KHẢNĂNG CUNG cấp KALI TRONG hệ THỐNG CHUYÊN CANH lúa tại CAI lậy và cầu kè

TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ðẤT VÀ QUẢN LÝ ðẤT ðAI

LÊ HUYỀN TRANG

KHẢ NĂNG CUNG CẤP KALI TRONG
HỆĐH
THỐNG
CHUYÊN
CANH
Trung tâm Học liệu
Cần Thơ
@ Tài liệu
họcLÚA
tập và nghiên cứu
TẠI CAI LẬY VÀ CẦU KÈ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
CHUYÊN NGÀNH TRỒNG TRỌT

Cần Thơ - Năm 2007

1


TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ðẤT VÀ QUẢN LÝ ðẤT ðAI

LÊ HUYỀN TRANG

KHẢ NĂNG CUNG CẤP KALI TRONG
HỆ THỐNG CHUYÊN CANH LÚA
TẠI CAI LẬY VÀ CẦU KÈ
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Chuyên ngành: Trồng trọt
Mã số: TT0211

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGÀNH TRỒNG TRỌT
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:
TS. NGUYỄN MỸ HOA
KS. NGUYỄN ðỖ CHÂU GIANG

CẦN THƠ - Năm 2007

1


LỜI CAM ðOAN
Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả nêu trong luận văn này là trung thực và chưa ñuợc ai công bố trong bất kỳ công
trình nào khác.
Tác giả luận văn

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

2


LÝ LỊCH CÁ NHÂN

I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC:
-

Họ và tên: Lê Huyền Trang

-

Giới tính: Nữ

-

Ngày sinh: 01/01/1984

-

Nơi sinh: Bến Tre

-

Quê quán: Bến Tre

-

Dân tộc: Kinh

-

ðiện thoại nhà: 075.854153; ðiện thoại di ñộng: 0939.174094

-

Email:

II. QUÁ TRÌNH HỌC TẬP:
-

Từ năm 1990 - 1994: Học tại Trường Tiểu Học Thới Lai.

-

Từ năm 1994 - 1997: Học tại Trường THCS Thới Lai.

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
-

Từ năm 1997 - 2000: Học tại Trường THPT Bình ðại B.

-

Từ năm 2002 ñến nay: Học tại Trường ðại học Cần Thơ.
Cần Thơ, ngày

tháng

Người khai ký tên

Lê Huyền Trang

3

năm 200


CẢM TẠ
Chân thành cám ơn

TS. Nguyễn Mỹ Hoa ñã tận tình giúp ñỡ và tạo mọi ñiều kiện: kinh phí nghiên
cứu, thời gian nghiên cứu, hướng dẫn phương pháp nghiên cứu và lý luận khoa học
ñể em hoàn thành luận văn.
Ths. Phạm Văn Phượng - cố vấn học tập, ñã tạo ñiều kiện cho em ñịnh hướng
và hoàn thành tốt khoá học.
Cô Nguyễn ðỗ Châu Giang và các thầy cô, các anh chị làm việc tại phòng thí
nghiệm ñã tận tình hướng dẫn và giúp ñỡ em trong suốt quá trình thực tập.
Những người bạn ñã giúp ñỡ và ñộng viên tôi trong thời gian học tập và thực
hiện ñề tài.
Cha mẹ, các anh chị và những người thân trong gia ñình ñã ñịnh hướng và tạo
mọi ñiều kiện thuận lợi cho con học tập và thực hiện ñề tài.

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

4


TÓM LƯỢC
ðề tài: KHẢ NĂNG CUNG CẤP KALI TRONG HỆ THỐNG CHUYÊN CANH
LÚA TẠI CAI LẬY VÀ CẦU KÈ

Việc trồng lúa thâm canh 2-3 vụ trong năm mà không có sự hoàn trả và bổ
sung K cho ñất có thể dẫn ñến sự thiếu K cho cây trồng trong tương lai. Nhiều nghiên
cứu cho thấy do mức ñộ thâm canh cao, ñất có xu hướng cố ñịnh K cao do sự giảm

mạnh lượng K dự trữ trong khoáng sét. ðiều này sẽ làm giảm khả năng cung cấp K
cho cây trồng, bên cạnh ñó, lượng K dễ hữu dụng cũng thấp. Tuy nhiên những nghiên
cứu này chưa dự ñoán ñược khả năng thiếu K trong tương lai ñể có thể ñề ra biện
pháp quản lí K hợp lí cho hệ thống thâm canh lúa. Vì vậy, ñề tài “KHẢ NĂNG
CUNG CẤP KALI TRONG HỆ THỐNG CHUYÊN CANH LÚA TẠI CAI LẬY
VÀ CẦU KÈ” ñược thực hiện nhằm hướng ñến mục ñích dự ñoán sự thay ñổi của
nguồn K trong ñất và khả năng cung cấp K cho cây trồng theo thời gian dưới các
Trung các
tâm
Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
chế ñộ quản lý K khác nhau ñể tìm ra biện pháp quản lý nguồn dinh dưỡng K phù
hợp trong hệ thống canh tác lúa lâu dài và bền vững.
Nghiên cứu ñược thực hiện trên cơ sở xác ñịnh cân bằng giữa các nguồn thu và
mất K trong ñất, hàm lượng các dạng K trong ñất và ứng dụng mô hình dự ñoán K
theo Nguyễn Mỹ Hoa (2003) ñể dự ñoán tiềm năng cung cấp K cho cây trồng theo
thời gian trên cơ sở các thí nghiệm ñồng ruộng tại Cai Lậy và Cầu Kè.
Kết quả cho thấy, cân bằng K trong hệ thống ở Cai Lậy trong ñiều kiện có vùi
một phần rơm rạ nhưng không bón phân thì cân bằng ñạt âm (-40,10 kg/ha/năm).
Nhưng nếu có bón phân khi canh tác thì cân bằng ñạt dương (34,90 kg/ha/năm). Do
ñó, ñể duy trì khả năng cung cấp K cho cây trồng cần thiết phải bón phân K và vùi lại
một phần rơm rạ khi canh tác. Trong khi ñó ở Cầu Kè, trong ñiều kiện không vùi rơm
rạ và không có bón phân, cân bằng ñạt âm (-162,13 kg/ha/năm), và dù có bón phân
cân bằng cũng ñạt âm (-25,13 kg/ha/năm)nếu không hoàn trả rơm rạ lại cho ñất. ðiều
này cho thấy khả năng cạn kiệt K xảy ra là rất cao, vì vậy cần thiết phải tăng cường
lượng phân bón và có biện pháp giữ rơm rạ vùi lại cho vụ sau.
5


Kết quả dự ñoán của mô hình với các biện pháp quản lý K khác nhau (bón và
không bón phân K, vùi hoặc không vùi rơm rạ) ở Cai Lậy và Cầu Kè cho thấy, trong

ñiều kiện không ñược bổ sung phù sa thì RK giảm dần mặc dù có vùi rơm rạ và có
bón phân. Sự chuyển biến của K không trao ñổi (RK) (K trích bằng dung dịch
NaTPB) trên ñất Cai Lậy giảm gần như không chênh lệch giữa các trường hợp có
hoặc không có vùi rơm rạ. Riêng tại Cầu Kè, sự chuyển biến RK trong các ñiều kiện
trên có sự khác biệt khá rõ.
Ở Cai Lậy, kết quả mô phỏng cho thấy, trong các trường hợp có vùi rơm rạ/có
bón phân nguồn K trao ñổi và khả năng cung cấp K cho cây vẫn có thể duy trì ñủ ñể
ñáp ứng cho cây trồng. Nhưng nếu không vùi rơm rạ và không bón phân thì cây trồng
sẽ thiếu K ngay trong 2-3 năm ñầu. Trong khi ở Cầu Kè, K trao ñổi và khả năng cung
cấp K cho cây trồng giảm mạnh. Trong ñiều kiện vừa vùi rơm rạ và vừa bón phân (25
kg/ha) thì ñất vẫn có thể duy trì ñược khả năng cung cấp K cho cây trồng. Các trường
hợp còn lại ñều thiếu K ngay trong 2-3 năm ñầu.
Kết quả này cho thấy, nếu tiếp tục duy trì mức ñộ thâm canh cao và ñiều kiện
canh tác như hiện nay thì nguồn K tự nhiên trong ñất tại Cai Lậy và Cầu Kè sẽ cạn

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
dần theo thời gian, nhất là ở ñiểm Cầu Kè. Do ñó, cần có biện pháp quản lý K hợp lý

và kịp thời: tăng cường lượng phân bón và vùi lại rơm rạ ñể hoàn trả lại lượng K mất
do cây trồng lấy ñi và duy trì cân bằng K trong hệ thống.
Tuy nhiên, việc ứng dụng mô hình dự ñoán K theo thời gian trên ñất có bón
phân vẫn còn nhiều hạn chế do xác ñịnh tỷ lệ hấp phụ phân K vào dạng K trao ñổi và
dạng không trao ñổi chưa phù hợp. Do ñó, cần tiếp tục nghiên cứu tìm ra phương
pháp xác ñịnh tỷ lệ hấp phụ phù hợp riêng cho từng loại ñất ñể xác ñịnh hệ số phóng
thích từ dạng K trao ñổi (LK) sang dạng K trong dung dịch cho cây trồng sử dụng
(kd) và hệ số tốc ñộ phóng thích kw từ dạng không trao ñổi (RK) sang dạng K trao
ñổi (LK) phù hợp hơn cho ñất có bón phân.

6

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

1


MỞ ðẦU
Ở ñồng bằng sông Cửu Long (ðBSCL), người dân có truyền thống canh tác
lúa nước lâu ñời. Như một kinh nghiệm, nông dân nơi ñây hầu như rất ít sử dụng
phân K trong sản xuất vì nhận thấy rằng không có sự ñáp ứng năng suất lúa ñối với
phân K. K ñược xem là nguyên tố cung cấp từ ñất ñủ ñáp ứng nhu cầu cho lúa với
năng suất hiện tại (Võ Thị Gương và ctv, 1997). Nguyễn Bảo Vệ (2003) cũng cho
biết K tổng số của ñất ðBSCL tương ñối cao từ 1,70 - 1,91 %, trung bình là 1,80%.
ðiều này là do trong ñất có tỷ lệ khoáng illite cao. Do ñó, trong thực tế nông dân
không bón hoặc bón ít K cho cây trồng.
Theo số liệu của De Data (1987) cho thấy ñất canh tác lúa 2 vụ trong năm với
năng suất 3,4 - 6,3t/ha thì K bị lấy ñi trong ñất mỗi năm là 166 - 211 kg/ha. Theo
nghiên cứu của Tarafdar (1989), bắt ñầu từ vụ cây trồng thứ 3 liên tiếp không bón
phân K thì cây trồng hấp thu K chủ yếu từ nguồn K trong khoáng sét (K không trao
ñổi), và nếu trồng liên tiếp nhiều vụ chỉ bón N và P thì nguồn K trong ñất giảm trầm
trọng (Võ Thị Gương và ctv, 1997).

Trung tâm Võ
Học
liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Thị Gương và ctv (1997) nghiên cứu sự cố ñịnh và khả năng ñệm K ở một
số loại ñất ðBSCL, cho thấy tiềm năng cung cấp K ở các loại ñất này ngày càng
thấp, bên cạnh ñó lượng K dễ hữu dụng cũng rất thấp. Tuy nhiên, ñánh giá này chỉ
nghiên cứu trên khả năng cố ñịnh K của ñất, chưa dự ñoán ñược khả năng thiếu K
trong tương lai. Thực tế, cần phải có phương pháp ñánh giá và dự ñoán K lâu dài cho

vùng ñất chuyên canh lúa ñể có biện pháp quản lý K phù hợp cho hệ thống. Vì vậy,
Nguyễn Mỹ Hoa (2003) ñã nghiên cứu cân bằng giữa các nguồn thu và mất K trong
hệ thống ñất lúa và ñề nghị mô hình dự ñoán khả năng cung cấp K trong ñất theo thời
gian nhằm hướng ñến mục ñích tìm ra biện pháp quản lý nguồn dinh dưỡng K lâu dài
và bền vững.
Nghiên cứu và ứng dụng mô hình trên, ñề tài này tiếp tục triển khai và nghiên
cứu cân bằng các dạng K trong ñất và dự ñoán khả năng cung cấp K theo thời gian tại
vùng ñất chuyên canh lúa 3 vụ ở Cai Lậy và Cầu Kè với các ñiều kiện quản lý K khác
nhau nhằm tìm ra biện pháp quản lý K tối hảo cho các vùng sản xuất lúa thâm canh,
góp phần bảo ñảm nền sản xuất nông nghiệp kĩ thuật cao, phát triển bền vững.

1


CHƯƠNG I

LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1. KALI TRONG CÂY TRỒNG
1.1.1. Dạng và hàm lượng Kali (K) trong cây
Kali là nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu ñối với cây trồng. K tồn tại trong cây
dạng ion K+. Theo nhiều nghiên cứu cho thấy, K khác với N và P, nó không nằm
trong thành phần hoặc liên kết với các thành phần chất hữu cơ trong thực vật
(C.A.Black, 1968 và Henry D.Foth and Boyd G. Ellis, 1997). Thống nhất với ý kiến
trên, Vũ Hữu Yêm (1995) xác ñịnh rằng trong cây một phần nhỏ K tạo phức không
ổn ñịnh với chất keo của tế bào, và phần lớn còn lại tồn tại dạng ion trong dịch bào.
Tỷ lệ này khoảng 80% (Nguyễn Chí Thuộc và ctv, 1974).
Trong hệ thống ñất - cây trồng, nguồn K mất ñi chủ yếu là do cây thu hút. Tỷ
lệ K trong cây trồng biểu hiện khả năng hấp thu và hiệu quả sử dụng K của cây từ
dung dịch ñất. Mỗi loại, mỗi giống thực vật có hàm lượng K khác nhau. Có nhiều ý
kiến mâu thuẫn về tỷ lệ này. Theo Vũ Hữu Yêm (1995) tỷ lệ K biến ñộng trong phạm

từ 0,5 - 6% chất khô. Theo Raymond W.Miller and Duane T.Gardiner (2001) thì tỷ
Trung vitâm
Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
lệ này khoảng 2 - 3% trọng lượng khô. Tuy nhiên, Nguyễn Chí Thuộc và ctv (1974)

lại cho rằng trong cây tỷ lệ K gần 0,5 - 1% trọng lượng khô. Tài liệu này còn cho biết
tỷ lệ K ở các bộ phận của cây không giống nhau. Ví dụ, trong hạt ngũ cốc hàm lượng
K khoảng 0,3 - 0,4%, ngược lại trong rơm rạ tỷ lệ K cao hơn nhiều. Trong rễ cây thì
lượng K thường thấp hơn các bộ phận khí sinh. ðiều này cũng ñược nhiều nhà
nghiên cứu thống nhất. Như Vũ Hữu Yêm (1995) ñã khẳng ñịnh tỷ lệ K trong thân lá
thường cao hơn tỷ lệ K trong hạt, trong rễ và trong củ cụ thể là ở ngũ cốc, trong rơm
rạ lượng K2O lên ñến 1 - 1,5% chất khô, trong khi trong hạt tỷ lệ K chỉ bằng 0,5%
chất khô.
K là một nguyên tố di ñộng trong cơ thể thực vật. Trong cây, bộ phận có tỷ lệ
K nhiều nhất là những phần non. Tùy giai ñoạn tuổi và loại cây trồng mà khả năng
thu hút K khác nhau. Các nhà nghiên cứu ñã thí nghiệm và thấy rằng ở lúa có hai giai
ñoạn hút nhiều K là từ lúc gieo ñến lúc ñẻ nhánh tối ña và ñặc biệt từ lúc trổ ñến lúc
chín. Thời kỳ phân hóa ñồng ñến trổ hầu như không hút K bao nhiêu (bảng 1)
(Nguyễn Văn Luật, 2001).
2


Bảng 1. Lượng chất khô và K do cây lúa hút theo từng giai ñoạn sinh trưởng
(theo Ishizuka. Y. 1973 trong Le riz utilisation efficace des engrais của N. Atanasin
và J. Samy, 1984).

Giai ñoạn sinh trưởng

% chất khô so với lúc thu
hoạch

% chất dinh dưỡng
K so với toàn bộ cây
hút ñược (K2O)

Từ gieo cấy - ñẻ nhánh tối ña

13

36

14

21

Từ phân hóa ñòng - trổ bông

34

0

Từ hình thành bông - chín

39

43

Từ ñẻ nhánh tối ña - phân hóa
ñòng

(Nguồn Nguyễn Văn Luật, 2001)
Như ñã nói, mỗi loại cây trồng có nhu cầu và tỷ lệ K khác nhau. Theo
Dobermann (1995), trung bình ñể có 1 tấn lúa, cây lúa cần từ 17 - 30 kg K( (Nguyễn
Bảo Vệ, 2003). Còn Nguyễn Chí Thuộc và ctv (1974) cho rằng cây lúa sau một vụ
hoạch
nó lấy
từ ñấtCần
150 kgThơ
K2O/ @
ha, Tài
nhưngliệu
ñối với
câytập
mía và
thì ñã
hút từ ñấtcứu
Trung thu
tâm
Học
liệuñi ĐH
học
nghiên
250 - 580 kg K2O/ha. ðến ñây có thể nhận thấy khả năng thu hút K của cây có liên
quan ñến vai trò của nguyên tố này trong quá trình trao ñổi chất của thực vật.
1.1.2. Vai trò của Kali ñối với cây trồng
Có rất nhiều ý kiến thống nhất về vai trò của K trong cây. ðó là một nguyên tố
quan trọng cần thiết cho quá trình quang hợp, tổng hợp protein, tổng hợp và vận
chuyển carbohydrate…Về sinh lý cây trồng, K giữ chức năng ñiều tiết khả năng thẩm
thấu qua màng tế bào từ ñó ñiều khiển lượng nước ở khí khổng , làm tăng khả năng
hút nước của bộ rễ.

Không kém N và P, K rất quan trọng ñối với cây trồng. Các nghiên cứu ñã
khẳng ñịnh K có vai trò hoạt hóa nhiều loại enzime. Trong vai trò hoạt hóa K vừa là
chất xúc tác vừa hoạt ñộng như một coenzime (Vũ Hữu Yêm, 1995). Theo Nyle
C.Crady (1990), K hoạt hóa cho 12 enzime thiết yếu trong quá trình ñồng hóa.
Nhưng theo ghi nhận của Vũ Hữu Yêm (1995), K có khả năng hoạt hóa ñến 60 loại
enzime trong cơ thể thực vật. Như vậy, không thể phủ ñịnh vai trò tất yếu của K ñối
với ñời sống cây trồng.
3


Nếu N là nguyên tố của sự sinh trưởng và phát triển thì K là nguyên tố của
năng suất và chất lượng. Thiếu K năng suất cây trồng giảm và chất lượng rau quả
kém. Kết quả thí nghiệm của Viện Khoa Học Kĩ Thuật Nông Nghiệp Việt Nam ở
Nam Thanh, Hải Dương trên ñất phù sa sông Hồng thí nghiệm bón K cho lúa cho hai
vụ xuân và mùa ñược trình bày ở bảng 2. So sánh giữa có bón và không có bón K thì
thấy các công thức có bón K ñều làm tăng năng suất lúa từ 8,9 - 15,4%. Bình quân
năng suất lúa tăng lên do bón K từ 400 - 550 kg/ha. Các nhận xét của nông dân thống
nhất rằng bón K làm tăng chất lượng của lúa gạo (Nguyễn Văn Luật, 2001).
Bảng 2. Ảnh hưởng của K ñến năng suất lúa trên ñất phù sa sông Hồng (Nam
Thanh, Hải Dương, 1993 Mai, Văn Quyền trích, 1996).

Mùa vụ

Hợp tác xã

Năng suất (kg/ ha)

%

Không

không

bón K
Xuân

Bón K

bón K

so % số ruộng ñược tăng
> 300 kg

>500 kg

Thái Tân

4520

4920

108,9

57

38

Quốc Tuấn

4980

5310

106,6

62

50

Mùa
4020
4270
15
Trung tâm
HọcThái
liệuTânĐH Cần
Thơ
@ Tài 106,2
liệu học57tập và nghiên
cứu
Quốc Tuấn

3570

4120

115,4

92

62

(Nguồn Nguyễn Văn Luật, 2001).
Một nghiên cứu khác trên cây lạc của Nguyễn Thị Hiền và ctv (2001) trồng
trên ñất bạc màu khẳng ñịnh phân K làm tăng năng suất lạc từ 160 - 570 kg/ha. ðồng
thời còn làm tăng lượng protein trong hạt, trung bình sản lượng protein từ 218 - 400
kg/ha so với công thức không bón K.
Tuy có tác dụng rõ rệt ñến năng suất và chất lượng cây trồng nhưng sự cần
thiết của K ñối với cây là có giới hạn. Khi cây hút K quá mức cần thiết mặc dù không
làm ảnh hưởng ñến môi trường nhưng cũng không có tác dụng làm tăng năng suất.
ðó là một sự tiêu thụ xa xỉ. Khi bón các mức ñộ K từ 30 - 60 - 90 - 120 kg K2O trên
hai nền có bón và không có bón phân chuồng cho cây lạc ở ñất bạc màu Hà Bắc.
Nhận thấy, công thức cho năng suất ổn ñịnh và kinh tế nhất là bón 60 kg K2O trên cả
hai nền. Khi bón ñến lượng 120 kg K2O, năng suất lạc có chiều hướng giảm (Nguyễn
Thị Hiền và ctv, 2001). Như vậy, với nhiều nghiên cứu khác nhau, K ñã ñược khẳng
ñịnh vai trò không thể thiếu của nó ñối với năng suất và chất lượng cây trồng.
4


Bên cạnh ñó, theo ghi nhận từ Vũ Hữu Yêm (1995), trong cây K còn tác dụng
ñến sự phát triển của các bó mạch làm cho cây vững chắc, chống lốp ñổ, năng suất
cao. Nếu cỏ làm thức ăn gia súc thiếu K thì chất lượng kém, có thể làm hại sức khỏe
gia súc vì các chất hữu cơ, ñạm phi protein như các amin, amit rất có thể bị phân hủy
ñẩy NH3 vào dạ cỏ. Nguyễn Chí Thuộc và ctv (1974) cũng cho biết, nếu thiếu K thì
lượng ñạm không phải protein tăng lên làm cây yếu ớt dễ bị lốp ñổ hoặc bị ñộc làm
phẩm chất thu hoạch giảm. Mặt khác, K còn có tác dụng làm tăng sự ñẻ nhánh của
cây ngũ cốc, làm quả chóng chín, tăng tính chịu hạn, chịu rét. Tuy nhiên, theo
Nguyễn Xuân Trường và ctv (2000) thì K ít ảnh hưởng ñến số nhánh trên lúa trừ khi
thiếu hụt nghiêm trọng. Trong trường hợp thiếu N và P, K có thể làm giảm sự ñẻ
nhánh của lúa. Ngược lại, khi thừa N và P, K giúp cân bằng dinh dưỡng và tăng số

nhánh hữu hiệu .
Ngoài những tác ñộng trên, các tác giả Nyle C. Brady (1990) và Nathan Korb
và ctv (2005) khẳng ñịnh K còn giúp cây tăng khả năng ñề kháng, chống chịu sâu
bệnh. Riêng trên cây lúa, nếu thiếu K nghiêm trọng trong trường hợp dư thừa ñạm thì
sâu bệnh phá hoại rất nặng. Bệnh ñốm mắt cua, ñốm nâu thường xảy ra trong ñiều

Trung kiện
tâmthiếu
Học
liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
K (Nguyễn Xuân Trường và ctv, 2000).
Nhìn một cách tổng quát vai trò của K ñối với cây trồng là không thể phủ ñịnh.
Mặc dù có nhiều ý kiến mâu thuẫn nhau về vai trò, hàm lượng K trong cây nhưng
hầu hết các nhà nghiên cứu thống nhất với nhau về tính tất của K ñối với thực vật.
Trong cây trồng, K là nguyên tố tạo nên tính kháng, sức chống chịu cho cây, là nhân
tố cần thiết cho quá trình trao ñổi chất. ðặc biệt hơn, K là nguyên tố cấu thành năng
suất và chất lượng cây trồng. Do ñó, quan tâm ñến lượng K ñủ cung cấp cho cây là
ñiều cần thiết ñể quản lý nguồn dinh dưỡng trong ñất hợp lý, cung cấp phân K ñúng
mức và kinh tế cho hệ thống canh tác.
1.2. KALI TRONG ðẤT
1.2.1. ðất và hàm lượng K
K là một trong những nguyên tố có hàm lượng trong ñất rất cao. ðặc biệt hàm
lượng K trong ñất còn cao hơn nhiều so với N và P. Trong quá trình hình thành ñất,
hàm lượng K có xu hướng giảm (trừ ñất vùng khô hạn) (Vũ Hữu Yêm và ctv, 2001).
Trong ñất, K tồn tại dưới dạng ion K+ hoặc hấp phụ trên bề mặt keo ñất hay bị giữ
5


chặt trong phiến sét. Các hợp chất của nguyên tố này thường rất dễ tan. Với mỗi loại
ñất khác nhau sẽ có khả năng cung cấp K, khả năng giữ K khác nhau. Theo Raymond

W. Miller và Duane T. Gardiner (2001), tổng lượng K tìm thấy trong hầu hết các loại
ñất thường ñủ cung cấp trong vài chục năm hay vài thế kỷ. Loại ñất mùn cung cấp rất
ít K cho cây. Nhưng trước ñó, nghiên cứu của Laatsch (1957), Scheffer, Schatschabel
(1960) ñã khẳng ñịnh các loại ñất chứa từ 0,2 - 0,4% K2O, ñất miền nhiệt ñới nói
chung hàm lượng K thấp hơn nhiều so với miền ôn ñới (Nguyễn Chí Thuộc và ctv,
1974).
K trên các loại ñất khác nhau thì khác nhau do nhiều yếu tố chi phối. Trong ñó
có các yếu tố quan trọng sau: thành phần ñá mẹ, sự phong hóa, thành phần cơ giới
ñất, cation trao ñổi, chế ñộ canh tác và bón phân. Theo Nguyễn Chí Thuộc và ctv
(1974), những chân ñất có nguồn gốc từ nham thạch feldspar và mica có hàm lượng
K khá cao (ở nham thạch feldspar 4 - 15% K2O, ở mica 7 - 11% K2O). Song song ñó,
Vũ Hữu Yêm và ctv (2001) cũng cho biết K chủ yếu phụ thuộc vào thành phần
khoáng vật của ñá mẹ. Có 3 loại khoáng chứa K: feldspar kali; mica trắng, mica ñen;
khoáng sét, nhất là hydromica (illite). Ở ðBSCL, ñất phù sa có nhiều khoáng illite.

Trung Theo
tâmsốHọc
liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
liệu phân tích thành phần khoáng sét của 43 mẫu ñất ở ðBSCL, Brinkman
và ctv (1993) cho thấy ñất có 50% là sét illite, 33% là sét Kaolinite và 16% là
Smectite. ðiều này giải thích vì sao khi bón K cho ñất phù sa ðBSCL không có ñáp
ứng về năng suất, do ñó dễ hiểu tại sao nông dân ở ñây ít bón hoặc không bón K khi
canh tác.
Lượng K trong ñất sẽ ổn ñịnh nếu như không có tác ñộng của ñiều kiện tự
nhiên. Dưới ảnh hưởng của nhiệt ñộ, ẩm ñộ, gió...các loại ñá bị phong hóa tạo thành
ñất. Những vùng khác nhau, tốc ñộ phong hóa khác nhau thì hàm lượng K cũng khác
nhau. Ví dụ, ở những vùng nhiệt ñộ cao, mưa nhiều thì cường ñộ phong hóa ñá và
rửa trôi ñều mạnh nên K dễ ñược giải phóng nhưng cũng dễ bị rửa trôi. Ở vùng lạnh
và khô thì ngược lại, K khó ñược giải phóng nhưng không bị rửa trôi (Vũ Hữu Yêm
và ctv, 2001). Như vậy không ngạc nhiên khi Nguyễn Chí Thuộc và ctv (1974) cho

rằng ñất ở miền nhiệt ñới nói chung có hàm lượng K thấp hơn ở miền ôn ñới. Nhiều
nghiên cứu khác nhau về sự phong hóa ñá mẹ tác ñộng ñến hàm lượng K trong ñất
cũng chỉ ra rằng ñất phong hóa mạnh nghèo K hơn ñất trẻ, hàm lượng K trong ñất
giảm tỷ lệ nghịch với mức ñộ phong hóa (Vũ Hữu Yêm, 1995). ðất ở Việt Nam bị
6


phong hóa mạnh cho nên các dạng silicat bị phá hủy nhiều, lượng K bị rửa trôi mạnh
nên trong ñất K có hàm lượng tương ñối thấp (Nguyễn Chí Thuộc và ctv, 1974).
Ảnh hưởng của thành phần cơ giới ñến hàm lượng K trong ñất có rất nhiều ý
kiến ñề cập. ða số các tác giả ñều thống nhất rằng cấp ñộ hạt ñất ảnh hưởng ñến khả
năng giữ và mất K. Kích thước hạt càng bé thì hàm lượng K càng tăng, do ñó ñất có
thành phần cơ giới nặng nhiều K hơn ñất nhẹ (Vũ Hữu Yêm và ctv, 2001). ðây là lý
do vì sao các loại ñất khác nhau thì có lượng K khác nhau. Theo ñánh giá tổng quát
của Vũ Hữu Yêm (1995) tỷ lệ K trong ñất biến ñộng trong phạm vi 0,5 - 3%. ðất
canh tác thường có trên dưới 2% K2O. Hàm lượng trung bình là 1,2% (ðỗ Thanh
Ren, 2003). Tuy nhiên, theo Muscher (1995), lượng K tổng số trong ñất biến ñộng rất
lớn từ 4,29% ñến nhỏ hơn 0,1%, thông thường biến ñộng từ 0,3 - 2% (Ngô Ngọc
Hưng và ctv, 2004), và hàm lượng K trung bình là 1,7% (Reitenceier, 1951). Tùy
theo cấp ñộ hạt mà hàm lượng K biến ñộng nhiều hay ít. Trong các loại ñất có nhiều
sét (hạt mịn), tổng số K lên ñến 2o/oo. Các loại ñất xốp, nhiều cát nhưng có ít K (Trịnh
Lộc Bình, 1961). Các nghiên cứu trên từng loại ñất khác nhau cũng cho kết luận
tương tự. Theo Vũ Hữu Yêm và ctv (2001), ở Việt Nam hàm lượng K trong các loại

Trung ñất
tâm
Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
cũng có chênh lệch ít nhiều. ðất nghèo cả K tổng số và dễ tiêu là ñất xám bạc
màu, các loại ñất ñỏ vàng ở ñồi núi (K2O khoảng 0,5%). Nhìn chung, các loại ñất ở
ñồng bằng và ven biển có hàm lượng K khá cao, như ñất phù sa sông Hồng và sông

Thái Bình, ñất phèn có K2O 1,5 - 2,5%.
Theo những nghiên cứu gần ñây nhất, hàm lượng K trong các loại ñất xám bạc
màu, ñất ñỏ vàng, ñất cát cũng cho kết luận tương tự. Kết quả nghiên cứu năm 2003
của Nguyễn Hữu Thành trên ñất xám bạc màu huyện ðông Anh (Hà Nội) cho thấy
ñất nghèo K. K tổng số trong ñất ở tầng mặt dao ñộng từ 0,10 - 0,98%. Khá hơn ñất
xám bạc màu, lượng K trong ñất ñỏ vàng có phần cao hơn (1,8 - 2% K2O) (Nguyễn
Văn Chiến, 1999).
Ở ðBSCL, ñã có nhiều nghiên cứu về lượng K trong các loại ñất khác nhau.
Theo Nguyễn Mỹ Hoa (2004), hàm lượng K trong nhóm ñất phù sa nhiễm mặn ñạt
cao nhất với trung bình 474 mmol/kg, kế ñến là nhóm ñất phù sa (449 mmol/kg),
nhóm ñất phèn (326 mmol/kg). Nhóm ñất cát có hàm lượng K tổng số trung bình
thấp nhất 162 mmol/kg (Ngô Ngọc Hưng và ctv, 2004). Theo ñánh giá ñất ðBSCL,
ñặc biệt là ñất phù sa có khả năng cung cấp K cao cho hệ thống canh tác. Nguyễn
7


Bảo Vệ (1986) xác ñịnh K tổng số của ñất phù sa ðBSCL tương ñối cao từ 1,7 1,91%, trung bình là 1,8%. Hàm lượng này cao hơn rất nhiều so với ñất phù sa ở
nhiều nơi trên thế giới (Nguyễn Bảo Vệ, 2003). ðánh giá này cũng khá phù hợp với
kết luận của Ngô Ngọc Hưng và ctv (2004).
Trong ñất, hàm lượng K còn bị ảnh hưởng bởi các nguyên tố ñối kháng ñặc
biệt là Ca và Mg. Nhìn chung, trong những ñất nhiều vôi, K thường ít ngay trong
phức hệ trao ñổi. Ngược lại, nếu bón nhiều K thì cũng có thể dẫn ñến tác dụng không
tốt cho sự hút Ca của cây trồng (Bùi Huy ðáp, 1957). Tương tự ñối với Mg, sự thu
hút K quá mức có thể làm giảm sự thu hút Mg của cây (Raymond W. Miller and
Duane T. Gardiner, 2001).
Ngay cả chế ñộ canh tác và bón phân cũng ảnh hưởng ñến hàm lượng K trong
ñất. Trong ñiều kiện thâm canh cao, tăng vụ liên tục, hầu hết các loại ñất dù sớm hay
muộn cũng sẽ cạn kiệt K dự trữ (Nguyễn Xuân Trường và ctv, 2000). Do cây trồng
ñã lấy ñi một lượng rất lớn K trong ñất trong khi nông dân có thói quen bón ít hoặc
không bón phân K hoàn trả lại lượng K ñã mất. Theo Vũ Hữu Yêm và ctv (2001),

nếu chế ñộ canh tác khác nhau và phân bón khác nhau thì sẽ ảnh hưởng khác nhau

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
ñến hàm lượng K. Ví dụ, nếu liên tục trồng ñậu mà không bón K thì lượng K dễ tiêu

trong ñất giảm dần. Trồng các cây bông, cà phê, cây ăn củ, cây thuốc lá, mía...là
những cây tiêu hao nhiều K, nếu thường xuyên bón tro bếp và bùn ao, cày vặn
rạ...tức liên tục bổ sung K cho ñất thì ñất vẫn tốt.
Ngoài ra, vẫn còn một số yếu tố ảnh hưởng ñến hàm lượng K trong ñất như
pH, CEC... Theo Nathan Korb và ctv (2005), ñất có CEC cao ñảm bảo cung cấp ñầy
ñủ K cho cây mà không có sự suy giảm K trao ñổi trong ñất. Trong ñất có ñộ no bazơ
càng cao thì K tổng số càng cao, ở ñất chua K tổng số thấp hơn (Nguyễn Chí Thuộc
và ctv, 1974).
Hàm lượng K tổng số trong ñất là một chỉ tiêu quan trọng ñể ñánh giá trữ
lượng K trong ñất. Nói chung, K tổng số trong ñất cao hay thấp tùy thuộc nhiều yếu
tố tác ñộng khác nhau. Tuy nhiên, dù ñất nghèo hay giàu K, nhưng nếu có biện pháp
quản lý K phù hợp thì kết quả trồng trọt ñều ñạt khả quan. Quá trình sản xuất nông
nghiệp thường khá ổn ñịnh trong một thời gian trên những chân ñất nhất ñịnh. Tùy
theo cơ cấu cây trồng, phương thức bón phân và thu hoạch sản phẩm mà ñất trồng có
8


thể xảy ra thiếu hụt dinh dưỡng khác nhau (Nguyễn Công Vinh, 2002). Tuy nhiên, ñể
ñánh giá hiệu quả sử dụng K của cây như thế nào cần phải phân tích các dạng K
thành phần trong K tổng số của ñất, xác ñịnh hiện trạng các dạng K trong ñất và diễn
biến của chúng - một trong những yếu tố ñể ñánh giá khả năng cung cấp dinh dưỡng
K của ñất.
1.2.2. Các dạng Kali trong ñất
Trạng thái K trong ñất ñã ñược nghiên cứu từ rất lâu. Theo Nguyễn Mỹ Hoa
(2004), K tồn tại trong ñất dưới 4 dạng khác nhau tùy thuộc vị trí hấp phụ trong phiến

sét: a) K hòa tan, b) K trao ñổi, c) K không trao ñổi, d) K trong cấu trúc khoáng (Ngô
Ngọc Hưng và ctv, 2004). Các dạng này có tỷ lệ, tác ñộng ñến cây trồng rất khác
nhau. Tuy nhiên, phân loại theo khả năng dễ hữu dụng ñối với cây trồng, Nguyễn Chí
Thuộc và ctv (1974) cho rằng K tồn tại trong ñất dưới 3 dạng: K hòa tan, K trao ñổi
và K không trao ñổi. Vũ Hữu Yêm (1995) lại cho rằng K trong ñất gồm có K hòa tan,
K không trao ñổi và K nằm trong tinh khoáng sét. Một cách phân loại nữa của Viện
Thổ Nhưỡng Nông Hóa (1998) chia K trong ñất thành 4 dạng:
K hữuliệu
hiệu trực
là K Thơ
hòa tan@
và K
traoliệu
ñổi. học tập và nghiên cứu
Trung tâm -Học
ĐHtiếp
Cần
Tài
- K hữu hiệu chậm hay bán hữu hiệu (xem là K cố ñịnh).
- K nằm sát ngoài lưới tinh thể Silic.
- K trong lưới tinh thể Silic.
Như vậy, trên những gốc ñộ và tuỳ thuộc vào cách phân loại khác nhau có thể
có những phân loại khác nhau về các dạng tồn tại của K trong ñất. Nói chung, các ý
kiến hầu như cũng thống nhất nếu phân loại theo Nguyễn Mỹ Hoa (2004). ðể dự
ñoán khả năng cung K cho hệ thống canh tác lúa 2 vụ, việc xác ñịnh chính xác và ñầy
ñủ các dạng K trong ñất là rất quan trọng trong việc xác ñịnh sự chuyển biến giữa các
dạng K trong ñất.
1.2.2.1. Dạng K hòa tan
K hòa tan còn ñược gọi là K dễ hữu dụng, do các hợp chất của nguyên tố K dễ
dàng hòa tan trong nước. Theo Ngô Ngọc Hưng và ctv (2004), K hòa tan gồm K

trong dung dịch ñất và K nằm ngoài vùng ảnh hưởng ñiện tích âm của bề mặt phiến
sét. Tuy nhiên, ña số các tác giả khác ñều cho rằng K hòa tan là dạng K trong dung
9


dịch ñất. Dạng K này có tỷ lệ rất ít trong ñất mặc dù nó là dạng cây sử dụng trực tiếp.
Trong các loại ñất khác nhau tỷ lệ này cũng khác nhau. K tồn tại trong dung dịch ñất
dạng ion K+. Nồng ñộ của nó chỉ vài o/oo ñến vài phần vạn ñương lượng nhưng là
dạng cây dễ hút ( Vũ Hữu Yêm và ctv, 2001). Theo Bùi Huy ðáp (1957) các dung
dịch ñất thường có tỷ lệ K2O ít khi dưới 6 - 8 mg/l. Trung bình thường là 10 - 20
mg/l. Trái lại, nghiên cứu của Nathan Korb và ctv (2005) kết luận rằng nồng ñộ K
trong dung dịch ñất chỉ từ 1 - 10 mg/l. Nếu tính trên 1 ha thì K trong dung dịch ñất
chỉ có vài kg (Andre Gross,1977). Nhưng theo Laatsch (1957) tỷ lệ này khoảng 5 - 7
kg/ha (Nguyễn Chí Thuộc và ctv, 1974). Lượng này thấp hơn rất nhiều so với K trao
ñổi, khoảng 10% (Vũ Hữu Yêm, 1995). Nhưng theo Henry D.Foth và ctv (2000) thì
K trong dung dịch chỉ bằng 1 - 3% K trao ñổi. Theo Dorberman (1995), trung bình ñể
có 1 tấn lúa, cây lúa cần từ 17 - 30 kg K, so sánh với nhu cầu của cây lúa thì tỷ lệ K
hòa tan rất thấp, không ñủ ñáp ứng cho cây (Nguyễn Bảo Vệ ,2003)
1.2.2.2. Dạng K trao ñổi
Theo Ngô Ngọc Hưng và ctv (2004), K trao ñổi là dạng K ñược hấp phụ trên
bề mặt keo tích ñiện âm. Một tác giả khác lại ñịnh nghĩa K trao ñổi là K bị giữ chặt

Trung trên
tâmbềHọc
liệu
TàiK+liệu
học
tập1977).
và nghiên
mặt các

hạt ĐH
sét vàCần
mùn ởThơ
dạng @
cation
(Andre
Gross,
Nhưng nóicứu
chung hầu hết các nghiên cứu ñều thống nhất với nhau rằng K trao ñổi là dạng K
ñược hấp phụ ở những vị trí dễ trao ñổi với các cation khác trên keo ñất. Dạng K này
cũng là dạng hữu dụng cho cây vì nó có thể chuyển vào dung dịch trở thành K hòa
tan cung cấp cho cây. Có thể nói ñây là dạng chủ yếu ñể cung cấp K cho cây, khoảng
90% (Ngô Ngọc Hưng và ctv, 2004).
Trong ñất, hàm lượng K trao ñổi không cao lắm. Theo Vũ Hữu Yêm (1995),
lượng K trao ñổi chỉ bằng 0,8 - 1,5% K2O tổng số trong ñất. Trong các loại ñất khác
nhau thì hàm lượng K trao ñổi cũng khác nhau. Các nghiên cứu cho thấy, ñất xám
bạc màu huyện ðông Anh (Hà Nội) là ñất nghèo K trao ñổi. Ở tấng ñất mặt tỷ lệ này
dao ñộng từ 2,4 - 398 mg/100g ñất. So với K tổng số, dạng này chiếm 0,4 - 2,4%
(Nguyễn Hữu Thành, 2003). Theo Nguyễn Mỹ Hoa (2004) ở ðBSCL, hàm lượng K
trao ñổi trong nhóm ñất phù sa trồng lúa biến ñộng từ trung bình ñến khá (2,5 - 4,8
mmol/kg ñất). ðất phù sa nhiễm mặn có hàm lượng K trao ñổi trung bình ñạt cao
nhất (8,3 mmol/kg ñất). Nhóm ñất phèn có hàm lượng K trao ñổi thấp hơn các nhóm
ñất khác ở (Ngô Ngọc Hưng và ctv, 2004).
10


Nghiên cứu của nhiều tác giả trong và ngoài nước khẳng ñịnh K trao ñổi là
dạng chủ yếu ñảm bảo nhu cầu dinh dưỡng K cho cây trồng. Hàm lượng của nó ñược
quyết ñịnh bởi sự giải phóng nó ra khỏi phức hệ hấp phụ trong ñất. Mặc khác, hàm
lượng này còn phụ thuộc chặt chẽ vào thành phần khoáng vật, thành phần cơ giới

cũng như ñộ ẩm của ñất.
1.2.2.3. Dạng K không trao ñổi
K không trao ñổi (hay K chậm hữu dụng) là dạng K có tỷ lệ cao thứ 2 trong
ñất. Theo Spark and Huang (1985), ở dạng này, K không trao ñổi ñược với các cation
khác và thường chậm hữu dụng. Do ion K+ bị giữ chặt giữa các lớp tứ diện của
khoáng mica, illite, vermiculite và các dạng khoáng hỗn hợp với các khoáng này
(Ngô Ngọc Hưng và ctv, 2004).
Theo Henry D.Foth và ctv (2000), K dạng không trao ñổi phần lớn ñược giữ
chặt ở vị trí “wedge zones”- vị trí mở rộng giữa các phiến sét.
Ngoài ra, Vũ Hữu Yêm và ctv (2001), còn cho biết, nguồn gốc của K không
trao ñổi này giống như dạng hút bám trên keo (K trao ñổi), nhưng do một số lực tác
+

ion liệu
K chui
vàoCần
trong khe
hở @
của Tài
khoáng
sét học
và do tập
ñó mất
năng traocứu
Trung ñộng
tâmcho
Học
ĐH
Thơ
liệu

vàkhả
nghiên
ñổi cation. Bên cạnh ñó, các cation K+ không phải luôn nằm yên trên mặt phức hệ.
Nó cũng có thể ñi sâu vào bên trong giữa các phiến sét. K “bên trong” rất khó tham
gia vào cung cấp thức ăn cho cây. Lúc này, người ta nói K bị thoái hóa hay giữ chặt
dưới dạng không trao ñổi ñược. Hiện tượng thoái hóa K thường xảy ra trong ñất ñặc
biệt nghèo hay ñã bị kiệt quệ K và có tỷ lệ mùn thấp (Andre Gross, 1977).
K không trao ñổi trong ñất theo quan niệm của các nhà nghiên cứu ñó là K
chậm hữu dụng, cây không sử dụng trực tiếp ñược. Nhưng theo Blăngsê R., cây
không chỉ hút các ion K+ trong dung dịch, nó còn có khả năng hút trực tiếp các ion bị
giữ chặt trong phức hệ hấp thu do sự tiếp xúc giữa rễ cây và các hạt ñất (Andre
Gross, 1977). Nhưng chung qui, K không trao ñổi là kho dự trữ K trong ñất cung cấp
dần cho cây. Vì vậy, hàm lượng dạng này rất lớn, có thể lên ñến 141.890 kg/ha
(Nguyễn Chí Thuộc và ctv, 1974). Tùy loại ñất mà tỷ lệ này cao hay thấp. ðất càng
nhiều sét, hàm lượng K không trao ñổi càng cao. Sự giữ chặt K mạnh nhất ñối với ñất
giàu vermiculite thuộc nhóm khoáng sét hidromica. Ngoài ra, sự cố ñịnh K ở dạng K
không trao ñổi còn phụ thuộc vào hàm lượng chất hữu cơ của ñất. Việc bón vôi cũng
11


có tác dụng làm tăng K cố ñịnh (Nguyễn Hữu Thành, 2003). Các keo sét loại hình 2:1
có chứa K cũng ñược xếp vào dạng bị giữ chặt (Vũ Hữu Yêm và ctv, 2001). Trên
những ñất nghèo K, như ñất xám bạc màu, hàm lượng K không trao ñổi không cao,
dao ñộng trong khỏang 8,25 - 19,37 mg/100g ñất, chiếm 0,8 - 7,75% lượng K tổng số
của ñất (Nguyễn Hữu Thành, 2003). Ở ðBSCL, K không trao ñổi trên nhóm ñất phù
sa nhiễm mặn ñạt cao nhất (17,7 mmol/kg ñất) kế ñến là nhóm ñất phù sa (7,4
mmol/kg ñất), nhóm ñất phèn (4,3 mmol/kg ñất), thấp nhất là nhóm ñất cát (3,2
mmol/kg ñất) (Ngô Ngọc Hưng và ctv, 2004).
Vì K không trao ñổi ñược xem là kho dự trữ K trong ñất nên việc làm thế nào
ñể giải phóng K dạng này thành K trao ñổi và K trong dung dịch cung cấp cho cây là

ñiều quan trọng và cần thiết. Do hàm lượng dạng này phụ thuộc rất nhiều vào các yếu
tố: loại khoáng sét, ẩm ñộ ñất, ñiều kiện khô ướt luân phiên, hiện tượng ñóng và tan
băng, ảnh hưởng của pH (ñặc biệt là khi bón vôi) (Henry D.Foth và ctv, 2000); cho
nên tác ñộng ñến các yếu tố này chính là tác ñộng ñến K không trao ñổi trong ñất.
Trong giới hạn bài báo cáo, nếu việc xác ñịnh dạng K hòa tan và K trao ñổi
nhằm mục ñích ñánh giá sơ bộ khả năng cung cấp K của ñất thì việc xác ñịnh K

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
không trao ñổi là ñể tham khảo trữ lượng K có thể huy ñộng ñể cung cấp cho cây.
1.2.2.4. K trong cấu trúc khoáng ( khoáng K )
ðây là dạng K nằm trong cấu trúc tinh khoáng dưới dạng nối hóa trị dễ bị
phong hóa. Loại K này chiếm phần lớn lượng K có trong ñất, từ 90 - 98% K tổng số
trong ñất (Ngô Ngọc Hưng, 2004).
K trong tinh khoáng nhiều hay ít phụ thuộc vào thành phần khoáng nguyên
sinh có trong ñất. Các loại tinh khoáng chứa nhiều K thường là các loại thuộc nhóm
tràng khoáng. Hai loại khoáng chính chứa nhiều K là feldspar và mica, có các dạng
hóa học sau:
Feldpar: Microline KAlSi3O8
Orthoclase KAlSi3O8
Mica: Muscovite K(AlSi3)Al2O10(OH)2
Biotite K(AlSi3)(Mg,Fe2+)3O10(OH)2

12


Nồng ñộ K trong feldspar cao nhất, khoảng 13 - 14%, trong mica khoảng 10%
(Henry D.Foth và ctv, 2000). Tuy nhiên, theo Vũ Hữu Yêm và ctv (2001) thì hàm
lượng K trong feldspar chỉ khoảng 7,5 - 12,5%, trong mica trắng là 6,5 - 9%, và trong
mica ñen là 5 - 7,5%.
Các nghiên cứu khác còn cho thấy K cũng có mặt trong các khoáng thứ sinh có

nguồn gốc từ feldspar và mica như illite, vermiculite, chlorite, montmorillonite.
Bảng 3. Hàm lượng K trong một số khoáng nguyên sinh và thứ sinh (Schefer
and Schachtschabel,1976).
Các loại khoáng

% K2O

Tràng khoáng potat (trực tràng)

4-15

Tràng khoáng Ca-Na (tà tràng)

0-3

Mica trắng

7-11

Mica ñen

6-10

Illite

4-7

Vermiculite

0-2

Trung tâm HọcChlorite
liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học
0-1 tập và nghiên cứu
Montmorillonite

0-0,5

Tuy nhiên, mặt dù lượng K trong khoáng có tỷ lệ cao nhưng chúng không hòa
tan do vậy cây không sử dụng ñược. ða số các nghiên cứu ñều kết luận rằng các
khoáng này bị phong hóa mới giải phóng ñược K. Theo Andre Gross (1977), dưới tác
dụng của các nhân tố thời tiết, khí hậu và của rễ cây, một phần nhỏ K này ñược cung
cấp dần cho cây. Các khoáng K có ñộ bền phong hóa khác nhau, khoáng feldspar khó
bị phong hóa nhất, kém bền nhất là mica ñen.
Tác giả Vũ Hữu Yêm (1995) cho biết, dưới ảnh hưởng của nước và acid
carbonic hòa tan trong nước, nhiệt ñộ và vi sinh vật, ortoclase cung cấp dần K cho
cây. Do vậy, cây cũng có thể sử dụng trực tiếp K nằm trong các khoáng vật và có thể
nghiền các khoáng vật này làm phân cho cây.
Do hàm lượng K cao trong các khoáng kể trên nên ñất hình thành từ chúng có
Kts rất cao. Như ñất ðBSCL, Kts khoảng 1,7 - 1,91% do có hàm lượng illite trong
13


ñất cao (50%) (Nguyễn Bảo Vệ, 2003). Tuy nhiên, nếu các loại ñất này bị rửa trôi và
xói mòn mạnh thì ñất vẫn nghèo K. Ví dụ, ñất ñỏ vàng ở Thừa Thiên Huế, mặt dù
phát triển trên ñá granit giàu K nhưng do bị rửa trôi và xói mòn nên ñất này khá
nghèo K, trung bình chỉ ñạt 0,89% (Nguyễn Văn Chiến, 2005). Andre Gross (1977)
còn cho rằng, các loại ñất hình thành từ các loại ñá này ít cần bón phân K hơn các
loại ñất hình thành từ các loại ñá carbonate, thường rất nghèo K.
Mặt dù từ K hòa tan, K trao ñổi, K không trao ñổi, ñến K trong tinh khoáng có

ñộ hữu dụng giảm dần nhưng giữa chúng có mối quan hệ chặt chẽ. Mối quan hệ này
ñược ghi nhận trong hệ cân bằng ñộng giữa các dạng K trong ñất.
1.2.3. Phương pháp phân tích các dạng K trong ñất:
1.2.3.1. Phương pháp phân tích K hòa tan:
K hòa tan nằm trong dung dịch ñất và nằm ngoài vùng ảnh hưởng của ñiện
tích âm của bề mặt khoáng sét. K hòa tan có thể ñược trích bằng nước cất hoặc bằng
dung dịch CaCl2 0,01N. Phương pháp trích bằng CaCl2 0,01N có thể trích ñược
khoảng 33% lượng K trích bằng NH4OAc 1N pH7 (Nguyễn Mỹ Hoa, 2003). Phương
có thể
tríchĐH
dạngCần
K hòa Thơ
tan và một
hấp học
phụ trên
bề mặt
ñiện âmcứu
Trung pháp
tâmnày
Học
liệu
@ phần
Tài Kliệu
tập
và tích
nghiên
(Ngô Ngọc Hưng và ctv, 2004).
1.2.3.2 Phương pháp phân tích K trao ñổi:
K trao ñổi là dạng K ñược hấp phụ trên bề mặt keo tích ñiện âm. Phương pháp
thông dụng ñể xác ñịnh K trao ñổi là sử dụng dung dịch trích amonium acetate 1N

pH7, trích trong 1 giờ ở tỷ lệ trích 1:10. Phương pháp phân tích K trao ñổi dựa trên
nguyên tắc trao ñổi cation. Theo Mutscher (1995), NH4+ là ion hữu hiệu ñể trích K+
ngay cả ở các vị trí hấp phụ chọn lọc ñối với K. Phương pháp này có thể trích ñược
K+ hấp phụ trên bề mặt khoáng sét, chất hữu cơ và trích ñược một phần K ở vị trí
“wedge zone” (Ngô Ngọc Hưng và ctv, 2004).
1.2.3.4. Phương pháp phân tích K không trao ñổi:
K không trao ñổi là dạng K ñược giữ giữa các lớp tứ diện của các khoáng
mica, ilite, vercmiculite và các dạng khoáng tổng hợp với các khoáng này. K dưới
dạng này không thể thay thế bằng các phương pháp trao ñổi thông thường. Có nhiều
phương pháp ñược sử dụng ñể trích K trao ñổi bao gồm phương pháp trồng kiệt trong
nhà lưới, phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm sử dụng HNO3 1M ñun sôi,
14


HCl 8M nóng, phương pháp rửa với HCl loãng, phương pháp trích bằng sodium
tetraphenylborate (NaTPB), phương pháp hấp phụ K bằng ñiện từ trường
(electroultrafiltration) và phương pháp trích sử dụng resin bão hòa bởi H+ và Ca2+.
Phương pháp trích K không trao ñổi tin cậy và dễ sử dụng là phương pháp phản ánh
ñược lượng K không trao ñổi nhưng có thể trở nên hữu dụng cho cây trồng trong chu
kỳ sinh trưởng của cây, nghĩa là có tương quan chặt và tương ñương với lượng K thu
hút bởi cây trồng nếu biểu diễn cùng ñơn vị (Ngô Ngọc Hưng và ctv, 2004).
1.2.3.4. Phương pháp phân tích K trong cấu trúc khoáng:
K trong cấu trúc khoáng ñược xác ñịnh bằng phương pháp phân tích K tổng số
bằng hỗn hợp HF-HclO4 ñậm ñặc, trong ñó dạng K trích ñược bao gồm tất cả các
dạng K hòa tan, trao ñổi, không trao ñổi và K trong khoáng sét (Ngô Ngọc Hưng và
ctv, 2004).
1.2.4. Sự chuyển biến giữa các dạng K trong ñất
Giữa các dạng K trong ñất luôn có sự cân bằng, vừa ñể phục hồi K trong dung
dịch cung cấp cho cây trồng, vừa duy trì lượng K dự trữ. K trong thành phần ñá mẹ
thể chuyển

dần sang
traoThơ
ñổi rồi@
ñi Tài
vào dung
ñất,tập
hoặcvà
ngược
lại, K từcứu
Trung có
tâm
Học liệu
ĐHdạng
Cần
liệudịch
học
nghiên
trong dung dịch ñất cũng có thể bị nhốt lại trong các màng lưới tinh thể của khoáng
sét, không tham gia cung cấp thức ăn cho cây (Vũ Hữu Yêm, 1995).
Khi cân bằng K ñi từ các dạng giữ chặt sang dạng K trao ñổi và K hòa tan
ñược gọi là sự phóng thích, ngược lại gọi là sự cố ñịnh. Sự phóng thích xảy ra khi K
hòa tan ñược cây hấp thu mạnh hoặc trực di nhiều. Lúc này, K trong dung dịch suy
kiệt và K trao ñổi lập tức chuyển ra dung dịch ñể thiết lập lại cân bằng. Từ K trao ñổi
có khuynh hướng cân bằng với K không trao ñổi. K không trao ñổi sẽ chuyển thành
K trao ñổi nhưng rất chậm chạp (Henry D.Foth và ctv, 2000). ðồng thời, dưới tác
ñộng của sự phong hóa, các khoáng sét bị vỡ và giải phóng K thành dạng K hữu dụng
(Nyle C.Brady, 1990). Ngược lại, khi ñất rơi vào tình trạng thoái hóa K, nếu bón
phân K cho ñất thì cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều hướng cố ñịnh K. Tức K từ
dung dịch ñất sẽ bị hấp phụ trên keo sét trở thành K trao ñổi, hoặc ñi sâu vào giữa các
phiến sét trở thành K không trao ñổi, hoặc do ái lực mạnh của khoáng, K bị hút sâu

vào bên trong cấu trúc khoáng. Lúc này, K càng bị giữ chặt nên không hữu dụng cho

15


cây. Tiến trình này gọi là tiến trình tinh khoáng hóa, xảy ra khi hàm lượng K trong
dung dịch và K trao ñổi tiếp tục gia tăng (Ngô Ngọc Hưng và ctv, 2004).
Sự phóng thích và cố ñịnh K ảnh hưởng ñến nhiều yếu tố, chủ yếu là: sự thu
hút của cây trồng, tính chất ñất canh tác. Nếu tỷ lệ K ñược phóng thích cao thì K hữu
dụng sẽ ñủ cung cấp cho nhu cấu K của cây. Bón phân lúc này sẽ không có sự ñáp
ứng năng suất của cây trồng. Ngược lại, khi ñất bị kiệt quệ K, năng suất cây trồng
giảm, sẽ có sự ñáp ứng năng suất nếu ñất ñược bổ sung phân K. Tuy nhiên, bón phân
trong lúc này sẽ xảy ra tình trạng một lượng lớn K sẽ bị hấp phụ vào khoáng sét ñể
thiết lập lại cân bằng (Võ Thị Gương và ctv, 1997). Do ñó, lúc này cần phải bón
nhiều phân K (Trịnh Lộc Bình, 1961). Ngoài ra, nếu tiến trình phóng thích xảy ra
mạnh, sẽ làm chuyển ñổi tính chất ñất nhất là các khoáng sét. Do K là thành phần cân
bằng ñiện tích của khoáng sét, K mất ñi dẫn ñến sự mất cân bằng, phá vỡ khoáng sét
hiện tại hình thành khoáng sét mới chất lượng kém hơn, dẫn ñến sự thoái hóa ñất
(Nguyễn Bảo Vệ, 2003). Ngô Ngọc Hưng và ctv (2004) ñã dẫn chứng tiến trình
chuyển biến khoáng mica ñể hình thành các khoáng trung gian chứng minh cho lập
luận trên. Tiến trình này ñược trình bày ở hình 1.

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
10% K
Mica

6-8% K
Mica ngậm
nước

4-6% K
Illite

3% K
Khoáng
trung gian

< 1% K
Vermiculite,
montmorillonite

Hình 1. Tiến trình chuyển biến của khoáng mica hình thành các khoáng trung gian.
Do sự phá vỡ cấu trúc khoáng nên K ñược phóng thích. Vì vậy, khi lượng K
hữu dụng cao, lập tức K bị cố ñịnh. Khi chúng ñi sâu vào trong cấu trúc các khoáng
vermiculite hoặc mica bán phong hóa, các khoáng này sẽ chuyển biến thành mica
(Henry D.Foth và ctv, 2000).
Sự duy trì cân bằng K trong ñất là ñiều quan trọng và cần thiết giúp môi
trường ñất bền vững và bảo ñảm ñáp ứng nhu cầu K cho hệ thống. Quá trình này phụ
thuộc vào nhiều yếu tố: thành phần khoáng sét, sự khô và ẩm của ñất, ảnh hưởng của
rễ cây, ảnh hưởng của pH và CEC, hiện tượng ñóng và tan băng. Kinh nghiệm cho
thấy rằng ở ñất khô thường K ñược giữ chặt, còn ở ñất ẩm K lại ñược giải phóng
(Nguyễn Chí Thuộc và ctv, 1974). Theo Nyle C.Brady (1990), sự cố ñịnh K trên các
loại keo ñất rất khác nhau. Kaolinite và các khoáng 1:1 cố ñịnh K rất ít, trong khi các
khoáng 2:1 như vermiculite, smectite, illite cố ñịnh K rất nhiều và rất chặt. ðể ñất
16


trong tình trạng khô ướt luân phiên, hoặc xảy ra hiện tượng ñóng và tan băng cũng
dẫn ñến kết quả cố ñịnh K dạng không trao ñổi.
Ở ðBSCL, sự cố ñịnh K trên ñất lúa thay ñổi tùy theo ñất. ðất sét có hàm

lượng K cố ñịnh nhiều nhất, kế ñến là ñất sét pha thịt và ít nhất là thịt pha cát. Khả
năng này cũng thay ñổi tùy theo ẩm ñộ ñất, trên ñất ướt khô luân phiên cao hơn rất
nhiều so với ñất khô (Nguyễn Bảo Vệ, 2003).
Sự cố ñịnh và giải phóng K còn liên quan nhiều ñến pH và CEC của ñất. Khi
pH tăng, K hòa tan giảm và K dạng không trao ñổi tăng lên, do làm tăng thế hấp phụ
K trên phiến sét. Tương tự, ñất nhiều cation trao ñổi tức CEC cao có khuynh hướng
dự trữ nhiều K hấp phụ. ðặc biệt khi có sự hiện diện của Ca và Mg trong ñất cao sẽ
làm tăng sự cố ñịnh K (Nathan Korb và ctv, 2005).
Sự phóng thích hay cố ñịnh K tùy trường hợp mà có tác dụng tốt, xấu khác
nhau. Nếu sự phóng thích chiếm ưu thế sẽ làm tăng lượng K hữu dụng cho cây nhưng
ñồng thời cũng làm tăng lượng K mất do trực di, chảy tràn…Sự cố dịnh K mặc dù
làm giảm lượng K hữu dụng nhưng cũng có thể có ích bởi làm giảm lượng K mất ñi
trựcHọc
di, chảy
trànĐH
và dựCần
trữ K Thơ
sử dụng@
choTài
tương
lai. học
Một loại
có khả
năng cốcứu
Trung do
tâm
liệu
liệu
tậpñấtvà
nghiên

ñịnh K cao sẽ có khả năng cung cấp K cho cây trồng trong nhiều năm canh tác bằng
khả năng “ñệm K” của hệ thống. (Nathan Korb và ctv, 2005). ðiều chú ý là ngay cả
khi K bị cố ñịnh rồi cũng ñược chuyển dần sang dạng trao ñổi rồi hòa tan ñể nuôi cây
khi cân băng bị phá vỡ (Vũ Hữu Yêm, 1995).
1.2.5. Cân bằng giữa các nguồn thu và mất K trong ñất
Theo Ngô Ngọc Hưng và ctv (2004), cân bằng của chất dinh dưỡng trong một
hệ thống rất quan trọng ñể ñánh giá tính bền vững của hệ thống và cải thiện việc quản
lý chất dinh dưỡng trong hệ thống. Một cân bằng K ñầy ñủ trong hệ thống ñất - lúa có
thể gồm các nguồn thu nhập từ phân bón, nước mưa, nước tưới, phù sa trong nước lũ;
và các nguồn mất ñi từ sản phẩm thu hoạch, lượng rơm rạ, tàn dư, cỏ ñược lấy khỏi
hệ thống, trực di, xói mòn, mất do chảy tràn.
1.2.5.1. Các nguồn du nhập K
ðối với dinh dưỡng K, ña số các nghiên cứu về cân bằng trong canh tác lúa
của Nambiar và Ghosh (1987), Dorbermann và ctv (1998) chỉ ñơn giản dựa vào sự
tính toán K “một phần”, trong ñó hàm lượng K thu nhập vào từ phân bón như là
17