Giáo trình -Thổ nhưỡng học - chương 7 docx

Chương VII
THÀNH PHẦN HOÁ HỌC VÀ DINH DƯỠNG TRONG ĐẤT

Pha rắn của đất được hình thành từ các chất vô cơ, hữu cơ và hữu cơ
- vô cơ. Thành phần hoá học của đất có sự khác biệt rất rõ với thành
phần hoá học của mẫu chất hay đá hình thành đất.
Ðiểm đặc biệt nhất trong thành phần hoá học của đất chính là sự tồn
tại của các hợp chất hữu cơ cao phân tử đặc trưng của đất - các hợp chất
mùn. Ðây là các hợp chất hữu cơ cao phân tử chỉ có ở trong đất có thành
phần và cấu trúc rất phức tạp, không ổn định theo thời gian.
Trong hầu hết các loại đất thành phần vô cơ chiếm tới 80-90% trọng
lượng của đất, trừ trường hợp đất chứa nhiều xác thực vật như than bùn
thì tỷ lệ này mới giảm xuống.
Trong thành phần hoá học của đất người ta tìm thấy hầu hết các
nguyên tố hoá học có trong bảng tuần hoàn của Mendeleev. Quá trình
nghiên cứu thành phần của các nguyên tố hoá học riêng biệt trong đất
bắt đầu từ cuối thế kỷ 18.

1. Thành phần hoá học của đất
Hàm lượng tương đối của các nguyên tố hoá học trong đất và
trong vỏ trái đất khá khác nhau và dao động trong một khoảng khá
rộng (bảng 7.1)
Bảng 7.1: Hàm lượng bình quân (%) của một số nguyên tố hoá học
trong đất
và vỏ trái đất (Vinôgratdov, 1949)
Nguyên
tố
Vỏ trái
đất
Đất

Nguyên
tố
Vỏ trái
đất
Đất

O 47,2 49,
0
Mg 2,10 0,6
3
Si 27,6 33,
0
C 0,10 2,0
0
Al 8,8 7,1
3
S 0,09 0,0
8
Fe 5,1 3,8
0
P 0,08 0,0
8
Ca 3,6 1,3
7
Cl 0,04 0,0
1
Na 2,64 0,6
3
Mn 0,09 0,0
8

Trong thạch quyển, tính theo phần trăm trọng lượng thì oxy chiếm
47,2%; silic - 27,6; nhôm - 8,8 %; sắt - 5,1 %; canxi - 3,6 %, natri và
kali - 2,6 % mỗi loại, manhê - 2,1%. Tám nguyên tố này chiếm trên 99%
thạch quyển.
Trong vỏ trái đất cũng như trong đất có 4 nguyên tố chiếm tỷ lệ lớn
nhất là O, Si, Fe, Al. Các chất vô cơ của đất có nguồn gốc từ đá nên hàm
lượng các nguyên tố hoá học tương tự như trong thạch quyển và có
những nét chung nhưng đất khác thạch quyển ở chỗ: trong đất hàm
lượng cacbon nhiều 20 lần, nitơ hơn 10 lần so với thạch quyển. Chúng
được tích luỹ trong đất do hoạt động sống của các sinh vật.
Thành phần hoá học của các loại đất khác nhau cũng khác nhau,
chúng phụ thuộc vào thành phần của đá mẹ và các quá trình hình thành
đất. Vì chất vô cơ của đất có nguồn gốc từ đất nên thành phần hoá học
và thành phần khoáng vật của đất và của đá có liên quan mật thiết với
nhau. Ðất được hình thành từ các loại đá khác nhau thì có thành phần
hoá học và thành phần khoáng vật khác nhau. Mối quan hệ này được
biểu hiện rõ nhất ở giai đoạn đầu của sự hình thành đất, về sau này thành
phần hoá học và khoáng vật của đất còn chịu ảnh hưởng của các quá
trình hoá học, lý học và sinh học diễn ra trong đất. Ví dụ: silic được tích
luỹ lại trong đất nhờ tính bền vững của thạch anh về mặt lý học và hoá
học; nhôm sắt được tích luỹ trong đất nhờ quá trình Feralit ở vùng khí
hậu nhiệt đới ẩm; các nguyên tố kiềm và kiềm thổ nghèo đi trong đất và
làm cho đất chua là do tính dễ hoà tan và bị rửa trôi của chúng.
Trong quá trình sinh trưởng và phát triển, thực vật sử dụng một số
nguyên tố có nguồn gốc từ không khí và nước là C, H, O số còn lại bao
gồm N, P, Ca, Mg, S cùng với Fe, Mn, B, Zn, Mo lấy từ đất nên những
nguyên tố này được gọi là các chất dinh dưỡng trong đất. Ðây là cơ sở
quan trọng của độ phì nhiêu.

2. Các nguyên tố hoá học chính trong đất và khả năng cung cấp
chúng cho cây.
Các nguyên tố hoá học tồn tại trong đất trong các hợp chất khác
nhau. Dưới đây chỉ nêu ra một số nguyên tố có ý nghĩa quan trọng
trong quá trình hình thành đất cũng như đối với dinh dưỡng cây trồng.
2.1. Silic trong đất
Nguyên tố silic có tỷ lệ lớn thứ 2 sau oxy (27,6%). Trong đất silic
thường gặp ở dạng thạch anh (SiO
2
). Ðây là loại khoáng vật bền vững
với phong hoá. Silic cũng có trong thành phần của các alumin silicat và
ferosilicat. Khi các khoáng vật này bị phá huỷ trong quá trình phong hoá
và hình thành đất silic được giải phóng ra dung dịch dưới dạng các anion
của các axit octo- và metasilisic (SiO
4
)
-4
và (SiO
3
)
-2
, silicat natri và
silicat Kali. Một phần silic hoà tan bị rửa trôi khỏi đất một phần khác bị
kết tủa (trong môi trường axit) dưới dạng gel (SiO
2
.nH
2
O). Ðây là kết
tủa vô định hình cứng rắn, khi mất nước nó có thể chuyển thành thạch
anh thứ sinh.

Tỷ lệ SiO
2
trong đất khoảng 50-70%, hàm lượng đó xấp xỉ với số
liệu bình quân của vỏ trái đất. Ở vùng khí hậu nóng ẩm tốc độ phân
giải khoáng vật nhanh gây nên sự rửa trôi silic. Sự rửa trôi silic xảy ra
ở các vùng khác nhau phụ thuộc vào tác dụng phong hoá và tính chất
của đá mẹ
2.2. Nhôm trong đất
Trong đất nhôm có trong thành phần của các khoáng nguyên sinh,
thứ sinh, phức chất hữu cơ - vô cơ và trong trạng thái bị hấp phụ (trong
đất chua). Khi các khoáng nguyên sinh và thứ sinh bị phá huỷ Al được
giải phóng ra dạng Al(OH)
3
là dạng keo vô định hình, cũng có thể kết
tinh. Ở môi trường trung tính và kiềm yếu, hydroxyt nhôm bị tách ra
hoàn toàn dưới dạng kết tủa keo - đó là dạng gel (Al
2
O
3
.nH
2
O). Gel này
khi kết tinh chuyển thành các khoáng thứ sinh gipxit (Al
2
O
3
.3H
2
O) và
bơmit (Al

2
O
3
.H
2
O).
Trong môi trường chua với pH<5 hydroxyt nhôm trở thành dạng di
động và xuất hiện trong dung dịch dưới dạng ion Al(OH)
+2
Al(OH)
+.

Những ion này gây ảnh hưởng không tốt đến sinh trưởng của thực vật.
Al
2
O
3
.3H
2
O là khoáng vật tích luỹ nhiều trong đất đồi núi Việt
Nam. Tỷ lệ Al
2
O
3
trong đất khoảng 10-20% phụ thuộc vào thành phần
khoáng vật của đá mẹ, khí hậu và địa hình
Nhôm có thể kết hợp với lân trong đất tạo thành AlPO
4
không tan,
đó là một trong những nguyên nhân giữ chặt lân trong đất và làm giảm

hiệu lực của phân lân khi bón vào đất chua.
2.3. Sắt trong đất:
Trong đất sắt thường gặp trong thành phần của nhóm Ferosilicat,
dưới dạng oxyt, hydroxyt, các muối đơn giản và các phức chất hữu cơ
chứa sắt.
Nguồn gốc sắt trong đất từ các khoáng vật hêmatit (Fe
2
O
3
), manhêtit
(Fe
3
O
4
), limonit (2Fe
2
O
3
.3H
2
O), ogit, mica đen, hocnơblen, pyrit
(FeS
2
) Khi các khoáng vật bị phong hoá thì sắt được giải phóng ra
dưới dạng oxit sắt ngậm nước (công thức chung là Fe
2
O
3
.nH
2

O).
Sắt trong đất có thể có hoá trị 2 hoặc 3. Các muối sắt hoá trị 2 dễ
tan, một phần nhỏ bị thuỷ phân làm cho đất hoá chua. Các muối sắt 3
khó tan trong nước và cây khó hấp thu (như FePO
4
), tuy nhiên trong đất
lúa nước FePO
4
có thể bị khử để trở thành Fe
3
(PO
4
)
2
dễ tan, từ đó có thể
cung cấp lân dễ tiêu cho lúa.
Sắt là một trong những nguyên tố cần thiết cho thực vật nhưng cây
sử dụng rất ít. Thiếu sắt cây không thể tạo được chất diệp lục nhưng nếu
hàm lượng sắt di động trong đất cao thì cũng gây độc cho cây. Ở những
vùng đất có phản ứng kiềm yếu với quá trình oxy hoá diễn ra mạnh thì
cây có thể bị thiếu sắt do tính di động của nguyên tố này quá thấp.
Hàm lượng sắt trong đất khoảng 2-10% phụ thuộc vào thành phần
đá mẹ, khí hậu. Thực tế ở vùng nhiệt đới nóng ẩm đất thường chứa nhiều
sắt, thí dụ đất nâu đỏ trên bazan vùng Phủ Quỳ, Nghệ An chứa tới 20-
22% Fe
2
O
3
. Hàm lượng sắt trong đất còn phụ thuộc vào một số điều kiện
khác: ở điều kiện khử, Fe

3+
chuyển thành Fe
2+
hoà tan và bị rửa trôi đi
làm cho hàm lượng sắt tầng đất mặt giảm xuống. Ví dụ tầng đất mặt của
đất mùn alit trên núi cao Hoàng Liên Sơn chỉ có 3-5% Fe
2
O
3
, hàm lượng
Fe
2
O
3
trong tầng đất mặt của đất xám bạc màu chỉ có 3-6% Fe
2
O
3
.
Ðất đồi núi của nước ta chứa nhiều sắt nên có kết cấu tốt, tơi xốp, có
màu nâu đỏ hoặc vàng đỏ.
2.4. Ca và Mg trong đất
Ca và Mg có trong các khoáng như canxit, đôlômit, ogit,
amphibon Khi các khoáng vật trên bị phong hoá thì Ca và Mg được
chuyển sang dạng các muối cácbonat và bicacbonat. Các muối này kết
hợp với các chất khác trong đất để tạo thành muối clorua, nitrat, sunfat,
phosphat.
Trong đất Ca và Mg phần lớn gặp ở dạng các muối đơn giản, bị hấp
phụ trên keo đất và hoà tan trong dung dịch đất. Trong số các cation trao
đổi thì Ca chiếm vị trí hàng đầu, Mg - thứ hai. Cả hai nguyên tố này đều

là nguyên tố dinh dưỡng trung lượng với cây và đóng những vai trò sinh
lý học quan trọng đảm bảo cho sự phát triển bình thường của cây.
Thường thì lượng canxi và manhê trong đất không thiếu đối với thực vật
nhưng ở những đất quá chua cây có thể bị thiếu Ca và Mg.
2.5. Lưu huỳnh trong đất
Trong đất tồn tại dưới dạng muối sunphat, sunphít và trong thành
phần của các hợp chất hữu cơ. Sự tích luỹ sinh học lưu huỳnh trong các
tầng đất mặt phụ thuộc vào điều kiện hình thành đất. Hàm lượng lưu
huỳnh tổng số (SO
3
) trong tầng mặt của đất ôn đới dao động trong
khoảng 0,01-2%. Trong đất Việt Nam hàm lượng lưu huỳnh trong đất
không cao trừ đất phèn (S >0,75%). Đất cát biển, đất đỏ bazan thuộc vào
loại nghèo lưu huỳnh.
Cây hút lưu huỳnh dưới dạng ion SO
4
2-
. Ion SO
4
2-
trong dung dịch
đất được sinh ra trong quá trình khoáng hoá các hợp chất hữu cơ có chứa
lưu huỳnh, do sự hoà tan các muối sulphat hoặc tác dụng oxy hoá các
hợp chất của lưu huỳnh. Anion SO
4
2-
bị keo đất hấp phụ yếu và trong
điều kiện khô có thể tích luỹ trong đất. Thường thì lượng lưu huỳnh
trong đất đáp ứng được đòi hỏi của cây.
2.6. Nitơ trong đất

a. Hàm lượng đạm trong đất
Ðây là nguyên tố mà cây cần nhiều nhưng đất lại chứa ít. Trong đất
Việt Nam N% chứa khoảng 0,1-0,2%, có loại dưới 0,1% như đất bạc
màu. Hàm lượng N trong đất phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng hữu cơ.
Nói chung hàm lượng mùn càng nhiều thì đạm càng nhiều (N chiếm 5-
10% khối lượng của mùn).
b. Các dạng đạm trong đất
Ðạm trong đất được chia thành hai dạng lớn: Ðạm vô cơ và hữu cơ
* Ðạm vô cơ: lượng đạm vô cơ trong đất mặt rất ít, chỉ chiếm 1-2%
của N tổng số. Ở tầng dưới N vô cơ có thể chiếm tới 30% của N tổng số.
N vô cơ trong đất tồn tại dưới dạng NH
4
+
, NO
3
-
, NO
2
-
trong đó chủ
yếu là NO
3
-
và NH
4
+
. Các dạng N vô cơ đều dễ tan, dễ được cây hút nên
hàm lượng của chúng trong đất thay đổi rất nhiều không những theo mùa
mà còn thay đổi giữa ngày và đêm, giữa ngày mưa và ngày nắng.
NH

4
+
được

sinh ra do tác dụng amôn hoá của vi sinh vật đối với chất
hữu cơ chứa nitơ. Trong điều kiện hảo khí NH
4
+
dễ bị chuyển hoá thành
NO
3
-
nên chỉ trong đất lúa nước NH
4
+
mới ổn định và được tích luỹ.
Trong đất ion NH
4
+
dễ bị đất hấp phụ và một phần chuyển sang
trạng thái không trao đổi (nằm trong tinh thể khoáng sét). Ion NO
3
-

không bị đất hấp phụ tồn tại chủ yếu trong dung dịch đất nên rất dễ bị
rửa trôi.
* Ðạm hữu cơ:
Ðây là dạng N chủ yếu trong đất có thể chiếm tới 95% N tổng số.
Dựa vào độ hoà tan và khả năng thuỷ phân người ta chia làm 3 loại:
+ N hữu cơ tan trong nước: Gồm các axit amin tương đối đơn giản,

các hợp chất dạng muối amon (chiếm <5% N tổng số).
+ N hữu cơ thuỷ phân: protein, nucleoprotein, azazon (chiếm >50%
N tổng số). Khi ở trong môi trường kiềm, axit hoặc khi lên men chúng
có thể thuỷ phân tạo các chất tương đối đơn giản hơn và dễ tan trong
nước.
+ N hữu cơ không thuỷ phân: Chiếm 30-50% của N hữu cơ tổng số,
không hoà tan trong nước và cũng không thể dùng kiềm hay axit để thuỷ
phân.
c. Nguồn gốc của N trong đất
+ Từ tàn tích sinh vật
+ Do bón phân: Phân đạm vô cơ, phân hữu cơ (Phân chuồng, phân
bắc, phân rác, phân xanh)
+ Tác dụng cố định đạm của VSV. Dựa vào khả năng cố định N
2

của các vi sinh vật có như: Azotobacte, Rhizobium, Clostridium. Ngoài
vi khuẩn ra còn có tảo lam cũng có khả năng cố định N
2
tự nhiên.
+ Tác dụng của sấm sét có thể oxy hoá N trong khí quyển thành
dạng NO và NO
2
sau đó các dạng N này hoà tan với nước mưa và rơi
xuống đất
+ Do nước tưới đưa vào
Việc đảm bảo về nitơ cho cây phụ thuộc vào tốc độ phân giải các hợp
chất hữu cơ. Tuy vậy, muốn có sản lượng cây trồng cao không thể
trông chờ vào lượng nitơ dự trữ trong đất cho dù đất có trữ lượng
mùn lớn mà cần phải bón thêm phân hữu cơ hoặc vô cơ chứa nitơ vào
đất vì nhu cầu về nitơ của thực vật rất lớn.

2.7. Phospho (lân) trong đất
Lân là nguyên tố dinh dưỡng đa lượng đối với cây trồng. Lân
đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất, hút dinh dưỡng
và vận chuyển các chất trong cây. Cây thiếu lân sẽ sinh trưởng chậm,
cho năng suất thấp phẩm chất nông sản kém.
Hàm lượng lân tổng số trong đất Việt Nam khoảng 0,03-0,2%.
Giàu P nhất là nâu đỏ trên bazan và nghèo P nhất là đất bạc màu và
đất cát Dưới đây giá trị của P trong vài đất
Loại đất
Ðất đỏ bazan

Ðỏ nâu trên đá
vôi
Phù sa sông
Hồng
Ðất bạ
c màu
P
2
O
5
%
0,15-0,3
0,12-0,15
0,08-0,01
0,03-0,04
Hàm lượng lân tổng số của đất phụ thuộc chủ yếu vào thành phần
khoáng vật của đá mẹ, thành phần cơ giới đất, chế độ canh tác và
phân bón.
Trong đất phospho có trong các hợp chất hữu cơ và vô cơ. Phospho

có trong thành phần của nhiều hợp chất hữu cơ của tàn tích sinh vật. Các
hợp chất hữu cơ chứa phospho gồm có: Phitin, axit nucleic,
nucleoproteit, phosphatit, sacarophosphat và các vi sinh vật đất.
Nguyên tố này được tích luỹ trong đất tầng mặt nhờ sự tích luỹ sinh học,
vì vậy trong tầng đất mặt thường chứa nhiều lân hữu cơ hơn các tầng
dưới sâu. Tỷ lệ lân hữu cơ phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng mùn trong
đất và dao động trong khoảng từ 10-50% của lân tổng số.
Hợp chất vô cơ chứa phospho chủ yếu là những muối của axit
octophosphoric với Ca, Mg, Fe và Al. Trong đất phospho còn có trong
thành phần của apatit, phosphoric và vivianit, cũng như trong trạng thái
hấp phụ của anion phosphat. Apatit là nguồn gốc đầu tiên của tất cả các
hợp chất phospho trong đất. Nó chiếm tới 95% hợp chất phospho trong
vỏ trái đất. Các dạng phospho vô cơ trong đất phần lớn có tính di động
kém.
Trong đất chua (có các dạng hoạt động hoá học của sắt và nhôm)
phospho phần lớn gặp ở dạng phosphat sắt và phosphat nhôm (FePO
4
,
AlPO
4
, Fe
2
(OH)
2
PO
4
, Al(OH)
2
PO
4

) hoặc liên kết với oxyt sắt, nhôm
dưới dạng hợp chất bị hấp phụ. Các loại đất chua của Việt Nam đều có
hàm lượng phosphat sắt cao. Ví dụ: đất nâu đỏ trên bazan có lượng
phosphat sắt (Fe-P) chiếm trên 80% tổng số lân vô cơ; đất vàng đỏ trên
đá phiến sét có Fe-P trên 70% tổng số lân vô cơ; đất phù sa chua và đất
phèn có Fe-P tương ứng là 48-56% tổng số lân vô cơ.
Trong đất lúa nước và đất đầm lầy có thể gặp vivianit -
Fe
3
(PO
4
)
2
.8H
2
O - màu xanh lơ. Trong đất lúa nước phosphat sắt 3 có thể
bị khử thành phosphat sắt 2 hoà tan trong nước nên cây trồng có thể hấp
thụ được.
Trong đất chua ít, trung tính và kiềm yếu phospho chủ yếu tồn tại
dưới các dạng liên kết với canxi. Các phosphat canxi thường có độ hoà
tan thấp. Theo độ hoà tan tăng dần của các phosphat canxi trong đất
chúng ta có dãy sau:
Ca
5
(PO
4
)
3
Cl <Ca
3

(PO
4
)
2
< Ca
8
H
2
(PO
4
)
6
.5H
2
O < CaHPO
4
<
CaHPO
4
.2H
2
O < Ca(H
2
PO
4
)
2
(apatit clo)
Tỷ lệ Ca/P trong các phosphat canxi tăng lên thì độ hoà tan giảm.
Phản ứng môi trường thuận lợi cho sự hấp thu phospho là phản ứng

chua ít (pH 5,0-6,5).
2.8. Kali trong đất
Kali là nguyên tố đa lượng với cây trồng. Nó tham gia vào nhiều quá
trình sinh lý sinh hoá quan trọng của cây. Trong cây, kali thường được
tích luỹ nhiều trong thân lá. Tỷ lệ kali trong cây biến động trong khoảng
0,5-6% chất khô.
* Hàm lượng kali trong đất:
Hàm lượng kali tổng số trong đất rất khác nhau phụ thuộc chủ yếu
vào thành phần khoáng vật của đá mẹ, điều kiện phong hoá đá và hình
thành đất, thành phần cơ giới đất, chế độ canh tác, phân bón. Ðất mặn,
đất phèn, đất đỏ vàng phát triển trên đá phiến mica giàu Kali (K
2
O tổng
số từ 2 đến 3%). đất nghèo kali là các đất xám bạc màu và một số loại
đất đỏ vàng vùng đồi núi (<0,5%). Đất Feralit trên granit chứa nhiều K
hơn Feralit trên bazan. Đất Feralit trên granit ở tỉnh Hà Giang chứa
5,67% K
2
O, đất Feralit trên đá bazan ở tỉnh Nghệ An chứa 1,15% K
2
O
(Nguyễn Vy, 1974).
* Các dạng kali trong đất
+ Kali hoà tan: có trong dung dịch đất hàm lượng rất nhỏ
+ Kali trao đổi: là các ion kali được hấp phụ trên bề mặt keo đất, nó
có thể đi vào dung dịch đất nhờ phản ứng trao đổi cation
+ Kali chậm tiêu (kali bị giữ chặt): là các ion kali nằm trong mạng
lưới khoáng sét, ít có khả năng trao đổi do đó cây khó sử dụng được
+ Kali trong khoáng nguyên sinh: Là dạng kali nằm trong lưới tinh
thể của các khoáng nguyên sinh như fenspat kali (chứa 7,5-12,5% K

2
O),
mica trắng (chứa 6,5-9% K
2
O), mica đen (5-7% K
2
O). Các khoáng
nguyên sinh này khi bị phong hoá sẽ giải phóng kali dưới dạng muối tan,
cây trồng sử dụng được.
2.9. Nguyên tố vi lượng trong đất
Là các nguyên tố dinh dưỡng đóng vai trò rất quan trọng trong hoạt
động sống của cây trồng nhưng hàm lượng của chúng trong cây rất ít từ
10
-3
-10
-5
%. Các nguyên tố vi lượng gồm có Molipden (Mo), Bo (B),
kẽm (Zn), đồng (Cu), Mangan (Mn), Niken (Ni), Coban (Co), Iod (I),
Fluor (F)
a. Ý nghĩa của nguyên tố vi lượng
Các nguyên tố vi lượng có vai trò rất quan trọng trong các quá
trình sinh lý và sinh hoá của động thực vật. Chúng có trong thành phần
của vitamin, các men và hocmon. Sự thiếu hay thừa các nguyên tố vi
lượng trong đất đều không có lợi cho sự phát triển của thực vật dẫn đến
sự suy giảm về năng suất cũng như chất lượng nông sản. Ví dụ thiếu Bo
sự nảy mầm của hạt phấn khó khăn, bầu nhị bị hạ thấp, giảm năng suất
của hạt, giảm khả năng chống bệnh của cây. Thiếu kẽm các cây thân gỗ
thường mắc bệnh đốm lá, lá dễ rụng
Nhiều nghiên cứu đã tìm thấy mối liên hệ chặt chẽ giữa hàm lượng
các nguyên tố vi lượng trong đất một mặt với sản lượng của cây mặt

khác với sản phẩm động vật và sức khoẻ con người.
Ðất là nguồn gốc của các nguyên tố vi lượng trong cây, trong thức
ăn của động vật và trong sản phẩm dinh dưỡng cho người. Chính vì vậy
nghiên cứu hàm lượng và sự di động của các nguyên tố vi lượng trong
đất rất cần thiết để giải quyết những vấn đề thực tiễn của trồng trọt, chăn
nuôi, thú y và y học. Nghiên cứu các quy luật phân bố các nguyên tố vi
lượng trong đất tạo cơ sở khoa học cho việc bón phân vi lượng cho cây
và bổ sung vi lượng vào nguồn thức ăn vô cơ cho động vật.
b. Hàm lượng các nguyên tố vi lượng trong đất
Trong quá trình phong hoá đá và khoáng vật và trong quá trình
hình thành đất một số nguyên tố vi lượng được tích luỹ trong đất một số
khác bị rửa trôi và mất đi từ đất. Hàm lượng trung bình của các nguyên
tố vi lượng trong đất và trong thạch quyển được nêu trong bảng 7.2
Bảng 7.2: Hàm lượng trung bình của một số nguyên tố vi lượng
trong thạch quyển và trong đất (% trọng lượng) - Theo
Vinogradov, 1949
Nguyê
n tố
Thạch
quyển
Ðất Nguyê
n tố
Thạch
quyển
Đất
Mn 9.10
-
2
8,5. Cu 1.10
-

2
2.1
10
-
2
0
-
2

F 2,7.10
-2

2.1
0
-2

Zn 5.10
-
3
5.1
0
-3

V 1,5.10
-2

1.1
0
-2

Co 3.10
-
3
3.1
0
-4

B 3.10
-
4
1.1
0
-2

Mo 3.10
-
4
3.1
0
-4

Ni 8.10
-
2
4.1
0
-2

I 3.10
-

5
5.1
0
-4


Từ những số liệu của bảng trên ta thấy các nguyên tố như iốt, Bo,
đồng được tích luỹ trong trong quá trình hình thành đất, một số khác như
mangan, fluor và niken lại bị rửa trôi khỏi đất nên hàm lượng của chúng
trong đất ít hơn trong thạch quyển, một số khác thì có hàm lượng tương
đương.
Nguồn gốc chủ yếu của các nguyên tố vi lượng trong đất từ đá mẹ.
Ðất phát triển trên những sản phẩm phong hoá của đá axit (granit,
liparit) thường nghèo Ni, Co, Cu. Ðất được hình thành trên sản phẩm
phong hoá của đá bazơ (bazan, gabro) lại giàu các nguyên tố trên.
Một số nguyên tố vi lượng có thể xâm nhập vào đất cùng với các khí
của khí quyển, khói bụi của núi lửa, của các nhà máy và từ các nông dược
được sử dụng trong quá trình canh tác.
Do kết quả của quá trình hình thành đất hàm lượng các nguyên tố
vi lượng và sự phân bố của chúng trong các tầng phát sinh có khác nhau.
Mức độ khác nhau phụ thuộc và tính chất của đất, quá trình hình thành
đất và tính chất của chính các nguyên tố vi lượng. Hàm lượng trung bình
của các nguyên tố vi lượng trong một số loại đất Việt Nam được trình
bày trong bảng 7.3.
Bảng 7.3: Hàm lượng trung bình các nguyên tố vi lượng dễ tiêu
trong một số loại đất Việt Nam (mg/kg đất khô)
Loại đất M M Z C B

n o n u

Ðất bạc màu Vĩnh
Phú
Ðất phù sa sông
Hồng
Phù sa sông Mã
Phù sa sông Thái
bình
Ðất chiêm trũng Hà
Nam Ninh
Ðất bạc màu Hà Bắc
Ðất phèn
Ðất mặn trung tính
2,
4
1
1,
6
8,
7
5,
2
1
2,
9

-
-
0,
1
3

0,
1
4
0,
1
0
0,
1
5
0,
2
7
0,
1
0
0,
4
1
0,
1
3
8,
5
2
0,
5
3,
7
0,
4

3,
5
4,
9
6,
6
7,
1
3
,
7

9
,
2

4
,
8

0
,
2

-
2
,
0

0

,
1

0
,
3

0,
1
0,
2
1
0,
1
6
0,
2
7
0,
2
2
0,
1
4
0,
5
9
0,
4
7

* Nguồn Nguyễn Vi, Trần Khải, 1978. Mn rút bằng H
2
SO
4

0,1N; Mo rút bằng dung dịch Tamm (xitrat amon); Zn, Cu rút bằng
dung dịch HCl 0,1N; B rút bằng nước cất nóng.

Các yếu tố ảnh hưởng chủ yếu đến hàm lượng các vi lượng trong đất
là thành phần đá mẹ, thành phần cơ giới, hàm lượng mùn trong đất, phản
ứng của đất, chế độ phân bón và canh tác.
c. Các dạng của nguyên tố vi lượng trong đất
Trong đất các nguyên tố vi lượng nằm trong mạng lưới tinh thể của
các khoáng nguyên sinh và thứ sinh, trong các hợp chất vô cơ không hoà
tan (muối, oxyt và hydroxyt), trong trạng thái ion trao đổi, trong thành
phần các chất hữu cơ và trong dung dịch đất.
Sự di động của các nguyên tố vi lượng và các dạng tồn tại của
chúng trong đất chịu ảnh hưởng rất lớn của phản ứng của môi trường,
điều kiện oxy hoá khử, nồng độ khí CO
2
và hàm lượng chất hữu cơ
trong đất.
Trong đất chua sự di động của Cu, Zn, Mn, Co tăng lên nhưng sự di
động cuả Mo lại giảm. B, F, và I có tính di động cao cả trong môi trường
chua và kiềm.
Hoá trị của nhiều nguyên tố vi lượng trong đất thay đổi phụ thuộc
vào điều kiện oxy hoá khử của đất. Sự thay đổi hoá trị ảnh hưởng đến
tính di động của chúng. Khi chuyển từ môi trường khử sang môi trường
oxy hoá một số nguyên tố vi lượng chuyển từ hoá trị thấp sạng hoá trị
cao, tạo thành những hợp chất khó tan hoặc không tan làm sự di động

của chúng giảm (Mn
2+
 Mn
4+
). Một số nguyên tố khác trái lại khi
chuyển lên hoá trị cao tính di động lại tăng lên (Cr
3+
 Cr
6+
; V
3+

V
5+
).
Sự tăng nồng độ khí CO
2
trong không khí đất cũng làm tăng sự di
động của một số nguyên tố vi lượng trong đất như Ba, Ni, Sr, Mn Các
nguyên tố này có khả năng kết hợp với CO
2
trong không khí đất để tạo
các muối cacbonat khó tan. Khi nồng độ CO
2
trong không khí đất tăng
thì các muối cacbonat chuyển thành dạng Bicacbonat dễ hoà tan hơn và
làm tăng khả năng di động của các nguyên tố.
Các hợp chất mùn và các axit hữu cơ có phân tử lượng thấp (axit
oxalic, axit xitric, axit fomic ) có thể liên kết với các nguyên tố vi
lượng tạo nên các hợp chất dễ tan hoặc các hợp chất khó tan, cây không

sử dụng được.
Tóm lại khi nghiên cứu các nguyên tố vi lượng trong đất cần quan
tâm không chỉ hàm lượng tổng số của các nguyên tố mà còn cần phải
tìm hiểu hàm lượng các dạng di động của chúng. Ðối với các cây trồng
cụ thể cần phải tìm hiểu thêm về nhu cầu dinh dưỡng vi lượng của từng
loại cây.

Câu hỏi ôn tập

1. Tìm hiểu nguyên nhân sự sai khác về thành phần hoá học
của vỏ trái đất và của đất?
2. Nêu tên các nguyên tố chính trong thành phần hoá học của
đất? các dạng tồn tại và sự di động của chúng trong đất?
3. Nêu tên các nguyên tố dinh dưỡng đa lượng và trung lượng
trong đất? Hàm lượng tổng số và dễ tiêu của chúng trong đất?
4. Trình bày những hiểu biết của anh (chị) về các nguyên tố vi
lượng trong đất, ý nghĩa của chúng với dinh dưỡng cây trồng?