Tổng quan về đất, tổng quan về kali trong đất , Phương pháp xác định hàm lượng kali tổng số

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
---------------o0o---------------

PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG
KALI TỔNG SỐ TRONG ĐẤT
GVHD: GVC. Tán Văn Hậu
Lớp: 08DHHH4
SVTH:
Nguyễn
2004170105
Hồ Thị
2004170161

Thị
Thu

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2020

Yến

Nhi

Thảo


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM
học

Khoa Công nghệ hóa

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN......................................................1
1.1

Khái niệm về đất........................................................................................... 1

1.2

Quá trình hình thành đất............................................................................... 1

1.3. Nguồn gốc và thành phần cơ bản của đất.......................................................1
1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hình thành đất.......................................2
1.4.1. Ðá mẹ và mẫu chất...................................................................................... 2
1.4.2. Sinh vật........................................................................................................ 3
1.4.3. Khí hậu......................................................................................................... 4
1.4.4. Ðịa hình........................................................................................................ 5
1.4.5. Thời gian...................................................................................................... 5
1.4.6. Con người..................................................................................................... 6

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ KALI..........................................7
2.1. Kali trong đất................................................................................................... 7
2.1.1 Hàm lượng kali trong đất...............................................................................7
2.1.2 Các dạng kali trong đất.................................................................................8
2.1.3 Các nhân tố ảnh hưởng đến cân bằng kali trong đất.....................................9
2.2 Vai trò của kali đối với cây trồng......................................................................9
2.3 Các chỉ tiêu đánh giá kali đối với tài nguyên đất............................................11

CHƯƠNG III. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG KALI
TỔNG SỐ TRONG ĐẤT........................................................12

3.1 Phạm vi áp dụng............................................................................................ 12
3.2 Tài liệu viện dẫn............................................................................................. 12
3.4 Hóa chất và thuốc thử.................................................................................... 12
3.4.1 Hóa chất...................................................................................................... 12
3.4.2 Các dung dịch thuốc thử............................................................................. 12
3.5. Thiết bị và dụng cụ........................................................................................ 13
3.6. Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu............................................................................. 14
3.6.1 Lấy mẫu đất đại diện theo TCVN 7538 -1 (ISO 10381 - 1)...........................14
3.6.2 Xử lí sơ bộ mẫu đất theo TCVN 6647 (ISO 11464).......................................15
3.7. Các tiến hành................................................................................................ 16
3.7.1. Phá mẫu đất bằng hỗn hợp axit flohydric và axit percloric........................16
3.7.2. Đo nồng độ kali.......................................................................................... 17
4. Tính kết quả..................................................................................................... 18

TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................19
1


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM
học

Khoa Công nghệ hóa

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1: Hàm lượng Kali trung bình trên một số nhóm đất
chính ở ĐBSCL
DANH MỤC HÌNH

Hình 1. Máy quang phổ ngọn lửa
Hình 2. Thiết bị phá mẫu

2


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM
học

Khoa Công nghệ hóa

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 Khái niệm về đất
Trên mặt địa cầu có chỗ là một khối rắn chắc, có chỗ là bãi cát
mênh mông hoang mạc, có chỗ cây cối mọc xanh tươi bát ngát. Loài
người gọi vùng thứ nhất là đá (nham thạch), vùng thứ hai là sa mạc
và vùng thứ ba là thổ nhưỡng. Như vậy thổ nhưỡng là đất mặt tơi xốp
của vỏ lục địa, có độ dầy khác nhau, có thể sản xuất ra những sản
phẩm của cây trồng.
Nguồn gốc của đất là từ các loại "đá mẹ” nằm trong thiên nhiên
lâu đời bị phá huỷ dần dần dưới tác dụng của yếu tố lý học, hoá học
và sinh học., trải qua một thời gian dài nhờ tác dụng của vi sinh vật
tích lũy được chất hữu cơ và đạm, thực vật thượng đẳng có thể sống
được. Một số đất hình thành do sự bồi lắng phù sa sông, biển.
1.2 Quá trình hình thành đất
Sự hình thành đất là những quá trình biến đổi phức tạp của vật
chất diễn ra ở lớp ngoài cùng của vỏ Trái Ðất do sự tác động của các
yếu tố tự nhiên và nhân tạo.
Sự tác động của các yếu tố làm cho khoáng vật và đá bị phá huỷ
tạo thành mẫu chất. Sinh vật tác động lên mẫu chất làm cho mẫu
chất được tích luỹ chất hữu cơ, dần dần biến đổi tạo nên thể vật chất
gọi là đất.

Ðất là một sản phẩm đặc biệt được hình thành do sự tác động của
khí quyển, thuỷ quyển, sinh quyển, năng lượng bức xạ mặt trời lên
bề mặt thạch quyển (vỏ Trái Ðất).
1.3. Nguồn gốc và thành phần cơ bản của đất
Các loại đá nằm trong thiên nhiên chịu tác dụng lý học, hoá học
và sinh học dần dần bị phá huỷ thành một sản phẩm được gọi là mẫu
chất. Trong mẫu chất mới chỉ có các nguyên tố hoá học chứa trong
đá mẹ sinh ra nó, còn thiếu một số thành phần quan trọng như chất
hữu cơ, đạm, nước... vì thế thực vật thượng đẳng chưa sống được.
Trải qua một thời gian dài nhờ tác dụng của sinh vật tích luỹ được
chất hữu cơ và đạm, thực vật thượng đẳng sống được, có nghĩa là đã
hình thành thổ nhưỡng. Như vậy có thể nói nguồn gốc ban đầu của
đất là từ đá mẹ.

1


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM
học

Khoa Công nghệ hóa

Thí dụ ở nước ta có đất nâu đỏ trên đá bazan, đất nâu đỏ trên đá
vôi, đất vàng đỏ trên phiến thạch sét hoặc đá biến chất như phiến
thạch Mica, Gơnai...
Dù là đất nông nghiệp, đất lâm nghiệp, đất đồng cỏ, thậm chí
đất hoang đều gồm có các thành phần cơ bản sau đây:
Chất vô cơ
- Chất rắn
Thổ nhưỡng

Chất hữu cơ

- Khe hở giữa các hạt Không khí
Nước

- Các
loài sinh
vật
Trong đó:

+ Chất vô cơ do đá phá hủy tạo thành chiếm 95% trọng lượng
hay 38% thể tích của chất rắn.
+ Chất hữu cơ do xác sinh vật phân huỷ chiếm dưới 5% trọng
lượng hoặc 12% thể tích chất rắn.
+ Không khí một phần từ khí quyển nhập vào (O 2+ N2) hoặc do
đất sinh ra (CO2 và hơi nước).
+ Nước chủ yếu do từ ngoài nhập vào, vì có hoà tan nhiều chất
cho nên nước trong đất thực chất là dung dịch đất.
+ Sinh vật trong đất có nhiều loài như côn trùng, giun, nguyên
sinh động vật, các loài tảo và một số lượng rất lớn vi sinh vật.
Những thành phần trên có thể rất khác nhau về tỷ lệ phối hợp.
Thí dụ trong đất than bùn hàm lượng chất hữu cơ có thể tới 7080%. Ngược lại trong đất cát, hoặc đất xói mòn trơ sỏi đá không có
thực bì che phủ thì hàm lượng chất hữu cơ chỉ có mấy phần nghìn mà
thôi. Không khí và nước trong đất cũng thay đổi rất nhiều bởi vì hai
thành phần này tồn tại trong các khe hở của đất, nó không những
phụ thuộc độ chặt, độ xốp mà còn phụ thuộc độ ẩm của đất. Cả hai
thành phần này cộng lại có thể chiếm trên 50% thể tích đất.
Cần quan tâm đến thành phần sinh vật, đặc biệt là vi sinh vật bởi
vì hầu hết các quá trình biến hoá phức tạp xảy ra trong đất đều có sự

tham gia của vi sinh vật. Với nội dung của giáo trình, ở đây chỉ đề
cập đến ảnh hưởng của vi sinh vật đến đất.
2


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM
học

Khoa Công nghệ hóa

1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hình thành đất
1.4.1. Ðá mẹ và mẫu chất
Các đá lộ ra ở phía ngoài cùng của vỏ Trái Ðất bị phong hoá liên
tục cho ra các sản phẩm phong hoá và tạo thành mẫu chất. Ðược sự
tác động của sinh vật, mẫu chất biến dổi dần dần để tạo thành đất.
Thành phần khoáng vật, thành phần hoá học của đá quyết định
thành phần mẫu chất và đất. Ðá bị phá huỷ để tạo thành đất được
gọi là đá mẹ.
Ðá mẹ là cơ sở vật chất ban đầu và cũng là cơ sở vật chất chủ
yếu trong sự hình thành đất. Các loại đá mẹ khác nhau có thành
phần khoáng vật và hoá học khác nhau, do vậy trên các loại đá mẹ
khác nhau hình thành nên các loại đất khác nhau.
Ví dụ:
- Ðất hình thành trên đá mẹ là granít có độ dầy tầng đất từ
mỏng đến trung bình, thành phần cơ giới nhẹ và nghèo các chất dinh
dưỡng.
- Ðất hình thành trên đá mẹ là bazan có tầng đất rất dầy, thành
phần cơ giới nặng và chứa nhiều các chất dinh dưỡng.
Khi chưa có sự sống xuất hiện trên Trái Ðất, quá trình phá huỷ đá
mẹ diễn ra theo chu trình:

phá huỷ
Ðá

biến đổi
mẫu chất

Ðất

Chu trình này có tên là đại tuần hoàn địa chất và được coi là cơ
sở để tạo thành đất.
1.4.2. Sinh vật
Sự sống xuất hiện cách đây 500-550 triệu năm (kỷ Cambri của
nguyên đại cổ sinh) sinh vật, trong đó chủ yếu là thực vật tác động
lên mẫu chất, tạo thành chất hữu cơ trong mẫu chất, làm thay đổi
mẫu chất và chuyển mẫu chất thành đất.
Tham gia vào quá trình hình thành đất có nhiều loại sinh vật
khác nhau nằm trong 3 ngành chính là thực vật màu xanh, động vật
và vi sinh vật.
+ Vai trò của thực vật:
3


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM
học

Khoa Công nghệ hóa

Thực vật là nguồn cung cấp chất hữu cơ chủ yếu cho mẫu chất
và đất. Khoảng 4/5 chất hữu cơ trong đất có nguồn gốc từ thực vật.
Trong hoạt động sống của mình, các loài thực vật hút nước và

các chất khoáng trong mẫu chất và đất, đồng thời nhờ quá trình
quang hợp tạo thành các chất hữu cơ trong cơ thể. Sau khi chết, xác
của chúng rơi vào mẫu chất và đất bị phân giải trả lại các chất lấy từ
đất và bổ sung thêm cácbon, nitơ... tạo thành chất hữu cơ trong mẫu
chất. Sự tích luỹ chất hữu cơ làm cho mẫu chất xuất hiện độ phì và
chuyển thành đất. Chu kỳ đất - cây - đất diễn ra liên tục trong tự
nhiên.
+ Vai trò của động vật:
Ðộng vật góp phần bổ sung chất hữu cơ và làm tăng độ phì
đất.
Các loài động vật có thể chia thành 2 nhóm: động vật sống trên
mặt đất và động vật sống trong đất.
Ðộng vật sống trên mặt đất gồm nhiều loài khác nhau, các chất
thải trong cuộc sống rơi vào đất cung cấp một số chất dinh dưỡng.
Sau khi chết xác chúng rơi vào đất bị phân giải bổ sung chất dinh
dưỡng và chất hữu cơ cho đất.
Ðộng vật sống trong đất có nhiều loài như: giun, kiến, mối...
Giun đất có vai trò rất lớn trong sự tạo độ phì đất. Theo Russell, một
hecta đất tốt có thể có tới 2.500.000 cá thể các loại giun. Giun ăn
đất, phân giun là các hạt kết viên bền vững làm cho đất tơi xốp. Khi
chết xác chúng được phân giải cung cấp nhiều nitơ và các chất
khoáng cho đất.
+ Vai trò của vi sinh vật
Tập đoàn vi sinh vật trong đất rất phong phú với nhiều chủng
loại khác nhau. Về số lượng có thể có tới hàng trăm triệu con trong
một gam đất.
Nghiên cứu cho thấy rất nhiều quá trình diễn ra trong đất có sự
tham gia trực tiếp hay gián tiếp của tập đoàn vi sinh vật đất. Trải qua
nhiều phản ứng, nhiều giai đoạn, mỗi phản ứng đều có sự tham gia
của một loài sinh vật cụ thể như quá trình phân giải xác hữu cơ, quá

trình hình thành mùn, quá trình chuyển hoá đạm trong đất.
4


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM
học

Khoa Công nghệ hóa

Hầu hết các loài vi sinh vật đều sinh sản theo cách tự phân nên
lượng sinh khối tạo ra trong đất lớn, sau khi chết xác các loài vi sinh
vật bị phần giải góp phần cung cấp chất hữu cơ và tạo độ phì đất.
Như vậy, sau khi sự sống xuất hiện, giới sinh vật đã có những
tác động sâu sắc về nhiều mặt tới mẫu chất để chuyển mẫu chất
thành đất, sinh vật tiếp tục tác động với đất để đất ngày càng phát
triển.
Nói cách khác nếu không có sinh vật thì chưa có đất, vì vậy các
nhà khoa học cho rằng sinh vật là yếu tố quyết định trong sự hình
thành đất.
1.4.3. Khí hậu
Các đặc trưng của khí hậu như nhiệt độ, ẩm độ không khí,
lượng mưa... ảnh hưởng rất lớn tới sự hình thành đất.
+ Ảnh hưởng trực tiếp: khí hậu ảnh hưởng trực tiếp đến phong
hoá đá, sự thay đổi nhiệt độ tạo sự phá huỷ vật lý, lượng mưa và chế
độ mưa ảnh hưởng tới phong hoá vật lý và hoá học... Nhiều quá trình
diễn ra trong đất như khoáng hoá, mùn hoá, rửa trôi, xói mòn... chịu
sự tác động rõ rệt của khí hậu.
Những vùng có lượng mưa lớn hơn sự bốc hơi, lượng nước thừa
sẽ di chuyển trên mặt đất và thấm sâu xuống đất tạo nên các quá
trình xói mòn và rửa trôi. Các nguyên tố kiềm, kiềm đất rất dễ bị rửa

trôi, do vậy lượng mưa càng lớn đất bị hoá chua càng mạnh.
+ Ảnh hưởng gián tiếp: Ảnh hưởng gián tiếp của khí hậu thông
qua yếu tố sinh vật, khí hậu góp phần điều chỉnh lại yếu tố sinh vật.
Mà sinh vật cũng là một trong các yếu tố hình thành đất. Mỗi đới khí
hậu trên Trái Ðất có các loài thực vật đặc trưng.
Ví dụ: thực vật đặc trưng của khí hậu nhiệt đới là cây lá rộng,
thực vật đặc trưng của khí hậu ôn đới là các cây lá kim...
V.V.Docuchaev đã phát hiện ở mỗi đới khí hậu có những loại đất đặc
thù riêng.
1.4.4. Ðịa hình
Ðịa hình cũng ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến sự hình
thành đất.

5


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM
học

Khoa Công nghệ hóa

+ Ảnh hưởng trực tiếp: Các đặc trưng của địa hình như dáng
đất, độ cao, độ dốc... ảnh hưởng trực tiếp đến nhiều quá trình diễn ra
trong đất. Vùng đồi núi, vùng cao ở đồng bằng quá trình rửa trôi xói
mòn diễn ra mạnh. Ngược lại trong các thung lũng ở vùng đồi núi
hoặc vùng trũng ở đồng bằng diễn ra quá trình tích luỹ các chất.
Lượng nước trong đất cũng phụ thuộc địa hình; vùng cao
thường thiếu nước, quá trình ôxy hoá diễn ra mạnh; Vùng trũng
thường dư ẩm, quá trình khử chiếm ưu thế... kết quả ở các địa hình
khác nhau hình thành nên các loại đất khác nhau.

+ Ảnh hưởng gián tiếp: địa hình ảnh hưởng gián tiếp đến sự
hình thành đất thông qua yếu tố khí hậu và sinh vật. Càng lên cao
nhiệt độ càng giảm dần theo quy luật độ cao tăng 100 m, nhiệt độ
giảm 0,5oC, đồng thời ẩm độ tăng lên. Sự thay đổi khí hậu kéo theo
sự thay đổi của sinh vật. Ở các độ cao khác nhau có các đặc trưng
khí hậu và sinh vật khác nhau. Các nhà thổ nhưỡng đã phát hiện
được quy luật phát sinh đất theo độ cao.
Năm 1968, Cao Liêm đã tìm ra quy luật hình thành đất theo độ
cao trên dãy núi Hoàng Liên Sơn như sau:
Ðộ cao (m)
Dưới 1000 m

Loại đất
Ðất Feralít

1000-1800 m

Ðất Feralít - mùn trên núi

1800-2300 m

Ðất mùn alít trên núi cao

2300-2900 m

Ðất mùn thô trên núi

> 2900 m

Ðất mùn thô than bùn trên

núi

1.4.5. Thời gian
Thời gian là tuổi của đất, gồm tuổi tuyệt đối và tuổi tương đối.
Tuổi tuyệt đối được tính từ khi mẫu chất được tích luỹ chất hữu
cơ (cacbon hữu cơ) đến ngày nay, nói cách khác tuổi tuyệt đối chính
là tuổi cacbon hữu cơ trong đất hay là tuổi mùn của đất.
Tuổi tương đối của đất được dùng để đánh giá sự phát triển và
biến đổi diễn ra trong đất nên không tính được bằng thời gian cụ thể.
6


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM
học

Khoa Công nghệ hóa

Dựa vào hình thái đất để có các nhận xét về hình thành và phát triển
của đất.
Ví dụ: Sự phân tầng chưa rõ của phẫu diện thường gặp ở những
loại đất mới được hình thành. Sự hình thành kết von hoặc đá ong
trong một số loại đất đỏ vàng chứng tỏ đất đã phát triển tới mức cao
(già hơn) so với đất cùng loại chưa có kết von.
1.4.6. Con người
Con người đã có những tác động rất sâu sắc đối với các vùng
đất được sử dụng vào sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp.
Sự tác động về nhiều mặt trong quá trình sử dụng đất đã làm
biến đổi nhiều vùng theo các hướng khác nhau, hình thành nên một
số loại đất đặc trưng.
Ví dụ: Ðất phù sa, đất xám bạc màu, đất mặn, đất phèn... sau

một thời gian sử dụng gieo trồng lúa nước sẽ hình thành nên đất lúa
nước.
Những tác động tốt của con người như: Bố trí cây trồng phù hợp
với tính chất đất; xây dựng các công trình thuỷ lợi; đắp đê ngăn lũ và
nước mặn; bổ sung chất dinh dưỡng trong đất bằng các loại phân
bón; bảo vệ đất; cải tạo tính chất xấu của đất... làm cho đất biến đổi
theo chiều hướng tốt dần lên.
Ngược lại, những tác động xấu như: Bố trí cây trồng không phù
hợp; bón phân không đầy đủ; chặt phá rừng làm nương rẫy; không
thực hiện tốt các biện pháp chống thoái hoá đất... sẽ làm cho đất
biến đổi theo chiều hướng xấu.

7


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM
học

Khoa Công nghệ hóa

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ KALI
2.1. Kali trong đất
Đạm, lân, kali là các nguyên tố đa lượng cần thiết cho cây
trồng
Cũng giống như Đạm (N) và Lân (P) thì Kali (K) là một trong
những nguyên tố dinh dưỡng đa lượng quan trọng nhất đối với sự
tăng trưởng và phát triển của cây trồng.
Do đó, việc xác định được hàm lượng kali trong đất một cách
chính xác sẽ giúp đề ra biện pháp canh tác hợp lý, đảm bảo thu được
năng suất cây trồng ở mức cao nhất.

2.1.1 Hàm lượng kali trong đất
Kali hiện diên với số lượng lớn trong hầu hết các loại đất.
Hàm lượng kali tổng số trong đất rất khác nhau phụ thuộc chủ
yếu vào thành phần khoáng vật của đá mẹ, điều kiện phong hoá đá
và hình thành đất, thành phần cơ giới đất, chế độ canh tác, phân
bón.
Trong đất tỷ lệ kali biến động trong khoảng 0.5-3%, đất canh
tác thường có tỷ lệ K2O khoảng trên dưới 2%
Ðất mặn, đất phèn, đất đỏ vàng phát triển trên đá phiến mica
giàu Kali (K2O tổng số từ 2 đến 3%). đất nghèo kali là các đất xám
bạc màu và một số loại đất đỏ vàng vùng đồi núi (<0,5%)
Bảng 1: Hàm lượng Kali trung bình trên một số nhóm đất
chính ở ĐBSCL
Nhóm đất
K tổng số
K không trao
K trao đổi
(mmol/kg)
đổi (mmol/kg)
(mmol/kg)
Đất nhiễm
474
17.7
8.3
mặn
Đất phù sa

449

7.4

3.2

Đất phèn

326

4.3

2.7

8


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM
học

Đất thịt và
đất cát

162

Khoa Công nghệ hóa

3.2

1.0

Đất nhiễm mặn và đất phù sa có hàm lượng K trung bình cao nhất.
Đất thịt và đất cát có hàm lượng K trung binh thấp nhất.

2.1.2 Các dạng kali trong đất
Có ý khiến cho rằng, khác với N và P, kali trong đất hầu hết ở
dạng hợp chất vô cơ và chia K trong đất thanh 4 nhóm chủ yếu:
 Kali nằm trong thành phần khoáng vật: dưới tác động của nước
có hòa tan axit cacbonic, nhiệt độ và sinh vật, kali trong thành
phần khoáng vật cũng có thể được giải phóng ra cung cấp cho
cây.
 Kali trao đổi: là kali được hấp phụ trên bề mặt keo đất. Nó có
thể đi vào dung dịch đất nhờ phản ứng trao đổi cation, chiếm
0.8-1.5% kali tổng số trong đất
 Kali hòa tan: có trong dung dịch đất với hàm lượng rất nhỏ
chiếm 10% trong lượng kali trao đổi.
 Kali chậm tiêu( kali bị giữ chặt): là các ion kali nằm trong mạng
lưới khoáng sét, ít có khả năng trao đổi do đó cây khó sử dụng.

Trong đất luôn có sự chuyển hóa lẫn nhau giữa các dạng kali
nói trên theo một cân bằng động.
Từ kali khoáng vật chuyển dần thành kali hòa tan gọi là hiện
tượng phục hồi kali trong đất.
Ngược lại từ kali hòa tan có thể chuyển thành kali trong khoáng
vật gọi là hiện tượng giữ chặt kali trong đất

9


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM
học

Khoa Công nghệ hóa

2.1.3 Các nhân tố ảnh hưởng đến cân bằng kali trong đất
Khoáng sét

Mùn
Các nhân tố ảnh
hưởng đến cân
bằng kali trong
đất

Nhiệt độ

Luân phiên ẩm
và khô

pH












Khoáng sét: ở đất có nhiều loại hình 2:1 (montmorilonit hay
illit) cố định K+ mạnh hơn đất chứa nhiều khoáng sét loại
1:1(kaolinit).

Mùn: sự có mặt của mùn làm tăng hoạt độ của cả Ca2+ và K+
làm cho kali ít bị keo sét giữ chặt hơn.
Nhiệt độ: Theo nghiên cứu của Burn và Barber ở trường Đại học
Perdue khi tăng nhiệt độ thì ở tất các loại đất nghiên cứu K+
trao đổi đều tăng lên. Có sự giải phóng kali.
Hiện tượng đóng và tan băng: hiện tượng đóng và tan băng
cũng ảnh hưởng đến cân bằng kali trong đất. Trên một số loại
đất, cùng với hiện tượng đóng và tan băng không kéo thêm
việc giải phóng kali.Không những vậy nếu đất có nhiều clip và
nếu Kali trao đổi nhiều Dù có đóng mà tan băng liên tiếp vẫn có
một số cây trao đổi bị cố định lại.
Luân phiên ẩm và khô: Khi đất đang ấm khô đi thì ở đất có hàm
lượng Kali trao đổi trung bình hay thấp có hiện tượng tăng Kali
trao đổi, nếu đất có hàm lượng kali trao đổi cao thì quá trình
làm khô rất lại kéo theo việc cố định kali.
pH: Kết quả của các thí nghiệm nhằm xác định mối liên hệ giữa
độ chua của đất và sự cố định kali thường hoan toan mẫu thuẫn
nhau. Vấn đề này liên quan đến việc bón vôi cải tạo đất.
10


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM
học

Khoa Công nghệ hóa

2.2 Vai trò của kali đối với cây trồng
Ở mỗi giai đoạn, nhu cầu Kali của đất trồng sẽ khác nhau, đặc
biệt là giai đoạn cây trồng trưởng thành và chuẩn bị ra hoa sẽ cần
rất nhiều nguyên tố này.

Kali là nguyên tố không thể thiếu đối với thực vật. Về số lượng
trong cây, kali thường chiếm vị trí thứ hai sau nitơ, đôi khi thứ ba sau
nitơ và phopho.
Nguồn cung cấp kali trực tiếp cho cây trồng là kali ở dạng trao
đổi và hòa tan, chúng thể hiện mức độ phong phú kali của đất. Song
dạng kali dễ tiêu này (1 phần kali trao đổi và toàn bộ kali hòa tan)
rất ít chỉ chiếm 1-3% tổng kali trong đất. Nhưng nhờ sự cân bằng
giữa các dạng kali nên kali vẫn có khả năng huy động một phần kali
tổng số cố định trong tinh thể nếu môi trường thuận lợi
Trong cây kali chiếm một tỷ lệ từ 0.5-6% khối lượng chất khô.
Các loại cây trồng khác nhau có nhu cầu Kali khác nhau. Ví dụ
như cây trồng lấy củ, thuốc lá có nhu cầu Kali cao nên tỷ lệ Kali trong
các cây đó cũng cao nhất (4 đến 6% khối lượng chất khô)
Đối với cây trồng Kali có vai trò sau:











Kali có vai trò chủ yếu trong việc chuyển hoá năng lượng trong
quá trình đồng hoá các chất trong cây
Làm tăng khả năng hút nước của rễ làm tăng áp suất thẩm
thấu của tế bào.
Điều khiển sự đóng mở của khí khổng khi gặp điều kiện bất

thuận làm cho khí khổng đóng lại giảm sự thoát hơi nước của
mạch lá, lá cây không bị héo vẫn quan hợp bình thường.
Kali hoạt hóa nhiều loại men trong cơ thể thực vật.
Làm tăng cường độ quang hợp, tăng cường khả năng vận
chuyển tích lũy các sản phẩm quang hợp là tinh bột và đường
vào cơ quan dự trữ của cây.
Làm tăng khả năng chống rét cho cây chẳng hạn như ra ngoài
gặp giác người ta đã bón cho bé tăng cường khả năng chống
rét cho mạ.
Kali tạo điều kiện thuận lợi cho sự hình thành bó mạch làm cây
cứng cáp có tác dụng chống độ chống sâu bệnh tăng năng
suất.

11


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM
học

Khoa Công nghệ hóa



Kali làm cho cây cứng, chắc chắn, ít đổ ngã, tăng cường khả
năng chịu úng, chịu hạn, chịu rét. Chúng làm tăng khả năng
chống chịu của cây trước các tác nhân từ bên ngoài, giúp cho
cây có thể dễ dàng sinh trưởng, ra nhiều nhánh, phân cành
nhiều, lá ra nhiều.



Kali làm góp phần làm tăng năng suất, chất lượng cây trồng. Cụ
thể như Kali làm tăng lượng đường trong quả làm cho màu sắc
quả đẹp tươi, hương vị quả thơm và làm tăng khả năng bảo
quản quả; làm tăng chất bột trong củ khoai, làm tăng lượng
đường trong mía.

Biểu hiện thiếu kali có thể thấy là: Các lá già trở nên vàng sớm
hơn và bắt đầu từ bìa lá, sau đó đầu lá và bìa lá xuất hiện đốm
vàng và bạc, bìa lá chết và bị hủy hoại và lá có biểu hiện như bị
rách.
2.3 Các chỉ tiêu đánh giá kali đối với tài nguyên đất
Có nhiều phương pháp để có thể đo được hàm lượng Kali trong
đất, tùy vào điều kiện mà bạn có thể thực hiện những phương pháp
đo khác nhau để đạt được kết quả như mong muốn.
Người ta dùng nhiều phương pháp khác nhau để phân tích kali
tổng số. Phương pháp phân tích kali tổng số thông dụng hiện nay là
công phá đất bằng hỗn hợp axit mạnh (cường axit), sau đó đo lượng
kali trên máy quang kế ngọn lửa hoặc hấp thụ nguyên tử.

12


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM
học

Khoa Công nghệ hóa

CHƯƠNG III. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG
KALI TỔNG SỐ TRONG ĐẤT

3.1 Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định hàm lượng kali
tổng số trong các mẫu đất.
3.2 Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn
này.
Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản
được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp
dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).
TCVN 7538-1 (ISO 10381-1), Chất lượng đất - Lấy mẫu - Phần 1:
Hướng dẫn thiết kế chương trình lấy mẫu.
TCVN 6647 (ISO 11464), Chất lượng đất - Xử lí sơ bộ đất để
phân tích hóa lý.
3.3 Nguyên lý
Khi xác định kali tổng số dùng hỗn hợp axit flohydric (HClO4) và
axit pecloric (HF) để phá mẫu, chuyển các dạng kali trong đất về
dạng hòa tan K+ trong dung dịch.
Xác định hàm lượng kali trong dung dịch bằng:
+ Phương pháp quang phổ ngọn lửa
+ Phương pháp quang phổ phát xạ.
3.4 Hóa chất và thuốc thử
3.4.1 Hóa chất
Khi phân tích, ngoại trừ trường hợp có những chỉ dẫn riêng, chỉ
dùng các thuốc thử tinh khiết phân tích và nước cất hoặc nước có độ
tinh khiết tương đương.
+ Axit pecloric (HClO4) 70 %;
+ Axit flohydric (HF);
+ Axit clohydric (HCl) 37%
13

Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM
học

Khoa Công nghệ hóa

3.4.2 Các dung dịch thuốc thử
+ Dung dịch axit clohydric 6 mol/l Pha loãng 4,3 ml axit
clohydric vào bình định mức 100 ml và thêm nước đến 100 ml.
+ Dung dịch gốc kali 1000 mg/l có sẵn trên thị trường.
+ Dung dịch chuẩn kali 200 mg/l pha từ dung dịch gốc kali
Dùng pipet lấy 20,0 ml dung dịch gốc kali vào bình định mức dung
tích 100 ml, thêm 1 ml axit nitric và thêm nước đến vạch mức. Lắc
đều.
+ Thang chuẩn kali:
Chuẩn bị sáu bình định mức dung tích 100 ml có đánh số thự tự từ
0 đến 5. Dùng pipet lần lượt hút dung dịch chuẩn kali vào các bình
theo thể tích ghi trong bảng sau và thêm nước đến vạch mức. Lắc
đều.
Số thứ tự

0

1

2

3

4

5

Thể tích dung dịch chuẩn 0
kali (4.2.3) (ml)

12,
5

25

37,
5

50

10
0

Nồng độ kali
chuẩn (mg K/l)

25

50

75

100

20
0

trong

bình 0

3.5. Thiết bị và dụng cụ
Sử dụng các dụng cụ thông thường trong phòng thí nghiệm và các
thiết bị, dụng cụ sau:
+ Cân phân tích có sai số không quá  0,0001 g;
+ Chén bạch kim
+ Thiết bị phá mẫu
+ Máy quang phổ ngọn lửa hoặc máy quang phổ hấp thụ
nguyên tử
+ Bình tam giác dung tích 250 ml
+ Bình định mức dung tích 50 ml, 1000 m
+ Phễu lọc có đường kính từ 5 cm đến 10 cm
14


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM
học

Khoa Công nghệ hóa

+ Pipet dung tích 1 ml, 2 ml, 5 ml, 10 ml
+ Cốc chịu nhiệt dung tích 1000 ml
+ Giấy lọc chậm

Hình 1. Máy quang
phổ ngọn lửa

Hình 2. Thiết bị
phá mẫu

3.6. Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu
3.6.1 Lấy mẫu đất đại diện theo TCVN 7538 -1 (ISO 10381 1).
Lấy mẫu được tiến hành một cách đặc thù tại các khoảng thời
gian (không thường xuyên) để xác định chất lượng đất cho mục đích
cụ thể, ví dụ cho nông nghiệp. Do vậy, lấy mẫu có xu hướng tập
trung vào các yếu tố như dinh dưỡng, pH, hàm lượng chất hữu cơ,
nồng độ các nguyên tố vi lượng và các tính chất vật lý. Các thông số
này sẽ giúp xác định chất lượng đất từ đó có biện pháp cải tạo đất
phù hợp.
15


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM
học

Khoa Công nghệ hóa

Lấy mẫu như vậy thường được tiến hành trong vùng có rễ cây
tập trung và ở độ sâu lớn hơn nhưng đôi khi không phân biệt sự phân
tầng.
Ít nhất mẫu cần thu được 500 g đất mịn để phân tích hóa học.
Số lượng này áp dụng cho cả mẫu đơn và mẫu phức hợp, sau khi đủ
để đồng nhất mẫu.
Hiểu biết về phương thức các chất hóa học đặc thù được phân

bố trong các thành phần môi trường khác nhau (không khí, đất,
nước, trầm tích và các loài sinh vật) sẽ hữu ích trong lập một số
chương trình lấy mẫu.
3.6.2 Xử lí sơ bộ mẫu đất theo TCVN 6647 (ISO 11464).

Mẫu đất được hong khô trong không khí, hoặc sấy trong tủ
sấy ở nhiệt độ không quá 40 oC, hoặc làm khô lạnh. Nếu cần,
làm vỡ mẫu đất trong khi vẫn còn ẩm, còn bở và nghiền lại sau
khi khô. Đất được rây và phần có kích thước hạt nhỏ hơn 2 mm
được chia thành các phần bằng máy hoặc bằng tay để đảm bảo
lấy mẫu thử đại diện để phân tích.
 Lưu ý:
Làm khô ở nhiệt độ 40oC trong tủ sấy thích hợp hơn hong
khô ngoài không khí, bởi vì tốc độ làm khô nhanh sẽ hạn chế
những thay đổi do hoạt động của vi sinh vật.
Cần lưu ý rằng mỗi một kiểu xử lý sơ bộ sẽ ảnh hưởng đến
một số đặc tính của đất.
Thường sử dụng rây có cỡ lỗ 2 mm. Tuy nhiên, trước khi
bắt đầu xử lý sơ bộ phải kiểm tra nếu phương pháp phân tích áp
dụng sau đó yêu cầu cỡ rây khác.
Bảo quản các mẫu đất gồm các mẫu đã nhận, đã hong khô
ngoài không khí, đã làm lạnh hoặc bảo quản trong môi trường
không có ánh sáng, trong một thời gian dài có thể ảnh hưởng
đến một số thông số của đất, đặc biệt là độ hòa tan của phần
vô cơ và phần hữu cơ.
Đối với các mẫu lấy từ đất bị nhiễm bẩn, phải áp dụng các
biện pháp đặc biệt. Điều quan trọng là cần tránh tiếp xúc với da
16

Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM
học

Khoa Công nghệ hóa

và phải có các biện pháp đặc biệt khi làm khô các mẫu đất loại
này (thông gió, lưu thông không khí,...). Mẫu có thể gây nguy
hại do có các chất nhiễm bẩn hóa chất, bào tử nấm, hoặc mầm
bệnh như leptospirosis và phải áp dụng các biện pháp phòng
ngừa an toàn thích hợp.
Trong tiêu chuẩn này, cần phải có ít nhất 500 g đất tươi.

17


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM
học

18

Khoa Công nghệ hóa


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM
học

Khoa Công nghệ hóa

3.7. Các tiến hành
3.7.1. Phá mẫu đất bằng hỗn hợp axit flohydric và axit

percloric

0.250g mẫu

Dung dịch

Đun sôi 5 min

10ml axit flohydric
1ml axit percloric

Đun 2000c
chất lỏng được cô cạn

5ml axit
clohydric+nước

trắng mẫu
dung dịch trong



Cân bằng cân phân tích khoảng 0,250 g mẫu đất đã nghiền
mịn qua rây 0,2 mm với độ chính xác 0,0002 g và cẩn thận
chuyển vào chén bạch kim , làm ẩm bằng một đến hai giọt
nước. Thêm 10 ml dung dịch axit flohydric và 1 ml dung dịch
axit percloric . Đậy chén bạch kim và đun trên thiết bị phá mẫu
ở 200oC cho đến khi chất lỏng được cô cạn. Tiếp tục như vậy
nhiều lần cho đến khi trắng mẫu và dung dịch trong.



Có thể có một ít chất hữu cơ bám ở thành chén và nắp chưa bị
oxi hóa triệt để. Cần oxi hóa hết bằng cách dùng dung dịch
percloric lôi cuốn xuống và tiếp tục phá mẫu.



Sau khi để nguội, cho thêm 5 ml dung dịch axit clohydric và
nước đến khoảng nửa chén. Dùng 5 ml nước rửa thành chén,
nắp chén và gom dung dịch rửa vào chén.



Cho chén bạch kim lên trên thiết bị phá mẫu và cẩn thận đun
sôi trong 5 min. Nếu chưa hòa tan hết thì cần cô cạn dung dịch
và phá mẫu lại từ đầu.



Khi mẫu đã hòa tan hoàn toàn thì chuyển phần dung dịch sang
bình định mức dung tích 100 ml và thêm nước đến vạch mức.



Tiến hành đồng thời mẫu lặp và mẫu trắng

3.7.2. Đo nồng độ kali
Đo cường độ phát xạ của dãy chuẩn; trục hoành ghi nồng độ kali của
các dung dịch chuẩn (mg/l) và trục tung ghi cường độ phát xạ tương

19


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM
học

Khoa Công nghệ hóa

ứng đo được của từng bình trong dãy dung dịch chuẩn. Xác định tọa
độ từng mẫu chuẩn và vẽ đường chuẩn.
Đo cường độ phát xạ của dịch chiết mẫu đất trên máy quang kế
ngọn lửa dùng kính lọc màu kali, hoặc đo trên hệ phát xạ (emission)
của máy quang phổ hấp thụ nguyên tử tại bước sóng 766,5 nm.
Tiến hành tương tự đối với mẫu lặp và mẫu trắng.
Căn cứ cường độ phát xạ đo được dịch chiết mẫu đất và dựa vào
đường chuẩn suy ra nồng độ kali trong dịch chiết mẫu đất.
Từ nồng độ kali trong dịch chiết mẫu đất, tính lượng kali tổng số
trong đất.
Ghi chú:
Khi dùng quang kế ngọn lửa, độ ổn định thấp của máy là yếu tố ảnh
hưởng, vì máy không có hệ thống tự động chương trình hóa kiểm
soát tốc độ dòng không khí và khí nhiên liệu, kính lọc màu có dải ánh
sáng cho đi qua rộng ( 10 nm), cần liên tục kiểm tra độ ổn định của
trị số cường độ phát xạ đo được. Ít nhất cứ sau 10 mẫu lại cần kiểm
tra lại cường độ phát xạ đo được của thang chuẩn.
Khi dùng hệ phát xạ của máy quang phổ hấp thụ nguyên tử: độ nhạy
quá cao của máy là yếu tố ảnh hưởng cần chọn khe đo hẹp (0,2 nm),
pha loãng mẫu và xoay đầu đốt ở mức độ thích hợp.
4. Tính kết quả
Hàm lượng kali tổng số đất, tính bằng phần trăm khối lượng K theo

Công thức (1):
K(%) = =

(1)

Trong đó
a là nồng độ K trong dung dịch xác định, tính bằng miligam trên lít
(mg/l);
b là nồng độ K trong dung dịch mẫu trắng, tính bằng miligam trên lít
(mg/l);
V là toàn bộ thể tích dung dịch phá mẫu, tính băng mililit (ml);
m là khối lượng mẫu, tính bằng gam (g);
k là hệ số chuyển thành đất khô tuyệt đối;
20


Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM
học

Khoa Công nghệ hóa

100 là hệ số tính phần trăm;
1000 là hệ số chuyển thể tích từ mililit sang lít;
1000 là hệ số chuyển khối lượng miligam sang gam.
Hàm lượng K2O (%) được tính theo công thức: K2O (%) = K(%) x
1,205

21

Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM
học

Khoa Công nghệ hóa

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Lê Văn Khoa (Chủ biên), Nguyễn Xuân Cự, Bùi Thị Ngọc Dung, Lê
Đức, Trần Khắc Hiệp và Cái Văn Tranh, 2000, Phương pháp phân tích
đất, nước, phân bón, cây trồng, NXB Giáo dục.
[2] PTS. Nguyễn Ngọc Nông, 1999, Giáo trình Nông hóa học, NXB
Nông nghiệp Hà Nội
[3]Nguyễn Văn Chiến, 2004, Các dạng kali trong đất, phương pháp
xác định và mối quan hệ cây trồng
[4] Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8660:2011 Chất lượng đất – phương
pháp xác định kali tổng số trong đất
[5] Trần Kông Tấu, 2006, Tài nguyên đất, NXB Đại Học Quốc Gia
[6] PGS. TS. Trịnh Xuân Ngô (Chủ biên), PGS. TS. Đinh Thế Lộc, 2010,
Giáo trinh nông học đại cương, NXB Đại học Công nghiệp TP.HCM

22