Đất trồng chậu

Hôm trước lấy ý tưởng của Tapla trên GW để trao đổi thêm với một nhóm bạn trẻ về việc cần phải có chất trồng riêng cho cây trong chậu. Bây giờ dán vô đây để sau dễ tìm.
Phần 1: Nước
Thắc mắc “tại sao cây trồng chậu phải núp mưa” nghe ra rất "đời thường" nhưng không phải ai cũng có thắc mắc như vậy nếu không quan sát; và hơn thế nữa chắc cũng khó trả lời một cách đến nơi đến chốn.
Cho nên cái khó cho chúng ta là phải làm sao điều tiết được lượng nước chỉ đủ cho cây sử dụng mà thôi; đặc biệt là cây trồng trong chậu!
Nước khi vào đất sẽ thoát đi bằng 3 cách:
- bốc hơi, thông qua bề mặt của lá và bề mặt của đất; nước bốc hơi càng nhanh khi bề mặt của lá và của đất càng lớn; (evaporation/transpiration)
- chảy tràn trên mặt đất; nhất là khi bề mặt của đất có độ nghiêng (surface run-off); và
- ngấm lên hoặc xuống dưới sự tác động của các lực tự nhiên (Gravity/Capillary action).
Phần 2: Cây trồng
Nếu chúng ta nhổ cây lên để quan sát, chúng ta thấy rễ cây có thể ăn sâu xuống đất (rễ cọc), hoặc chỉ ăn cạn trên mặt đất (rễ chùm). Rễ cọc có nhiệm vụ cắm sâu để giữ cho cây không bị đổ, nhất là những cây cao to, còn rễ chùm thì cung cấp chất dinh dưỡng cho cây. Phần lớn chúng ta trồng hoa, và rễ của chúng thường không ăn sâu lắm, bằng chứng là ta trồng trong chậu được. Khi nào rễ ăn sâu, thò ra ngoài cái chậu là ta phải thay chậu lớn hơn cho chúng.
Rễ cây hoa "loanh quanh" ở trên gần bề mặt đất, hút nước và chất dinh dưỡng cung cấp cho cây cho nên hễ bộ rễ khỏe mạnh thì cây sung; ngược lại bộ rễ yếu thì cây còi. [Và chúng ta cứ thấy cây còi thì nhầm tưởng là cây thiếu phân nên bón phân cho cây! Thật ra cây còi vì rễ yếu và ta phải làm sao để cho bộ rễ của cây khỏe lên.]
Bây giờ kết hợp chuyện đất – nước – và rễ cây.
Khi có nước vào trong đất thì sẽ xảy ra 3 hiện tượng như ở Phần 1. Phân tích kỹ một chút chúng ta sẽ thấy rằng lượng nước giữ lại ở tầng đất có rễ cây không nhiều lắm nếu đó là loại đất tơi xốp. Ở những nơi đất có pha sét, lượng nước giữ lại nhiều hơn một chút. Còn ở những nơi đất cát, lượng nước giữ lại hầu như rất ít. Và tất cả những lượng nước này sẽ dần dà ngấm xuống lòng đất, hay ngấm ngược lên trên để bốc hơi, theo hoạt động của tự nhiên.
Khi ngấm ngược lên trên để bốc hơi, gặp những cây có bề mặt lá lớn, một lượng nước thoát ra qua lá... gọi là "thở". Ngoài ra bề mặt của đất "bao la" nên nước bốc hơi dễ dàng, đặc biệt trong những ngày trời nắng. Kết quả là cây trồng ngoài đất rất ít khi bị úng rễ vì rễ không bị thường xuyên ngâm trong nước.
Hơn nữa, rễ cây là một vật thể "sống", chúng có thể chọn lựa môi trường thích hợp nhất để phát triển. Ngược lại rễ cũng có thể tránh nguy hiểm cho nó. Ở những vùng đất "trầm thủy = bên dưới có nước", rễ của các loại cây không thích nước sẽ chỉ bò ngang trên mặt đất, không bao giờ có rễ "cọc" cắm sâu vào lòng đất! Ở Miền Tây, ta thường thấy những cây ăn trái được trồng trên những mô đất đễ tránh ngậm nước; hoặc trong vườn cây người ta luôn có những đường rảnh, thấp dưới, để “dụ” cho nước chảy vô đó rồi thoát ra ngoài rạch, không cho ở lại trong vườn, hại cây!
Như vậy, rễ của cây trồng ngoài đất được tự do tìm môi trường thích hợp để phát triển. Rễ của chúng sẽ bò đến nơi nào có chất dinh dưỡng, có nước để hút và nuôi cây. Người trồng không cần phải quá lo lắng vấn đề ngập nước úng cây, nếu đã bảo đảm chỗ trồng không phải là chỗ trũng, có thể bị ngập nước.
Phần 3 – Trọng lực / Gravity và Lực mao dẫn / Capillary action
Ngược lại với cây trồng ngoài đất có những "quyền trợ giúp", cây trồng trong chậu không có được những "quyền" đó. Khi ta tưới cây trong chậu:
1/ lượng nước bốc hơi từ chậu cây không nhiều bởi lẽ bề mặt của chậu không lớn; [nhưng ngược lại lượng nước ngấm trong chất trồng cũng không nhiều nên cây trong chậu cũng dễ bị héo];
2/ nước trên bề mặt chậu không chảy đi nơi thấp hơn vì bề mặt chậu ngang bằng;ngay cả khi ta để chậu nghiêng về một bên, nước trên bề mặt cũng không chảy ra ngoài được vì đã bị vành chậu giữ lại; và
3/ lượng nước ngấm xuống lòng đất có thể sẽ bị hạn chế do chất trồng trong chậu.
Với hai điểm đầu, ai cũng có thể dễ dàng nhận thấy. Song điểm thứ 3, lượng nước ngấm xuống lòng đất ít thấy được.
Chỗ này xin phép quay lại trang web của một member trên Gardenweb/Container gardening forum, screen name là Tapla.
Theo Al thì:
"There are two forces that cause water to move through soil - one is gravity, the other capillary action. Gravity needs little explanation, but for this writing I would like to note: Gravitational flow potential (GFP) is greater for water at the top of the container than it is for water at the bottom. I'll return to that later. Capillarity is a function of the natural forces of adhesion and cohesion. Adhesion is water's tendency to stick to solid objects like soil particles and the sides of the pot. Cohesion is the tendency for water to stick to itself. Cohesion is why we often find water in droplet form - because cohesion is at times stronger than adhesion; in other words, water’s bond to itself can be stronger than the bond to the object it might be in contact with; in this condition it forms a drop. Capillary action is in evidence when we dip a paper towel in water.The water will soak into the towel and rise several inches above the surface of the water. It will not drain back into the source, and it will stop rising when the GFP equals the capillary attraction of the fibers in the paper.[Tapla – Container Soil: Water Retention and Movement in Container]
Đây là những điểm quan trọng, tạm dịch:
“Có hai lực khiến cho nước di chuyển trong đất – một là lực hút trái đất / gravity và hai là “lực mao dẫn” / capillary action. Các bạn tham khảo thêm về “lực mao dẫn” tại trang web Wikipedia này.
Tại sao có “lực mao dẫn” này? Theo Al, thì là do hai hiện tượng “adhesion” và “cohesion”. Adhesion là khuynh hướng nước dính vào các vật thể hoặc bề mặt rắn như các phần tử trong đất, hoặc thành chậu. Còn Cohesion là khuynh hướng nước dính vào với nhau, tạo thành những giọt / hạt nước, và đôi lúc khuynh hướng kết lại thành giọt nước mạnh hơn khuynh hướng dính vào bề mặt rắn.
Trong thí nghiệm "khăn giấy & ly nước" [theo Al] phần nước đã ngấm vào trong tờ giấy sẽ không thoát trở xuống ly. Và khăn cũng sẽ không hút thêm nước nữa khi "lực ngấm xuống" = "lực hút lên" và nước sẽ đứng nguyên tại chỗ. Mực nước đứng nguyên tại chỗ này được gọi là "Perched water table" (PWT), tạm gọi là "Mực ngậm nước".
Phần 4 - Mực ngậm nước
"There will be a naturally occurring "perched water table" (PWT) in containers when soil particulate size is under about .125 (1/8) inch. This is water that occupies a layer of soil that is always saturated & will not drain from the portion of the pot it occupies. It can evaporate or be used by the plant, but physical forces will not allow it to drain. It is there because the capillary pull of the soil at some point will surpass the GFP; therefore, the water does not drain, it is perched. The smaller the size of the particles in a soil, the greater the height of the PWT. This water can be tightly held in heavy (comprised of small particles) soils and ‘perch’ (think of a bird on a perch) just above the container bottom where it will not drain; or, it can perch in a layer of heavy soil on top of a coarse drainage layer, where it will not drain."[Same source]
Phần này nói về PWT = perched water table, ie “mực ngậm nước” (tức là nước không hút lên theo Capillary action, cũng không ngấm xuống theo Gravity được).
Theo tài liệu này, luôn luôn có một khoảng nước bị “ngậm” lại trong chậu khi kích cỡ của các phân tử “đất” trong chậu nhỏ hơn 1/8 inch (1 inch gần bằng 3cm). Nước ở phần này, gọi là “perched” vì nó không bị tác động bởi các lực hút/kéo tự nhiên, do “lực ngấm lên /mao dẫn” lớn hơn [thật ra là bằng - HX] “lực ngấm xuống / trọng lực”. Và nếu các phân tử đất càng nhỏ, càng mịn thì “mực ngậm nước” trong chậu càng cao.
“Mực ngậm nước” thường xuất hiện ở lớp đất ngay đáy chậu, hoặc nếu như mình lót đáy chậu bằng một lớp chất dễ thoát nước (ví dụ than cục, hay sỏi…) thì “mực ngậm nước” xuất hiện phía trên những chất này. Và nó nằm ở đó hoài!
"Imagine that we have five cylinders of varying heights, shapes, and diameters, each with drain holes, and we fill them all with the same soil mix, then saturate the soil. The PWT will be exactly the same height in each container. This saturated area of the container is where roots initially seldom penetrate & where root problems frequently begin due to a lack of aeration. Water and nutrient uptake are also compromised by lack of air in the root zone. Keeping in mind the fact that the PWT height is dependent on soil particle size and has nothing to do with height or shape of the container, we can draw the conclusion that: Tall growing containers will always have a higher percentage of unsaturated soil than squat containers when using the same soil mix. The reason: The level of the PWT will be the same in each container, with the taller container providing more usable, air holding soil above the PWT. From this, we could make a good case that taller containers are easier to grow in."
Cái phần đất bị “ngậm nước” là nơi mà rễ cây không vươn tới, và cũng là nơi dễ xảy ra thúi/úng rễ bởi thiếu thông thoáng (aeration). Ngay cả việc hút nước và chất dinh dưỡng cũng bị hạn chế bởi ở đó thiếu không khí.
Phần 5 - Đất trồng chậu và sự thoát nước
"A given volume of large soil particles has less overall surface area when compared to the same volume of small particles and therefore less overall adhesive attraction to water. So, in soils with large particles, GFP more readily overcomes capillary attraction. They drain better. We all know this, but the reason, often unclear, is that the height of the PWT is lower in coarse soils than in fine soils. The key to good drainage is size and uniformity of soil particles. Mixing large particles with small is often very ineffective because the smaller particles fit between the large, increasing surface area which increases the capillary attraction and thus the water holding potential. An illustrative question: How much perlite do we need to add to pudding to make it drain well?"
Cùng một khối lượng “đất thô” sẽ có tổng diện tích bề mặt nhỏ hơn so với khối lượng “đất mịn” (vì đất mịn dính vào với nhau nên tạo ra bề mặt lớn – HX) vì thế “lực dính nước / adhesion” [tức là cách nước dính vào bề mặt] cũng nhỏ hơn. Và điểm mấu chốt của vấn đề “thoát nước / drainage” là kích cỡ và tính đồng nhất của các phân tử “đất”.
Việc trộn chung những phần tử nhỏ và lớn trong chất trồng không hiệu quả, bởi những phân tử nhỏ sẽ len lỏi giữa những phân tử lớn, kết dính chúng lại và tạo ra bề mặt lớn làm tăng “lực mao dẫn / capillary action” và khả năng tích nước.
In simple terms: Plants that expire because of drainage problems either die of thirst because the roots have rotted and can no longer take up water, or they starve/"suffocate" because there is insufficient air at the root zone to insure normal water/nutrient uptake and root function".
Nói một cách đơn giản: cây chết do nước có thể vì hai nguyên nhân: thiếu nước do rễ đã bị úng và không thể hút nước được nữa, hoặc rễ bị ngộp vì nước đã chiếm hết khoảng trống không còn chỗ cho không khí len vào nuôi rễ, nên rễ bị ngộp và cũng không thể hút nước hay chât dinh dưỡng được.
Từ những lý luận (và cả thí nghiệm) trên đây, Al cho rằng chất trồng trong chậu phải “giữ ẩm nhưng thoát nước tốt” và cách để cho nó thoát nước tốt là kích cỡ của những loại “đất” phải lớn hơn 1/8 inch (1 inch tương đương khoảng 3cm)
Nếu chúng ta trồng cây trong chậu bằng “đất mịn” thì sẽ khó thoát nước, cho nên “đất thô” = soilless là loại chất trồng thích hợp nhất cho cây trồng chậu.