Khối lượng đất khô x 100%  % độ ẩm
Cách tính mật độ khối:
Khối lượng đất khô
Thể tích mẫu đất phụ 
Khối lượng đất khô
15 cm$
 _______ g/cm$
Trong trường hợp này, chúng tôi sử dụng 15 cm3 như khối lượng 1 muỗng canh, nhưng nếu bạn sử dụng một phương pháp đo thể tích khác, bạn sẽ cần phải thay thế giá trị của riêng bạn. Ngoài ra, hãy nhớ rằng trọng lượng đôi khi cũng được gọi là khối.

Đo độ pH của đất

Đo độ pH của đất sẽ cho bạn biết độ axit hoặc kiềm của đất.

Thang đo pH là một cái cân lôgarít, do đó nồng độ của các ion hydro (H +) sẽ tăng gấp 10 lần cao bằng trong một dung dịch có pH bằng 3 chứ không phải bằng 4. Ion hydro tích lũy trong đất qua thời gian, làm giảm độ pH, và đến từ nhiều nguồn khác nhau nhưng thường là một sản phẩm của hô hấp thực vật và các vật chất hữu cơ.

PH thấp hơn cho thấy nồng độ axit cao, và các kết quả với độ pH 4,5-5,5 đã được chứng minh là có hại cho cây trồng. Độ pH của đất cũng ảnh hưởng đến lượng dinh dưỡng cho cây.

Mặc dù vậy, ví dụ, pH đất có thể nằm trong khoảng 5,5-8,0, một loại đất hơi chua (6-7) là tốt nhất đối với hầu hết các cây trồng. Một số loài thực vật phát triển tốt hơn trong đất hơi chua hoặc kiềm, vì vậy chúng tôi đang hy vọng sẽ sử dụng thông tin này để kết hợp đúng cây trồng với đất sản xuất tại các ngân hàng hạt giống. Khi đất trở nên có tính axit đặc biệt (ví dụ như dưới 5.5), cải tạo đất với vôi sẽ giúp nâng cao độ pH. Mặc dù không phổ biến, quá đất kiềm nói chung sẽ làm giảm độ pH theo thời gian khi các cây trồng tiếp tục hô hấp và tàn úa.

Đối với thử nghiệm này, bạn cần có:

Mẫu đất của bạn

Que thử pH, tương tự như hình bên phải

Nước cất / tinh khiết

Một số loại bộ lọc rất tốt, chẳng hạn như một bộ lọc cà phê hoặc trà túi

Qui Trình Mẫu:
1. Trộn những phần nước và đất bằng và đất, sau đó kết hợp triệt để.
2. Trộn phần bằng nhau nước và đất, đến khi hòa lẫn hoàn toàn.
3. Lọc hỗn hợp, bằng cách sử dụng một bộ lọc cà phê, túi trà, hay bộ lọc nào khác.
4. Nhanh chóng nhúng que thử pH vào dung dịch và so sánh màu sắc của que thử nghiệm với quy mô được cung cấp.

Kết luận

Các xét nghiệm này có thể giúp bạn hiểu biết rõ hơn về một số thành phần, chủ yếu là tính chất vật lý góp phần vào chất lượng của đất. Bằng việc đo đạc kết cấu đất, độ ẩm, mật độ khối, và độ pH, hy vọng bạn sẽ có một bức tranh về tình trạng của đất, và qua thời gian, quan sát những thay đổi trong cách đất phản ứng với phương pháp quản lý. Nếu phù hợp và có điều kiện, bạn có thể muốn theo dõi thử nghiệm bởi một phòng thí nghiệm chuyên môn để biết thêm thông tin.

Trong mọi phương pháp quản lý đất, bón thêm chất hữu cơ có những tác động rộng nhất. Tăng chất hữu cơ sẽ tăng cường thoáng khí, khả năng giữ nước và chất dinh dưỡng, trong khi cũng tăng độ pH, giảm mật độ khối, và thêm các chất dinh dưỡng quan trọng cho đất khi nó suy thoái.

Ngoài ra, đối với sản xuất nông nghiệp lâu dài, sự quan tâm tương tự cần thiết cho hoạt động của đất, đặc biệt là vai trò của sinh vật đất. Cuộc sống trong đất ví dụ bao gồm các vi sinh vật (ví dụ như vi khuẩn, nấm, nấm men, động vật nguyên sinh), nhóm sinh vật mesofauna (ve, bọ đuôi bật, vv) cũng như hệ động vật macrofauna (giun đất và bọ cánh cứng) và động vật cỡ lớn, chẳng hạn như thỏ và chuột chũi.

Liên quan đến hoạt động sống đất, Dawn Berkelaar, biên tập viên Ghi chú Phát triển ECHO (EDN), để xuất các tài nguyên hữu ích sau đây, bao gồm Đất: Một cái nhìn mới về sự sống dưới mặt đất của Danny Blank, cựu Giám đốc Trang trại ECHO.

Bài ghi chú này có một cái nhìn mới về cuộc sống đang diễn ra trong đất, đặc biệt là liên quan đến vật chất hữu cơ và các sinh vật nó hỗ trợ; cuộc sống này trong đất bị ảnh hưởng bởi các hoạt động chăm sóc đất của chúng ta như thế nào; và đến lượt cuộc sống đó tác động đến năng suất trên các trang trại của chúng ta như thế nào. Bài viết có thể được truy cập thông qua