DacDiemHoaHocCuaDat pps

Đặc điểm hóa học đất
Đặc điểm hóa học đất

Thành phần hóa học của đất
Thành phần hóa học của đất

Các nguyên tố hoá học chứa chủ yếu trong
Các nguyên tố hoá học chứa chủ yếu trong
phần khoáng, hữu cơ của đất.
phần khoáng, hữu cơ của đất.

Nguồn gốc của chúng có từ đá và khoáng tạo
Nguồn gốc của chúng có từ đá và khoáng tạo
thành đất.
thành đất.

Trong đất có khoảng hơn 45 nguyên tố khoáng
Trong đất có khoảng hơn 45 nguyên tố khoáng



Những nguyên tố hóa học phổ biến trong vỏ
Những nguyên tố hóa học phổ biến trong vỏ
trái đất (Gabler et al, 1991)
trái đất (Gabler et al, 1991)
Nguyên tố
Nguyên tố

% khối lượng
% khối lượng
% thể tích
% thể tích
O
O
46,6
46,6
93,8
93,8
Si
Si
27,7
27,7
0,9
0,9
Al
Al
8,1
8,1
0,5
0,5
Fe
Fe
5,0
5,0
0,4
0,4
Ca
Ca

3,6
3,6
1,0
1,0
Na
Na
2,8
2,8
1,3
1,3
K
K
2,6
2,6
1,8
1,8
Mg
Mg
2,1
2,1
0,3
0,3

Sự hòa tan các khoáng trong đất
Sự hòa tan các khoáng trong đất

Các khoáng hòa tan sẽ giải phóng dinh dưỡng
Các khoáng hòa tan sẽ giải phóng dinh dưỡng
vào dung dòch đất
vào dung dòch đất


Trong dung dòch đất, các khoáng hòa tan có thể
Trong dung dòch đất, các khoáng hòa tan có thể
bò kết tủa trở lại
bò kết tủa trở lại

Đònh luật tác động khối lượng
Đònh luật tác động khối lượng

Hằng số sản phẩm hòa tan K
Hằng số sản phẩm hòa tan K
sp
sp
càng nhỏ, khả
càng nhỏ, khả
năng hòa tan của khoáng càng thấp.
năng hòa tan của khoáng càng thấp.

CaSO
CaSO
4
4
Gypsum K
Gypsum K
sp
sp
= 1.95 x 10
= 1.95 x 10
-4
-4


Al(OH)
Al(OH)
3
3
Aluminum Hydroxide K
Aluminum Hydroxide K
sp
sp
= 1.6 x
= 1.6 x
10
10
-34
-34

Các khoáng phở biến trong đất
Các khoáng phở biến trong đất

Calcium Carbonate
Calcium Carbonate

K
K
sp
sp
CaCO
CaCO
3
3

= 0.87 x10
= 0.87 x10
-8
-8

Aluminum Hydroxide
Aluminum Hydroxide

K
K
sp
sp
Al(OH)
Al(OH)
3
3
= 1.6x 10
= 1.6x 10
-34
-34

Sắt Hydroxide
Sắt Hydroxide

K
K
sp
sp
Fe(OH)
Fe(OH)

3
3
= 1.6x 10
= 1.6x 10
-37
-37
pH là yếu tố chính ảnh hưởng đến khả năng hòa tan
pH là yếu tố chính ảnh hưởng đến khả năng hòa tan
của các khoáng này
của các khoáng này

Chất hữu cơ của đất
Chất hữu cơ của đất
soil organic mater (SOM)
soil organic mater (SOM)

Là thành phần quan trọng nhất của đất,
Là thành phần quan trọng nhất của đất,

Đánh giá đợ phì của đất
Đánh giá đợ phì của đất

Hợp chất rất phức tạp
Hợp chất rất phức tạp

Rất khó xác đònh tính chất hóa học
Rất khó xác đònh tính chất hóa học

Quá trình hình thành được kiểm soát bởi các
Quá trình hình thành được kiểm soát bởi các

tiến trình sinh học
tiến trình sinh học

Rất biến động
Rất biến động

Rất nhạy cảm với điều kiện môi trường
Rất nhạy cảm với điều kiện môi trường

Thành phần của chất hữu cơ
Thành phần của chất hữu cơ

Sinh khối
Sinh khối

Rễ cây
Rễ cây

Giun đất và côn trùng
Giun đất và côn trùng

Vi sinh vật
Vi sinh vật

Dư thừa, xác bã
Dư thừa, xác bã

Dư thừa thực vật tươi (chưa phân giải)
Dư thừa thực vật tươi (chưa phân giải)


Bắt đầu phân giải
Bắt đầu phân giải

Bán phân giải
Bán phân giải

Phân giải hòan toàn
Phân giải hòan toàn

Mùn
Mùn

Chất hữu cơ không đặc trưng
Chất hữu cơ không đặc trưng

Chiếm 10 – 15% tổng số SOM của đất
Chiếm 10 – 15% tổng số SOM của đất

Có nguồn gốc từ :
Có nguồn gốc từ :
- động thực vật: xác ĐTV, VSV
- động thực vật: xác ĐTV, VSV
-
Các sản phẩm trung gian của quá trình phân
Các sản phẩm trung gian của quá trình phân
hủy: protein, mỡ, sáp, celluloza,
hủy: protein, mỡ, sáp, celluloza,

Khi phân hủy giải phóng chất dinh dưỡng cho TV
Khi phân hủy giải phóng chất dinh dưỡng cho TV


Kích thích hay kiềm hãm sinh trưởng của cây
Kích thích hay kiềm hãm sinh trưởng của cây

Chất mùn
Chất mùn

Acid humic
Acid humic

Acid fluvic
Acid fluvic

Humin
Humin

Acid humic
Acid humic
Tính chất hóa học
Tính chất hóa học

C : 50 – 62%
C : 50 – 62%

H : 2,8 – 6%
H : 2,8 – 6%

O : 31 – 41%
O : 31 – 41%


N : 2 – 6%
N : 2 – 6%

Ngoài ra còn có 1 - 10% :P, S, Fe, Al
Ngoài ra còn có 1 - 10% :P, S, Fe, Al

Acid humic
Acid humic
Tính chất cơ bản
Tính chất cơ bản

Tính acid thấp
Tính acid thấp

Ít di động, ít bị rửa trôi
Ít di động, ít bị rửa trôi

Khả năng hấp phụ cao
Khả năng hấp phụ cao

Liên kết với khoáng sét của đất tạo nên
Liên kết với khoáng sét của đất tạo nên
keo phức vô cơ – hữu cơ
keo phức vô cơ – hữu cơ

Acid fluvic
Acid fluvic
Thành phần hóa học
Thành phần hóa học


C : 40 – 52%
C : 40 – 52%

H : 3,5 – 5,5%
H : 3,5 – 5,5%

O : 40 – 48%
O : 40 – 48%

N : 2 – 4%
N : 2 – 4%

Hàm lượng các nguyên tố tro từ 7 – 10%
Hàm lượng các nguyên tố tro từ 7 – 10%

pH : 2,6 – 2,8
pH : 2,6 – 2,8

Acid fluvic
Acid fluvic

Là acid hữu cơ cao phân tử chứa nito hình
Là acid hữu cơ cao phân tử chứa nito hình
thành trong môi trường chua, dễ tan
thành trong môi trường chua, dễ tan
trong nước, acid, bazo
trong nước, acid, bazo

Khả năng ngưng tụ kém, Di động
Khả năng ngưng tụ kém, Di động


Đất giàu acid fluvic: chua, nghèo mùn,
Đất giàu acid fluvic: chua, nghèo mùn,
các nguyên tố trong đất dễ bị rửa trôi
các nguyên tố trong đất dễ bị rửa trôi
dưới dạng các muối fluvat dễ hòa tan
dưới dạng các muối fluvat dễ hòa tan

Humin
Humin

Là tổ hợp của các chất mùn được cấu tạo
Là tổ hợp của các chất mùn được cấu tạo
bởi các liên kết giữa acid humic, acid
bởi các liên kết giữa acid humic, acid
fluvic và các khoáng sét trong đất
fluvic và các khoáng sét trong đất

Humin có màu đen, không tan trong dung
Humin có màu đen, không tan trong dung
dịch kiềm, bền trong đất, cây trồng không
dịch kiềm, bền trong đất, cây trồng không
sử dụng được
sử dụng được

Vai trò của chất hữu cơ
Vai trò của chất hữu cơ

Tham gia vào quá trình tạo thành đất
Tham gia vào quá trình tạo thành đất


Cải thiện tính chất vật lý đất
Cải thiện tính chất vật lý đất

Khả năng trao đổi hấp phụ ion cao
Khả năng trao đổi hấp phụ ion cao

Là nguồn cung cấp thức ăn cho cây trồng
Là nguồn cung cấp thức ăn cho cây trồng

Quá trình phân giải chất hữu cơ
Quá trình phân giải chất hữu cơ

Quá trình khoáng hóa chất hữu cơ: phân
Quá trình khoáng hóa chất hữu cơ: phân
hủy hoàn toàn SOM tạo ra các sản phẩm
hủy hoàn toàn SOM tạo ra các sản phẩm
như muối khoáng, CO
như muối khoáng, CO
2
2
va H̀
va H̀
2
2
O
O

Quá trình mùn hóa: quá trình phân giải
Quá trình mùn hóa: quá trình phân giải

chất hữu cơ thành hợp chất mùn (hợp
chất hữu cơ thành hợp chất mùn (hợp
chất cao phân tử, màu đen)
chất cao phân tử, màu đen)

Đánh giá mùn trong đất
Đánh giá mùn trong đất
Tỷ lệ C/N : tỷ lệ C/N càng thấp thì SOM,
Tỷ lệ C/N : tỷ lệ C/N càng thấp thì SOM,
mùn bị phân giải nhanh
mùn bị phân giải nhanh


Loại đất
Loại đất
C/N
C/N

Vàng đỏ
Vàng đỏ
12
12

Đỏ nâu
Đỏ nâu
9
9

Phù sa
Phù sa

12
12

Mùn trên núi
Mùn trên núi
16
16


C/N > 20
C/N > 20
Quá trình mùn hóa > quá trình khoáng hóa
Quá trình mùn hóa > quá trình khoáng hóa
Đất yếm khí, SOM phân giải chậm
Đất yếm khí, SOM phân giải chậm

C/N < 20
C/N < 20
Quá trình mùn hóa < quá trình khoáng hóa
Quá trình mùn hóa < quá trình khoáng hóa

Trao đởi ion
Trao đởi ion

Sự hấp phụ các ion trong dung dòch với bề
Sự hấp phụ các ion trong dung dòch với bề
mặt keo đất mang điện tích
mặt keo đất mang điện tích

Điện tích trong hệ thống phải luôn luôn cân

Điện tích trong hệ thống phải luôn luôn cân
bằng
bằng

Các ions này có thể trao đổi với các ions
Các ions này có thể trao đổi với các ions
khác để luôn duy trì sự cân bằng điện tích
khác để luôn duy trì sự cân bằng điện tích

Lực hấp phụ thay đổi
Lực hấp phụ thay đổi

Trao đổi cation
Trao đổi cation

Xảy ra trên keo điện tích âm. Có 2 loại keo:
Xảy ra trên keo điện tích âm. Có 2 loại keo:
-
Keo vô cơ
Keo vô cơ
-
Keo hữu cơ
Keo hữu cơ
-
Keo hữu cơ - vô cơ
Keo hữu cơ - vô cơ

Ng̀n gớc điện tích trên keo vơ cơ
Ng̀n gớc điện tích trên keo vơ cơ


Sét silicate cấu trúc dạng phiến
Sét silicate cấu trúc dạng phiến

Tứ diện silica
Tứ diện silica

Bát điện Aluminum
Bát điện Aluminum

Thay thế đồng hình
Thay thế đồng hình

Al
Al
3+
3+
thay Si
thay Si
4+
4+
trong phiến tứ diện = thừa -1
trong phiến tứ diện = thừa -1

Mg
Mg
2+
2+
hay Fe
hay Fe
2+

2+
thay Al
thay Al
3+
3+
trong phiến bát diện = thừa -1
trong phiến bát diện = thừa -1

Diện tích bề mặt
Diện tích bề mặt

10 – 800 m
10 – 800 m
2
2
/g keo sét
/g keo sét

•
Kaolinite
Kaolinite
Al
Al
2
2
Si
Si
2
2
O

O
3
3
(OH)
(OH)
4
4



Kiểu sét 1:1. 1 tứ diện
Kiểu sét 1:1. 1 tứ diện
silica và 1 bát diện
silica và 1 bát diện
aluminum
aluminum

Rất ít có thay thế đồng
Rất ít có thay thế đồng
hình
hình

Kaolinite
Kaolinite

Lực liên kết rất chặt nên không thể co dãn để
Lực liên kết rất chặt nên không thể co dãn để
hút thêm cation hoặc nước
hút thêm cation hoặc nước
→

→
giữ nước, phân
giữ nước, phân
kém
kém

CEC thấp: 1 - 10 meq/100g (cmol
CEC thấp: 1 - 10 meq/100g (cmol
c
c
/kg)
/kg)

Phổ biến trên các loại đất feralit, đất phù sa
Phổ biến trên các loại đất feralit, đất phù sa
chua, đất xám bạc màu trên phù sa cổ, đất cát
chua, đất xám bạc màu trên phù sa cổ, đất cát
ven biển
ven biển

2. Sét Mica (illite và vermiculite)
2. Sét Mica (illite và vermiculite)

Kiểu 2:1. 2 tứ diện
Kiểu 2:1. 2 tứ diện
silica xếp trên và dưới 1
silica xếp trên và dưới 1
phiến bát diện
phiến bát diện
aluminum

aluminum

Thay thế đồng hình chủ
Thay thế đồng hình chủ
yếu xảy ra trên phiến tứ
yếu xảy ra trên phiến tứ
diện, vì vậy điện tích
diện, vì vậy điện tích
nằm trên bề mặt sét,
nằm trên bề mặt sét,
nên lực giữ rất mạnh.
nên lực giữ rất mạnh.

Sét Mica (illite và vermiculite)
Sét Mica (illite và vermiculite)

CEC tương đối thấp: 15 - 40 meq/100g
CEC tương đối thấp: 15 - 40 meq/100g
(cmol
(cmol
c
c
/kg)
/kg)

Cố đònh K – Điện tích và kích thước
Cố đònh K – Điện tích và kích thước

Phổ biến trên đất dốc tụ, phù sa.
Phổ biến trên đất dốc tụ, phù sa.