ẢNH HƯỞNG của một số LOẠI PHÂN hữu cơ lên độ hữu DỤNG của p và độc CHẤT al, fe TRÊN đất PHÈN

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

---o0o---

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH KHOA HỌC ĐẤT

ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ LOẠI PHÂN HỮU CƠ
LÊN ĐỘ HỮU DỤNG CỦA P VÀ ĐỘC CHẤT Al, Fe
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

TRÊN ĐẤT PHÈN

Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thị Cẩm Sứ
MSSV: 3053186
Lớp: Khoa Học Đất K31

Cần Thơ - 2009

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


2

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

---o0o---

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH KHOA HỌC ĐẤT

ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ LOẠI PHÂN HỮU CƠ
LÊN ĐỘ HỮU DỤNG CỦA P VÀ ĐỘC CHẤT Al, Fe
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

TRÊN ĐẤT PHÈN

Cán bộ hướng dẫn

Sinh viên thực hiện

TS. Dương Minh Viễn

Nguyễn Thị Cẩm Sứ
MSSV: 3053186
Lớp: Khoa Học Đất K31

Cần Thơ - 2009

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


3

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

BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT VÀ QLĐĐ
----o0o---XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Xác nhận đề tài: “Ảnh hưởng của một số loại phân hữu cơ lên độ hữu dụng của P và
độc chất Al, Fe trên đất phèn”
Do sinh viên: Nguyễn Thị Cẩm Sứ MSSV: 3053186 lớp Khoa học đất khóa 31- Khoa
Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng - Trường Đại Học Cần Thơ thực hiện.
Nhận xét của cán bộ hướng dẫn:
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
Trung
tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………….
Cần Thơ, ngày….. tháng…. năm 2009
Cán bộ hướng dẫn

T.s Dương Minh Viễn

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


4

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT

---o0o--XÁC NHẬN CỦA BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
Xác nhận đề tài : “Ảnh hưởng của một số loại phân hữu cơ lên độ hữu dụng của P và
độc chất Fe, Al trên đất phèn”
Do sinh viên: Nguyễn Thị Cẩm Sứ, MSSV: 3053186 lớp khoa học đất khóa 31- Khoa
Nông nghiệp và sinh Học Ứng Dụng - trường Đại Học Cần Thơ thực hiện.
Ý kiến của bộ môn:
............................................................................................................................
............................................................................................................................

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
Cần Thơ, ngày…tháng… năm 2009
Bộ môn

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


5

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT

---o0o--XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG BÁO CÁO
Hội đồng chấm báo cáo luận văn tốt nghiệp chấp thuận đề tài: “Ảnh hưởng của một số
loại phân hữu cơ lên độ hữu dụng của P và độc chất Al, Fe trên đất phèn”
Do sinh viên Nguyễn thị Cẩm Sứ, MSSV 3053186 thực hiện và báo cáo trước hội đồng

ngày…tháng…năm 2009.
Luận văn tốt nghiệp đã được hội đồng đáng giá ở mức: ...............................................
Ý kiến của hội đồng:
.......................................................................................................................................

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

Cần Thơ, ngày…tháng…năm 2009
Chủ tịch hội đồng

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


6

LỜI CẢM TẠ

ͯÎ
Đạt được kết quả như ngày hôm nay, em xin chân thành cảm ơn:
Cha mẹ cùng anh, chị, em trong gia đình động viên, an ủi và tạo mọi điều kiện tinh thần và vật
chất cho em trong suốt quá trình học tập.
Quý Thầy Cô đã tận tình truyền đạt cho em những kiến thức quý báo và bổ ích trong suốt thời
gian em theo học ở trường.
Thầy DƯƠNG MINH VIỄN trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt thời gian thực hiện
luận văn tốt nghiệp.

Chị Ngô Thị Hồng Thắm đã nhiệt tình giúp đỡ em trong thời gian thực hiện đề tài.
Em xin kính lời cảm ơn đến tất cả quý thầy cô cùng các anh chị trong phòng phân tích – Bộ môn
Khoa Học Đất – Khoa Nông Nghiệp & SHƯD – ĐHCT đã tận tình giúp đỡ em trong suốt thời
gian thực hiện đề tài.
Sự giúp đỡ, động viên của bạn bè và người thân.
Luận văn tuy đã hoàn thành nhưng không thể tránh khỏi những thiếu sót, hạn chế. Rất mong sự

Trung
tâm
liệuCô,
ĐH
CầngópThơ
Tài
học
và nghiên
cứu
chỉ dạy
củaHọc
Quý Thầy
sự đóng
chân @
thành
của liệu
các bạn,
nhấttập
là những
ai có quan tâm
đến
vấn đề này.
Trân trọng kính chào!

Cần Thơ, ngày …tháng… năm 2009

Nguyễn thị Cẩm Sứ

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


7
Nguyễn thị Cẩm Sứ, 2009. “Ảnh hưởng của một số loại phân hữu cơ lên độ hữu dụng của P và
độc chất Al, Fe trên đất phèn”. Luận Văn tốt nghiệp đại học ngành khoa học đất – Khoa Nông
Nghiệp & SHƯD – Đại Học Cần Thơ.
Cán bộ hướng dẫn: Ts. Dương Minh Viễn.

TÓM LƯỢC
Hàm lượng Al, Fe cao và pH đất thấp là những đặc tính bất lợi của của nhiều loại đất ở Việt
Nam, đặc biệt là đất phèn hoạt động ở ĐBSCL. Trong điều kiện bất lợi về pH thấp thì liên quan
trực tiếp đến sự hiện diện các thành phần Al, Fe, P. Vai trò của của Al, Fe trong việc cố định
lân, giảm khả năng cung cấp lân dễ tiêu của đất đã được rất nhiều nhà khoa học nghiên cứu.
Chất hữu cơ được biết có khả năng tạo phức với Al và Fe. Do đó, việc tận dụng các nguồn chất
thải sinh học làm phân hữu cơ để cải thiện những tính chất bất lợi của đất phèn ở ĐBSCL có thể
là một trong các biện pháp giúp cải tạo đất và nâng cao hiệu quả kinh tế canh tác trên đất phèn
và giúp tăng thu nhập cho nông dân. Vì vậy, đề tài được thực hiện nhằm khảo sát ảnh hưởng của
các loại phân hữu cơ sẵn có ở ĐBSCL như phân bã bùn mía, phân chuồng, cặn hầm ủ biogas và
phân trùn lên cải thiện các tính chất bất lợi của đất phèn như độc chất Al, Fe và độ hữu dụng
của P và hiệu quả trên sinh trưởng của bắp. Kết quả khảo sát sẽ là cơ sở cho việc khuyến cáo sử
dụng phân hữu cơ để cải thiện đất phèn.
Thí tâm
nghiệmHọc
được liệu

bố trí ĐH
trong Cần
chậu tại
nhà lưới
Khoa
Họctập
Đất và
– Khoa
NN & SHƯD
Trung
Thơ
@ Bộ
TàiMôn
liệu
học
nghiên
cứu -

Đại Học Cần Thơ. Thí nghiệm bố trí hoàn toàn ngẩu nhiên gồm 7 nghiệm thức và 4 lần lập lại.
Bao gồm 2 thí nghiệm: (1) So sánh hiệu quả giữa các loại phân hữu cơ: bã bùn mía, phân
chuồng, cặn hầm ủ biogas và phân trùn (liều lượng bón 10 tấn/ha); (2) Đánh giá hiệu quả của
phân bã bùn mía ở các liều lượng bón 5 tấn/ha và 10 tấn/ha trong cải thiện các tính chất bất lợi
trình bày ở trên. Sau 3 tháng ủ, phân tích các chỉ tiêu trong đất và phân tích sinh trưởng của bắp
sau 3 tuần trồng. Kết quả thí nghiệm cho thấy bón các loại phân hữu cơ vào đất đã làm tăng pH
đất, CHC-Al, CHC-Fe. Kết quả thí nghiệm còn cho thấy phần lớn Pi dễ tiêu trong phân hữu cơ
sau khi bón vào đất chủ yếu bị hấp phụ yếu trên trên bề mặt các tinh thể khoáng (còn gọi là
NaHCO3-Pi, dể tiêu đối với cây) và hấp phụ chặt, có liên kết hoá học trên bề mặt của
sesquioxides Al và Fe (còn gọi là NaOH-Pi, khó tiêu đối với cây). Giữa các loại phân bã bã bùn
mía, phân chuồng, phân trùn và cặn hầm ủ biogas thì phân bã bùn mía có tác dụng tốt nhất
trong việc làm giảm các yếu tố hạn chế trên đất phèn. Giữa các liều lượng bón khác nhau thì

bón 10 tấn bã bùn mía/ha có hiệu quả cao hơn so với 5 tấn/ha trong việc hạn chế độc chất Al,
Fe, làm tăng pH, tăng P hữu dụng. Bón phân bã bùn mía từ 5 tấn/ha trở lên càng thể hiện hiệu
quả cao trong cải thiện P. Giữa việc bón phân hữu cơ đơn thuần và hữu cơ kết hợp P vô cơ
chưa cho thấy sự khác biệt về mặt ý nghĩa thống kê, có lẽ do lượng phân superphosphate ở mức
60 kg P2O5 có thể không đáng kể so với P có sẵn trong 5-10 tấn phân hữu cơ bã bùn mía.

Như vây, tận dụng các nguồn chất thải sinh học làm phân hữu cơ là một trong các biện pháp có
thể áp dụng để cải thiện những hạn chế về độ phì của đất phèn ở ĐBSCL và cung cấp thêm nhiều
dưỡng chất hạn chế của đất phèn, đặc biệt là P. Việc tận dụng các nguồn chất thải sẵn có ở
nông thôn cũng như từ các ngành chế biến có liên quan đến nông nghiệp như bã bùn mía mang

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


8
nhiều ý nghĩa về mặt môi tường và kinh tế, đồng thời có thể cải tạo được đất có vấn đề và tăng
thu nhập cho nông dân ở ĐBSCL.

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

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


9

MỤC LỤC
Trang
Cảm tạ ......................................................................................................................... iv
Tóm lược...................................................................................................................... v
Mục lục ......................................................................................................................vii

Danh sách hình .........................................................................................................viii
Danh sách bảng ........................................................................................................... ix
Mở đầu ......................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ..................................................................... 2
1.1 Tổng quan về đất phèn .......................................................................................... 2
1.1.1 Sự hình thành và phân bố đất phèn .................................................................. 2
1.1.2 Các yếu tố bất lợi trên đất phèn ........................................................................ 3
1.2 Các dạng P trong đất ............................................................................................. 5
1.2.1 Lân hòa tan trong dung dịch ............................................................................. 7

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
1.2.2 Lân có thể huy động được ................................................................................ 8
1.2.3 Lân khó tan ....................................................................................................... 8
1.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ hữu dụng của P ................................................ 8
1.2.5 Đánh giá độ hữu dụng của các thành phần P được li trích theop các bước của quy
trình Hedley ...................................................................................................... 9
1.3 Phân hữu cơ ........................................................................................................... 9
CHƯƠNG 2. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................... 14
2.1 Phương tiện .......................................................................................................... 14
2.2 Phương pháp ........................................................................................................ 14
2.3 Chỉ tiêu theo dõi và phân tích .............................................................................. 15
2.4 Các phương pháp phân tích ................................................................................. 16
2.5 Thống kê xử lí số liệu .......................................................................................... 17
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................ 18

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


10

3.1 Tính chất của đất và các loại phân hữu cơ trước thí nghiệm ............................... 18
3.1.1 Tính chất của đất trước thí nghiệm ................................................................... 18
3.1.2 Tính chất của phân trước thí nghiệm ................................................................ 19
3.2 Tác động của các loại phân hữu cơ lên thành phần Al, Fe, P trong đất và sinh khối
cây .............................................................................................................................. 20
3.2.1 Tác động của các loại phân hữu cơ lên pHKCl của đất ...................................... 20
3.2.2 Thành phần Al ................................................................................................. 22
3.2.3 Thành phần Fe .................................................................................................. 23
3.2.4 Thành phần P dễ tiêu ........................................................................................ 24
3.2.5 Thành phần P khó tiêu ...................................................................................... 25
3.2.6 Sinh khối bắp .................................................................................................... 26
3.3 Tác động của liều lượng phân bã bùn mía lên thành phần Al, Fe, P trong đất và sinh
khối cây...................................................................................................................... 27
3.3.1 Tác động của liều lượng phân bã bùn mía lên pHKCl của đất ........................... 28

Trung
tâm
Học
ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên 28
cứu
3.3.2
Thành
phầnliệu
Al ..................................................................................................
3.3.3 Thành phần P dễ tiêu ........................................................................................ 30
3.3.4 Thành phân P khó tiêu ...................................................................................... 31
3.3.5 Sinh khối bắp .................................................................................................... 32
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ................................................................. 33
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 34
PHỤ CHƯƠNG ......................................................................................................... 37

BẢNG ANOVA ........................................................................................................ 41

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


11

DANH SÁCH HÌNH
Hình

Tựa hình

Trang

1

Các dạng P trong đất và mức độ hữu dụng đối với cây trồng

6

2

Sơ đồ phân tích thành phần P theo qui trình Hedley, 1982

16

3.1

Ảnh hưởng của các loại phân hữu cơ lên pHKCl của đất

21

3.3

Ảnh hưởng của các loại phân hữu cơ lên thành phần P-H2O, Pi-

24

NaHCO3, Po-NaHCO3 trong đất sau 3 tháng ủ
3.3

Ảnh hưởng của các loại phân hữu cơ lên các thành phần P khó tiêu

26

trong đất
3.4

Tác động của liều lượng phân bã bùn mía lên pHKCl của đất

28

3.5

Ảnh hưởng của liều lượng phân bã bùn mía lên thành phần P dễ tiêu

30

Trung tâmtrong
Học

đất.liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
3.6

Ảnh hưởng của liều lượng phân bã bùn mía lên thành phần P khó tiêu
trong đất

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

31


12

DANH SÁCH BẢNG
Bảng
1

Tựa bảng

Trang

Hàm lượng P tổng số trong tầng mặt của các nhóm đất chính vùng Tây

6

Nam sông Hậu
3.1

Tính chất của đất trước thí nghiệm

18

3.2

Thành phần, tính chất các loại phân hữu cơ sử dụng

19

3.3

Ảnh hưởng của các loại phân hữu cơ lên thành phần Al trong đất

22

3.4

Ảnh hưởng của các loại phân hữu cơ lên thành phần Fe trong đất

23

3.5

Ảnh hưởng của các loại phân hữu cơ lên sinh khối thân bắp

27

3.6

Tác động của liều lượng phân hữu cơ bã bùn mía lên thành phần Al

29

Trung tâmtrong
Học
đất liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
3.7

Tác động của liều lượng phân bã bùn mía lên sinh khối thân bắp

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

32


13

MỞ ĐẦU
Hàm lượng Al, Fe cao và pH đất thấp là những đặc tính bất lợi của của nhiều loại đất ở
Việt Nam, đặc biệt là đất phèn hoạt động ở ĐBSCL. Đặc điểm của đất phèn là chua và có
chứa nhiều các muối hòa tan nên rất độc đối với cây trồng do những tác động trực tiếp
của các ion Al3+, Fe2+, H+, lượng P hữu dụng kém do pH đất thấp…Do có những tính chất
bất lợi trên mà đất phèn là nguồn tiềm năng chưa được khai thác hết của vùng đất phèn
ĐBSCL.
Nhiều công trình nghiên cứu khoa học trong và ngoài nước cho rằng, phân hữu cơ có khả
năng cải thiện các tính chất bất lợi của đất phèn thông qua việc tạo phức bền với Al, Fe
ngăn cản tạo thành phosphate Al, Fe bền và không hữu dụng đối với cây trồng. Trong khi
đó nhiều chất thải sinh học trong lĩnh vực nông nghiệp hoặc công nghiệp chế biến ở các
vùng nông thôn ở ĐBSCL chưa được tận dụng để làm phân hữu cơ gây ô nhiễm môi
trường. Tận dụng các chất thải này làm phân hữu cơ có thể giúp tránh ô nhiễm đồng thời
giúp cải thiện độ phì của đất, sinh trưởng cây trồng và giúp gia tăng hiệu quả kinh tế đối

với canh tác trên đất phèn. Vì thế mà đề tài: “Ảnh hưởng của một số loại phân hữu cơ
lên độ hữu dụng của lân và giảm độc chất nhôm , sắt trên đất phèn” được thực hiện
nhằm các mục tiêu sau:

Trung -tâm
Học
liệu
Cần
Thơ
@mía,
Tàiphân
liệuchuồng,
học tập
và nghiên
cứu
Ảnh
hưởng
củaĐH
các loại
phân
bã bùn
cặn hầm
ủ biogas và
phân
trùn lên thành phần Al, Fe và cải thiện độ hữu dụng của P trên đất phèn.
-

Đánh giá hiệu quả của các loại phân hữu cơ lên sinh trưởng của bắp trên đất phèn.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

14

CHƯƠNG 1
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1 Tổng quan về đất phèn
1.1.2 Sự hình thành và phân bố của đất phèn
Trên thế giới có khoảng 15 triệu ha đất phèn, chủ yếu xuất hiện ở các vùng ven biển nhiệt
đới hay cận nhiệt đới, bao gồm các nước như: Nhật Bản, Triều Tiên, Ấn Độ, Thái Lan,
Malaysia…và ở Việt Nam. Đất phèn ở Việt Nam khoảng 2 triệu ha chiếm 6.5% diện tích
đất tự nhiên toàn quốc (Nguyễn Văn Chính, 2006). Phân bố tập trung nhiều nhất ở đồng
bằng Nam Bộ, trong các tỉnh Long An, Đồng tháp, An Giang, Kiên Giang, Cần Thơ, Sóc
Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau…ở đồng bằng Bắc Bộ có một số ít ở Hải Phòng, Thái Bình…
Ngoài ra còn gặp rải rác ở một số tỉnh miền Trung.
Đất phèn được hình thành ở những vùng địa mạo đầm lầy, rừng ngập mặn, cửa sông có
địa hình trũng, khó thoát nước. Do sản phẩm bồi tụ phù sa kết hợp với vật liệu sinh phèn
(xác sinh vật chứa nhiều lưu huỳnh) và muối phèn. Về vị trí so với đất mặn thì đất phèn
nằm sâu hơn trong đất liền, ở ĐBSCL thì đất phèn có sự xen kẽ rất phức tạp với đất mặn
và đất phù sa. Trong đất xảy ra các quá trình mặn hóa, chua hóa, gley hóa và sét hóa làm
cho thành phần cơ giới nặng. Đặc điểm chung của đất phèn là có thành phần cơ giới nặng
(sét > 50%) đất rất chua (pHKCl khoảng 3 - 4.5), hàm lượng hữu cơ trong đất khá
(OCtâm
từ 2-4%),
trong Thơ
đất nghèo
đến rất
nghèo
cả tập
tổng số

dễ tiêu (Pcứu
2 O5 %
Trung
Họchàm
liệulượng
ĐHPCần
@ Tài
liệu
học
vàvànghiên
< 0.06%, P dễ tiêu < 6 mg/100g đất, có nơi chỉ thấy vệt), hàm lượng K từ khá đến giàu
(K2O từ 1.5-2.0%), hàm lượng S tương đương hoặc lớn hơn 0.75%. Hàm lượng Al di
động trong tầng sinh phèn khá cao có nơi lên đến hơn 50 mg/100g đất. Đất phèn thường
chia ra làm hai loại chính:
* Đất phèn tiềm tàng
Tập trung chủ yếu ở vùng trũng như Long Mỹ, Vị Thanh (Hậu Giang) và Long Hồ,Vũng
Liêm (Vĩnh Long) và vùng trũng Đồng Tháp Mười. Đất được phát triển trên trầm tích
phù sa sông, biển hỗn hợp của các khu vực bùn thấp hình thành do sự có mặt của tầng
sinh phèn, đây cũng chính là tầng vật liệu chứa phèn, gồm tầng sét và tầng hữu cơ ngập
nước, thường ở tình trạng yếm khí có chứa SO3 trên 1.7% (tương đương 0.75% S). Tính
cơ học của đất kém, độ thuần thục thay đổi từ bán thuần thục sang gần như không thuần
thục. Độ phì tự nhiên của đất khá cao giàu đạm, chất hữu cơ nhưng nghèo P… đất có
phản ứng trung tính đến hơi chua. Đất phèn tiềm tàng hiện đang được khai thác trồng
lúa, nuôi tôm…
* Đất phèn hoạt động
Có khoảng gần 1.4 triệu ha phân bố chủ yếu ở Hà Tiên, Hòn Đất (Kiên Giang), Vị Thanh,
Long Mỹ, Phụng Hiệp (Hậu Giang), , vùng trũng Đồng Tháp Mười, Long An…Nguyên
nhân tầng phèn tiềm tàng nông bị thoát thủy hoặc ở địa hình cao là điều kiện để phèn
tiềm tàng bị oxy hóa mạnh mẽ tạo ra tầng phèn nằm rất cạn và khá dầy. pH thường dưới

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


15

3.5 và phát sinh nhiều độc chất như Fe2+, Al3+, Mn2+ hoạt động, nghèo vi sinh vật, các
chất vi lượng, dinh dưỡng thấp, đất này thường được sử dụng để trồng lúa.
1.1.2 Các yếu tố bất lợi trên đất phèn
* Hình thành độc chất Al
Về mặt tổng số trong đất thì nhôm chỉ sau silic, phần lớn Al ở trạng thái không hòa tan
trong nước, không tham gia vào chu trình dinh dưỡng và không có tác dụng gây độc cho
cây. Nhưng trong đất phèn hoạt động, một phần lớn nhôm ở trạng thái di động có ảnh
hưởng thực sự đến cây trồng.
Nhôm gây độc chủ yếu ở dạng Al3+. Nhưng cation này lại sinh ra khi phân ly Al2(SO4)3,
đây là loại muối khi khô thì có dạng tinh thể giòn tan, nhẹ xốp, ẩm thì có dạng nhờn
trơn. Đây là cation độc nhất trong đất phèn. Lúa bị ngộ độc nhôm sẽ mất hết lông hút, rễ
ngắn, nhất là trọng lượng rễ bị ảnh hưởng. Al3+ trong đất phèn có nồng độ từ 1501.000ppm, nồng độ bằng 500 ppm gây độc cho lúa, bằng 800 ppm gây chết, và bằng
1.000 ppm gây chết nhanh chóng (Lê văn khoa, 2005).
Rễ cây thường là bộ phận đầu tiên bị ngộ độc Al trên đất acid. Rễ bị ngộ độc đôi khi có
màu nâu trở nên kém phát triển hoặc không có khả năng phục hồi (Lean, Gilbert, 1927).
Theo Michallt Singer, Donald N.Mune thì độc chất Al phá hủy vách tế bào rễ và chóp rễ,
làm cho rễ hút dinh dưỡng kém ví dụ như P. Bởi vì sự phát triển rễ kém và phản ứng giữa
Al, P làm diễn ra tình trạng thiếu P trong đất phèn. Do đó trên đất phèn tình trạng nghèo
lân tâm
và lânHọc
bị cốliệu
địnhĐH
bởi Cần
các oxide
có liệu

thể làm
tăng
tính
hại củacứu
nhôm
Trung
ThơFe,@AlTài
học
tập
vàđộc
nghiên
2(Hess,1963; Watt and vans, 1999). Theo Hedlund (1996), nhôm ở dạng Al(OH) thì gây
độc cho cây trồng trong khi nhôm ở dạng phức hữu cơ, AlF3 hoặc nhôm sulphate thì
không gây độc cho cây.
* Độc chất do sắt ( Fe2+, Fe3+)
Trong đất phèn, acid sulfuric phản ứng với lớp Aluminsilicate trong khoáng sét trong đất,
giải phóng nhiều Al3+, Fe đồng thời tạo ra dạng liên kết với Fe, K, sulphate có sẳn trong
đất tạo thành sulphate kép sắt nhôm. Kết quả phèn hóa tạo ra các muối FeSO4, Al2(SO4)3,
H2SO4. Từ đây chúng lại phân ly ra các ion làm cho nước trong hay trong dung dịch đất
chứa nhiều Al3+, Fe2+, H+ , SO42- gây độc cho hầu hết mọi sinh vật.
Ngộ độc Fe2+ trở nên rất nghiêm trọng trên các loại đất phèn, đất Oxisols và đất Ultisol
(Sanchez, 1976). Sắt gây độc ở dạng Fe2+ và một ít ở dạng Fe3+. Chúng có thể được xuất
hiện ở dạng các hợp chất FeSO4, Fe(OH)2, FeS, Fe(HCO3)2, Fe2(SO4)3 hay các hợp chất
sắt hữu cơ. Trong đất phèn nồng độ Fe2+,Fe3+ từ vài trăm đến 3.000 ppm, do nồng độ sắt
di động quá cao nên đã ảnh hưởng lớn đến sự phát triển cây trồng.
Trong điều kiện yếm khí Fe2+ kết hợp với H2S tạo thành FeS bám quanh rễ cây, ngộ độc
cho cây (Sanchez, 1976). Theo Lê Văn Khoa (2005), nồng độ Fe2+ > 600ppm bắt đầu có
ảnh hưởng, nồng độ Fe2+ >1.000ppm gây chết cho lúa. Fe2+ dễ bị oxy hóa thành Fe3+có độ
hòa tan thấp, ít độc hơn.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


16

Ngộ độc sắt chỉ thấy trên đất phèn khi pH khoảng 5.0 (Breeman,1982) ngộ độc sắt có thể
nghi ngờ khi thấy Fe(OH)3 trên mặt đất làm thành cặn bã màu nâu trông hơi đỏ, hoặc làm
thành ván dầu. Fe3+ bám quanh rễ cây làm khả năng trao đổi chất của cây bị hạn chế, Fe2+
gây độc cho cây non, bộ phận rễ bị đen, chóp rễ bị vẹt, trong cây tích lũy cao Fe.
* Ion H+
Trên đất phèn pH thường thấp là do sự có mặt của các ion Al3+, Fe2+, H+, H2SO4. Nồng độ
ion H+ trên đất phèn có pH thấp gây hại cho lúa một cách trực tiếp và gián tiếp, pH từ
3.5-4 thì lúa bị ngộ độc trực tiếp bởi H+. Ngoài ra pH thấp làm trở ngại cho quá trình
phản ứng hydrate hóa, sunfate hóa, amon hóa và ảnh hưởng đến các yếu tố dinh dưỡng
khác như nghèo P, giàu độc chất Fe, Al (Nguyễn Thế Hùng, 2002). Khi giá trị pH < 4.5 thì
sự hiện diện của Al3+ dạng hòa tan gây độc cho cây trồng. Một số tác giả đã chứng minh
rằng tương quan giữa pH và Al trong đất phèn là tương quan nghịch (Breeman,1976;
Lương Văn Thanh, 1991; Nguyễn Tấn Danh, 1992).
Trong đất phèn trồng lúa khi giá trị pH nhỏ hơn 4.2 thì nồng độ Al3+, H+ có trong dung
dịch sẽ tạo phức với các cation cần thiết cho cây làm hạn chế khả năng hấp thu các chất
dinh dưỡng (Ca, Mg, P..) của bộ rễ. Mặt khác trên đất phèn có pH thấp phần lớn các
nguyên tố Al, Na được cây hấp thụ đến mức có thể gây độc cho cây trồng (Lê văn Căn,
1978) ví dụ cây lúa bị ngộ độc vì pH thấp sẽ sinh trưởng còi cọc, rất ít hay không có hạt.
* Ca - Mg
Về mặt
dưỡng,
MgCần
được Thơ
coi là nguyên
dinh học

dưỡngtập
trung
Ca tham
gia
Trung
tâmdinh
Học
liệuCa,
ĐH
@ Tàitốliệu
vàlượng.
nghiên
cứu
cấu trúc tế bào, màng tế bào, là nguyên tố giảm độc kim loại nặng. Mg trong thành phần
diệp lục, trong enzym…Ion Ca2+ hiện diện trong đất phụ thuộc vào nồng độ CO2, sự ức
chế của chất hữu cơ hòa tan, do sự khử SO42- làm gia tăng sự rửa trôi Ca trong đất phèn,
do đó trên đất phèn thường thiếu Ca (Nguyễn Thế Hùng, 2002). Mặt khác, Al là cation trao
đổi chiếm ưu thế trên phức hệ hấp thu trong đất phèn, nó sẽ thay thế các cation baze trong
phức hệ trao đổi cation, các cation này sẽ bị trực di. Vì vậy mà không những Ca cung cấp
cho cây bị hạn chế mà sự thiếu Mg, Ca cũng có thể là do quá trình trên (Van Wijk et al.,,
1992).

Sự thoái hóa đất, chua hóa là do sự mất mát thiếu hụt cation kim loại mà quan trọng nhất
là Ca và Mg, là hai nguyên tố có tác dụng tốt làm giảm độ chua của đất và nhiều tính chất
lí hóa học khác. Trong đất phèn hàm lượng Mg, Ca khoảng 0.7-0.17 meq/100g đất. Ở đất
phèn hoạt động hàm lượng Mg, Ca thường thấp hơn so với đất phèn tiềm tàng. Hàm
lượng Mg có khuynh hướng tăng theo chiều sâu do ảnh hưởng của nguồn gốc biển và tích
lũy sinh học (Viện Nông Hóa- Thổ Nhưỡng, 1978).
* Lưu huỳnh (S) và Sulphate (SO42-)
Đây là một trong những yếu tố để tạo phèn. Trong đất phèn tổng số lưu huỳnh có thể là 25.0%. Các dạng S trên đất phèn là H2S, FeS2, SO32-, SO42-, SO2, S tự do…(Nguyễn Vy,

Trần Khải, 1978) S được cung cấp từ hai nguồn là xác bã hữu cơ chứa nhiều S trong quá
trình khoáng hóa và S trong mẫu chất trong quá trình phong hóa. Ngoài ra Moormann
(1978) còn cho rằng lưu hùynh có nguồn gốc từ nước biển. Trong quá trình oxy hóa

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


17

pyrite đã phóng thích nhiều dạng muối sunphate Al, Fe do đó trong đất phèn giàu SO42-.
Dạng gây ngộ độc là H2S, SO32-, SO42-, nó gây hại cho cây. Trong điều kiện bình thường
lưu huỳnh là dinh dưỡng cho cây (trong cây tích lũy 0.1-0.15% tro thực vật). Trong đất
ngập nước sự khử sulphate tạo ra H2S làm giảm khả năng acid hóa của rễ cây ảnh hưởng
xấu trong việc hấp thu dinh dưỡng của rể)…Lưu huỳnh gây độc do ngưng tụ cao của
muối có hại cho đời sống. Ion SO42- rửa trôi chậm, gây độc cho cây, gây khó khăn cho
sản xuất (Lê Văn Khoa, 2005).
* P dễ tiêu
Trong các loại đất rất chua, hàm lượng các ion Fe, Al, Mn cao chúng phản ứng nhanh
chóng với ion H2PO4- tạo thành các hợp chất P không hòa tan:
Al3+ + H2PO4- + H2O

H+ + Al(OH)2H2PO4

Trong hầu hết các loại đất chua mạnh, nồng độ ion Fe, Al cao hơn nồng độ H2PO4- rất
nhiều, vì vậy phản ứng đi về bên phải tạo ra nhiều dạng P không hòa tan. Các ion H2PO4không những chỉ phản ứng với các ion Fe, Al, Mn hòa tan mà còn phản ứng với các
hydroxyt Fe, Al không hòa tan như gibsite (Al2O3.3H2O) và geothite (Fe2O3.3H2O). Số
lượng chất lân bị cầm giữ trên tinh khoáng trong đất chua lớn hơn số lượng bị cầm giữ
hóa học bởi các ion Fe, Al và Mn hòa tan.Ngoài ra, P trong đất có khả năng bị hấp phụ
trên bề mặt các hydroxite Fe, Al để tạo thành những sắt hydroxide phosphate, nhôm
hydroxide phosphate. Ở đất chua, số lượng P bị cầm giữ bởi các oxide nhôm, sắt ngậm

nước còn vượt qua cả số lượng P bị kết tủa với Fe, Al. Mn hòa tan nên đây cũng là kiểu
Trung
tâmkhá
Học
liệu
Thơ
@định
TàiP liệu
tập
vàphạm
nghiên
cứu
cố định
nhiều
P vàĐH
khiếnCần
cho cơ
chế cố
có thểhọc
xảy ra
ở một
vi tương
đối
rộng. Những dạng này cây còn khó đồng hóa hơn cả AlPO4, FePO4 (Nguyễn Chí Thuộc,
1974).
Trong đất phèn, những nơi lúa không bị ngộ độc Al, Fe thì biểu hiện thiếu P rõ rệt. Trong
đất phèn thì thiếu P là yếu tố giới hạn sự sinh trưởng của cây trồng, sự thiếu P do pH đất
thấp, nồng độ Al, Fe di động cao sẽ cố định các dạng P dễ tiêu làm cho đất nghèo lân mặc
dù là đất phèn khá giàu chất hữu cơ.
1.2 Các dạng P trong đất

Trong đất lân có thể tồn tại dưới dạng hữu cơ hoặc lân khoáng tùy thuộc vào sự hình
thành và phát triển của đất. Hàm lượng lân tổng số của đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố,
trước hết là đá mẹ. Hàm lượng tổng số của lân biến thiên từ 0,02-0,2%. Ở Việt Nam, đất
đồng bằng có hàm lượng P2O5 tổng số từ 0,02-0,12%, đất miền núi trung du từ
0,05-0,06% (Trần Khải, 2000).
Hàm lượng lân trong đất biến thiên trung bình từ 0,02 - 0,15% P2O5. Đất vùng đồng bằng
sông Cửu Long nhìn chung nghèo lân tổng số.
Sự chuyển hóa P khó hòa tan thành dạng hòa tan phụ thuộc vào pH, sự có mặt của Fe, Al,
Mn, Ca, các khoáng vật chứa Fe, Al, và sự hoạt động của vi sinh vật.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


18

Sự có mặt của Fe, Al hòa tan trong đất chua thì Fe3+, Al3+ phản ứng với H2PO4- tạo ra P
không hòa tan:
Al3+ + H2PO4- + H2O

H+ + Al(OH)2H2PO4

Thường trong đất chua lượng Fe, Al nhiều nên phản ứng xảy ra theo chiều tạo thành kết
tủa là chính.
Bảng 1. Hàm lượng lân tổng số trong tầng mặt của các nhóm đất chính vùng Tây Nam sông Hậu
(Ngô Ngọc Hưng et al., 1990)

Hàm lượng P2O5 (%)
Nhóm đất

Trung bình

Thấp nhất

Cao nhất

Phèn

0.053

0.07

0.15

Phèn nhiễm mặn

0.061

0.022

0.131

Phù sa

0.06

0.011

0.236

Phù sa nhiễm mặn

0.088

0.028

0.293

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

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


19
Cố định

Giải phóng huy động cho cây

P trong tinh
thể

Phản
hấp
phụ

Giải
phóng

Fe-P
Al-P
Ca-P

Hấp
thụ do
cây

P trong
dung
dịch đất

P trao đổi

P hữu cơ

Cố định

Hấp
phụ

Mất
đi
khỏi
đất

Chuyển hóa qua lại giữa các dạng P trong đất

3000kg/ha ~ 98% P2O5

60kg/ha ~ 1,96%

60-600g/ha ~ 0,01%

P khóliệu
tiêu ĐH
dự trữ
Dạng
trao @
đổi linh
Dạng
tiêu nghiên
trực tiếp cứu
Trung Lượng
tâm Học
Cần
Thơ
Tàiđộng
liệu học
tậpdễ và
trong đất

Hình 1. Các dạng P trong đất và mức độ dễ tiêu đối với cây trồng

1.2.1 Lân hòa tan trong dung dịch đất
Đây là dạng lân chủ yếu cây hấp thu. Các hợp chất này bao gồm những loại muối
phosphate dễ hòa tan như Ca(H2PO4)2, KH2PO4, NH4H2PO4, Mg(H2PO4)2…
KH2PO4

K+ + H2PO4-

Ca(H2PO4)2.8H2O

Ca2+ + H2PO4- + H2O

logKo = -0.21
logKo = -1.15

Nồng độ lân hòa tan rất thấp thường 0,2–0,5mg/l. loại đất giàu lân có thể 1mg/l, các loại
đất nghèo lân là 0,1mg/l. Cây có khả năng thu hút được lân từ những nồng độ rất loãng
trong dung dịch đất. Đối với cây lúa, thí nghiệm của Roy & De Data (1985) cho thấy rằng
duy trì nồng độ lân trong dung dịch đất vào khoảng 0,12 ppm đã thích hợp cho sự sinh
trưởng của cây lúa để đạt được chiều cao, số chồi, trọng lượng chất khô và tổng lượng P
cây hút tối đa.
Sự hiện diện của lân hữu dụng trong đất phụ thuộc rất nhiều vào phản ứng của môi
trường. Trong khoảng pH bình thường của đất, ion H2PO4- và HPO42- chiếm ưu thế. Tại
pH = 7,21 cả hai ion hiện diện với lượng gần bằng nhau.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


20

1.2.2 Lân có thể huy động được
Lân có thể huy động được là dạng lân bị kiềm giữ trên bề mặt của các phần tử rắn trong
đất, nó cân bằng nhanh chóng với P trong dung dịch đất khi có điều kiện thích hợp.
1.2.3 Lân khó tan
Lân khó tan là dạng lân không hòa tan, lân ở dạng này phóng thích rất chậm sang dạng P
dễ hòa tan. Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy rằng: Apatite là dạng lân quan trọng nhất
của dạng lân khó tan. Các phosphate Fe, Al và lân hữu cơ cũng là những hợp chất
phosphate trao đổi rất chậm với dung dịch đất, vì vậy cũng được xếp vào nhóm lân khó
tan.
1.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ hữu dụng của P

* pH đất
pH đất là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến độ hữu dụng của P. Trong
hầu hết các loại đất độ hữu dụng của P tối đa trong khoảng pH 5.5-7.0. Độ hữu dụng của
P giảm khi pH nhỏ hơn 5.5 và cao hơn 7.0, ở pH từ 5.4-6.8 rất thích hợp cho việc bón P
vì pH này P ít bị kết tủa. Khi giá trị pH nhỏ thì sự cầm giữ P trong đất chủ yếu là do các
ion Al, Fe, các hydrooxide Al, Fe, ngược lại khi giá trị pH cao thì các ion Ca, Mg,
carbonate sẽ xuất hiện và làm kết tủa P bón vào.
* Khoáng sét
Mộttâm
số loại
khoáng
có khả
năng
cố định
trong
đất học
như sét
Kaolinite
có thể cố
định
Trung
Học
liệusétĐH
Cần
Thơ
@ PTài
liệu
tập
và nghiên
cứu

96% lượng P bón vào, trong khi Amorphous allophonic cố định 88%, Halloyistric 8688%, Beidellirtic 84% và Vermiclirtic 77% (Bajwa, 1980). Có hai loại khoáng sét là 2:1
và 1:1, các ion phosphate có thể kết hợp trực tiếp với khoáng sét này do (1) thay thế
nhóm hydroxyl từ nguyên tử Al hoặc (2) Tạo thành liên kết Sét-Ca-P. Sét có tỉ số
SiO2:R2O3 nhỏ sẽ cố định nhiều P hơn các khoáng sét có tỉ số SiO2:R2O3 cao. Mức độ cố
định P của các khoáng sét tăng dần theo thứ tự sét 2:1 << sét 1:1 << tinh thể carbonate <<
tinh thể oxide Al, Fe, Mn << Oxide Al, Fe vô định hình, Allophone (Đỗ Thị Thanh Ren,
2004). Sự cố định ion phosphate trong dung dịch cũng xảy ra qua trung gian các chất Al
trong tinh thể khoáng sét. Fe, Al trong các loại khoáng sét là nguồn gốc của các ion Fe2+,
Fe3+, Al3+. Dưới điều kiện nào đó các hợp chất ở dạng kết tủa, trái lại dưới điều kiện khác
chúng lại được hấp phụ trên bề mặt của keo sét và chất khoáng trong đất.
* Chất hữu cơ

Chất hữu cơ có thể làm tăng độ hữu dụng của P thông qua việc làm tạo phức với các ion
Fe2+, Al3+ làm hạn chế P kết tủa (Brady & Weil, 1996). Đồng thời chất hữu cơ trong đất
còn cung cấp phức chất phosphohumic cây hút thu dễ dàng. Chất mùn tạo lớp vỏ bọc
xung quanh các phân tử sesquioxide, vì vậy làm giảm khả năng cố định P của chúng (Đỗ
Thị Thanh Ren, 1999), các acid mùn chứa 4-5% P và trong điều kiện thuận lợi có thể giải
phóng 15-20 kg P/ha/năm (Nguyễn Tử Siêm, 2000).

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


21

* Thời gian phản ứng
Thời gian P tiếp xúc đất càng lâu, lượng P cố định càng lớn. Ngay sau khi bón phân, cây
có khả năng hút thu P tốt nhất lượng P bón vào. Trên một số loại đất có khả năng cố định
cao thời gian P bị cố định càng ngắn. Sự cố định P thường xảy ra rất nhanh ở nồng độ P
thấp tùy thuộc vào đặc tính của đất. Lê Văn Khoa (1979) nghiên cứu sự hấp phụ P bằng

đồng vị phóng xạ báo cáo rằng khi bón phân P cho đất phù sa sông Hồng thì sau 20 giây
có 23.6% P bị hấp phụ và 79. % sau 2 giờ. Trong khi đó đối với đất đỏ Bazan thì chỉ số
này từ 81-100 %. Theo Nguyễn Tử Siêm (1999) khi cung cấp P dễ tiêu vào đất phù sa sông
Hồng, đất phèn thì 2-3 ngày đầu có 80-90% lượng P chuyễn sang dạng phosphate-Al, Fe
khó tan và sau 1-2 tháng hầu hết chuyễn sang dạng Fe-P kết tủa do đó thực tế thực vật chỉ
hấp thụ khoảng 10-13% P bón vào.
1.2.5 Đánh giá độ hữu dụng của các thành phần lân được ly trích theo các bước của
quy trình Hedley
P là nguyên tố có thể tương tác với nhiều thành phần vô cơ và hữu cơ khác nhau trong
đất. Ở mỗi dạng phức hợp với các thành phần khác nhau trong đất, mức độ di động và
tính dễ tiêu đối với cây cũng khác nhau. Ngoài ra ranh giới về tính di động và tính dễ tiêu
của một số thành phần P trong đất đôi khi không rõ rệt. Để có thể ly trích, phân biệt được
các thành phần P có mức độ di động và dễ tiêu khác nhau, Hedley đã đề xuất tuần tự các
bước ly trích các thành P vô cơ (Pi) và P hữu cơ (Po) trong đất có độ di động và dễ tiêu
giảm dần như sau:

Trung
Họcresin-Pi
liệu ĐH
Thơhoặc
@ dùng
Tài resin
liệu hấp
họcphụtập
và nghiên
cứu
- H2tâm
O-Pi hay
trích Cần
bằng nước

Pi trong
đất sau đó
trích
rửa Pi khỏi resin bằng acid. Thành phần Pi này được coi là thành phần P hòa tan trong
dung dịch đất (Smeck, 1985) hoặc hấp phụ yếu trên bề mặt các hợp chất kết tinh (Wager et
al, 1986), dễ dàng phóng thích ra dung dịch (Schoenau et al, 1989).
- Pi và Po trích trong bước tiếp theo bằng NaHCO3 0.5M còn gọi là NaHCO3-Pi và
NaHCO3-Po được xếp vào loại P dễ tiêu, nhưng khó tiêu hơn P-H2O hoặc resin-P (Hedley
et a.l, 1982, Wager et a.l, 1986) bị hấp phụ trên bề mặt của keo đất và các tinh thể các hợp
chất trong đất (Schoenau et al., 1989; Tiessen et al., 1984). NaHCO3-Po là thành phần
labile P dễ khoáng hóa để cung cấp Pi dễ tiêu cho cây.
- Pi và Po được trích trong bước tiếp theo bằng NaOH 0.1 M được gọi bằng NaOH-Pi và
NaOH-Po. Hai thành phần Pi và Po này chủ yếu hấp phụ hóa học trên các bề mặt của các
oxide và hyrooxide Al, Fe (Hedley, 1982) tương đối khó tiêu đối với cây.
- Hai dạng Pi và Po tiếp theo là HCl-Pi và HCl-Po được trích bằng HCl 1N: Chủ yếu là Pi
bị kết tủa , Mg, Al, Fe giữ chặt bên trong sesquioxide, hầu như không có khả năng tham
gia vào chu trình chuyễn hóa nên hoàn toàn không tiêu đối với vi sinh vật và cây.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


22

1.3 Phân hữu cơ
* Các loại phân hữu cơ sử dụng trong đề tài
Theo George (2004) phân trùn trong vườn nhà chứa 5-11 lần hàm lượng N, P, K cao hơn
ở lớp đất mặt. Ngoài ra theo Lê Huy Bá (2000) chất thải của trùn khi được soi dưới kính
hiển vi còn thấy rõ các mảnh nhỏ của Ca. Việc phân tích phân trùn đã cho thấy rằng nó
tăng cường enzyme hoạt động và gia tăng số lượng của hệ vi sinh vật đất (Schrader &
Seibel, 2001). Nhiều tác giả như Muscolo et al.,(1993, 1994); Nardi et al., (1994) cũng nhận

định rằng những sinh vật nhỏ giúp sản xuất chất mùn được tìm thấy trong phân trùn,
chính điều này có thể giúp đẩy mạnh tiến trình mùn hóa (Barios và Leville, 1984).
Các chất thải hầm ủ biogas bao gồm cả chất thải rắn và nước thải là sản phẩm của quá
trình lên men yếm khí nhờ vi sinh vật. Đặc điểm của chất thải cặn hầm ủ biogas là giàu
dưỡng chất với lượng chất hữu cơ khá cao và các vi sinh vật có khả năng phân hủy các
chất hữu cơ (Lê Hoàng Việt, 1998). Tuy nhiên trong chất thải cặn hầm ủ biogas vẫn còn
một số vi sinh vật gây bệnh như E.Coli, Samonella, trứng kí sinh trùng…Việc thải các
chất thải này ra môi trường xung quanh sẽ làm ô nhiễm môi trường và làm lan truyền
dịch bệnh. Do đó để tận dụng lại nguồn nguyên liệu giàu dinh dưỡng này, giải pháp làm
phân hữu cơ để tiêu diệt các sinh vật gây bệnh, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, phục vụ
tốt cho nông nghiệp là giải pháp có hiệu quả (Lê Thị Thanh Chi, 2008).
Phân chuồng là thể hỗn hợp của các bài tiết của gia súc cùng với chất độn và thức ăn
thừa. Trong phân chuồng có chứa nhiều loại thức ăn cần thiết cho cây như N, P, K, Bo,
Trung
liệunhững
ĐH chất
Cầndinh
Thơ
@ trong
Tài liệu
tập
Mn,tâm
Mo, Học
Cu…Tuy
dưỡng
phân học
chuồng
câyvà
hútnghiên
chậm hơncứu

phân
khoáng. Nhưng nếu chỉ nhìn trước mắt thì phân khoáng tham gia vào năng suất cây trồng
nhiều hơn, còn phân chuồng thì cung cấp dần dần chất dinh dưỡng cho cây, qua một thời
gian dài tổng số chất dinh dưỡng mà phân chuồng cung cấp cho cây là rất lớn (Lê Văn
khoa, 1996).
Phân bã bùn mía được làm từ các nguyên liệu sau khi đã ép nước mía làm đường của các
nhà máy đường. Lượng rác thải này nếu không dược xử lí thì sẽ gây ra ứ động, hôi thối, ô
nhiễm môi trường xung quanh. Qua phân tích cho thấy trong bã bùn mía có chứa một
lượng các chất dinh dưỡng cần thiết cho cây, chất hữu cơ cải thiện độ phì nhiêu đất. Nếu
sử dụng nguồn nguyên liệu này ủ thành phân hữu cơ thì chẳng những hạn chế ô nhiễm
môi trường mà còn cung cấp sản phẩm tốt phục vụ cho nông nghiệp (Lê Thị Thanh Chi,
2008).
* Tình hình sử dụng phân hữu cơ
Phân hữu cơ là loại phân bón được con người sử dụng đầu tiên, từ gần 3000 năm trước
(tại Trung Quốc) và đã được sử dụng phổ biến ở nhiều nước. Hiện nay phân hữu cơ vẫn
còn đang được sử dụng như nguồn phân chính ở khu vực các nước chậm phát triển. Còn
ở các nước phát triển, dù đã có thời gian ít coi trọng việc sử dụng phân hữu cơ nhưng
nay đã quan tâm trở lại việc dùng phân hữu cơ. Trong những năm 1950-1975, ở các nước
Tây Âu có những lúc xem nhẹ việc sử dụng phân hữu cơ trong trồng trọt do chúng có
hàm lượng dinh dưỡng thấp, tốn công chế biến, vận chuyển và bón phân trong khi đó

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


23

phân hóa học lại rẻ. Nhưng từ năm 1973, do cuộc khủng hoảng dầu lửa làm giá phân hóa
học tăng cao và cũng do thấy được hậu quả xấu của việc dùng toàn phân hóa học làm suy
thoái cấu trúc đất, ảnh hưởng xấu đến môi trường và chất lượng sản phẩm mà chính tại
các nước này cũng đã quan tâm nhiều hơn đến sử dụng phân hữu cơ (Phạm Tiến Hoàng,

2003).
Ở Việt Nam, trước 1975 thì nền nông nghiệp là nông nghiệp hữu cơ, nông dân có tập
quán dùng phân chuồng để bón cho cây trồng. Về sau việc dùng phân hóa học ngày càng
tăng do trong nước đã sản xuất được phân hóa học và nhập phân hóa học từ nước ngoài
về càng nhiều. Tuy nhiên cho đến nay lượng phân chuồng bón cho cây trồng ở miền Bắc
cũng chiếm 70-80% tổng số phân bón hàng năm. Theo thống kê của các tỉnh miền Bắc,
hằng năm nông dân sử dụng 18-25 triệu tấn phân chuồng, quy ra đạm tiêu chuẩn bằng
300-375 nghìn tấn. Như vậy cho đến nay phân hữu cơ vẫn giữ vị trí quan trọng trong sản
xuất nông nghiệp để đạt năng suất cao.
* Vai trò của phân hữu cơ
Phân hữu cơ là loại phân được sản xuất từ các vật liệu hữu cơ như: phân chuồng, phân
rác, các dư thừa thực vật, phân xanh…sau khi được vùi vào đất có khả năng cung cấp
dinh dưỡng cho cây và quan trọng hơn có tác dụng cải tạo đất tốt. Ngày nay tuy công
nghệ sản xuất phân bón hóa học phát triển mạnh, nhưng phân hữu cơ vẫn là nguồn phân
quan trọng, nó không những làm tăng năng suất cây trồng mà cải tạo và nâng cao độ phì
nhiêu của đất.

Trung
tâm
Học
liệu
ĐHphân
Cần
Thơ
@vớiTài
họclà tập
cứu
Theo
Lê Văn
Khoa

(1996),
hữu
cơ đối
thựcliệu
vật còn
nguồnvà
COnghiên
2. Dưới tác động

của vi sinh vật, những phân này được phân hủy trong đất và thải ra rất nhiều CO2, khí
CO2 không chỉ bão hòa không khí đất mà cả tầng trên mặt đất của khí quyển, cho nên còn
làm tốt cả việc dinh dưỡng của thực vật.
* Phân hữu cơ ảnh hưởng đến sự phát triển cây trồng
Theo Nguyễn Ngọc Hà (2000), bón hoàn toàn phân hữu cơ rơm rạ sẽ làm tăng năng suất
lúa 16% so với hoàn toàn không bón phân. Theo Bùi Đình Dinh (1984), để đảm bảo năng
suất ổn định thì phân hữu cơ chiếm 25% trong tổng số dinh dưỡng cung cấp cho cây.
Inoko (1984) tiến hành thí nghiệm dài hạn bón phân hữu cơ cho lúa tại Nhật Bản. Ông ghi

nhận rằng phân hữu cơ là nguồn cung cấp dinh dưỡng có hiệu quả cho lúa khi đất không
được bón phân, hoặc có bón phân khoáng với liều lượng thấp. Năng suất lúa gia tăng nhẹ
khi bón phân khoáng kết hợp với phân hữu cơ ở liều lượng thích hợp, gia tăng liều lượng
phân khoáng, hiệu lực phân hữu cơ sẽ giảm.
* Phân hữu cơ ảnh hưởng đến tiến trình vật lý đất
Các kết quả nghiên cứu của Monnier cho thấy việc pha trộn phân hữu cơ vào đất là tăng
ổn định kết cấu đất. Tác dụng ổn định phụ thuộc vào bản chất chất hữu cơ và mức độ
mùn hóa. Mùn làm tăng khả năng kết dính các hạt đất để tạo thành đoàn lạp và làm khả
năng thấm ướt khiến cho kết cấu được bền hơn trong nước. Chất mùn được hình thành
làm cho đất có màu thẩm hơn nên khả năng giữ nhiệt của đất tốt hơn trong mùa đông.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

24

Hiệu quả của chất hữu cơ lên lên tính chất vật lí khác là độ hữu dụng của nước. Nhiều
nghiên cứu cho thấy lượng nước hữu dụng gia tăng cùng với hàm lượng chất hữu cơ
trong đất. Chất hữu cơ ảnh hưởng đến tuần hoàn nước trong đất làm nước ngấm vào đất
được thuận lợi hơn, khả năng giữ nước của đất cao hơn, việc bốc hơi mặt đất ít đi. Nhờ
vậy mà tiết kiệm nước tưới, ngoài ra chất hữu cơ có tác dụng làm đất thông thoáng tránh
sự tạo váng, xói mòn (Ngô Ngọc Hưng et al., 2004).
* Phân hữu cơ ảnh hưởng đến vi sinh vật đất
Phân hữu cơ là môi trường thích hợp cho vi sinh vật đất sống và phát triển. Phân chuồng
có ảnh hưởng đến đời sống vi sinh vật cố định đạm, đất được bón nhiều phân chuồng làm
gia tăng hiệu quả cố định đạm, số lượng vi sinh vật tăng lên làm khả năng khoáng hóa
đạm tăng lên. Bổ sung phân hữu cơ vào đất làm tăng mật số vi sinh vật trong đất, giúp đất
có cấu trúc tốt hơn (Võ Thị Gương et al., 2004). Theo Phạm Tiến Hoàng (1995) bón thêm
vào đất 1% chất hữu cơ thì có thể tạo cho đất có khả năng giữ đạm từ 3-6 mg N 100g-1
đất.
* Phân hữu cơ ảnh hưởng đến tiến trình hóa học và sinh hóa đất
Theo Đỗ Thị Thanh Ren (1999) thì phân hữu cơ là nguồn bổ sung mùn không thể thay thế
cho đất, mà mùn ảnh hưởng toàn diện đến tính chất hóa học đất. Mùn kết hợp với sét tạo
phức hệ hấp thu, điều tiết dinh dưỡng cho cây. Mùn là kho dự trữ thức ăn cho cây vì dưới
tác động của vi sinh vật, mùn sẽ khoáng hóa dần (với tốc độ 1-3% năm) giải phóng N và
các chất dinh dưỡng khác dưới dạng dễ tiêu cho cây. Mùn tăng cường hiệu quả của phân
Trung
tâmdoHọc
liệu
ĐH
Thơ
liệurễ,học

tậpcây
vàcónghiên
cứuăn
khoáng
đó tạo
thuận
lợi Cần
cho việc
hút @
thứcTài
ăn qua
làm cho
thể hút thức
qua dung dịch dinh dưỡng rất loãng. Vì vậy khi được trồng trên đất nhiều mùn, cây hút
nhiều dinh dưỡng hơn từ phân bón. Quá trình phân giải phân hữu cơ tạo ra nguồn CO2
kết hợp với nước để tạo ra H2CO3, có khả năng hòa tan các chất dinh dưỡng khó tan trong
đất. Chất mùn được tạo thành có thể kết hợp với lân tạo thành phức hệ lân - mùn, có tác
dụng giữ lân ở trạng thái cây có thể dùng được mặc dù đất giàu Ca2+, Fe3+. Vì nếu không
có mùn thì P sẽ kết hợp với Ca2+, Fe3+ thành các phosphat hóa trị III khó tiêu đối với cây.
* Phân hữu cơ và độc chất trên đất phèn
Phân hữu cơ khi bón vào đất, sau một thời gian nhất định sẽ tạo thành các hợp chất mùn.
Các acid mùn chứa các gốc như: -COOH, -OH, phenol,…trong môi trường chúng có khả
năng phân ly cho ra H+ khi đó các acid mùn này trở thành các keo mang điện tích âm có
khả năng trao đổi hấp phụ cation. Như vậy làm tăng dung tích hấp thụ của đất có ý nghĩa
về mặt dinh dưỡng cây trồng (Nguyễn Thị Đào, Vũ Hữu Yêm, 2005).
Phân hữu cơ là yếu tố quyết định, chi phối toàn bộ các quá trình xảy ra trong đất. Chất
chữu cơ có vai trò khắc phục các yếu tố độc hại trong đất. Bản thân vấn đề này là chất tạo
phức giữa các acid hữu cơ với các nguyên tố kim loại trong đất tạo thành phức kim loạihữu cơ. Ý nghĩa của nó không chỉ dừng lại ở phần tạo khả năng hấp phụ mà hóa-lý các
cation mà còn tạo điện tích thừa. Cầu nối của các phân tử hữu cơ với Sesquioxit có ý
nghĩa lớn trong hấp phụ hóa học, mức độ liên kết với kim loại (chặt hay không chặt) và

thông qua đó ảnh hưởng lớn đến chế độ dinh dưỡng trong đất. Nhiều nghiên cứu cho

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


25

thấy, các nguyên tố kim loại gây độc trong đất, khi tạo phức với chất hữu cơ sẽ giảm hoặc
mất hẳn độ độc hại của chúng. Hàm lượng liên kết không chặt nói lên mức độ linh động
của oxide kim loại trong đất cao. Khả năng liên kết giữa các nhóm định chức trong chất
hữu cơ với các ion kim loại còn thể hiện mức độ mùn hóa của đất. Đất có mức độ mùn
hóa cao thường có nhiều gốc carboxyl hoặc hydroxyl nên có nhiều cầu nối với kim loại,
do đó khả năng liên kết và giữ chặt được nhiều ion Fe, Al tự do để tạo ra hợp chất hữu cơ
khoáng do đó hạn chế được độ độc hại của Al, Fe (Lê Văn Khoa, 1996).
Mặt khác, độc chất Al trong đất phèn là yếu tố giới hạn năng suất cây trồng, có nhiều
nghiên cứu kết luận rằng chất hữu cơ tạo phức với Al làm giảm nhôm trao đổi và nhôm
hòa tan trong dung dịch đất do đó làm giảm ngộ độc Al (Hangrove & Thomas,1981; Tan &
Binger,1986; Hue & Amien, 1989; Kerven et al.,1989). Cơ chế chủ yếu là giảm hoạt động
của Al3+ trong dung dịch đất qua việc kết tủa Al hòa tan tiếp theo sự gia tăng pH đất và
tạo chelate CHC-Al.
Theo Chiurin và Kononova thì acid humic trong đất tác dụng với các cation hóa trị 3 như
(Al3+, Fe3+) tạo thành các phức khá bền. Acid humic có thể liên kết với keo sét của đất
qua cầu nối Fe, Al tạo thành những hạt liên kết bền vững khó bị phân hủy. Như vậy
không chỉ hạn chế được Al, Fe linh động mà còn làm cho đất có cấu trúc tốt hơn. Trong
dung dịch Al có thể tạo phức với nhiều dạng hữu cơ đặc biệt là tạo phức oxalic, humic và
acid fulvic dựa vào mối liên kết anion trong đó Al đóng vai trò là cầu nối (Draff, 2000) và
lượng acid hữu cơ tiết ra có tương quan đến độc chất Al.
Fe cũng
khả năng
với chất

hữu@
cơTài
trongliệu
đất tạo
thành
chelate cứu
nhưng
Trung
tâmcóHọc
liệu liên
ĐHkếtCần
Thơ
học
tậpcácvàphức
nghiên
các hợp chất này phụ thuộc nhiều vào pH môi trường, lượng chất hữu cơ và hàm lượng
Fe. Khi đất có pH < 4.5 thì hợp chất chelate của CHC-Fe rất ổn định đặc biệt là phức của
Fe3+.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version