Nước trong đất

Phần dành cho đơn vịGVHD: Dương Minh Viễn Nhóm thực hiện: Nguyễn Việt Hùng	3097839 Mai Văn Nguyên	 Võ Tấn Lực	3093630 Lê Thị Bé Tí	3097856 Nguyễn Thị Hồng Vân	3097864 Huỳnh Phan Thị Thùy Mỵ	3097845 Hà Hữu Duy	3097831NƯỚC TRONG ĐẤTNỘI DUNGVai trò và ý nghĩa của nước trong đất.Lực tác động lên nước trong đất.Các dạng nước trong đất. Các đại lượng cơ bản của nước trong đất.Tài liệu tham khảo.1.Vai trò và ý nghĩa của nước trong đất1.1.Vai trò:Đất là một thể gồm các pha rắn, lỏng, khí. Nó có thể hấp phụ và lưu giữ nước.Hàm lượng nước trong đất thể hiện qua phần trăm trong lượng nước đối với khối lượng đất khô tuyêt đối với khối lượng đất khô tuyêt đối (sấy ở nhiệt độ 1050C ) hoặc phần trăm thể tích của nước trên thể tích của đất hoặc m3/ha hay mm.Nước là cơ sở sống cho thực vật, quần thể động vật, vi sinh vật trong đất. Để tạo 1g chất khô cây cần khoảng 200-1000ml nước.Nước còn là cơ sở cho các tiến trình sinh học, lý học, hóa học trong đất. Cường độ của chúng tùy thuộc vào hàm lượng nước trong đất. Nước trong đất có ảnh hưởng trực tiếp đến chế độ dinh dưỡng, chế độ nước-không khí, nhiệt, tính chất vật lý, sự vận chuyển vật chất trong đất.1.1.Vai tròCây chỉ có thể phát triển tốt khi được cung cấp nước thường xuyên và vừa đủ. Thiếu nước cho dù có bón phân, vôi, và áp dụng các kỷ thuật khác cũng không thể nâng cao năng suất cho cây trồng.Nước còn tham gia vào sự phong hoá các loại đá và khoáng vật ở giai đoạn đầu tiên của quá trình hình thành đất. Các tầng đất trong phẫu diện được tạo ra ngoài kết quả của các quá trình hoá học, lý học, sinh hoá học; quá trình vận chuyển vật chất do nước cũng giữ một vai trò quyết định. Nước còn là nhân tố điều hoà nhiệt và không khí trong đất Tóm lại, nước rất quan trọng đối với các quá trình hoá học, lý học, sinh hoá học xảy ra trong đất1.2.Ý nghĩaLà nguồn nguyên liệu để tổng hợp nên các hợp chất hữu cơ; làm hòa tan các chất dinh dưỡng trong đất.Bảo đảm cho sự hoạt động của các quá trình sinh hóa ở nhiều dạng khác nhau1.2.Ý nghĩaNước phục vụ cho quá trình bốc hơi sinh học (thoát hơi), nhờ có quá trình thoát hơi này mà các chất dinh dưỡng từ đất thâm nhập được vào cây.Nước điều hòa chế độ nhiệt cho cây.2.Lực tác động lên nước trong đất:Nước ở trong đất chịu tác dụng của các lực tự nhiên như: hấp phụ, mao dẫn, áp suất thẩm thấu, trọng lực. Dưới tác động của chúng nước trong đất sẽ thay đổi về tính di động, hấp thu đối với cây trồng.2.1. Lực hấp phụ Là khả năng của pha rắn, đặc biệt khoáng sét và keo đất hấp phụ phân tử nước phân cực trên bề mặt của chúng nhờ vào điện tích. Lực hấp phụ bao gồm:  • Phân tử nước và nguyên tử oxy trên bề mặt hạt đất (đặc biệt là hạt keo) hình thành liên kết Hydro. Lực hấp phụ này khá lớn, có thể đạt hàng ngàn atmotphe, nhưng phạm vi tác động của chúng chỉ ở cự ly ngắn.  • Do bề mặt hạt keo mang điện âm nên vành ngoài của chúng hút các ion trái dấu và ở đó phát sinh ra điện trường tĩnh. Phân tử nước lưỡng cực nên được hút trong điện trường đó, và giữa các phân tử nước cũng hút lẫn nhau qua liên kết hydro. Lực hấp phụ này có khoảng cách tác động hữu hiệu lớn hơn nên lực hút bé hơn, thậm chí chỉ đạt vài atmotphe ở vành ngoài cùng.2.2. Lực mao dẫn: Xuất hiện trong các tế khổng mao dẫn của đất nhờ vào sức căng bề mặt nước và hiện tượng thấm ướt. Sức căng bề mặt nước là hiện tượng mất cân bằng tương tác phân tử trên bề mặt nước. Hiện tượng thấm ướt trên bề mặt của các hạt rắn dẫn đến hình thành mặt võng của nước trong mao dẫn và tạo nên thiếu hụt áp suất trong mao dẫn nhờ vào sức căng bề mặt. Hiên tượng thiếu hụt áp suất giúp nước dâng lên và bị giữ lại trong mao dẫn. Chuyển động cùa nước trong mao dẫn gây nên do sự chênh lẹch áp suất khi mặt cong của nước thay đổi.2.3.Trọng lực: gây nên sự chuyển động tự do của nước trong đất dưới tác động của lực hấp dẫn Trái Đất. Lực hấp phụ và lực mao dẫn chống lại trọng lực làm cho nước không chuyển động tự do xuống dưới2.4.Lực thẩm thấu: Xuất hiện nhờ vào sự tương tác của các ion hòa tan trong dung dịch đất với các phân tử nước. Nếu như áp suất thẩm thấu trong dung dịch đất lớn hơn dung dịch tế bào thì cây sẽ không hút nước được.3. Các dạng nước ở trong đất 3.1. Nước kết tinh: Là nước tham gia vào sự hình thành tinh thể khoáng vật.Nước ở dạng phận tử liên kết với tinh thể khoáng vật. 3.2.Nước hấp phụ: Là dạng nước được các hạt đất hút và giữ lại trên bề mặt của chúng nhờ lực hấp phụ. 3.2.Nước hấp phụNước hấp phụ chia làm 2 loại: nước hấp phụ chặt và nước hấp phụ hờ. •Nước hấp phụ chặt:Hình thành ở ẩm độ không khí tương đối nhỏ hơn 100%.Là nước được giữ chặt bởi lực hấp phụ xuất hiện ở bề mặt hạt đất. Các phân tử nước bám quanh hạt đất tạo thành các lớp mỏng.	•Nước hấp phụ hờ (nước màng):Xuất hiên khi độ ẩm tương đối không khí đạt đên 100%.Nước màng là nước được đất giữ lại bên ngoài lớp nước hấp phụ chặt bằng lực phân tử định hướng và do sức hút của các ion trên bề mặt hạt đất (lực thuỷ hoá). Lớp nước này có bề dày gấp hàng chục lần đường kính phân tử nước bao gồm nhiều lớp đơn phân tử nước. Thực tế cây trồng không sử dụng được dạng nước này 3.3. Nước tự doLà dạng nước không liên kết với đất, không bị giữ chặt bằng lực liên kết hoá học hay lực hấp phụ. Nước này di chuyển được do tác dụng của lực mao quản hay trọng lực, từ đó được chia ra 2 dạng: nước mao quản và nước trọng lực. • Nước mao quản:Nước mao quản di chuyển trong các ống mao quản có đường kính bé, theo các hướng khác nhau, và cây trồng dễ dàng hút được nước này. 3.3.Nước tự do	Nước mao quản có thể nối liền với nước ngầm và thường xuyên được nước ngầm cung cấp gọi là "nước mao quản leo". Khi mạch nước ngầm ở quá sâu hoặc hạn hán lâu ngày nước ngầm không tồn tại, nước trong mao quản không được nước ngầm cung cấp ta gọi là "nước mao quản treo". • Nước trọng lực	Là nước ngấm sâu khi mưa, khi tưới hay từ nguồn nước khác, dưới tác động của trọng lực và di chuyển nhanh trong các khe hở lớn và đọng lại trên một tầng đất không thấm.Đây là loại nước hoàn toàn dễ tiêu với cây trồng.4. Các đại lượng cơ bản của nước trong đất 4.1.Độ ẩm đấtĐộ ẩm đất là khái niệm biểu thị mối quan hệ giữa nước trong đất với đất. Nói cách khác, độ ẩm biểu thị mức độ chứa nước của đất.Độ ậm đất được dùng để:	Xác định lượng nước trong đất.	Xác định lượng nước tưới và thời điểm tưới để điều tiết nước cung cấp cho cây trồng4.1.Độ ẩm đất.Độ ẩm biểu thị theo khối lượng(Wm)	Có thể tính theo khối lượng đất khô kiệt (một cách tuyệt đối). Lấy khối lượng nước có trong mẫu đất so với khối lượng mẫu đất sấy khô ở 105oC:	Wma (%)=(Mw/Msd)x100	Trong đó: Mw là khối lượng nước, Msd là khối lượng đất khô kiệt 4.1.Độ ẩm đất.Độ ẩm biểu thị theo thể tích Wv	Độ ẩm biểu thị theo thể tích cũng có tính tương đối và tuyệt đối.Theo thể tích tuyệt đối Wva	Wva (%)= Wma (%).D	 Trong đó:D là dung trọng của đất.Theo thể tích tương đối W v r	W vr (%) = (Vw/Vs).x100 Trong đó: Vw và Vs là thể tích nước và thể tích đất ẩm (đất ở trạng thái tự nhiên bao gồm thể tích đất, thể tích nước và không khí) 4.1.Độ ẩm đất.Ẩm độ thủy dung (độ ẩm đồng ruộng_sức chứa ẩm đồng ruộng tối đa) Ẩm độ đồng ruộng W dr(%) biểu thị tỷ lệ phần trăm lượng nước tối đa mà đất ở trạng thái tự nhiên có thể giữ lại không kể nước trọng lực, hơi nước, tương đương với dạng nước mao quản leo. Ẩm độ điểm héo:(độ ẩm cây héo)Là độ ẩm của đất mà ở đó cây bị héo vĩnh cữu gọi là độ ẩm cây héo 4.2. Trữ lượng nước trong một tầng đấtLà tổng lượng nước dữ trữ trong một lớp đất.Muốn tính ta dùng công thức sau:	W (tấn/ha) = W sd D.h	Trong đó: Wsd là độ ẩm theo khối lượng đất khô kiệt (%)	 D là dung trọng của đất (g/cm3)	 h là độ dày của lớp đất (cm)	4.3. Trữ lượng nước hữu dụngLà tổng lượng nước dự trữ trong tầng đất hữu hiệu.muốn tính ta tính lượng nước dự trữ của từng lớp đất riêng rồi cộng lại.Chú ý: lớp đất có thể được xác định theo tầng đất phát sinh hay tầng chẩn đoán cũng có thể lấy bình quân cứ 10-20 cm một lớp tùy theo mục đích nghiên cứu. Wt (tấn/ha) = W1sdD1.h1+W2sdD2.h2+.+WnsdDnhn	Trong đó: W1sd.W2sdWnsd là độ ẩm của tầng đất 1,2,n	 D1,D2,Dn là dung trọng của tầng đất 1,2,n	 h1, h2,hn là độ dày của tầng đất 1,2,n4.4. Lượng nước tướiLượng nước tưới được tính phải xuất phát từ nhu cầu nước của cây trồng; tùy thuộc vào điều kiện khí hậu và tính chất của đất. Độ ẩm cây héo, sức chứa ẩm cực đại đồng ruộng là những hằng số nước hết sức quantrong vì đây là những cái “mốc” quyết định lương nước tưới. Để tính lượng nước tưới cụ thể cho 1 lân tưới ta dung công thức Kostiakov, có dạng như sau:	W (m3/ha) = D.h(b-c)	Trong đó: W là mức tưới (m3/ha)	 D là dung trọng hay tỉ trong lương của đất	 h là đọ dày tầng đất	 b là giới hạn (mốc) độ ẩm tối đa cho phép khi tưới, % (giới hạn này chính là sức chứa ẩm cực đại đồng ruộng)	 c là độ ẩm có sẵn trong đất trước khi tưới (%)4.5. Tiềm thế nước trong đất (sự chênh lệch năng lượng của nước trong đất)Sự chênh lệch mức năng lượng của nước từ một điểm hay một điều kiện so với điểm khác hay điều kiện khác (nghĩa là trong đất khô hay đất ướt) quyết định hướng, tỳ số nước di chuyển trong đất và trong cây. Trong đất ướt phần lớn nước được giữ lại trong khe hở lớn hoặc trong màng nước dày quanh hạt đất. Do đó các phân tử nước không bám chặt và không phủ kín hạt rắn (matrix). Ở điều kiện này các phân tử nước di chuyển tự do, vậy mức năng lượng của chúng gần tương đương mức năng lượng của các phân tử trong nguồn nước sạch (tinh khiết) bên ngoài đất. Trong đất khô, nước tồn tại trong các khe hở bé và trong các màng nước mỏng, và vì thế được các hạt đất giữ chặt.Như vậy trong đất khô các phân tử nước di chuyển khó khăn , mức năng lượng của chúng thấp hơn nhiều so với nước trong đất ướt. Nếu mẫu đất kho tiếp xúc với mẫu đất ướt, nước sẽ di chuyễn từ mẫu ướt (trạng thái năng lượng cao hơn) sang mẫu khô (trạng thái năng lượng thấp hơn)