TƯƠNG tác GIỮA các THÀNH PHẦN AL HOẠT ĐỘNG và KHOÁNG hóa đạm TRONG đất PHÈN (THIONIC FLUVISOL) TẠICÁC mức vôi (CaCO3 ) KHÁC NHAU và PHÂN hữu cơ bã bùn mía ở TRI tôn AN GIANG

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (658.13 KB, 56 trang )

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

LÊ DUY LINH

TƯƠNG TÁC GIỮA CÁC THÀNH PHẦN AL HOẠT
ĐỘNG & KHOÁNG HÓA ĐẠM TRONG ĐẤT PHÈN
(THIONIC FLUVISOL) TẠI CÁC MỨC VÔI (CaCO3)
KHÁC NHAU VÀ PHÂN HỮU CƠ BÃ BÙN MÍA
Ở TRI TÔN-AN GIANG

Luận văn tốt nghiệp
Ngành: KHOA HỌC ĐẤT

Cần Thơ – 2009
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

MỤC LỤC
Chương

Nội dung

Trang

Danh sách hình
Danh sách bảng
MỞ ĐẦU
1. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1 SỰ PHÂN BỐ ĐẤT PHÈN
1.1.1. Phân bố đất phèn ở Việt Nam

1.1.2. Phân bố đất phèn ở Đồng Bằng Sông Cửu Long
1.1.2.1 Vùng đất phèn Tứ Giác Long Xuyên
1.1.2.2 Vùng đất phèn và ngập lũ Đồng Tháp Mười
1.1.2.3 Vùng hoang phèn và ngập úng phía Tây Sông Hậu và khu vực
trũng giữa Sông Tiền và Sông Hậu
1.1.2.4 Vùng phèn mặn bán đảo Cà Mau – được chia thành hai khu vực
1.2.PHÂN LOẠI ĐẤT PHÈN
1.2.1 Đất phèn tiềm tàng
1.2.2 Nhóm đất phèn hoạt động
1.2.3 Nhóm đất phèn nhiễm mặn
1.3 NGUỒN GỐC HÌNH THÀNH ĐẤT PHÈN
1.3.1 Phèn tiềm tàng
1.3.1.1 Nguồn gốc
1.3.1.2 Cách nhận diện đất phèn tiềm tàng
1.3.2. Đất phèn hoạt động (đất phèn cố định)
1.3.2.1 Nguồn gốc
1.3.2.2 Cách nhận diện đất phèn hoạt động
1.4 SỰ THAY ĐỔI pH
1.5 ĐỘC CHẤT NHÔM TRONG ĐẤT PHÈN
1.5.1 Ảnh hưởng của Al3+ (ngộ độc nhôm)
1.5.2 Cơ chế gây độc của ion Al3+
1.5.3 Khắc phục độc Al3+
1.6 TIẾN TRÌNH KHOÁNG HÓA ĐẠM
1.6.1 Amonium hóa
1.6.2 Nitrat hóa
1.7 CHẤT HỮU CƠ VÀ ĐỘC CHẤT NHÔM TRONG ĐẤT
2.PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1 PHƯƠNG TIỆN

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

3
4
4
4
4
4
4
4
4
5
5
5
6
7
7
8
8
8
9
10
11
11
12
13
13
13
14
16
16

2.1.1 Địa điểm thực hiện
2.1.2 Vật liệu thí nghiệm
2.1.3 Phương pháp xử lý đất cho thí nghiệm
2.1.4 Phương pháp xác định khả năng giữ nước của đất
2.1.5 Phương pháp xác định nhu cầu vôi
2.2 BỐ TRÍ NGHIỆM THỨC
2.3. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
2.3.1 NH 4+ (Amonuim)
2.3.2 Nitrat (NO 3-)
2.3.2.1 Hóa chất
2.3.2.2 Thực hiện
2.3.2.3 Tính toán
2.3.3 Al trao đổi và acid tổng
2.3.3.1 Hóa chất
2.3.3.2 Thực hiện
2.3.3.3 Acid tổng
2.3.3.4 Al trao đổi
2.3.3.5 Tính toán
2.3.4 Phương pháp phân tích Alqr (quick reaction)
2.3.4.1 Hóa chất
2.3.4.2 Thực hiện
2.3.4.3 Cách pha đường chuẩn
2.4 Phương pháp xử lý số liệu
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. pH ĐẤT
3.2. ACID TỔNG
3.3. AL TRAO ĐỔI
3.4. ĐẠM HỮU DỤNG (NH4-N + NO3-N)

3.5 Đạm amonium (NH4+)
3.6. ĐẠM NITRAT
3.7. ALqr (quick reaction)
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
TÀI LIỆU THAM KHẢO

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

16
16
16
16
17
18
19
19
19
19
20
20
20
20
21
21
21
21
21
21
21
22

22
23
23
24
25
27
28
29
29
31
32

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT & QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI
Xác nhận của Cán Bộ Hướng Dẫn về đề tài
“TƯƠNG TÁC GIỮA CÁC THÀNH PHẦN AL HOẠT ĐỘNG VÀ KHOÁNG
HOÁ ĐẠMTRONG ĐẤT PHÈN (Thionic Fluvisol) TẠI CÁC MỨC BÓN VÔI
(CaCO3) KHÁC NHAU VÀ PHÂN HỮU CƠ BÃ BÙN MIÁ
Ở TRI TÔN-AN GIANG”
Sinh viên thực hiện: Lê Duy Linh (MSSV: 3053142). Lớp Khoa Học Đất Khóa 31
thuộc Bộ Môn Khoa Học Đất & QLĐĐ - Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng
Dụng - Trường Đại Học Cần Thơ.
Ý kiến của Cán Bộ Hướng Dẫn: .................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
C ần thơ, ngày….. tháng ….. năm 2009
Cán B ộ Hướng Dẫn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT & QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI
Xác nhận của Bộ môn Khoa Học Đất & QLĐĐ về đề tài

“TƯƠNG TÁC GIỮA CÁC THÀNH PHẦN AL HOẠT ĐỘNG VÀ KHOÁNG
HOÁ ĐẠMTRONG ĐẤT PHÈN (Thionic Fluvisol) TẠI CÁC MỨC BÓN VÔI
(CaCO3) KHÁC NHAU VÀ PHÂN HỮU CƠ BÃ BÙN MIÁ
Ở TRI TÔN-AN GIANG”
Sinh viên thực hiện: Lê Duy Linh (MSSV: 3053142). Lớp Khoa Học Đất Khóa 31
thuộc Bộ Môn Khoa Học Đất & QLĐĐ - Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng
Dụng - Trường Đại Học Cần Thơ.
Xác nhận của Bộ Môn:................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
Đánh giá: .....................................................................................................................

.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
Cần thơ, ngày….. tháng….. năm 2009
Trưởng Bộ Môn

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

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

Hội đồng chấm báo cáo Luận Văn Tốt Nghiệp chứng nhận chấp thuận báo cáo
Đề tài
“TƯƠNG TÁC GIỮA CÁC THÀNH PHẦN AL HOẠT ĐỘNG VÀ KHOÁNG
HOÁ ĐẠMTRONG ĐẤT PHÈN (Thionic Fluvisol) TẠI CÁC MỨC BÓN VÔI
(CaCO3) KHÁC NHAU VÀ PHÂN HỮU CƠ BÃ BÙN MIÁ
Ở TRI TÔN-AN GIANG”
Sinh viên thực hiện: Lê Duy Linh (MSSV: 3053142). Lớp Khoa Học Đất Khóa 31
thuộc Bộ Môn Khoa Học Đất & QLĐĐ - Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng
Dụng - Trường Đại Học Cần Thơ.
Bài báo cáo đã được hội đồng đánh giá mức : ...........................................................
.....................................................................................................................................
Ý kiến của hội đồng : ..................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................

thầy cô trong Bộ môn Khoa học Đất và Quản lý Đất đai đã tạo mọi điều kiện
thuận lợi cho em hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp.
- PGS.Ts Võ Thị Gương và Ts.Châu Minh Khôi, người đã tận tình hướng dẫn,
gợi ý và cho những nhận xét hết sức bổ ích trong việc nghiên cứu và hoàn
thành luận văn này.
Xin chân thành cám ơn
- Các anh chị và các bạn sinh viên lớp Khoa học Đất trong quá trình cùng thực
hiện luận văn trong phòng thí nghiệm đã giúp đỡ thực hiện các thí nghiệm
trong phòng thí nghiệm.
- Ks. Phạm Nguyễn Minh Trung là người trực tiếp hướng dẫn trong suốt quá
trình thực hiện đề tài trong phòng thí nghiệm và đã giúp phân tích số liệu.
Xin trân trọng ghi nhận những chân tình sự giúp đỡ của bạn bè, của các cán bộ
phòng phân tích đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành tốt đề tài mà tôi không
liệt kê trong trang cảm tạ này.
-

TIỂU SỬ CÁ NHÂN
Họ và tên : Lê Duy Linh.
Ngày sinh : 12 tháng 03 năm 1986.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

Nơi sinh : Thị Xã Sađec, Tỉnh Đồng Tháp.
Sinh viên lớp : Khoa Học Đất Khóa 31.
MSSV : 3053142.
Quê quán : Khóm 4, Phường I, Thị xã Sađec, Tỉnh Đồng Tháp.
Họ tên cha: Lê Quang Lai.
Họ tên mẹ: Ngô Bích Dung.
Tốt nghiệp trường THPT Thị xã Sađec, Tỉnh Đồng Tháp năm 2004.

Trúng tuyển vào Trường Đại Học Cần Thơ năm 2005, Ngành Khoa Học Đất, Thuộc
Khoa Nông Nghiệp Và Sinh Học Ứng Dụng, Khóa 31, thời gian học 04 năm (2005
– 2009), tốt nghiệp kỹ sư ngành Khoa Học Đất năm 2009.

Lê Duy Linh. 2009. Tương tác giữa các thành phần Al hoạt động và khoáng hóa
đạm trong đất phèn (Thionic Fluvisol) tại các mức bón vôi (CaCO 3) khác nhau và
phân hữu cơ bã bùn mía tại Tri Tôn-An Giang. Luân văn tốt nghiệp kỹ sư Khoa học
đất. Khoa Nông Nghiệp. Trường Đại học Cần Thơ.

TÓM LƯỢC
Nhằm mở rộng diện tích đất canh tác, cải thiện đất phèn phục vụ cho sản xuất
nông nghiệp đề tài “Tương tác giữa các thành phần Al hoạt động và khoáng hóa
đạm trong đất phèn (Thionic Fluvisol) tại các mức bón vôi (CaCO 3) khác nhau và
phân hữu cơ bã bùn mía ở Tri Tôn_An Giang” được thực hiện ở Lương An Trà_Tri
Tôn An Giang. Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hòan tòan ngẫu nhiên lấy mẫu đất
suốt thời gian ủ là (28 ngày). Đất được lấy một cách ngẫu nhiên trên đất ruộng tại

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

Lương An Trà. Trong quá trình thí nghiệm đất được tạo ẩm độ tương ứng với 60%
khả năng giữ nước của đất và ủ ở nhiệt độ 28oC – 30oC Đề tài được bố trí gồm 6
nghiệm thức với 3 lần lặp lại, bao gồm: 20g đất, 1.25g compost + 20g đất, 80 mg
CaCO3 + 20 g đất, 80 mg CaCO3 + 1.25g compost + 20 g đất, 202.5 mg CaCO 3 +
20g đất, 202.5 mg CaCO 3 + 1.25g compost + 20 g đất.. Suốt giai đoạn ủ là 28 ngày,
lấy mẫu phân tích vào các ngày 0, 3, 7, 14, 21, 28. Tại thời điểm lấy mẫu phân tích
các chi tiêu : NH 4+, NO3-, Al3+, Alqr (Al quick reaction), pH.
Kết quả đạt được cho thấy rằng vôi và phân hữu cơ đều có thể làm giảm độ chua
của đất, giảm độc chất của Al, tăng khả năng khoáng hoá đạm cho đất. Nhưng nếu
chỉ sử dụng vôi hoăc phân hữu cơ thì hiệu quả sẽ bị hạn chế. Vì thế phải kết hợp cả

vôi và phân hữu cơ với liều lượng thích hợp để phát huy tốt nhất hiệu quả trong việc
giảm độc chất Al, tăng khả năng khoáng hoá đạm trong đất trong đất phèn. Trong 6
nghiệm thức trên thì nghệm thức 4 (20g đất+ 1.25g compost + 80mg CaCO 3) cho
thấy hiệu quả khá tốt. Từ đây ta có thể khuyến cáo cho người nông dân sử dụng đất
phèn tại Lương An Trà_Tri Tôn hợp lý hơn.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

MỞ ĐẦU
Đồng bằng Sông Cửu Long ( ĐBSCL) được biết là một trong hai đồng bằng
sản xuất lúa gạo với 50 % sản lượng lương thực toàn quốc và 80 % lượng gạo xuất
khẩu cả nước. Với diện tích tự nhiện khoảng 4 triệu ha trong đó đất phèn và đất
phèn nhiễm mặn chiếm diện tích khoảng 1.6 triệu ha, tương ứng với 41% tổng diện
tích tự nhiên của toàn đồng bằng. Trong đó khoảng 886.000 hecta đất thuần phèn và
658.000 hecta đất phèn mặn (Dương Văn Viện, 2008). Trong môi trường đất có giá
trị pH < 3.5 phần lớn các ion Fe3+ và Al3+ trong hợp chất hydroxyd Fe và Al đều bị
hòa tan và dễ dàng gây độc cho cây trồng lẫn nguồn thủy hải sản. Một khi giá trị pH
được nâng lên khoảng bằng 4 thì sắt (Fe) bị cố định và độc chất quan trọng nhất
trong môi trường nầy chủ yếu là do nhôm (Al) bị hòa tan. Có lẽ vì thế mà người
nông dân lo ngại phèn lạnh (do Al) hơn là phèn nóng (do Fe) vì sử dụng nước và
vôi để rửa phèn và nâng pH vượt qua khỏi giá trị 5 trong đất phèn hoạt động nặng là
công việc không dễ dàng trong một khoảng thời gian ngắn (http:/vi.wikipedia.org).
Vì thế đề tài “Tương tác giữa các thành phần Al hoạt động và khoáng hóa đạm
trong đất phèn (Thionic Fluvisol) tại các mức bón vôi (CaCO 3) khác nhau và phân
hữu cơ bã bùn mía ở Tri Tôn An Giang” được thực nhằm mục đích:
• Đánh giá ảnh hưởng của các liều lượng bón CaCO 3 và phân hữu cơ bã
bùn mía đến các thành phần Al hoạt động trong đất.
• Đánh giá mối tương quan giữa hàm lượng của các thành phần Al hoạt
động đến tốc độ khoáng hóa đạm của đất.

Các kết quả tìm được giúp khuyến cáo người dân sử dụng đất phèn cho nông
nghiệp và các mục đích khác một cách có hiệu quả.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

CHƯƠNG 1
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1 SỰ PHÂN BỐ ĐẤT PHÈN
1.1.1 Phân bố đất phèn ở Việt Nam
Diện tích đất phèn Việt Nam khoảng 1.863.128 ha hầu hết tập trung ở các
tỉnh phía Nam, đặc biệt tập trung ở các tỉnh thuộc Đồng Bằng Sông Cửu Long,
nhiều nhất là ở bán đảo Cà Mau, Đồng Tháp Mười, Tứ Giác Long Xuyên, Cần Thơ
(Lê Huy Bá,1982)
1.1.2 Phân bố đất phèn ở Đồng Bằng Sông Cửu Long
Diện tích tự nhiên của Đồng Bằng Sông Cửu Long chiếm trên 3.9 triệu hecta
(Tổng cục Thống Kê, 2002). Trong đó có khoảng 1.6 triệu ha đất phèn tiềm tàng và
hoạt động (Soil Survey Report, 2002). Đất phèn Đồng Bằng Sông Cửu Long phát
sinh ra chủ yếu từ nguồn gốc đầm lầy, sông và biển tạo ra trên nền trầm tích động
lụt và đầm mặn cổ. Các trầm tích liên quan đến đất phèn điều gắn với đầm lầy sông
hay biển. Khi các trầm tích đầm lầy biển nông có rừng ngập mặn phát triển cực
thịnh là điều kiện tích lũy lưu huỳnh trong mẫu đất, là yếu tố quyết định sự hình
thành đất phèn hiện nay. Do đó, việc phân bố các vùng phèn hiện nay ở Đồng Bằng
Sông Cửu Long rất phù hợp với sự hình thành trầm tích lầy hoặc hổn hợp các trầm
tích đầm lầy sông biển (Trần An Phong et al,1986).
Đất phèn ở Đồng Bằng Sông Cửu Long có bốn vùng chính (Trần An Phong
et al,1986) bao gồm:
1.1.2.1 Vùng đất phèn Tứ Giác Long Xuyên
Diện tích 504.000 ha chiếm 44% toàn vùng, tập trung chủ yếu ở phía bắc
kinh Cái Sắn thuộc huyện Hà Tiên, Hòn Đất tỉnh Kiên Giang và Thoại Sơn, Tịnh

Biên, Tri Tôn thuộc tỉnh An Giang. Đây là vùng đất phèn trũng thấp, giàu chất hữu
cơ, nhiều nơi có than bùn, ngập lũ sâu vào mùa mưa và thời gian rút nước chậm.
1.1.2.2 Vùng đất phèn và ngập lũ Đồng Tháp Mười
Với diện tích 576.000 ha đây là vùng đất phèn nặng, trũng úng và ngập lũ
sâu trong mùa mưa, mùa khô thiếu nước ngọt, là vùng đất phèn lớn nhất ở Đồng
Bằng Sông Cửu Long.
1.1.2.3 Vùng hoang phèn và ngập úng phía Tây Sông Hậu và khu vực trũng giữa
Sông Tiền và Sông Hậu
Đây là vùng đất phèn rãi rác, ít tập trung, phân bố ở Thốt Nốt, Ô Môn, Long
Mỹ và Tân Hiệp. Vùng đất phèn này hầu hết đã phát triển, bị ngập úng trong mùa
mưa, khó thoát nước.
1.1.2.4 Vùng phèn mặn bán đảo Cà Mau – được chia thành hai khu vực
Khu vực phèn và nhiễm phèn từng thời kỳ, phân bố chủ yếu chủ yếu ở ven U
Minh Thượng và U Minh Hạ, một số khác phân bố rãi rác ở Hồng Dân, Phước

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

Long_Giá Rai và Thạnh Trị. Đây là dạng đất phèn đã phát triển, hàm lượng chất
hữu cơ cao hình thành từ dạng lục địa_đầm lầy cổ.
Khu vực phèn tiềm tàng bị mặn thường xuyên là vùng đất phèn nằm phía
Nam Thành Phố Cà Mau, Ngọc Hiển và Đầm Dơi. Địa hình tương đối cao, dễ thoát
nước nhưng xa nguồn nước ngọt, hàm lượng chất hữu cơ thấp.
1.2.PHÂN LOẠI ĐẤT PHÈN
1.2.1 Đất phèn tiềm tàng
Đất phèn tiềm tàng nông chiếm khoảng 1.6% (62.619 ha) so với tổng diện
tích Đồng Bằng Sông Cửu Long, phân bố chủ yếu ở vùng trũng như: Vị Thanh,
Long Mỹ (Hậu Giang), Long Hồ (Vĩnh Long) và vùng trũng Đồng tháp Mưới. Đây
là nhóm đất phát triển trên trầm tích phù sa sông_biển hỗn hợp ở các khu vực bùn
thấp.

Đất phèn tiềm tàng trung bình và nhẹ chiếm diện tích khoảng 5%
(187.468ha) so với Đồng Bằng Sông Cửu Long. Phân bố chủ yếu ở Mộc Hóa, Đức
Hòa (Long An), Phụng Hiệp (Hậu Giang), Tri Tôn (An Giang), Ngọc Hiển (Cà
Mau). Nhóm đất này có tầng mặt thường tích lũy màu đen, chứa vật liệu sinh phèn
màu xanh, có thể tiềm thấy đất phèn tiềm tàng trung bình ở độ sâu 50 – 100cm và
100 – 150 cm cho đất phèn nhẹ (Nguyễn Thế Hùng, 2002).
1.2.2 Nhóm đất phèn hoạt động
Đất phèn hoạt động nặng chiếm khoảng 5% ( 188.951 ha) so với tổng diện
tích Đồng Bằng Sông Cửu Long, phân bố chủ yếu ở Hà Tiên, Hòn Đất (Kiên
Giang), Vị Thanh, Long Mỹ, Phụng Hiệp (Hậu Giang), Mỹ Tú (Sóc Trăng), Long
Hồ, Vũng Liêm (Vĩnh Long), vùng trũng Đồng Tháp Mười, Đức Hòa, Bến Lức
(Long An). Đất phèn hoạt động trung bình và nhẹ chiếm khoảng 15% (588.862 ha)
với tổng diện tích Đồng Bằng Sông Cửu Long. Đặc tính hình thù phẫu diện giống
như đất phèn hoạt động nặng nhưng mức độ phát triển cao hơn và thường xuất hiện
ở độ sâu 50cm – 100cm đối với phèn trung bình và 100cm – 150cm đối với phèn
nhẹ (Nguyễn Thế Hùng, 2002).
1.2.3 Nhóm đất phèn nhiễm mặn
Đất phèn tiềm tàng trung bình và nhẹ nhiễm mặn tạm thời chiếm khoảng
1.05% (41.478 ha) so với diện tích Đồng Bằng Sông Cửu Long, phân bố ở một số
vùng ở Kiên Giang, Cà Mau, Bến Tre.
Đất phèn nhiễm mặn tạm thời chiếm khoảng 9% (351.389 ha) phân bố chủ
yếu ở một số vùng trũng ven biển khu vực Tứ Giác Long Xuyên, Hà Tiên, Bán Đảo
Cà Mau, Cầu Ngang (Trà Vinh) và Bình Đại, Ba Tri (Bến Tre) (Nguyễn Thế Hùng,
2002).

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

1.3 NGUỒN GỐC HÌNH THÀNH ĐẤT PHÈN
Đất phèn thường hiện diện ở các vùng rừng sát ven biển, được hình thành và

phát triển ở các đầm lầy nội địa, lòng sông cổ và bùn lầy thuộc phức hệ đồng lục hồ
thấp, thường có mức độ bồi tụ phù sa thấp đến trung bình hoặc hơi cao.
Van Breemen và Pons (1987) cho rằng ở đất có chứa nhiều sulphide (H 2S)
nhất là pyrite mà không có chứa các chất có thể trung hòa độ chua thì được xem là
đất phèn tiềm tàng. Trong điều kiện yếm khí H2S được tích lũy khi gặp Fe sẽ
chuyển sang dạng FeS2, khi đất này chuyển sang trạng thái thoáng khí, FeS2 sẽ
chuyển thành sulfate sắt và acid sulphuric.
Vũ Hữu Yêm (2001) khi nghiên cứu về đất chua mặn ở miền Bắc Việt Nam
đã cho biết là Sulfate trong đất phèn có nguồn gốc từ sulfura trong thủy triều nước
lợ. Còn Al, Fe được các keo phóng thích và sự rửa trôi của dòng chảy đến các vùng
nước lợ, cùng với sulfura tạo thành phèn. Theo Moorman et al (1961), cho rằng sự
hình thành phèn ngoài điều kiện ở những vùng nước lợ, có thủy triều xâm nhập còn
có sự tham gia của vi sinh vật qua các giai đoạn sau:
Trong điều kiện thiếu oxy, các ion SO 42- bị khử và vi sinh vật góp mặt là
Thiobacilus (Desulfovibrio hay Desulfurican) vì trong quá trình sử dụng chất hữu
cơ để lấy năng lượng cho cơ thể nó sẽ biến đổi sulfate thành sulfite (H 2S). H2S phản
ứng với Fe trong đất tạo thành khoáng pyrite. Trong giai đoạn này cũng cần có sự
đóng góp của vi sinh vật có khả năng khử sulfate trong điều kiện thoáng khí. Pyrite
là yếu tố đầu tiên để thành lập đất phèn (Breemen et al,1982) theo phương trình
phản ứng.
Fe2O3 + 4SO42- + 8H2O + 1/2O2
2FeS 2 + 8HCO3- + 4H2O.
Theo tác giả thì khoáng Pyrite chiếm 2 – 10% trong đất khi đất phèn được
hình thành, trong lúc này nếu môi trường có đủ CaCO3 thì sẽ không sinh phèn, vì
CaCO3 đã trung hòa được với H2SO4, sinh ra trong phản ứng tạo pyrite.
2H2SO4 + 2CaCO3
2CaSO 4 + H2O + 2CO2
Tiếp theo các ion Na, Mg có sẵn trong môi trường nước lợ sẽ thay thế các
2+
ion Ca làm cho đất không phèn nữa.

Trong điều kiện đủ oxy, Pyrite sẽ bị oxy hóa thành FeSO4 và H2SO4 phản
ứng xảy ra trong điều kiện ẩm:
FeS2 + H2
FeSO 4 + H2SO4.
Trong phản ứng này có sự tham gia của vi khuẩn Thiobacilluus Ferroxians
qua phương trình phản ứng:
2FeSO4 + O + H2SO4
Fe 2(SO4)3 + H2O
Khi đầy đủ oxy và vi sinh vật (Thiobacillus Ferroxians và Thiobacillus
Thiooxidans) thì các sản phẩm oxy hóa Pyrite được hình thành liên tục và H2SO4
(sulfuric acide) được tạo ra có khả năng làm giảm pH và hòa tan các độc chất có sẵn
trong đất ở dạng cố định (Al2(SO4)3 hay Fe2(SO4)3 ) và các phản ứng tiếp sau:

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

Fe2(SO4)3 + FeS 2
3FeSO4 + 2S
2S + 6Fe2(SO4)3 + 8H2O
2H + + SO42Vi khuẩn Thiobacillus Thiooxidans tiếp tục thực hiện phản ứng:
S + 3O + H 2O
2H + + SO42Theo Pons và Breemen (1977) ở hội nghị “đất và lúa”, trong bài Acid sulfate
soil and rice tại Viện IRRI, cho biết sâu thêm về nguồn gốc đất phèn trên quan điểm
Moorman, theo tác giả đất phèn được chia làm hai loại: phèn tiềm tàng (Potentiali
acid sulfate soils) và phèn hoạt động (Active acid sulfate soils).
1.3.1 Phèn tiềm tàng
Đất phèn tiềm tàng được hình thành do sự có mặt của tầng sinh phèn, là tầng
tích lũy vật liệu sinh phèn (Pyrite). Hàm lượng pyrite trong đất phèn có thể cao đến
10%. Các tính chất của tầng sét và tầng hữu cơ ngập nước thường ở trạng thái yếm
khí, chứa SO42- trên 1.7%, khi oxy–hóa pH xuống thấp hơn 3.5 sự chênh lệch pH

giữa trạng thái oxy hóa với trạng thái khử đạt trên hai đơn vị
1.3.1.1 Nguồn gốc
Theo Võ Tòng Xuân (1984) đất phèn tiềm tàng là loại đất trẻ về sự hình
thành đất phèn gắn liền với việc tạo ra khoáng pyrite trong đất. Pyrite (FeS2 ) là hợp
chất tạo bởi sắt và lưu huỳnh để tạo thành FeSO4 cần có đủ các điều kiện sau là :
nguồn cung cấp Fe2O3 do trầm tích biển, nguồn cung cấp SO 42- do nước biển và môi
trường yếm khí. Sự khử sulfate xảy ra chỉ dưới những điều kiện khử mạnh liệt mà
nó chỉ được cung cấp bởi trầm tích trầm thủy giàu chất hữu cơ. Sự phân hủy các
chất hữu cơ bởi những vi sinh vật kỵ khí và yếm khí sinh ra trong môi trưởng khử,
sự oxy hóa gián đoạn hoặc cục bộ cũng xảy ra cần thiết để sinh ra nguyên tố sulfur
trên những ion polysulfites (Pons et al,1982).
Nguồn cung cấp chất hữu cơ (CH2O) do sự phân hủy thân, rễ, lá thực vật. Sự
oxy hóa chất hữu cơ cung cấp cho sự đòi hỏi năng lượng của vi sinh vật khử sulfate.
Những ion sulfate như ở electron cung cấp cho vi sinh vật hô hấp và do đó sulfate bị
giảm thành sulfide. Phải có vi khuẩn có khả năng khử sulfate trong điều kiện yếm
khí xảy ra liên tục, các ion Fe2+, Fe3+ khi tác dụng qua lại với sulfur, sulfide điều có
sự tham gia của vi sinh vật.
Thủy triều lên xuống cuốn trôi HCO3- sẽ làm pH giảm thấp thích hợp cho sự
hình thành FeS 2 và khi thủy triều xuống cũng là điều kiện cung cấp một lượng nhỏ
oxy để oxy hóa sulfide tạo thành disulfur hoặc sulfate. Ngoài ra, mực thủy triều còn
ảnh hưởng đến sự tích tụ pyrite. Đồng thời, chính việc thủy triều lên xuống cũng tạo
điều kiện cho oxy xâm nhập vào đất. Thời gian để tích tụ 1% pyrite thì cần phải 50
– 100 năm. Đất phèn tiềm tàng luôn ở trạng thái ẩm ướt, khi đất khô bị oxy hóa
không còn dạng FeS2 thì gọi là đất phèn cố định.
Phương trình tổng quát sự hình thành đất phèn tiềm tàng như sau:
Fe2O3 + 4SO42- + 8H2O + 1/2O2
2FeS 2 + 8HCO3- + 4H2O

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

Ở Đồng Bằng Sông Cửu Long hàm lượng Fe trong các loại đất đều cao, do
đó đất phèn hình thành trong môi trường đầm lầy rừng sát có biến động của thủy
triều, có nguồn sulfate dồi dào từ biển và từ xác bã rừng sát. Không những vậy nơi
đây còn có khả năng hình thành một lượng lớn pyrite.
1.3.1.2 Cách nhận diện đất phèn tiềm tàng
Ta có thể nhận diện đất phèn tiềm tàng bằng cách quan sát phẩu diện đất.
Nhìn trên phẩu diện chỉ thấy một màu xám xanh hoặc đen, rất mềm nhão từ mặt đất
đến 50cm hoặc sâu hơn. Nhiều vùng đất phèn tiềm tàng lại phù hợp chất hữu cơ
hoặc than bùn có bề dày biến đổi nằm trên lớp đất nhão màu xám xanh. Lớp đất
xám xanh có mùi tanh hôi của lưu huỳnh. Tuy nhiên, cách nhận biết chính xác hơn
vẫn là dùng H 2O2 nhỏ trực tiếp vào đất, đất xủi bọt mạnh, sau đó nhận thấy pH hạ
rất thấp, so với pH ban đầu. Có thể pH từ 5.5 đến 6.0 hạ xuống còn 1.5 đến 3.0. Đó
đúng là tầng chứa pyrite (Võ Tòng Xuân, 1984).
1.3.2. Đất phèn hoạt động (đất phèn cố định)
Đất phèn hoạt động có ở các nơi nhưng vật liệu trầm tích lại nằm ở trạng thái
khử hoàn toàn, còn đất phèn hoạt động xuất hiện sau khi các vật liệu cổ bị ngập úng
và bị khử tiêu nước trở nên thoáng khí, sự oxy hóa làm phát sinh hiện tượng phèn
hóa cùng với các độc chất Al3+, Fe2+, Mn2+ hoạt động, nghèo vi sinh vật, các chất vi
lượng thấp, dinh dưỡng thấp.
Được hình thành do có tầng phèn, là dạng tầng B xuất hiện trong quá trình
thoát thủy làm hạ mực thủy cấp làm cho đất phèn tiềm tàng bị oxy hóa. Tầng phèn,
tầng Jarosite hay tầng sulfiric là tầng chỉ thị cho đất phèn hoạt động. Tính chất nhận
biết của tầng này là sự xuất hiện của khoáng Jarosite dưới dạng đốm, vệt màu vàng
rơm (màu 2,5Y 8/6 – 8/8), có pH nhỏ hơn 3.5 và dày ít nhất 25cm. Nếu là tầng có
nhiều hữu cơ thì có trên 0,5% sulfate dù có sự hiện diện của đốm Jarosite hay
không (Trần Kim Tính, 2002).
1.3.2.1 Nguồn gốc
Đất phèn hoạt động được hình thành từ đất phèn tiềm tàng. Nếu đất phèn
tiềm tàng được đắp bờ bao ngăn thủy triều lên xuống làm cho đất khô thì oxy sẽ có

đủ thời gian để oxy hóa các chất sinh phèn, hình thành đất phèn cố định. Đồng thời
nếu đào kênh sâu để dẫn nước và thoát nước ở các vùng phèn mà không xây dựng
các công trình điều tiết nước, làm cho đất khô hoàn toàn thì các chất pyrite tiếp tục
bị oxy hóa làm đất ngày càng phèn thêm. Chất pyrite bị oxy hóa sẽ sinh ra acid
sulfuric và một số chất phèn với nồng độ cao rất độc cho cây trồng như sulfate sắt,
sulfate nhôm, jarosite…chất sắt thường kết tủa dọc bờ kênh thành những váng màu
vàng cam (nhân dân còn gọi là phèn nóng). Chất nhôm làm cho nước trong xanh,
chua chát (nhân dân còn gọi là phèn lạnh).
Thường trong những vùng đất phèn đã phát triển, vì mực nước rút từ từ nên
Jarosite ở xa pyrite, nhưng ở trên đất phèn trẻ, nếu hạ mực nước nhanh thì pyrite sẽ

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

bị oxy hóa để trở thành jarosite ngay trong vùng pyrite. Vì vậy, trong phẫu diện đất
phèn trẻ chúng ta nhìn thấy các điểm vàng tươi của jarosite nằm trong tầng pyrite,
còn trên đất phèn phát triển thì đốm jarosite nằm xen với đốm vàng cam, vàng nâu
xa nơi xuất hiện pyrite. Tốc độ oxy hóa pyrite có thể rất nhanh nhưng tùy thuộc vào
sự hiện diện của oxy tự do. Nếu oxy tự do nhiều sẽ oxy hóa nhanh pyrite để tạo
phèn (Võ Tòng Xuân,1984).
Vào mùa khô thì mực nước rút khỏi tầng chứa pyrite trong vài tuần lễ, pyrite
sẽ bị oxy hóa. Trong quá trình oxy hóa sẽ cho ra nhiều sản phẩm acid và khi tất cả
sắt bị oxy hóa và thủy phân thành oxide sắt thì độ chua cao nhất. Tuy nhiên các
phản ứng này không xảy ra hoàn toàn khi thiếu các bazơ, thường là CaCO3, để trung
hòa các acid thì các sulfate sắt được thành lập, trong đó phần lớn là jarosite.
Jarosite có công thức chung là AB2(SO4)3(OH)6, trong đó: A có thể là K, Na, NH4.
Còn B có thể là Al hoặc Fe.
Jarosite có công thức là KFe2(SO4)3(OH)6 là phức chất màu vàng rơm,
không tan trong nước nhưng tan trong acid hydroclorid (HCl), thường được tạo
thành theo các ống rễ, có thể xuất hiện thành vệt, thành đốm màu vàng hoặc đỏ nâu

và có lúc thì chúng kết dính với nhau bằng FeS2, FeSO4 và Fe2O3. Ở pH = 3 (trong
điều kiện phòng phân tích) Jarosite thường không ổn định mà bị thủy phân do ion
SO42- và K+. Còn ở điều kiện ngoài đồng thì sự thủy phân xảy ra khi pH nhỏ hơn 3.
Quá trình oxy hóa xảy ra, do sulfite sắt (FeS2) bị oxy hóa thành sulfate sắt.
FeS2 + 7/2O2 + H2O
Fe2+ + 2SO42- + 2H+
Quá trình oxy hóa lại tiếp tục cho ra các đốm jarosite có màu vàng rơm.
Fe2+ + SO42- + 1/2O2 + 3/2H2O + 1/3K+ 1/3KFe2(SO4)3(OH)3 + H+
+1/3SO42Xen lẫn với các đốm hydroxid sắt (Fe(OH)3) có màu vàng nâu.
Fe2+ + SO42- + 1/4O2 + 3/2K2O
Fe(OH) 3 + 2H + + SO42Trong trường hợp phẫu diện có hàm lượng hữu cơ cao tùy điều kiện oxy hóa
mạnh nhưng người ta vẫn không tiềm thấy những đóm vàng rơm (Jarosite) và
những đốm rỉ (Fe(OH)3) màu vàng nâu đây được gọi là phèn lặn (sulfuric Horizon
without Jarosite). Các phản ứng trên điều kèm theo một lượng acid sulfuric
(H2SO4) nên đất trở nên chua. Ở một vài loại đất tuy có pH thấp, hàm lượng hữu cơ
ít nhưng vẫn không tiềm thấy đốm jarosite hay đốm rỉ nào, do phẩu diện chứa rất
nhiều Fe2+ và SO42-, trong điều kiện rút nước sâu nhanh tạo điều kiện oxy hóa mạnh,
Fe2+ cũng có khả năng oxy–hóa thành pyrite (Breemen, 1978).
Thông thường người ta thấy ở những phẩu diện đất phèn trẻ, đốm jarosite
được tiềm thấy ở tầng pyrite là do ở đây bị oxy hóa khử rất cao. Tuy nhiên, do
jarosite oxy được pyrite hoặc hydroxyd sắt cũng oxy hóa được pyrite cho nên nếu
jarosite trong vùng pyrite thì trong thời gian ngắn sẽ có sự tác động lẫn nhau giữa
chúng. Còn trong những vùng phèn cũ, jarosite luôn ở xa pyrite và mực nước rút từ

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

từ trong mùa khô. Trong mùa mưa, nước mưa ở điều kiện khử không có oxy,
jarosite và Fe(OH)3 và các sản phẩm khác của sự oxy hóa pyrite sẽ tác động lẫn
nhau sinh ra sắt hòa tan trong nước rất cao. Các phản ứng lại sản sinh ra một lượng

H2SO4 làm đất chua (Nguyễn Thế Hùng, 2002). Như vậy đất phèn hoạt động hình
thành chủ yếu do pyrite trong đất phèn tiềm tàng bị oxy hóa.
1.3.2.2 Cách nhận diện đất phèn hoạt động
Quan sát phẫu diện đất phèn cố định, chúng ta có thể phân biệt mức độ phát
triển của đất qua các đốm rỉ trong các tầng. Nhìn từ mặt đất xuống sâu, các đốm
màu vàng rơm sẽ có màu tươi dần, nó nằm dọc theo các khe nứt hoặc ống rễ đâm
sâu vào đất, ở mép thành ống rễ có màu vàng rơm, xa hơn bên cạnh đó là đốm màu
vàng nâu. Mức độ của đốm jarosite cũng ít dần từ trên xuống, cạnh tầng pyrite, phía
trên là nơi có nhiều đốm vàng rơm của jarosite nhiều nhất. Nơi xuất hiện nhiều đốm
jarosite là nơi đất rất chua, cây trồng không sống nổi. Trên lớp đất này nếu chúng
ta đào và đưa lên mặt, pH thường biến động từ 3,0 – 4,0. Nếu quan sát thực vật thì
chú ý đến cỏ năng và cỏ bàng. Đất có cỏ bàng thì là đất có nhiều phèn, mùa nắng
thường có phèn chua trắng hay xanh đóng váng trên mặt đất (Võ Tòng Xuân, 1982).
1.4 SỰ THAY ĐỔI pH
Như các phản ứng oxy hóa sulphide và khử oxid cho thấy khi có sự luân
phiên giữa điều kiện đất khô và điều kiện đất ngập nước làm cho trị số pH thay đổi
do quá trình thoát khí và yếm khí. Vài tuần khi ngập nước pH đất phèn có xu hướng
gia tăng và pH giảm dần trên đất kiềm (Ponnamperuma et al, 1996). Ảnh hưởng
của đất ngập nước lên sự thay đổi pH cũng đã được Ponnamperuma (1972) khẳng
định rằng pH đất phèn gia tăng khi ngập nước và sự gia tăng chỉ xảy ra trên đất chua
và đất trung tính. Hầu hết trên đất phèn giá trị pH khoảng 3-4.5 ở lớp đất mặt khi
không bị ngập nước và pH dưới 5 sau khi ngập (Somari, 1991).
Theo thời gian cùng với quá trình khử tăng dần, sự gia tăng pH trên đất phèn
từ sự khử của đất (Yamane, 1978). Thật vậy trong tất cả các tiến trình khử trong đất
điều tiêu thụ H+, vì vậy có thể nói quá trình khử là quá trình tiêu thụ H+ (Yu, 1991)
Thí dụ:
Fe(OH) 3 + 3H+ + e- = Fe2+ + 3 H2O.
MnO 2 + 4H+ + 2e- = Mn2+ + 2 H2O.
Đây là lí do pH của dung dịch đất phèn luôn có khuynh hướng gia tăng khi
gặp nước. Tuy nhiên sự thay đổi pH còn bị chi phối bởi nhiều nhân tố khác, trong

đó thì sự hiện diện của đất hữu cơ dễ phân hủy đóng vai trò quan trọng trong tiến
trình khử, nó là nguyên nhân gia tăng tiến trình khử của các chất vô cơ và dẫn đến
sự tiêu thụ H+.Mặt khác acid hữu cơ được sinh ra trong quá trình phân hủy chất hữu
cơ trong môi trường yếm khí làm cho pH dung dịch giảm trong đất kiềm (Lê Huy
Bá, 1996). Ngoài ra rễ cây cũng như các loài vi sinh vật khác trong đất không
ngừng sinh ra khí CO 2 khí này hòa tan với nước hình thành H2CO3 , tuy độ phân li

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

không lớn nhưng nó là nguồn gốc sinh ra H + chủ yếu trong đất (Vũ Hữu Yêm,
2001). Tuy nhiên trên đất phèn tác dụng làm giảm pH do CO2 không quan trọng so
với tiến trình khử , do đó pH tăng sau khi ngập nước (Nguyễn Mỹ Hoa, 1997).
Khả năng đệm của đất ảnh hưởng lên pH: Tính đệm là đặc tính của đất giử
cho pH môi trường ít bị thay đổi khi có một lượng H+, OH- hay Al3+ được đưa vào
môi trường đất (Lê Huy Bá ,1996). Cơ chế đệm của đất có thể được giải thích trên
cơ sở cân bằng giữa nồng độ ion H+ trong dung dịch , ở vị trí trao đổi và không trao
đổi trong sét và chất hữu cơ. Do đó nếu bón vôi với một lượng giới hạn để trung
hòa độ chua hiện tại thì phản ứng xảy ra theo chiều từ trái sang phải làm gia tăng H+
trong dung dịch , vì vậy thay đổi pH hầu như không đáng kể . Ngoài ra các ion H+
được sản sinh cùng các acid hữu cơ được tạo thành trong quá trình phân hủy chất
hữu cơ trong đất làm tăng nồng độ H+ trong dung dịch, phản ứng xảy ra theo chiều
từ phải sang trái , lúc đó H+ sẽ được hấp thu vào trong keo, vì thế nồng độ H+ trong
dung dịch gia tăng không đáng kể (Brady and Ray,1996). Trên đất acid, có thể giải
thích tính đệm của đất trên cơ sở phản ứng cân bằng các dạng Al trong dung dịch.
Al(OH)2+ +H2O
Al(OH)+2 + H+
Al(OH)+2 + H2O
Al(OH)3 + H+
Ngoài ra trong môi trường đất có sẵn các acid amin, humic và fluvic cũng gia

tăng khả năng đệm của đất, do đó chúng có nhóm định chức OH- và (-COOH) nên
khi có một bazơ hoặc acid hiện diện trong dung dịch đất thì các cation kiềm hoặc
gốc acid bị đưa vào liên kết thay thế OH- hay H+ của nhóm định trong mùn
(Murray, 1994). Trên đất có CEC cao thì khả năng đệm cũng cao (Brady and Ray,
1996).
Theo Trần Thị Nhe (2006) pH khô của các loại đất có xu hướng tăng dần
theo thứ tự: đất phèn hoạt động < đất phèn tiềm tàng < đất phù sa. pH của đất phèn
hoạt động thấp nhất (trung bình 3.1 – 3.3). pH của đất phèn tiềm tàng đạt cao hơn
pH của đất phèn hoạt động ( trung bình 3.94). Đất phù sa có pH cao nhất (trung
bình 4,77). pH khô của các loại đất giảm theo độ sâu và có xu hướng biến động
giống nhau giữa các loại đất: tầng A > tầng B > tầng C. Kết quả phân tích tương
quan cho thấy pH đất tầng A tương quan thuận với pH ở tầng B (r = 0,82**). Điều
này cho thấy sự chua hóa ở tầng A có liên quan đến nguồn gốc gây chua và mao
dẫn từ tầng B đến tầng A.
1.5 ĐỘC CHẤT NHÔM TRONG ĐẤT PHÈN
1.5.1 Ảnh hưởng của Al3+ (ngộ độc nhôm)
Nguyên nhân chủ yếu là giới hạn sinh trưởng cây trồng và năng suất cây
trồng trên đất phèn là độc chất nhôm và ảnh hưởng của độc chất nhôm đối với cây
trồng được trình bày trong các thí nghiệm về cây trồng trong dung dịch. Khi nồng
độ nhôm cao sẽ tích lũy trong tế bào rễ gây ảnh hưởng đến sự phân chia tế bào,

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

ngăn cản sự hoạt động của các enzyme liên quan đến sự tổng hợp vách tế bào và
làm cản trở sự hút lân vì lân bị kết tủa ở rễ, kết tủa trong đất (Kochian et al, 2004).
Theo Trần Kim Tính (1999) thì dưới điều kiện đất khô, acid chủ yếu là nồng
3+
độ (Al ) ở mức ngộ độc đối với đất phèn nặng. Nhôm có trong đất phèn nồng độ
150 – 3000ppm. Đó là các cation độc nhất trong số các độc chất Al3+ làm kết tủa

các keo sét và các chất lơ lửng trong nước nên nước phèn rất trong, càng nhiều Al3+
càng độc, nhưng nếu tồn tại đồng thời cả Al3+ và Fe2+ thì độc chất của đất phèn tăng
lên nhiều so với đất phèn chỉ có Al3+ hoặc Fe2+ (Trần Kim Tính, 1999).
Theo Trương Thị Nga (1993) nhôm làm cản trở lớn trong canh tác mía và
dứa. Trong đất, nhôm có thể ở dạng Al2(SO4)3 hoặc có trong thành phần của
Jarosite. Trong dung dịch đất Al3+ được giải phóng từ alumium silicate khi pH giảm
(Lê Huy Bá, 2000). Hóa tính của Al trong dung dịch thì phức tạp bởi vì Al thủy
phân phụ thuộc vào pH để tạo thành nhiều phức hợp khác nhau với gốc hydroxyd.
Khi pH đất thấp hơn 4.5 thì Al3+có khả năng hòa tan cao, pH càng thấp thì nhôm
hòa tan càng nhiều (Bloomfield and Coolter, 1973). Độc chất của các loại nhôm hòa
tan này thay đổi đáng kể, trong đó ion hóa trị III như Al3+ dường như gây ra khủng
hoảng (stress) lớn nhất đối với cây trồng. Độc tính sinh lý của nhôm được đặt bởi sự
ức chế nhanh chóng quá trình tăng dài của rễ và hậu quả là làm giảm sự hấp thu
dưỡng chất và nước (Kachian,1998, trích dẫn bởi Lê Văn Hoà,2000). Theo Ann
Hedlund (1996) nhôm ở dạng monomoric hydroxyd thì gây độc cho cây trồng trong
khi nhôm ở dạng phức với các acid hữu cơ, Fluoride hoặc Sulfate thì không gây
độc.
Nồng độ nhôm hòa tan vượt quá 10 – 15ppm có thể gây độc cho cây trồng,
tùy thuộc vào giai đoạn sinh trưởng của cây trồng (Van Berrmen,1993 trích trong
Võ Văn Bình, 2006). Chẳng hạn như trong dung dịch đất ở thực địa Al3+ = 500ppm
đã độc cho cây lúa nhất là thời kỳ ba lá thật, đến 800ppm gây chết và 1000ppm gây
chết nhanh chống. Nhưng trong dung dịch dinh dưỡng ngưỡng tới hạn chịu độc này
là 50ppm. Theo Lê Huy Bá (2000) cây lúa bị ngộ độc Al3+ thì rễ không bị đen
nhưng mất hết lông hút, rễ ngắn và nhất là trọng lượng rễ bị ảnh hưởng lớn. Ngộ
độc nhôm có thể xảy ra trên hệ thống canh tác lúa nước, đối với cây trồng cạn thì
ngộ độc nhôm là vấn đề ngiêm trọng ảnh hưởng đến năng suất (Deberman và
Fairhurt, 2000). Ngộ độc nhôm có thể là nguyên nhân gây nguy hại đến mùa vụ khi
pH < 4.5 (Somasiri, 1991 trích trong Võ Văn Bình, 2006). Nhiều nghiên cứu tiềm
thấy rằng chóp rễ giữ vai trò quan trọng trong cơ chế thu nhận và phản ứng với Al3+
(Delhaize et al, 1995; Kochian, 1995). Kết quả nghiên cứu cho thấy tính mẫn cảm

với độc chất nhôm được phân biệt qua việc tăng tích lũy Al3+ ở chóp rễ (Lê Văn
Hòa, 2002).

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

1.5.2 Cơ chế gây độc của ion Al3+
Khi Al3+ hiện diện trong đất ở hàm lượng cao sẽ gây độc cho cây. Cụ thể nó
ảnh hưởng đến các quá trình sinh lý hóa, cuối cùng ảnh hưởng đến sinh trưởng và
phát triển của cây. Tác hại của chúng có thể là (Fageria, N.K, et al,1988): gây trở
ngại cho sự phân chia và kéo dài của tế bào, gây ức chế enzyme làm nhiệm vụ tổng
hợp vật chất của vách tế bào, làm hại cấu trúc màng bán thấm của rễ, làm trở ngại
cho sự hấp thu các dưỡng chất NPK, Ca, Mg của cây, làm giảm sự tăng trưởng của
rễ và thân, làm giảm sự hấp thụ nước của cây và hậu quả làm giảm năng suất cây
trồng, làm giảm hô hấp của các tế bào rễ.
1.5.3 Khắc phục độc Al3+
Khi loại đất phèn có pH ở tầng đất mặt thấp từ 3.6 – 4.2, việc bón vôi có thể
giảm hoặc ngăn ngừa được ngộ độc Al3+ . Nhưng bón vôi đơn độc thì nó tỏa ra ít
hiệu quả trên đất phèn ở Đồng Bằng Sông Cửu Long. Bón vôi kết hợp với bón lân,
đặc biệt là các dạng đơn cho hiệu quả cao (Lê Huy Bá, 1980). Một biện pháp khác
được sử dụng thường xuyên và có hiệu quả là thiết lập hệ thống kênh tiêu phèn phù
hợp (Võ Tòng Xuân et al, 1982). Hệ thống kênh này có thể thúc đẩy quá trình tiêu
các muối phèn dễ tan trong đầu mùa mưa ở lớp đất mặt. Chọn các giống kháng
hoặc chịu phèn là một giải pháp đơn giản và kinh tế đối với độc tố Al3+ (Ikehashi
and Ponnamperuma, 1978; Phụng, M.T, 1994).
1.6 TIẾN TRÌNH KHOÁNG HÓA ĐẠM
1.6.1 Amonium hóa
Quần thể vi sinh vật dị dưỡng trong đất bao gồm các nhóm vi khuẩn và nấm.
Mỗi nhóm đáp ứng một hoặc nhiều bước trong phản ứng phân hủy chất hữu cơ. Sản
phẩm cuối cùng cho sự hoạt động của một nhóm là nguồn nguyên liệu cung cấp cho

phản ứng tiếp theo, cứ như vậy cho đến khi chất hữu cơ hoàn toàn bị phân hủy (Võ
Thị Gương et al, 2004).
Chất hữu cơ bị vi sinh vật dị dưỡng phân hủy và giải phóng NH4+ (Đỗ Thị
Thanh Ren, 1999).
Protein ð R – NH2 + Năng lượng + sản phẩm khác
R – NH 2 + HOH ð NH3 + R – OH + năng lượng
2NH3 + H2CO3 ð ( NH4)2CO3 = 2NH4+ + 2CO3Tiến trình amonium hóa có thể thực hiện được trong điều kiện hiếu khí hoặc
yếm khí, môi trường oxy hóa hay môi trường khử (Vũ Hữu Yêm, 1995). Nhiệt độ
tối hảo cho tiến trình amonium hóa khoảng 40 – 600C (Phạm Văn Kim, 1999).
1.6.2 Nitrat hóa
Đạm amonium sau khi được phóng thích từ sự phân hủy chất hữu cơ sẽ biến
thành đạm nitrat. Sự oxid hóa amonium chuyển sang nitrat gọi là nitrat hóa. Theo
Võ Thị Gương et al, 2004 và Đỗ Thị Thanh Ren (1999) quá trình nitrate hóa trải
qua hai bước:

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

Bước 1: NH4+ biến đổi thành NO 22NH 4+ + 3O2
2NO 2- + 2H2O + 4H+ + Năng lượng
Phản ứng được xúc tiến bởi các vi sinh vật tự dưỡng Nitrosomonas; một số
vi sinh vật dị dưỡng gồm các vi khuẩn, xạ khuẩn và nấm cũng có thể tham gia vào
phản ứng này nhưng hoạt động của Nitrosomonas là quan trọng nhất, ngoài NH 4+
các amine, amid, hydroxylamin và một số hợp chất đạm khác cũng bĩ oxid hóa
thành NO2-.
Bước 2: Sự biến đổi NO2- sang NO3- được tiếp theo ngay sau phản ứng trên,
ngăn cản sự tích lũy NO2-, ion này độc cho cây nếu hiện diện trong đất với nồng độ
cao.
2NO 2- + O2
2NO3- + Năng lượng

Nitrobacter là vi sinh vật tự dưỡng quan trọng nhất thúc đẩy sự biến đổi này,
một vài vi sinh vật dị dưỡng mà phần lớn là nấm cũng tham gia phản ứng trên (Võ
Thị Gương et al, 2004). Khi đạm NH4+ được khoáng hóa sẽ được nitrate hóa tạo
thành đạm NO3-, đất ngập nước trong mùa mưa thì NO3- bị khử thành NO, N2O, N2
làm mất đạm trong đất và sự khử đạm ở tầng đất bên dưới sẽ làm cho đạm bị mất đi
ở dạng hơi (Lê Văn Khoa, 1998).
Theo Đỗ Thị Thanh Ren (1999) ở đất lúa nước sự mất đạm do khử nitrate có
thể rất cao thông thường có 60 – 70% lượng đạm bón vào bị bay hơi dưới dạng NO2
và N2. Quá trình nitrate hóa được thực hiện trong phạm vi pH khá rộng từ 5.5 –
10.0, tốt nhất là 6.2 – 8.2; nhiệt độ từ 20 – 300C và ẩm độ đất từ 60 – 70% (Vũ Hữu
Yêm, 1995).
1.7 CHẤT HỮU CƠ VÀ ĐỘC CHẤT NHÔM TRONG ĐẤT
Al được phóng thích trong quá trình phong hóa phần lớn được hấp thụ bởi
chất hữu cơ. Al được hấp phụ trên đất hữu cơ cũng như Al được hấp phụ trên
khoáng sét sẽ ít chua hơn khi các thành phần trên hấp phụ H+. Sự hấp phụ Al bởi
các gốc carboxyl và hydroxyd của chất hữu cơ có vai trò quan trọng đối với tính
đệm pH của đất cũng như tính hòa tan của Al trong đất chua (Tipping and Woof,
1991). Khi liên kết với chất hữu cơ Al vẫn có thể tham gia vào các phản ứng trung
hòa. Ở pH > 7 Al liên kết với chất hữu cơ vẫn bị kết tủa ở dạng Al(OH)3, nhưng có
phần bị hạn chế so với dạng tự do Al3+( Maison et al, 1994 và Walker et al, 1990).
Al3+ hòa tan và các dạng monomer Al là những độc chất ức chế sinh truởng
của cây. Rất nhiều chất hữu cơ và vô cơ hòa tan có khả năng tạo phức với Al và có
độ bền khác nhau. Các chất này có thể là chất hữu cơ và các thành phần vô cơ như
phosphate, Flo, carbonat, hydroxyd và sulfate.Các anion có th ể tạo thành phức bền
với Al ( như acid humic, fluvic, các acid hữu cơ khác…) có thể giảm độc chất của
Al nhờ giảm hoạt động của Al3+ và monomer Al (Cameron et al, 1986;Pavan et al,
1982).

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

Một chức năng quan trọng khác của chất hữu cơ là việc hấp thu hóa chất bảo
vệ thực vật và các hợp chất hóa hữu cơ trong đất.Đó là sự chuyển hóa thuốc bảo vệ
thực vất trong đất bao gồm : hoạt động sinh học, lưu tồn, phân hủy sinh học , lọc và
pH
EC
Độ
CHC Nts
P ts
Acid tổng
Fe2O3
+
3+
(H2O) mS/cm) %
sâu
%
%
tự do
H
Al
(cm)
%
AG11 0-25 2.96
0.65
12.15 0.22
0.039 15.21 14.5 2.17
AG12 25-40 2.86
0.74
7.03
0.087 0.028 14.23 12.0 2.82

AG13 40-60 2.80
0.8
8.15
0.097 0.032 14.62 11.5 2.55
AG14 60-95 2.75
1.07
6.87
0.076 0.019 16.57 13.0 2.06
AG15 >95
2.09
5.68
11.83 0.087 0.045 28.0
28.0 5.64
liên kết với các hóa chất bảo vệ thực vật.bay hơi.Chất hữu cơ và sét là thành phần
quan trọng trong đất thường hấp thụ và
Ký
hiệu

Bảng1.1 Một số tính chất hóa học của phẩu diện đất phèn tại thí nghiệm Tri Tôn (1994)

Tên đất : typic Sulfaquepts (USDA) , thionic fluvisols (FAO).
Nguồn : Tri Tôn(1996)

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

CHƯƠNG 2
PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1 PHƯƠNG TIỆN
2.1.1 Địa điểm thực hiện

Lương An Trà là vùng đất kinh tế mới được tách ra từ xã Lương Phi (huyện Tri
Tôn) từ năm 1995 và cách trung tâm huyện Tri Tôn khoảng 12 km và nằm trên
tuyến trục đường chính (Tri Tôn_Vàm Rầy).
Thời gian lấy mẫu vào tháng 7 năm 2008. Mẫu đất được lấy ngẫu nhiên trên đất
ruộng. Trong đó, có lấy bốn mẫu bằng ring để xác định khả năng giữ nước của đất,
cũng được lấy ngẫu nhiên.
2.1.2 Vật liệu thí nghiệm
Phân compost ( phân hữu cơ) : được ủ từ bã bùn mía.
Vôi (CaCO3).
Các hóa chất cần thiết trong phân tích các chỉ tiêu của đề tài
Bảng 2.1 Đặc tính hóa học của đất tầng mặt (0-20cm) trước khi thí nghiệm vụ ĐX 1997-1998
tại Tri Tôn-An Giang

Chỉ tiêu phân tích
pH H2O (1:5)

Kết quả
4.00

EC (mS/cm)

0.70

Chất hữu cơ (%)

13.4

N tổng số (%)

0.41

P tổng số (%)

0.1

P dễ tiêu (mg/100g)

0.71

CEC (meq/100g)

9.80

Fe2O3 (%) vô định hình

1.50

Fe2O3 (%) tự do

2.10

Al 3+ trao đổi ( meq/100g)

9.00

2.1.3 Phương pháp xử lý đất cho thí nghiệm
Mẫu đất khi đem về được tiến phơi khô ở nhiệt độ phòng. Đất sau khi khô được
nghiền qua ray 2mm (thực hiện tại phòng Vật lý đất_Bộ môn Khoa Học Đất).
2.1.4 Phương pháp xác định khả năng giữ nước của đất
Bốn mẫu ring đem về được bịt một đầu bằng vải sau đó ngâm vào nước cho đến

khi nước thấm đều đất có trong cả ring. Cân khối lượng của ring và đất lúc đất còn

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

ướt, đem mẫu đi sấy ở nhiệt độ 1050C trong 4 ngày, đem cân khối lượng của ring và
đất. Cuối cùng ta rửa sạch ring và sấy, cân khối lượng ring không có đất.
Thực hiện tương tự các bước trên đối với đất có phân hữu cơ (tỉ lệ 20g đất/1.25g
compost). Lấy khối lượng đất và ring sau khi sấy trừ đi khối lượng ring không có
đất. Sau đó tính lượng đất trung bình có trong 1 ring, dựa vào khối lượng này tính
thêm lượng compost vào trong ring, tiến hành làm khả năng giữ nước của đất_phân
hữu cơ.
Mục đích xác định khả năng giữ nước của đất là để ước tính lượng nước thêm
vào các nghiệm thức để được ẩm độ 60% khả năng giữ nước tối đa của đất. Ẩm độ
này được giữ trong suốt quá trình ủ.
Bảng 2.2 Xác định khả năng giữ nước của đất

Mẫu

mring (g)

mring_đất_nước ban đầu (g)

1
2
3
4

96.53
93.76

96.54
96.43

239.27
252.30
252.30
246.18

mring_đất sau sấy
(g)
205.46
201.94
203.28
215.36

mnước (g)
33.81
50.36
49.02
30.82

Bảng 2.3 Xác định khả năng giữ nước của đất_phân hữu cơ

Mẫu

mring (g)

mring_đất_nước ban đầu (g)

1

2
3

94.61
95.53
94.13

237.15
241.31
228.94

mring_đất sau sấy
(g)
191.72
194.60
183.66

mnước (g)
45.43
46.71
45.28

2.1.5 Phương pháp xác định nhu cầu vôi
Mục đích của thí nghiệm xác định nhu cầu vôi của đất là để là nâng pH, nhằm để
xác định lượng vôi thích hợp bố trí cho các nghiệm.
pH khoảng 3.5 - 4 và pH = 5 trở lên là hai mức pH cần được nâng lên trong thí
nghiệm.
Cân 20g đất cho vào bình tam giác 100ml
Thêm 0 ml , 0.4 ml , 1.2 ml, 2.0 ml, 2.8 ml, 4.0 ml, 6.0 ml, 8.0 ml, 10 ml, 13 ml,
15 ml, 20 ml, 30 ml, 40 ml, 50 ml dung dịch KOH_KCl.

Thêm KCl 1M đến thể tích 50 ml.
Đậy lại và lắc qua đêm.
Hoá chất:
KCl 2M : hòa tan 149g KCl trong nước, lên định mức 1lít bằng nước cất.
KOH 0.2 M : hòa tan 11.2g KOH trong nước, lên thể tích 1lít bằng nước cất.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

TƯƠNG tác GIỮA các THÀNH PHẦN AL HOẠT ĐỘNG và KHOÁNG hóa đạm TRONG đất PHÈN (THIONIC FLUVISOL) TẠICÁC mức vôi (CaCO3 ) KHÁC NHAU và PHÂN hữu cơ bã bùn mía ở TRI tôn AN GIANG

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về