ẢNH HƯỞNG LIỀU LƯỢNG bón vôi lên SỰTHAY đổi ph, ACID TỔNG, al 3+ TRAO đổi và lân hữu DỤNG TRONG đất PHÈN tại TRI tôn – AN GIANG và LONG mỹ hậu GIANG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

PHAN VĂN TRẠNG

ẢNH HƯỞNG LIỀU LƯỢNG BÓN VÔI LÊN SỰ THAY ĐỔI
pH, ACID TỔNG, Al3+ TRAO ĐỔI VÀ LÂN HỮU DỤNG
TRONG ĐẤT PHÈN TẠI TRI TÔN – AN GIANG
VÀ LONG MỸ - HẬU GIANG

Luận văn tốt nghiệp
Ngành: NÔNG HỌC

Cần Thơ, 2010


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

Luận văn tốt nghiệp
Ngành: NÔNG HỌC

ẢNH HƯỞNG LIỀU LƯỢNG BÓN VÔI LÊN SỰ THAY ĐỔI
pH, ACID TỔNG, Al3+ TRAO ĐỔI VÀ LÂN HỮU DỤNG
TRONG ĐẤT PHÈN TẠI TRI TÔN – AN GIANG
VÀ LONG MỸ - HẬU GIANG

Cán bộ hướng dẫn:
TS. Châu Minh Khôi

Sinh viên thực hiện:

Phan Văn Trạng
Lớp: Nông Học 2_K33

Cần Thơ, 2010


TRѬӠNG ĈҤI HӐC CҪN THѪ
KHOA NÔNG NGHIӊP VÀ SINH HӐC ӬNG DӨNG

Bӝ Môn KHOA HӐC ĈҨT

Luұn văn tӕt nghiӋp kӻ sѭ Nông Hӑc
Ĉ͉ tài:

ҦNH HѬӢNG LIӄU LѬӦNG BÓN VÔI LÊN SӴ THAY ĈӘI
pH, ACID TӘNG, Al3+ TRAO ĈӘI VÀ LÂN HӲU DӨNG
TRONG ĈҨT PHÈN TҤI TRI TÔN – AN GIANG
VÀ LONG MӺ - HҰU GIANG

Do sinh viên Phan Văn Trҥng thӵc hiӋn.
Kính trình lên hӝi ÿӗng chҩm luұn văn tӕt nghiӋp.

Cҫn Thѫ, ngày…tháng…năm 2010
Cán bӝ hѭӟng dүn

TS. CHÂU MINH KHÔI


TRѬӠNG ĈҤI HӐC CҪN THѪ
KHOA NÔNG NGHIӊP VÀ SINH HӐC ӬNG DӨNG

Hӝi ÿӗng chҩm luұn văn tӕt nghiӋp ÿã chҩp nhұn luұn văn ÿính kèm vӟi ÿӅ tài

ҦNH HѬӢNG LIӄU LѬӦNG BÓN VÔI LÊN SӴ THAY ĈӘI
pH, ACID TӘNG, Al3+ TRAO ĈӘI VÀ LÂN HӲU DӨNG
TRONG ĈҨT PHÈN TҤI TRI TÔN – AN GIANG
VÀ LONG MӺ - HҰU GIANG

Do sinh viên Phan Văn Trҥng thӵc hiӋn và bҧo vӋ trѭӟc hӝi ÿӗng.
Ngày…….tháng…….năm 2010.
Luұn văn tӕt nghiӋp ÿѭӧc hӝi ÿӗng ÿánh giá ӣ mӭc………………………………….
Ý kiӃn cӫa hӝi ÿӗng chҩm luұn văn tӕt nghiӋp……………………………………….
………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………..

DuyӋt khoa

Cҫn Thѫ, ngày…..tháng….năm 2010
CHӪ TӎCH HӜI ĈӖNG

CHӪ NHIӊM KHOA NN & SHѬD

ii


LӠI CAM ĈOAN
Tôi xin cam ÿoan ÿây là công trình nghiên cӭu cӫa bҧn thân. Các sӕ liӋu, kӃt
quҧ trình bày trong luұn văn là hoàn toàn trung thӵc và chѭa tӯng ÿѭӧc ai công bӕ

trong bҩt kǤ công trình nghiên cӭu khoa hӑc nào trѭӟc ÿây.

Tác giҧ luұn văn

Phan Văn Trҥng

iii


LѬӦC SӰ CÁ NHÂN
Hӑ và tên: Phan Văn Trҥng
Ngày sinh: 16 – 05 – 1989
Hӑ tên cha: Phan Văn Hành
Hӑ tên mҽ: Trҫn Thӏ Nhiêu
Nѫi sinh: Xã Vƭnh Biên, HuyӋn Ngã Năm, TӍnh Sóc Trăng.
Quê quán: Xã Vƭnh Biên, HuyӋn Ngã Năm, TӍnh Sóc Trăng.
Quá trình hӑc tұp:
1995-2000: hӑc tiӇu hӑc tҥi trѭӡng tiӇu hӑc Vƭnh Biên, Xã Vƭnh Biên, HuyӋn Ngã
Năm, TӍnh Sóc Trăng.
2000-2004: hӑc THCS tҥi trѭӡng THCS Thӏ Trҩn Ngã Năm, HuyӋn Ngã Năm, TӍnh
Sóc Trăng.
2004-2007: hӑc THPT tҥi trѭӡng THPT Mai Thanh ThӃ, Xã Vƭnh Biên, HuyӋn Ngã
Năm, TӍnh Sóc Trăng.
2007-2010: hӑc ÿҥi hӑc tҥi trѭӡng Ĉҥi hӑc Cҫn Thѫ, ngành Nông Hӑc, khoá 33, khoa
Nông NghiӋp và Sinh Hӑc Ӭng Dөng.

iv


LӠI CҦM TҤ

Kính dâng
Cha và mҽ suӕt ÿӡi tұn tuӷ vì sӵ nghiӋp, tѭѫng lai cӫa con ÿây, vҩt vҧ khә cӵc
nuôi con ăn hӑc và khôn lӟn nhѭ ngày hôm nay.
Con xin kính dâng và ghi ѫn cha mҽ!

Thành kính ghi ѫn
Thҫy Châu Minh Khôi ÿã tұn tình hѭӟng dүn chӍ dҥy và giúp ÿӥ em trong suӕt
thӡi gian thӵc hiӋn và hoàn thành luұn văn này.
Thҫy cӕ vҩn hӑc tұp NguyӉn Phѭӟc Ĉҵng ÿã dҥy dӛ em nhiӋt tình nhѭ mӝt
ngѭӡi cha thӭ hai cӫa con.
Quý thҫy cô trong khoa Nông NghiӋp và Sinh Hӑc Ӭng Dөng trѭѫng Ĉҥi Hӑc
Cҫn Thѫ ÿã dҥy dӛ và truyӅn ÿҥt kiӃn thӭc cho em trong suӕt thӡi gian hӑc tҥi trѭӡng.

Chân thành biӃt ѫn
Anh Phҥm NguyӉn Minh Trung, Lê Duy Linh, chӏ Lê Thӏ Thùy Dѭѫng
ÿã nhiӋt tình chӍ dҥy và giúp ÿӥ em hoàn thành ÿӅ tài này.
Các thҫy cô và các anh chӏ trong bӝ môn Khoa Hӑc Ĉҩt ÿã tҥo ÿiӅu kiӋn cho
em hoàn thành tӕt thí nghiӋm cӫa ÿӅ tài.

Thành thұt cҧm ѫn
Bҥn Võ Thanh Phong và các bҥn lӟp Nông Hӑc K33 ÿã nhiӋt tình giúp ÿӥ tôi
trong suӕt thӡi gian thӵc hiӋn ÿӅ tài cNJng nhѭ là trong suӕt thӡi gian hӑc tұp tҥi
trѭӡng. Chúc các bҥn hҥnh phúc, sӭc khoҿ và thành ÿҥt trong cuӝc sӕng.
Trân trӑng cҧm tҥ!

Phan Văn Trҥng

v

Phan Văn Trҥng. 2010. Ҧnh hѭӣng liӅu lѭӧng vôi (CaCO3) lên sӵ thay ÿәi pH, acid tәng,
Al3+ trao ÿәi và lân hӳu dөng trong ÿҩt phèn ӣ Tri Tôn – An Giang và Long Mӻ - Hұu Giang.
Luұn văn tӕt nghiӋp kӻ sѭ Nông Hӑc. Khoa Nông NghiӋp & Sinh Hӑc Ӭng Dөng. Trѭӡng
Ĉҥi hӑc Cҫn Thѫ.
TÓM LѬӦC
DiӋn tích ÿҩt phèn chiӃm tӍ lӋ lӟn, ÿã gây ra nhӳng khó khăn, trӣ ngҥi nhҩt ÿӏnh cho
hoҥt ÿӝng sҧn xuҩt nông nghiӋp nѭӟc ta, ÿһc biӋt là ӣ ĈBSCL. Góp phҫn giҧi quyӃt nhӳng
khó khăn trӣ ngҥi trong viӋc canh tác trên ÿҩt phèn cӫa ngành nông nghiӋp nѭӟc ta trong giai
ÿoҥn chuyӇn ÿәi theo hѭӟng nông nghiӋp hiӋn ÿҥi và nhҵm mөc ÿích khҳc phөc nhӳng trӣ
ngҥi trong canh tác nông nghiӋp trên ÿҩt phèn, chӫ yӃu là giҧm tác hҥi cӫa ÿӝc chҩt Al3+ và
giúp khuyӃn cáo sӱ dөng ÿҩt phèn có hiӋu quҧ cao cho sҧn xuҩt nông nghiӋp, ÿӅ tài: “̪nh
h˱ͧng li͉u l˱ͫng vôi (CaCO3) lên s͹ thay ÿ͝i pH, acid t͝ng, Al3+ trao ÿ͝i và lân hͷu dͭng
trong ÿ̭t phèn ͧ Tri Tôn – An Giang và Long MͿ – H̵u Giang” ÿѭӧc thӵc hiӋn.
Thí nghiӋm ÿѭӧc bӕ trí theo kiӇu hòan tòan ngүu nhiên và lҩy mүu ÿҩt ÿӇ phân tích
các chӍ tiêu vào các ngày 0, 3, 7, 14, 21, 28 (ngày) trong suӕt thӡi gian ӫ. Ĉҩt ÿѭӧc lҩy mӝt
cách ngүu nhiên trên ÿҩt ruӝng tҥi xã Lѭѫng An Trà, huyӋn Tri Tôn, tӍnh An Giang và xã
Vƭnh ViӉn, huyӋn Long Mӻ, tӍnh Hұu Giang. Trong quá trình thí nghiӋm ÿҩt ÿѭӧc tҥo ҭm ÿӝ
tѭѫng ӭng vӟi 60% khҧ năng giӳ nѭӟc cӫa ÿҩt và ӫ ӣ nhiӋt ÿӝ 28oC – 30oC. ĈӅ tài ÿѭӧc thӵc
hiӋn trên 2 loҥi ÿҩt Tri Tôn – An Giang và Long Mӻ – Hұu Giang. Mӛi loҥi ÿҩt có 4 nghiӋm
thӭc và 4 lһp lҥi. Ĉҩt Tri Tôn vӟi các nghiӋm thӭc bón vôi: 0, 2, 7, 15 tҩn/ha và trên ÿҩt Long
Mӻ vӟi các nghiӋm thӭc bón vôi: 0, 20, 50, 70 tҩn/ha.
KӃt quҧ ÿҥt ÿѭӧc cho thҩy bón vôi cho ÿҩt có tác dөng nâng pH cӫa ÿҩt nhanh và
làm giҧm hàm lѭӧng acid tәng và Al3+ trao ÿәi nhѭng hiӋu quҧ cҧi thiӋn lân dӉ tiêu cho ÿҩt
chѭa thӇ hiӋn rõ.
Trên ÿҩt Tri Tôn, bón 15 tҩn vôi/ha thì nâng ÿѭӧc pH >5, và có hiӋu quҧ cao trong
viӋc làm giҧm hàm lѭӧng acid tәng và ÿӝc chҩt nhôm trong ÿҩt hàm lѭӧng acid tәng ÿӃn
90%, làm giҧm 99% hàm lѭӧng nhôm trao ÿәi so vӟi nghiӋm thӭc không bón vôi. Bên cҥnh
ÿó, hàm lѭӧng lân cӫa nghiӋm thӭc này cung khá cao, tăng 1,2 mgP/kg ÿҩt, vì thӃ nên khuyӃn
cáo sӱ dөng liӅu lѭӧng này ÿӇ bón cho ÿҩt Tri Tôn – An Giang.
Ĉҩt Long Mӻ ÿѭӧc bón 50 tҩn vôi/ha ÿã cho hiӋu quҧ cao trong viӋc nâng pH, làm

giҧm acid tәng và ÿӝc chҩt nhôm trong ÿҩt. Tuy nhiên, hàm lѭӧng lân hòa tan và lân dӉ tiêu
giҧm tѭѫng ÿӕi so vӟi không bón vôi.

vi


DANH SÁCH BҦNG
Tên bҧng

Trang

%ҧng 2.1. Nhu cҫu vôi Fӫa ÿҩt SKqn ӣ Tri Tôn – An Giang

15

%ҧng 2.2. Nhu cҫu vôi Fӫa ÿҩt SKqn ӣ Long 0ӻ – Hұu Giang

16

%ҧng 2.3. .Kҧ năng giӳ nѭӟc Fӫa ÿҩt Tri Tôn – An Giang Yj
Long 0ӻ – Hұu Giang

17

%ҧng 2.4. Lѭӧng ÿҩt Yj vôi trong bӕ WUt WKt nghiӋm ÿҩt Tri Tôn – An Giang

18

%ҧng 2.5. Lѭӧng ÿҩt Yj vôi trong bӕ WUt WKt nghiӋm
ÿҩt Long Mӻ – Hұu Giang

18

vii


DANH SÁCH HÌNH
Tên hình

Trang

+unh 2.1. BiӇu ÿӗ nhu cҫu vôi Fӫa ÿҩt Tri Tôn – An Giang

16

+unh 2.2. BiӇu ÿӗ nhu cҫu vôi Fӫa ÿҩt Long 0ӻ – Hұu Giang

16

Hình 3.1. Khác biӋt pH theo tӯng nghiӋm thӭc bón vôi và thӡi gian
ӫ ÿҩt Tri Tôn

23

Hình 3.2. Khác biӋt pH theo tӯng nghiӋm thӭc bón vôi và
thӡi gian ӫ ÿҩt Long Mӻ

24

Hình 3.3. Sӵ thay ÿәi hàm lѭӧng Acid tәng theo thӡi gian ӫ

ÿҩt Tri Tôn, An Giang

26

Hình 3.4. Sӵ thay ÿәi hàm lѭӧng Acid tәng theo thӡi gian ӫ
ÿҩt Long Mӻ, Hұu Giang

27

Hình 3.5. Sӵ thay ÿәi hàm lѭӧng Al3+ trao ÿәi theo thӡi gian ӫ
ÿҩt Tri Tôn, An Giang

28

Hình 3.6. Sӵ thay ÿәi hàm lѭӧng Al3+ trao ÿәi theo thӡi gian ӫ
ÿҩt Long Mӻ, Hұu Giang

29

Hình 3.7. Khác biӋt hàm lѭӧng lân hòa tan giӳa các nghiӋm thӭc sau
khi ӫ 28 ngày và ÿҩt 0 ngày tҥi Tri Tôn, An Giang

30

Hình 3.8. Khác biӋt hàm lѭӧng lân hòa tan giӳa các nghiӋm thӭc
sau khi ӫ 28 ngày và ÿҩt 0 ngày tҥi Long Mӻ, Hұu Giang

31

Hình 3.9. Khác biӋt hàm lѭӧng lân dӉ tiêu giӳa các nghiӋm thӭc

sau khi ӫ 28 ngày và ÿҩt 0 ngày tҥi Tri Tôn, An Giang

32

Hình 3.10. Khác biӋt hàm lѭӧng lân dӉ tiêu giӳa các nghiӋm thӭc
sau khi ӫ 28 ngày và ÿҩt 0 ngày tҥi Long Mӻ, Hұu Giang

viii

33


MӨC LӨC
Tên ÿӅ mөc
Trang
Tóm lѭӧc
vi
Danh sách bҧng
vii
Danh sách hình
viii
Mөc lөc
ix
MӢ ĈҪU
1
CHѬѪNG 1 LѬӦC KHҦO TÀI LIӊU
2
1.1. Nguӗn gӕc hình thành và sӵ phân bӕ ÿҩt phèn ӣ ViӋt Nam
2
1.1.1. Nguӗn gӕc sӵ hình thành ÿҩt phèn

2
1.1.1.1. Nguӗn gӕc phèn tiӅm tàng
4
1.1.1.2. Nguӗn gӕc phèn hoҥt ÿӝng
5
1.2. Sӵ phân bӕ ÿҩt phèn
6
1.2.1. Sӵ phân bӕ ÿҩt phèn ӣ Ĉӗng bҵng Sông Cӳu Long
6
1.1.3.1. Vùng ÿҩt phèn Tӭ giác Long Xuyên
6
1.1.3.2. Vùng ÿҩt phèn và ngұp lNJ Ĉӗng Tháp Mѭӡi
6
1.1.3.3. Vùng hoang phèn và ngұp úng phía Tây Sông Hұu
và khu vӵc trNJng giӳa Sông TiӅn và Sông Hұu
6
1.1.3.4. Vùng phèn mһn bán ÿҧo Cà Mau
7
1.3. Nhӳng ÿһt tính bҩt lӧi trong viӋc canh tác trên ÿҩt phèn hoҥt ÿӝng
7
7
1.3.1. Ngӝ ÿӝc H2S
+
7
1.3.2. Ҧnh hѭӥng cӫa pH (ion H )
2+
8
1.3.3. Ҧnh hѭӥng cӫa Fe
1.3.4. Ҧnh hѭӥng cӫa Al3+
9

3+
9
1.3.4.1. Hoҥt ÿӝng cӫa Al trong ÿҩt phèn
3+
10
1.3.4.2. Cѫ chӃ gây ÿӝc cӫa ion Al
1.3.5. Lân hӳu dөng và sѭ cӕ ÿӏnh lân trong ÿҩt phèn
10
1.3.5.1. Sӵ thiӃu lân và ÿӝ hӳu dөng cӫa lân trên ÿҩt phèn
11
1.3.5.2. Nguyên nhân cӫa sӵ cӕ ÿӏnh lân trên ÿҩt phèn
12
1.4. Nhӳng tác ÿӝng chính trong viӋc cҧi thiӋn ÿһc tính bҩt lӧi
cӫa ÿҩt phèn
12
1.4.1. Trung hòa ÿӝ chua cӫa ÿҩt
12
3+
12
1.4.2. Khҳc phөc ÿӝc chҩt Al
1.4.3. Cҧi thiӋn hàm lѭӧng lân dӉ tiêu trong ÿҩt
13
CHѬѪNG 2 PHѬѪNG TIӊN VÀ PHѬѪNG PHÁP
14
2.1. PHѬѪNG TIӊN THÍ NGHIӊM
14
2.1.1. Vӏ trí và thӡi gian lҩy mүu thí nghiӋm
14
2.1.2. Mô tҧ thí nghiӋm
14

2.1.4. Xác ÿӏnh nhu cҫu vôi
15
2.1.3.1. Thao tác thӵc hiӋn
15
2.1.3.2. KӃt TXҧ
15
2.1.3. Xác ÿӏnh khҧ năng giӱ nѭӟc cӫa ÿҩt
17
2.2. BӔ TRÍ THÍ NGHIӊM
18
2.3. PHѬѪNG PHÁP PHÂN TÍCH MҮU ĈҨT
19
2.3.1. Ĉo pH
19
2.3.2. Phân tích Acid tәng và Al3+ trao ÿәi
19
ix


2.3.2.1. Acid tәng
2.3.2.2. Al3+ trao ÿәi
2.3.3. Phân tích hàm lѭӧng lân hòa tan
2.3.4. Phân tích hàm lѭӧng lân dӉ tiêu
2.4. PHѬѪNG PHÁP XӰ LÝ SӔ LIӊU
CHѬѪNG 3 KӂT QUҦ VÀ THҦO LUҰN
3.1. pH ĈҨT
3.1.1. Ĉҩt Tri Tôn – An Giang
3.1.2. Ĉҩt Long Mӻ – Hұu Giang
3.2. ACID TӘNG
3.2.1. Ĉҩt Tri Tôn – An Giang

3.2.2. Ĉҩt Long Mӻ – Hұu Giang
3.3. NHÔM TRAO ĈӘI
3.3.1. Ĉҩt Tri Tôn – An Giang
3.3.2. Ĉҩt Long Mӻ – Hұu Giang
3.4. LÂN HÒA TAN
3.4.1. Ĉҩt Tri Tôn – An Giang
3.4.2. Ĉҩt Long Mӻ – Hұu Giang
3.5. LÂN Dӈ TIÊU
3.5.1. Ĉҩt Tri Tôn – An Giang
3.5.2. Ĉҩt Long Mӻ – Hұu Giang
CHѬѪNG 4 KӂT LUҰN VÀ Ĉӄ NGHӎ
4.1. KӂT LUҰN
4.2. Ĉӄ NGHӎ

x

19
20
20
21
22
23
23
23
24
26
26
27
28
28

29
30
30
31
32
32
33
35
35
35


Ảnh hưởng liều lượng vôi lên sự thay ñổi pH, acid tổng, Al3+ trao ñổi và lân hữu dụng trong ñất phèn

MỞ ĐẦU

Đồng bằng Sông Cữu Long (ĐBSCL) là vựa lúa lớn nhất nước ta, ñóng góp
hơn 50% sản lượng lúa và hơn 80% lượng gạo xuất khẩu của cả nước. Theo Phạm
Văn Dư (2008), phó cục trưởng Cục Trồng trọt (Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển
Nông Thôn), ĐBSCL cung cấp hơn 20 triệu tấn lương thực trên năm, với diện tích
khoảng 4 triệu ha ñất nông nghiệp. Tuy nhiên, ñất phèn có diện tích chiếm tỉ lệ lớn
với khoảng 886 nghìn ha (Dương Văn Viện, 2008) ñã gây ra những khó khăn, trở
ngại nhất ñịnh cho hoạt ñộng sản xuất nông nghiệp như pH thấp, hàm lượng ñộc
chất nhôm, sắt cao, hàm lượng lân bị cố ñịnh cao (Ichiki và ctv,. 1981). Giải quyết
những khó khăn này là những vấn ñề cấp thiết cần ñược giải quyết của ngành nông
nghiệp nước ta trong giai ñoạn chuyển ñổi theo hướng nông nghiệp hiện ñại.
Trong ñất phèn (Thionic Fluvisol), kết quả các quá trình sinh, hóa xảy ra là
axid sulfuric ñược sinh ra làm ảnh hưởng lâu dài ñến những ñặc tính chủ yếu của
ñất (Pons, 1973). Trong ñiều kiện ñất phèn hoạt ñộng, ñất có pH thấp ( pH<3,5), các
như ion Fe3+, Al3+ ñều tồn tại ở dạng dễ hòa tan và gây ñộc cho cây trồng. Ngược

lại, khi pH ñược nâng lên khoảng 4 thì Fe2+ chuyển hoá thành Fe3+ tồn tại ở dạng
bất ñộng và ñộc chất quan trọng còn lại là Al3+. Tuy nhiên, khi ñộ chua ñất ñược
cải thiện ñến pH 5,5 nồng ñộ ion Al3+ sẽ giảm ñáng kể trong ñất phèn. Bón vôi cho
ñất phèn là một trong những biện pháp hiệu quả ñể trung hòa ñộ chua ñất, giảm ñộc
chất nhôm và cải thiện hàm lượng các dưỡng chất dễ tiêu trong ñất phèn. Đề tài:
“Ảnh hưỡng liều lượng vôi (CaCO3) lên sự thay ñổi pH, acid tổng, Al3+ trao ñổi
và lân hữu dụng trong ñất phèn ở Tri Tôn – An Giang và Long Mỹ - Hậu
Giang” ñược thực hiện nhằm mục ñích khắc phục những trở ngại trong canh tác
nông nghiệp trên ñất phèn, chủ yếu là giảm tác hại của ñộc chất Al3+ và giúp khuyến
cáo sử dụng ñất phèn có hiệu quả cao cho sản xuất nông nghiệp

Phan Văn Trạng – Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Nông Học

Trang 1


Ảnh hưởng liều lượng vôi lên sự thay ñổi pH, acid tổng, Al3+ trao ñổi và lân hữu dụng trong ñất phèn

CHƯƠNG 1
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

1.1. Nguồn gốc hình thành và phân loại ñất phèn
1.1.1. Nguồn gốc sự hình thành ñất phèn
Đất phèn là loại ñất thường ñược hình thành và phát triển trong những vùng
ñịa mạo ñầm lầy, rừng ngập mặn, cửa sông có ñịa hình trũng, khó thoát nước. Do
các sản phẩm tụ bồi phù sa kết hợp với vật liệu sinh phèn và muối phèn (Giáo trình
thổ nhưỡng học, Đại học Nông Nghiệp I, 2006). Hội Khoa Học ñất Việt Nam
(2000) cũng phát biểu rằng: ñất phèn ñược hình thành do các sản phẩm bồi tụ phù
sa cùng với vật liệu sinh phèn (xác sinh vật chứa lưu huỳnh) phát triển mạnh ở môi
trường ñầm mặn, khó thoát nước.

Theo Vũ Hữu Yêm (2001), khi nghiên cứu về ñất chua mặn ở miền bắc Việt
Nam cho thấy sulphate trong ñất phèn có nguồn gốc từ sulphura trong thủy triều
nước lợ. Còn Al, Fe ñược các keo phóng thích và sự rữa trôi của dòng chảy ñến các
vùng nước lợ, cùng với sulphura tạo thành phèn.
Ngoài ra, theo Moorman et al (1961), cho rằng sự hình thành phèn ngoài
ñiều kiện ở những vùng nước lợ, có thủy triều xâm nhập còn có sự tham gia của các
vi sinh vật hoạt ñộng trong ñiều kiện yếm khí. Các ion SO42- bị khử và vi khuẩn
hoạt ñộng là Thiobacilus (Desulfovibrio hay Desulfurican) phân hủy các chất hữu
cơ ñể lấy năng lượng cho cơ thể và ñồng thời biến ñổi sulphate (SO42-) thành
sulphite (S2-), Sulphite sẽ phản ứng với Fe có trong ñất tạo thành pyrite (FeS2).
Trong gai ñoạn này cần có sự ñóng góp của của vi sinh vật có khả năng khử
sulphate trong ñiều kiện thoáng khí.
Nguyễn Văn Bộ và ctv cho rằng trầm tích ñầm lầy, biển giàu lưu huỳnh cộng
với xác ñộng thực vật, ñặc biệt là các thảm thực vật rừng ngập mặn, phổ biến là các
họ Rhizophora và Avicenia chứa nhiều lưu huỳnh. Trong ñiều kiện thiếu ôxy, lưu
huỳnh ở dạng SO42- bị biến ñổi thành S2-, gặp ñiều kiện ôxy hóa sẽ chuyển thành
sulphate sắt và acid sulphuric là cho ñất trở nên chua. Mặt khác, Sulphate sắt bị ôxy
hóa thành hydroxit sắt, và sau ñó hydroxit sắt bị biến ñổi thành jarosite (Nguồn:
Phan Văn Trạng – Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Nông Học

Trang 2


Ảnh hưởng liều lượng vôi lên sự thay ñổi pH, acid tổng, Al3+ trao ñổi và lân hữu dụng trong ñất phèn

“Những thông tin cơ bản về những loại ñất chính ở Việt Nam”, Nhà xuất bản thế
giới, 2001).
Theo Breemen et al (1982), pyrite chiếm tỉ lệ từ 2 – 10% trong ñất khi ñất
phèn ñược hình thành và ñược xem là yếu tố vật chất ñầu tiên ñể thành lập ñất phèn
thông qua các phương trình phản ứng sau:

Fe2O3 + 4SO42- +8H2O +1/2O2 → 2FeS2 + 8HCO3- + 4H2O.
Trong phản ứng tạo pyrite này kết quả cuối cùng là sinh ra một lượng H2SO4
và theo chính tác giả nếu trong môi trường có ñủ CaCO3 thì sẽ không sinh phèn, vì
CaCO3 ñã trung hòa với H2SO4 ñược sinh ra:
2H2SO4 +2CaCO3

→

2CaSO4 + 2CO2 + H2O

Trong môi trường nước lợ, các ion Na, Mg có sẳn thay thế ion Ca

2+

trung

hòa lượng H2SO4 là cho ñất không còn phèn nữa.
Trong ñiều kiện ñử ôxy, pyrite sẽ bị ôxy hóa thành FeSO4 và H2SO4 phản
ứng xảy ra trong ñiều kiện ẩm:
FeS2 + H2 → FeSO4 + H2SO4
Phản ứng này vẫn tiếp diễn với sự tham gia của vi khuẩn Thiobacilluus
Ferroxians tạo thành sulfate sắt:
2FeSO4 + O + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + H2O
Trong trường hợp ñầy ñủ ôxy và có cả vi sinh vật (Thiobacillus Ferroxians
và Thiobacillus Thiooxidans) thì các sản phẩm ôxy hóa pyrite ñược hình thành liên
tục và acid sulphuric ñược tạo ra có khả năng làm giảm pH ñồng thời hòa tan các
ñộc chất sẳn có trong ñất ở dạng cố ñịnh như Al2(SO4)3 hay Fe2(SO4)3 sẽ tiếp tục
phản ứng:
Fe2(SO4)3 + FeS2

→

3FeSO4 + 2S

2S + 6 Fe2(SO4)3 + 18H2O → 2H+ + SO42Trong khi ñó, vi khuẩn Thiobacillus Thiooxidans tham gia thực hiện phản
ứng:
S + 3O + H2O →

2H+ + SO42-

Phan Văn Trạng – Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Nông Học

Trang 3


Ảnh hưởng liều lượng vôi lên sự thay ñổi pH, acid tổng, Al3+ trao ñổi và lân hữu dụng trong ñất phèn

Van Breemen và Pons (1987) cho rằng ñất có chứa nhiều sulphite (H2S) nhất
là pyrite và không chứa các chất có thể trung hòa ñộ chua của acid thì ñược xem là
ñất phèn tiềm tàng. Trong ñiều kiện yếm khí H2S ñược tích lũy, khi gặp Fe sẽ
chuyển sang dạng FeS2, và trong tình trạng thoáng khí, FeS2 sẽ chuyển thành dạng
sulphate sắt và acid sulphuric. Ở hội nghị “ñất và lúa”, trong bài “Acid sulfate soil
and rice” tại Viện IRRI, cũng cho biết thêm về nguồn gốc của ñất phèn trên quan
ñiểm của Moorman và theo tác giả cho biết thì ñất phèn ñược chia thành 2 loại:
phèn tiềm tàng (Potential acid sulfate soils) và phèn hoạt ñộng (Actual acid sulfate
soils).
1.1.1.1. Nguồn gốc phèn tiềm tàng
Đất phèn tiềm tàng ñược hình thành trong vùng chịu ảnh hưởng của nước có
chứa nhiều sulfat. Trong ñiều kiệm yếm khí cùng với hoạt ñộng của vi sinh vật,
sulfat bị khử ñể tạo thành lưu huỳnh và chất này sẽ kết hợp với sắt có trong trầm

tích ñể tạo thành pyrite (FeS2) (nguồn: ). Theo Breemen et al
(1982), cho biết hàm lượng pyrite có thể biến ñộng từ 2 – 10%.
Theo Võ Tòng Xuân (1984), ñất phèn tiềm tàng là loại ñất trẻ, sự hình thành
phèn luôn gắn liền với việc tạo ra khoáng pyrite trong ñất. Đây là hợp chất tạo bởi
sắt và lưu huỳnh ñể tạo thành FeSO4 trong ñiều kiện: nguồn cung Fe2O3 do trầm
tích biển hay nguồn cung cấp SO42- do nước biển và trong môi trường yếm khí. Và
sự khử sulphate chỉ xãy ra dưới những ñiều kiện khử mãnh liệt và ñược cung cấp
bởi trầm tích thủy, giàu chất hữu cơ.
Theo Goldhaber và Kaplan (1974), sự hình thành của pyrit do sự tổng hợp
của sulfur sắt (II) (FeS) và nguyên tố lưu huỳnh (S). Pyrite có thể có thể kết tủa trực
tiếp từ sắt (II) hòa tan và những ion polysulfur.
Quá trình hình thành pyrite trong ñất phèn tiềm tàng có thể trình bày bằng
phản ứng tổng quát như sau:
Fe2O3(rắn) + 4SO42- + 8H2O + 1/2O2 → 2FeS2(rắn) + 8HCO3- + 4H2O
Khi thủy triều lên xuống cuốn trôi HCO3- sẽ làm pH giảm thấp thích hợp cho
sự hình thành pyrite (FeS2) và khi thủy triều xuống cũng cung cấp một lượng nhỏ
ôxy ñể ôxy hóa sulfite tạo thành disulfur hoặt sulfate. Mực thủy triều còn ảnh hưỡng
Phan Văn Trạng – Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Nông Học

Trang 4


Ảnh hưởng liều lượng vôi lên sự thay ñổi pH, acid tổng, Al3+ trao ñổi và lân hữu dụng trong ñất phèn

ñến sự tích tụ pyrite trong ñất. Quá trình tích tụ pyrite cũng cần có nhiều thời gian
và ñất ở trạng thái ẩm ướt. Để tích tụ 1% pyrite thì cần phải mất 50 – 100 năm.
1.1.1.2. Nguồn gốc phèn hoạt ñộng
Đất phèn hoạt ñộng ñược hình thành khi có sự ôxy hóa các vật liệu sinh phèn
mà chủ yếu là pyrite. Khi khoáng pyrite trong ñất phèn tiềm tàng bị ôxy hóa hoàn
toàn ñể hình thành khoáng Jarosite ở ñất phèn hoạt ñộng thì cứ 1 mol FeS2 khi bị

ôxy hóa sẽ sản sinh ra 4 mol ion H+. Do có sự gia tăng nồng ñộ H+ nhiều như thế
nên có sự gia tăng ñộ chua trong ñất, bên cạnh hiện tượng sinh phèn là sự hoạt ñộng
của các ñộc chất Al3+, Fe2+, Mn2+, ñất trở nên nghèo vi sinh vật, dưỡng chất và vi
lượng rất thấp (nguồn: ).
Đất phèn hoạt ñộng ñược hình thành do có tầng phèn, chủ yếu là các khoáng
Jarosite ñây chính là tầng chỉ thị cho ñất phèn hoạt ñộng thường dạng ñốm, vệt màu
vàng rơm (màu 2,5Y8/6 – 8/8, theo bảng so màu Munsell), có pH < 3,5 và dày ít
nhất 25 cm (Giáo trình thổ nhưỡng học, Đại học nông nghiệp I, 2006). Theo Trần
Kim Tính (2002), nếu là tầng có nhiều hữu cơ thì có trên 0,5% sulfate dù có sự hiện
diện của ñốm Jarosite hay không.
Theo Breemen (1978), trong ñiều kiện rút nước sâu và nhanh chóng sẽ tạo
môi trường ôxy hoá mạnh, ion Fe2+ cũng có khả năng ôxy hoá thành pyrite. Thông
thường ở những phẩu diện phèn trẻ, ñốm Jarosite ñược tìm thấy ở tầng pyrite
nguyên nhân là do ñất ở ñây bị ôxy hoá rất khử rất cao. Tuy nhiên, Jarosite ôxy hoá
ñược pyrite và hydroxyd sắt cũng ôxy hoá ñược pyrite cho nên nếu Jarosite trong
vùng pyrite thì trong thời gian ngắn sẽ có sự tác ñộng qua lại giữa chúng. Trong
mùa mưa, nước mưa ở ñiều kiện khử không có ôxy, Jarosite, hydroxyd sắt và các
sản phẩm khác của sự ôxy hoá pyrite sẽ tác ñộng lẫn nhau sinh ra lượng sắt hoà tan
trong nước rất cao. Các phản ứng lại sinh ra một lượng acid sulfuric làm cho ñất bị
chua (Nguyễn Thế Đặng và Nguyễn Thế Hùng, 2002).
1.2. Sự phân bố ñất phèn
Theo Lê Huy Bá (1982), diện tích ñất phèn trên thế giới chiếm khoảng 15
triệu ha. chủ yếu xuất hiện ở các vùng ven biển nhiệt ñới hay cận nhiệt ñới như:
Nam Nhật Bản, Nam Triều Tiên, Nam Ấn Độ, Nam Bangladesh, Nam Thái Lan,

Phan Văn Trạng – Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Nông Học

Trang 5

Ảnh hưởng liều lượng vôi lên sự thay ñổi pH, acid tổng, Al3+ trao ñổi và lân hữu dụng trong ñất phèn

Đông và Tây Malaysia, Đông và Nam Bakistan, Đông và Nam Đông Timo, Nam
Miến Điện và Việt Nam.
Ở Việt Nam, có khoảng 1,86 triệu ha ñất phèn và hầu hết tập trung ở các tỉnh
phía Nam, chủ yếu là các tỉnh thuộc ĐBSCL, nhiều nhất là Long An, Đồng Tháp,
Tiền Giang và Tứ giác Long Xuyên. Ngoài ra, ở các tỉnh miền Đông nam Bộ, ñất
phèn xuất hiện ở vùng trũng, bát úp hay những bải ñầm lầy ñược phù sa bồi ñắp,
phân bố ở Tây Ninh, Sông Bé, Đồng Nai và khu vực Thành phố Hồ Chí Minh (Lê
Huy Bá, 1982).
1.2.1. Sự phân bố ñất phèn ở Đồng bằng Sông Cữu Long
ĐBSCL có khoảng 1,6 triệu ha ñất phèn trên tổng số gần 3,9 triệu ha ñất tự
nhiên (Tổng cục Thống Kê, 2002), chủ yếu sinh ra từ nguồn gốc ñầm lầy, sông và
biển tạo nên những trầm tích ñộng lụt và ñầm mặn cổ.
Theo Trần An Phong et al (1986), ñất phèn ở ĐBSCL chia thành 4 vùng
chính:
1.1.3.1. Vùng ñất phèn Tứ giác Long Xuyên
Diện tích 504.000 ha chiếm 44% diện tích ñất phèn toàn vùng, tập trung chủ
yếu phía Bắc kinh Cái Sắn thuộc huyện Hà Tiên, Hòn Đất tỉnh Kiên Giang và huyện
Thoại Sơn, Tịnh Biên, Tri Tôn tỉnh An Giang.
Đây là vùng ñất phèn trũng thấp, giàu chất hữu cơ, nhiều nơi có than bùn, rút
nước chậm và thường bị ngập lũ sâu vào mùa mưa.
1.1.3.2. Vùng ñất phèn và ngập lũ Đồng Tháp Mười
Với tổng diện tích 576.000 ha ñây là vùng ñất phèn nặng, trũng úng và ngập
lũ sâu trong mùa mưa, mùa khô thiếu nước ngọt, là vùng ñất phèn lớn nhất ĐBSCL.
1.1.3.3. Vùng hoang phèn và ngập úng phía Tây Sông Hậu và hu vực
trũng giữa Sông Tiền và Sông Hậu
Đây là vùng ñất phèn rãi rác, ít tập trung, phân bố ở Thốt Nốt, Ô Môn, Long
Mỹ và Tân Hiệp. Vùng ñất phèn này hầu hết ñã phát triển, bị ngập úng trong mùa
mưa và khó thoát nước.

Phan Văn Trạng – Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Nông Học

Trang 6


Ảnh hưởng liều lượng vôi lên sự thay ñổi pH, acid tổng, Al3+ trao ñổi và lân hữu dụng trong ñất phèn

1.1.3.4. Vùng phèn mặn bán ñảo Cà Mau_ ñược chia thành hai khu vực
Khu vực phèn và nhiễm phèn từng thời kỳ, phân bố chủ yếu ở ven U Minh
Hạ và U Minh Thượng, một số khác phân bố rãi rác ở các huyện Hồng Dân, Phước
Long_Giá Rai và Thạnh Trị. Đây là dạng ñất phèn ñã phát triển, hàm lượng chất
hữu cơ cao, hình thành từ dạng lục ñịa _ñầm lầy cổ.
Khu vực phèn tiềm tàng bị nhiễm mặn thường xuyên là vùng ñất phèn chủ
yếu nằm ở phía Nam Thành Phố Cà Mau, huyện Ngọc Hiển và Đầm Dơi, Địa hình
tương ñối cao, dễ thoát nước nhưng xa nguồn nước ngọt, hàm lượng chất hữu cơ
thấp.
1.3. Những ñặt tính bất lợi trong việc canh tác trên ñất phèn hoạt ñộng
Các ñộc chất trong ñất phèn hoạt ñộng chủ yếu là hợp chất chứa sắt (Fe),
nhôm (Al) và sulfat (SO42-), ảnh hưỡng bất lợi ñến sự sinh trưởng và năng suất cây
trồng (Foy, 1988; Hanhart, 1993). Tuy nhiên, không phải bất cứ lúc nào tất cả các
hợp chất nầy ñều gây ñộc cho thực vật và thủy sinh vật trên vùng ñất phèn mà nó
tùy thuộc vào môi trường ñất vốn thay ñổi theo mùa hoặc do bởi những yếu tố tác
ñộng khác.
1.3.1. Ngộ ñộc H2S
Tình trạng ngập nước, trạng thái khử kéo dài, pH ñất tăng lên 5 và hàm
lượng Fe2+ thấp là ñiều kiện dẫn ñến hiện tượng ngộ ñộc H2S cho cây trồng. Nguyên
nhân là do sự khử SO42- cho ra H2S ngày càng gia tăng trong ñiều kiện ngập nước
và bên cạnh ñó thì hàm lượng Fe2+ không ñủ ñể kết tạo thành FeS (Giáo trình “Các
trở ngại chính của ñất trong sản xuất nông nghiệp”, Võ Thị Gương và Tất Anh Thư,

2010).
Hàm lượng H2S có thể gây ñộc cho cây trồng ở nồng ñộ rất thấp 0,1 ppm
(Mitsui, 1955, van Breemen, 1978) và có thể xúc tiến sự ngộ ñộc Fe.
1.3.2. Ảnh hưỡng của pH (ion H+)
Theo Lê Huy Bá (2000), H+ là một cation gây ñộc thông qua môi trường pH
thấp và làm cho ñộ chua hòa tan chuyển hóa dinh dưỡng kém. Trong môi trường ñất
có giá trị pH < 3,5 phần lớn các ion Fe3+ và Al3+ trong hợp chất hydroxit Fe và Al
ñều bị hòa tan và dễ dàng gây ñộc cho cây trồng lẫn nguồn thủy sản. Một khi giá trị
Phan Văn Trạng – Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Nông Học

Trang 7


Ảnh hưởng liều lượng vôi lên sự thay ñổi pH, acid tổng, Al3+ trao ñổi và lân hữu dụng trong ñất phèn

pH ñược nâng lên khoảng bằng 4 thì ion Fe3+ bị cố ñịnh và ñộc chất quan trọng nhất
trong môi trường này chủ yếu là do ion Al3+ hòa tan.
PH ñất thấp gây ảnh hưỡng trực tiếp ñến sự hấp thu của các dưỡng chất, làm
giảm ñộ hữu dụng của N, P, Ca trong ñất gây ảnh hưỡng ñến sự sinh trưởng của
cây. Ngoài ra, pH thấp sẽ dẫn ñến nồng ñộ Fe, Al, Mn rất cao và có thể gây ñộc cho
cây trồng (Giáo trình “Các trở ngại chính của ñất trong sản xuất nông nghiệp”, Võ
Thị Gương và Tất Anh Thư, 2010).
Mặt khác, pH ñất ảnh hưỡng gián tiếp ñến sự hòa tan Al3+, Fe2+, Fe3+ và ñộ
hữu dụng của lân. Ở pH nước < 3,5 hoặc 4 cây lúa trồng trong dung dịch sẽ bị ảnh
hưỡng trực tiếp bởi nồng ñộ H+, tuy nhiên trên ñồng ruộng cây trồng bị ảnh hưỡng
bởi ñộ ñộc của Al3+ là chủ yếu (Van Breemen, 1978; Van Breemen và M. V.
Mensvoort, 1982; Dent, 1986).
Theo Lê Huy Bá (1996), các acid hữu cơ ñược sinh ra trong quá trình phân
hủy các chất hữu cơ trong môi trường yếm khí làm cho pH dung dịch giảm trong
ñất kiềm. Ngoài ra, rễ cây và các loài sinh vật khác trong ñất không ngừng sinh ra

khí CO2, loại khí này hòa tan với nước tạo thành H2CO3, tuy ñộ phân ly không lớn
nhưng ñó cũng là nguồn gốc sinh ra H+ chủ yếu trong ñất (Vũ Hữu Yêm, 2001).
Tuy nhiên trên ñất phèn tác dụng làm giảm pH do CO2 không bằng tiến trình khử,
do ñó pH ñất tăng sau khi ngập nước (Nguyễn Mỹ Hoa, 1997).
Theo Thái Công Tụng (1971), sự gia tăng pH trong ñất ngập nước phần lớn
do Fe3+ bị khử thành Fe2+, Mn4+ bị khử thành Mn2+, các phản ứng tiêu thụ H+ làm
gia tăng pH và khi pH thấp thì Al, Fe, Mn sẽ tồn tại ở dạng hòa tan làm cản trở các
phản ứng nitrate hóa, amôn hóa,… nhưng lại thích hợp cho quá trình tích lũy acid
hữu cơ. Do ñó, pH gây ñộc gián tiếp cho cây trồng thông qua quá trình làm tăng
hàm lượng các ñộc chất Fe2+, Al3+… ñồng thời làm giảm ñộ hữu dụng của lân và
các nguyên tố vi lượng cần thiết.
1.3.3. Ảnh hưỡng của Fe2+
Sắt là một trong bốn nguyên tố chiếm số lượng nhiều nhất của vỏ trái ñất sau
ôxy, Silicon, và nhôm. Hàm lượng sắt trung bình trong ñất, trầm tích và ñá chiếm
khoảng 5%, thường hiện diện dưới dạng ôxyt sắt và có màu ñặc trưng trong ñất là
màu nâu, ñỏ và vàng (Chnells, 2000).
Phan Văn Trạng – Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Nông Học

Trang 8


Ảnh hưởng liều lượng vôi lên sự thay ñổi pH, acid tổng, Al3+ trao ñổi và lân hữu dụng trong ñất phèn

Theo Lê Huy Bá (2000), Fe2+ là một nguyên tố ñộc của môi trường sinh thái
ñất phèn, Fe2+ xuất hiện trong ñất phèn trước Al3+ nó gây ñộc cho cây con, làm bộ rễ
bị ñen, hàm lượng sắt tích lũy trong cây cao do sắt xâm nhập vào cây.
Ngộ ñộc sắt có thể nghi ngờ khi thấy xuất hiện Fe(OH)3 trên mặt ñất làm
thành cặn bả màu nâu trong hơi ñỏ, trên mặt làm thành ván dầu (Van Breemen, et al
1982). Tuy nhiên, Fe2+ dễ bị ôxy hóa thành Fe3+ có màu vàn nâu ñỏ, có ñộ hòa tan
thấp nên ít gây ñộc.

Sự gia tăng nồng ñộ Fe2+ do sự khử Fe3+ trong quá trình ngập nước, Mổi ion
Fe2+ ñược tạo ra ñã tiêu thụ 2 ion H+ nên làm cho pH của ñất tăng lên
Fe(OH)3 + 1/4CH2O + 2H+

Fe2+ + 1/4CO2 + 11H2O

→

Nồng ñộ Fe2+ hoà tan trong ñất vượt quá 300 – 400 ppm sẽ gây ñộc cho cây.
Nồng ñộ này ít tìm thấy trên ñất Sulfaquepts ngập nước. Qua nhiều kết quả nghiên
cứu thì nồng ñộ Fe2+ gây ñộc cho cây trồng rất biến ñộng, ở nồng ñộ 45 ppm ñã gây
ñộc cho cây lúa (Baba, 1958; Tadano và ctv,. 1978). Trong tình trạng dinh dưỡng
kém hoặc có sự hiện diện của một số chất ức chế hô hấp như H2S thì ở nồng ñộ Fe2+
thấp khoảng 30 ppm cũng có thể gây ñộc cho cây (Van Breemen, 1978).
1.3.4. Ảnh hưỡng của Al3+
1.3.4.1. Hoạt ñộng của Al3+ trong ñất phèn
Nhôm là nguyên nhân chủ yếu gây ra sự ảnh hưỡng ñến sinh trưởng và năng
suất cây trồng trên ñất phèn (Kamprath, 1984). Hoạt ñộng của Al3+ hòa tan có liên
quan trực tiếp tới pH, khi pH ñược nâng lên, nhôm bị kết tủa như hydroxyt hoặc
sulfate kiềm (Van Breemen, 1973, 1976), phóng thích acid hòa tan mà acid này có
thể bị trực di từ hệ thống ñất.
Al3+ +

3H2O

→

Al(OH)3

+

3H+

Trong ñất nhôm có thể ở dạng Al2(SO4)3 hoặc có trong thành phần của
Jarosite và trong dung dịch ñất ion Al3+ ñược phóng thích từ aluminum silicate khi
pH giảm (Lê Huy Bá, 2000).
Theo Trần Kim Tính (1999), dưới ñiều kiện ñất khô, ở ñất phèn nặng acid
(mà chủ yếu là nồng ñộ của Al3+ cao) sẽ ở mức gây ñộc cho cây trồng. Nồng ñộ

Phan Văn Trạng – Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Nông Học

Trang 9


Ảnh hưởng liều lượng vôi lên sự thay ñổi pH, acid tổng, Al3+ trao ñổi và lân hữu dụng trong ñất phèn

nhôm trong ñất phèn từ 150 – 3000 ppm, là một trong những cation ñộc nhất trong
các ñộc chất, Al3+ làm kết tủa các keo sét và các chất lơ lửng trong nước, càng nhiều
Al3+ thì phèn càng ñộc và nếu tồn tại ñồng thời cả Al3+ và Fe2+ thì ñộc chất của ñất
phèn tăng lên rất nhiều lần.
Theo Ann Hedlund (1996), nhôm ở dạng monomoric hydroxyd thì gây ñộc
cho cây trồng, trong khi nhôm ở dạng phức với acid hữu cơ, fluoride hoặc sulfate
thì không gây ñộc cho cây.
Nồng ñộ của nhôm hòa tan trong dung dịch ñất phụ thuộc vào pH, nồng ñộ
các phức chất hữu cơ và vô cơ, chúng có thể tạo phức với nhôm (Doberman và ctv,.
2000). Nồng ñộ của Al3+ hòa tan vượt quá 10 – 15 ppm có thể gây ñộc cho cây
trồng. tùy thuộc vào giai ñoạn sinh trưởng của cây trồng (Van Breemen, 1993). Độc
tính sinh lý của nhôm là ức chế nhanh chóng quá trình tăng dài của rễ và hậu quả là
làm giảm sự hấp thu nước và dưỡng chất (Kochian, 1998).
Khi pH ñất thấp hơn 4,5 thì nhôm có khả năng hoà tan cao, pH càng thấp thì

Al3+ hoà tan càng nhiều (Bloomfeild and Coolter, 19730). Nhôm hòa tan tích lũy
trong mô rễ sẽ ngăn cản sự phân chia tế bào, làm ức chế sự hoạt ñộng của các
enzyme liên quan tới sự tổng hợp tế bào làm cho bộ rễ cây còi cọc và bị xù xì.
1.3.4.2. Cơ chế gây ñộc của ion Al3+
Trong ñiều kiện pH thấp, hàm lượng Al3+ hoà tan trong ñất cao sẽ gây ñộc
cho cây trồng, ñồng thời tác ñộng ñến quá trình sinh lý của cây làm ảnh hưởng ñến
sinh trưởng và phát triển của cây.
Theo Kochian et al (2004), khi nồng ñộ nhôm cao sẽ tích lũy trong tế bào rễ
gây ảnh hưỡng ñến sự phân chia tế bào, ngăn cản sự hoạt ñộng của các enzyme liên
quan ñến sự tổng hợp vách tế bào, làm cản trở sự hô hấp của rễ, cản trở sự hút lân
và gây kết tủa lân trong ñất. Độc tính quan trọng nhất của nhôm là ức chế nhanh
chóng quá trình tăng dài của rễ và hậu quả là làm giảm sự hấp thu nước và dưỡng
chất, từ ñó làm giảm năng suất cây trồng.
1.3.5. Lân hữu dụng và sự cố ñịnh lân trong ñất phèn
Lân hữu dụng hay còn gọi là lân dễ tiêu ñược ñịnh nghĩa là phần hợp chất vô
cơ chứa lân trong ñất, có khả năng hòa tan trong nước hoặc trong các dung môi yếu
Phan Văn Trạng – Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Nông Học

Trang 10


Ảnh hưởng liều lượng vôi lên sự thay ñổi pH, acid tổng, Al3+ trao ñổi và lân hữu dụng trong ñất phèn

như acd vô cơ có nồng ñộ thấp, các muối kiềm… Phần lân ñó cây trồng có thể hấp
thu dễ dàng (Nguyễn Vy và Trần Khải, 1978).
1.3.5.1. Sự thiếu lân và ñộ hữu dụng của lân trên ñất phèn
Theo kết qua nghiên cứu của Võ Thị Gương el al 1994 và Trần Kim Tính
1999, hàm lượng các ion sắt, nhôm và mangan trong ñất chua khá cao, chúng dễ
dàng kết hợp với H2PO4- ñể tạo thành chất lân không tan. Vì vậy, hàm lượng lân dễ
tiêu trong ñất chua rất nghèo, ở tầng ñất mặt hàm lượng P2O5 khoảng 2,9 – 3,8

mg/100g ñất, ở tầng phèn thì thấp hơn khoảng 2,5 – 3,58 mg/100g ñất, nguyên nhân
là do lân bị nhôm giử lại ở dạng cố ñịnh nên ở một vài nơi không tìm thấy sự hiện
diện của lân dễ tiêu. Đây là nhóm ñất thiếu lân trầm trọng nhất ở ĐBSCL (Tôn Thất
Chiểu et al, 1991).
Hầu hết các loại ñất, ñộ hữu dụng của lân trong ñất ñạt tối ña trong khoảng
pH 5,5 – 7,0. Độ hữu dụng của lân giảm khi pH < 5,5 và pH > 7,0. Ở giá trị pH
thấp, lân bị cầm giữ do phản ứng với Fe, Al và các hydroxyd của chúng. Ngược lại,
khi pH lớn hơn 7 thì các ion Ca2+, Mg2+ sẽ hiện diện cùng với ion carbonate trong
ñất, sẽ làm kết tủa lượng lân bón vào, từ ñó làm giảm ñộ hữu dụng của lân (Đỗ Thị
Thanh Ren, 1999).
Theo Trần Kim Tính (1999), Sự cầm giữ lân bởi các thành phần khoáng của
ñất phèn thường là kết quả phản ứng của ion phosphate với sắt, nhôm và có thể với
khoáng sét silicate. Khoáng sét trong ñất gồm các lớp silica và alumina kết hợp lại
ñể tạo nên các phiến silica-alumina. Các ion phosphate có thể kết hợp trực tiếp với
các khoáng sét này do thay thế nguyên tử hydroxyt từ nguyên tử Al hoặc tạo thành
lien kết Sét-Ca-P (Nguyễn Mỹ Hoa, 1977; Trần Kim Tính, 1999).
Sự cố ñịnh lân phụ thuộc vào pH, hàm lượng sắt, nhôm, thành phần khoáng,
chất hữu cơ và trạng thái ôxy hoá khử của ñất (Nguyễn Phi Hùng et al, 1991).
Trong ñó, ñất ở trạng thái ôxy hoá cố ñịnh nhiều lân hơn ñất ở ñiều kiện khử do
lượng nhôm trong ñất cao.

Phan Văn Trạng – Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Nông Học

Trang 11


Ảnh hưởng liều lượng vôi lên sự thay ñổi pH, acid tổng, Al3+ trao ñổi và lân hữu dụng trong ñất phèn

1.3.5.2. Nguyên nhân của sự cố ñịnh lân
Sự cố ñịnh lân do các ion Fe, Al, Mn hoà tan

Trong ñất phèn, hàm lượng các ion sắt, nhôm và mangan cao, chúng dễ dàng
kết hợp với H2PO4- ñể tạo thành chất lân không tan (Theo kết qua nghiên cứu của
Võ Thị Gương el al, 1994 và Trần Kim Tính, 1999).
Al3+ + H2PO4-

+

2H2O

→ 2H+

+

Al(OH)2H2PO4

Hầu hết các loại ñất chua mạnh, nông ñộ các ion Fe, Al cao hơn nồng ñộ
H2PO4- rất nhiều, vì vậy phản ứng dịch chuyển về bên phải, tạo ra nhiều dạng lân
không hoà tan.
Sự cố ñịnh lân do các hydroxyt sắt,nhôm
Ion H2PO4- không chỉ phản ứng với các ion Fe, Al, Mn hoà tan mà còn phản
ứng với các hydroxyt của sắt, nhôm như: Giddsite (Al2O3.3H2O) và Geothite
(Fe2O3.3H2O). Trong ñất chua, lượng lân bị giử trong các tinh khoáng này còn cao
hơn nhiều so với lượng lân bị kết tủa bởi các ion Fe, Al, Mn hoà tan
Al(OH)2

+

H2PO4- →

Al(OH)2H2PO4

+ OH-

1.4. Những tác ñộng chính trong việc cải thiện ñặc tính bất lợi của ñất phèn
1.4.1. Trung hòa ñộ chua của ñất
Giá trị pH ñược nâng cao lên cùng với việc làm ngập nước làm giảm hoạt
ñộng của Al3+. Tuy nhiên, ñiều kiện này thuận lợi cho sự sinh trưởng của lúa, nhưng
ở vài loại ñất phèn thì làm ngập nước có thể dẫn ñến ngộ ñộc sắt hòa tan.
Việc nâng pH có liên quan ñến hàm lượng Al, Fe hòa tan và hàm lượng P
hữu dụng. Khi pH ñược nâng lên khoảng 4 thì Fe2+ chuyển hoá thành Fe3+ tồn tại ở
dạng bất ñộng không gây ñộc cho cây trồng và ñộc chất quan trọng còn lại là Al3+,
chính vì thế những nghiên cứu và ñề xuất các biện pháp giúp giảm ñộc chất Al3+ khi
canh tác trên ñất phèn là vấn ñề cấp thiết cần ñược quan tâm.
1.4.2. Khắc phục ñộc chất Al3+
Trên ñất phèn, thể dùng vôi ñể ñể làm giảm hoặc ngăn ngừa sự ngộ ñộc Al3+
của cây trồng. Có thể kết hợp giữa bón vôi và bón phân lân, ñặc biệt là sử dụng các
dạng phân ñơn sẽ cho hiệu quả cao (Lê Huy Bá, 1980).
Phan Văn Trạng – Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Nông Học

Trang 12


Ảnh hưởng liều lượng vôi lên sự thay ñổi pH, acid tổng, Al3+ trao ñổi và lân hữu dụng trong ñất phèn

Ngoài việc bón vôi ta cũng có thể bổ sung phân hữu cơ vào trong ñất có thể
tăng khả năng tạo phức liên kết của nhóm chức chất hữu cơ như các nhóm chức: COOH, -COH với Al, từ ñó giúp giảm hàm lượng nhôm trao ñổi, hạn chế khả năng
gây ñộc cho cây trồng (Hargrove, 1981). Theo kết quả nguyên cứu của Võ Thị
Gương, Phạm Nguyễn Minh Trung (2010), bón phân hữu cơ bã bùn mía, giã quỳ,
cúc dại vào trong ñất phèn giúp giảm hàm lượng nhôm trao ñổi khác biệt có ý nghĩa
thống kê. Trên ñất phèn trồng gất tại Tri Tôn và Long Mỹ, cung cấp 5 kg phân hữu

cơ cho mỗi gốc Gấc, giúp giảm lượng nhôm trao ñổi trong ñất có ý nghĩa so với chỉ
sử dụng phân vô cơ theo thời gian sinh trưởng của cây.
Những nghiên cứu trên ñất phèn tại Tri Tôn – An Giang cho thấy rằng vôi và
phân hữu cơ ñều có thể làm giảm ñộ chua của ñất, giảm ñộc chất của Al, tăng khả
năng khoáng hoá ñạm cho ñất. Nhưng nếu chỉ sử dụng vôi hoăc phân hữu cơ thì
hiệu quả sẽ bị hạn chế. Vì thế phải kết hợp cả vôi và phân hữu cơ với liều lượng
thích hợp ñể phát huy tốt nhất hiệu quả trong việc giảm ñộc chất Al, tăng khả năng
khoáng hoá ñạm trong ñất trong ñất phèn (Lê Duy Linh, 2009).
1.4.3. Cải thiện hàm lượng lân dễ tiêu trong ñất
Theo những nghiên cứu Võ Thị Gương, Phạm Nguyễn Minh Trung (2010),
bón phân hữu cơ, dã quỳ còn giúp tăng lượng P hữu dụng cho cây khác biệt có ý
nghĩa so với không bón phân hữu cơ. Do thân, lá dã quỳ và bã bùn mía có hàm
lượng P tổng số rất cao, ñặc biệt là sự phân hủy dã quỳ nhanh nên giúp cung cấp P
hữu dụng tốt (Phan Thị Công và Roel Merckx, 2004).
Mặt khác, tác dụng làm giảm lượng nhôm trao ñổi trong ñất giúp hạn chế sự
cố ñịnh lân trên ñất phèn, từ ñó làm tăng ñộ hữu dụng của lân.

Phan Văn Trạng – Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Nông Học

Trang 13