Nghiên cứu ảnh hưởng của natri silicat lỏng đến sinh trưởng phát triển và năng suất lúa trên đất phù sa sông hồng không được bồi hàng năm tại gia lâm, hà nội

B GIÁO D C VÀ ðÀO T O
TRƯ NG ð I H C NÔNG NGHI P HÀ N I

MAI NH

TH NG

NGHIÊN C U NH HƯ NG
C A NATRI SILICAT L NG ð N SINH TRƯ NG,
PHÁT TRI N VÀ NĂNG SU T LÚA TRÊN ð T PHÙ
SA SÔNG H NG KHÔNG ðƯ C B I HÀNG NĂM
T I GIA LÂM, HÀ N I

LU N ÁN TI N SĨ NÔNG NGHI P

Chuyên ngành: Tr ng tr t
Mã s

: 62.62.01.01

Ngư i hư ng d n khoa h c: GS.TS. Hoàng Minh T n
PGS.TS. Nguy n Trư ng Sơn
HÀ N I – 2010


Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ nông nghi p ............. i

L I CAM ðOAN
Tơi xin cam đoan r ng, đây là cơng trình nghiên c u khoa h c c a
riêng tôi. Các s li u, k t qu nghiên c u là trung th c và chưa t ng ñư c s
d ng ñ b o v b t c m t lu n án nào khác.

Tơi xin cam đoan r ng m i s giúp ñ cho vi c th c hi n lu n án đã
đư c c m ơn và các thơng tin trích d n trong lu n án này đ u ñã ñư c ch rõ
ngu n g c.
Tác gi

Mai Nh Th ng


Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ nông nghi p ............. ii

L I C M ƠN
Cho phép tôi ñư c trân tr ng c m ơn t p th giáo sư, ti n s , các gi ng
viên, cán b B môn Sinh lý th c v t - Khoa Nông h c, Vi n ðào t o Sau ð i
h c, Khoa Tài nguyên và Môi trư ng - Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i, ñã
t o m i ñi u ki n giúp đ tơi trong su t q trình h c t p t i B môn, Khoa và
Trư ng đ hồn thành cơng trình nghiên c u khoa h c này.
Cho phép tơi đư c bày t lịng bi t ơn sâu s c t i các th y giáo: giáo sư,
ti n sĩ Hoàng Minh T n; phó giáo sư, ti n sĩ Nguy n Trư ng Sơn đã tr c ti p t n
tình hư ng d n, ch b o và giúp đ tơi trong su t quá trình th c hi n lu n án này.
Tôi xin chân thành c m ơn gi ng viên chính, th c sĩ Mai Th Tân đã giúp
đ tơi b trí các thí nghi m c a đ tài.
Tôi xin chân thành c m ơn gi ng viên chính, ti n sĩ Nguy n Th H ng Linh,
gi ng viên chính, ti n sĩ Nguy n Th Vi t Nga, phó giáo sư, ti n sĩ Nguy n H u
Thành, ThS. Hồng ðăng Dũng đã giúp đ tơi ñánh giá m t s k t qu thí nghi m
c a đ tài.
Tơi xin chân thành c m ơn các b n KS. Tr n Th H i Anh, KS. Nguy n Th
Anh, Th.S. Nguy n Thành Chung, KS. Ph m Năng An, KS. Ph m Th Nguy t,
KS. Mai Th Ki u Vân, KS. Lê H ng Quyên, KS. Nguy n ð c M nh, KS. ð
Th H ng, KS. Nguy n Th Thu Phương, KS. ð ng Th Thuý, ThS. Nguy n Văn
Tính và các b n sinh viên Khoa Nông h c - Trư ng ð i h c Nơng nghi p Hà

N i đã giúp đ tơi trong q trình th c hi n các thí nghi m.
Tơi xin trân tr ng g i l i c m ơn t i các đ ng chí lãnh ñ o UBND t nh, S
Khoa h c và Cơng ngh t nh Thanh Hố, UBND các huy n Nga Sơn, Ho ng Hố
t nh Thanh Hóa, Doanh nghi p phân bón Ti n Nơng t nh Thanh Hóa, cán b lãnh
ñ o các xã và các h gia đình đã giúp đ tơi tri n khai th nghi m, xây d ng mơ
hình s d ng lo i phân bón có ch a silic cho lúa t i ñ a bàn.
Tôi xin chân thành c m ơn Trung tâm Nghiên c u Th c nghi m và Chuy n
giao công ngh s n xu t nông nghi p - Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i.
Tơi cũng xin đư c nói l i c m ơn chân thành gia đình, ngư i thân, b n bè
và các đ ng nghi p đã ln sát cánh bên tơi, đ ng viên và t o m i ñi u ki n t t
nh t ñ tơi có th hồn thành lu n án này.
Tác gi : Mai Nh Th ng


Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ nông nghi p ............. iii

M CL C

L i cam ñoan

i

L i c m ơn

ii

M cl c

iii

Danh m c ký hi u và các ch vi t t t

vi

Danh m c các b ng

vii

Danh m c các hình

ix

M ð U

1

1

ð tv nđ

1

2

M c đích và u c u nghiên c u

3

2.1

M c ñích c a ñ tài

3

2.2

Yêu c u c a ñ tài

3

3

Ý nghĩa khoa h c và th c ti n c a ñ tài

4

3.1

Ý nghĩa khoa h c

4

3.2

Ý nghĩa th c ti n ñ tài

4

4

Gi i h n ñ tài

Chương 1 T NG QUAN TÀI LI U
1.1

Cây lúa, tình hình s n xu t và tiêu th lúa g o

1.1.1
1.1.2
1.2

Trên th gi i
Vi t Nam

Thâm canh lúa

4
5
5
5
6
8

1.2.1

Gi ng lúa

8

1.2.2

Phân bón

9

Dinh dư ng silic

12

1.3

1.3.1

Nguyên t silic và s phân b c a silic trong t nhiên

12

1.3.2

Nh ng nghiên c u v silic ñ i v i cây tr ng và ñ i v i cây lúa

22

1.3.3

Phân bón ch a silic

41

Natri đ i v i cây tr ng

46

1.4


Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ nông nghi p ............. iv

Chương 2 ð I TƯ NG, N I DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U 48
2.1

ð i tư ng nghiên c u

48

2.1.1

Gi ng thí nghi m

48

2.1.2

Hố ch t thí nghi m

49

2.1.3

ð t thí nghi m

49

2.2

N i dung nghiên c u

50

2.3

Phương pháp nghiên c u

51

2.3.1

Phương pháp b trí thí nghi m

51

2.3.2

Các thí nghi m c th

51

2.3.3

Các bi n pháp k thu t áp d ng trong thí nghi m

55

2.3.4

Các ch tiêu theo dõi và phương pháp xác ñ nh

55

2.3.5

Phương pháp x lý s li u

60

Chương 3 K T QU NGHIÊN C U VÀ TH O LU N
3.1

Xác ñ nh kh năng cung c p silic, natri t ñ t và nư c tư i cho lúa

3.2

62
62

nh hư ng các li u lư ng natri silic l ng, ñ n năng su t và s
tích lu SiO2 trong lúa

3.3

63

Xác ñ nh vai trò c a Si và Na ñ i v i lúa

65

3.3.1

nh hư ng c a Si và Na t i sinh trư ng và phát tri n c a lúa
N p 44

3.3.2

nh hư ng c a Si và Na t i các y u t c u thành năng su t
và năng su t c a lúa

3.4

66
68

nh hư ng c a natri silicat l ng ñ n sinh trư ng, phát tri n và
năng su t lúa

71

3.4.1

nh hư ng c a natri silicat l ng ñ n chi u cao cây

71

3.4.2

nh hư ng c a natri silicat l ng ñ n s ñ nhánh c a lúa

73

3.4.3

nh hư ng c a natri silicat l ng ñ n góc lá v i thân

75

3.4.4

nh hư ng c a natri silicat l ng đ n ch s di n tích lá lúa (LAI)

77

3.4.5

nh hư ng c a natri silicat l ng ñ n hàm lư ng chlorophil c a
lá lúa

79


Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ nông nghi p ............. v

3.4.6

nh hư ng c a natri silicat l ng đ n s tích lu ch t khơ c a lúa

80

3.4.7

nh hư ng c a natri silicat l ng ñ n hi u su t quang h p thu n

82

3.4.8

nh hư ng c a natri silicat l ng ñ n các y u t c u thành
năng su t c a lúa

3.4.9

nh hư ng c a natri silicat l ng ñ n năng su t th c thu c a lúa

3.4.10

84

nh hư ng c a natri silicat l ng ñ n s nhi m sâu b nh h i
trên lúa

3.4.11

87
90

nh hư ng c a natri silicat l ng ñ n m t s ch tiêu ch t lư ng
lúa g o

3.5

nh hư ng c a natri silicat l ng ñ n kh năng ch ng ñ c a lúa

3.6

92

M t s nghiên c u bư c ñ u v vi c s d ng natri silicat l ng
bón cho lúa

3.6.1

Xác đ nh th i kỳ bón natri silicat l ng phù h p cho lúa

3.6.2

Xác ñ nh phương th c bón natri silicat l ng phù h p cho lúa

K T LU N VÀ ð NGH

94
97
97

101
106

1

K t lu n

106

2

ð ngh

107

Cơng trình cơng b c a tác gi có liên quan ñ n lu n án

108

Tài li u tham kh o

109


Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ nông nghi p ............. vi

DANH M C KÝ HI U VÀ CÁC CH
BSi

Bón natri silicat l ng

CT

Cơng th c

CV %

Bi n ñ ng thí nghi m

dd

Dinh dư ng

ðC

ð i ch ng

ðN

ð nhánh

ðNLð

ð nhánh và làm địng

FAO

VI T T T

T ch c Nông Lương th gi i

(Food and Agriculture Organization)

HSQH

Hi u su t quang h p

IRRI

Vi n Nghiên c u Lúa Qu c t
(International Rice Research Institute)

LAI

Ch s di n tích lá (Leaf Area Index)

Lð

Làm địng

LSD0,05

Sai khác có ý nghĩa m c α = 0,05

NN&PTNT Nông nghi p và Phát tri n nông thôn
PSi

Phun natri silicat l ng

M1000

Kh i lư ng 1000 h t

TC

Trư c c y

TCVN

Tiêu chu n Vi t Nam

RCB

Kh i ng u nhiên hoàn ch nh
(Randomized Completed Block)

UBND

U ban nhân dân

USDA

B Nông nghi p M (United States Department of
Agriculture)


Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ nông nghi p ............. vii

DANH M C CÁC B NG
STT
1.1

Tên b ng

Trang

Lư ng phân bón cho lúa ph thu c vào gi ng, mùa v và vùng
sinh thái

1.2

11

Hàm lư ng bình quân m t s nguyên t hoá h c trong ñ t và trong
v trái ñ t (%) theo Vinograt

12

1.3

SiO2 và OM trung bình m t s nư c thu c châu Á và vùng lãnh th

18

1.4

SiO2 và OM trung bình c a m t s lo i đ t mi n B c Vi t Nam

21

1.5

Thành ph n hoá h c c a thân, lá và rơm r khô

26

1.6

Nhu c u dinh dư ng c a m t s ngun t hố h c đ i v i lúa

28

1.7

Hi u l c c a phân silic ñ i v i cây lúa

36

1.8

Lư ng lân c n thi t thêm vào ñ t ñ dung d ch ñ t ñ t n ng ñ

Trung Qu c

0,2ppm P trong trư ng h p bón và khơng bón CaSiO3
3.1
3.2

37

Hàm lư ng silic, natri d tiêu trong ñ t và nư c trư c thí nghi m

62

nh hư ng c a bón natri silicat l ng đ n kh năng tích lu silic
c a cây lúa

3.3

nh hư ng c a Si và Na t i sinh trư ng và phát tri n c a lúa N p 44

3.4

64

nh hư ng c a Si và Na t i các y u t c u thành năng su t c a
lúa N p 44

66
69

3.5

nh hư ng c a Si và Na t i năng su t th c thu c a lúa N p 44

70

3.6

nh hư ng c a natri silicat l ng ñ n chi u cao cây lúa

72

3.7

nh hư ng c a natri silicat l ng ñ n s ñ nhánh c a lúa

74

3.8

nh hư ng c a natri silicat l ng ñ n góc lá v i thân c a lúa

76

3.9

nh hư ng c a natri silicat l ng ñ n LAI c a lúa

78

3.10

nh hư ng c a lư ng bón natri silicat l ng ñ n hàm lư ng
chlorophil trong lá lúa TH3-3

80


Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ nông nghi p ............. viii

3.11

nh hư ng c a natri silicat l ng đ n s tích lu ch t khơ c a lúa

3.12

nh hư ng c a natri silicat l ng ñ n hi u su t quang h p thu n
c a lúa

3.13

nh hư ng c a natri silicat l ng ñ n các y u t

83
c u thành năng

su t lúa
3.14

85

nh hư ng c a lư ng bón natri silicat l ng ñ n năng su t th c thu
c a lúa

3.15

81

87

nh hư ng c a natri silicat l ng ñ n m c ñ nhi m sâu, b nh h i
t nhiên trên lúa

3.16

nh hư ng c a natri silicat l ng ñ n ph m ch t lúa g o

3.17

91

nh hư ng c a natri silicat l ng đ n chi u dài, đư ng kính, ñ
dày lóng c a lúa TH3-3

3.18

92
94

nh hư ng c a th i kỳ bón natri silicat l ng đ n m t s ch tiêu
sinh trư ng, phát tri n c a lúa

3.19

nh hư ng c a th i kỳ bón natri silicat l ng đ n năng su t lúa

3.20

98

nh hư ng c a các phương th c bón natri silicat l ng ñ n sinh
trư ng, phát tri n c a lúa TH3-3, v Xuân 2005

3.21

100
102

nh hư ng c a phương th c bón natri silicat l ng ñ n năng su t
lúa TH3-3, v Xuân 2005

104


Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ nông nghi p ............. ix

DANH M C CÁC HÌNH
STT

Tên hình

Trang

1.1

Quan h gi a năng su t và lư ng Si di ñ ng trong ñ t

21

1.2

Vai trò silic trong cây

35

1.3

Quan h gi a năng su t lúa và lư ng bón Wollastonite

các n n

ñ m khác nhau
3.1

nh hư ng c a lư ng bón natri silicat l ng đ n năng su t th c
thu c a lúa TH3-3 (TB c năm)

3.2

89

nh hư ng c a natri silicat l ng ñ n ñ c ñi m gi i ph u g c thân
lúa TH3-3 (th i kỳ tr )

3.6

88

Quan h năng su t lúa TH3-3, C70 và N p 44 v i lư ng bón
natri silicat l ng

3.5

88

nh hư ng c a lư ng bón natri silicat l ng đ n năng su t th c
thu c a lúa N p 44 (TB c năm)

3.4

88

nh hư ng c a lư ng bón natri silicat l ng đ n năng su t th c
thu c a lúa C70 (TB c năm)

3.3

45

96

nh hư ng c a natri silcat l ng ñ n ñ c ñi m gi i ph u thân lúa
TH3-3 (th i kỳ tr )

96


Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ nông nghi p ............. 1

M

1

ð U

ð tv nñ
Cây lúa (Oryza sativa L.) là m t trong ba cây lương th c ch y u trên

th gi i, là cây lương th c quan tr ng ñ ng th hai sau lúa mì v di n tích và
s n lư ng. Trong nh ng năm g n ñây s n xu t lúa g o c a th gi i tăng
nhanh, năm 1960 s n xu t 200 tri u t n g o, năm 2004 là 600 tri u t n, năm
2005 là 700 tri u t n. Mư i nư c s n xu t lúa g o chính là: Trung Qu c,

n

ð , Banglades, Indonesia, Vi t Nam, Thái Lan, Myanma, Pakistan, Philippin,
Braxil, Nh t B n.
M c tiêu s n xu t lúa ñ n năm 2010 c a Vi t Nam là duy trì di n tích
đ t tr ng lúa

m c 3,96 tri u ha và s n xu t lúa ñ t 40 tri u t n, tăng 5,5 tri u

t n so v i năm 2003 (Nguy n Kh c Quỳnh và Ngô Th Thu n, 2006) [31].
Tuy nhiên, do dân s th gi i tăng nhanh, n u bình quân vào nh ng
năm 50 dân s tăng 40 tri u ngư i/năm thì vào ñ u th k 21 dân s tăng 90
tri u ngư i/năm nên s n xu t lúa hi n nay v n chưa ñáp ng ñư c nhu c u
c a xã h i. Theo d đốn c a FAO, t ng s n lư ng lúa toàn th gi i ph i tăng
56% trong vòng 30 năm t i thì m i k p v i s tăng dân s th gi i và nhu c u
lương th c c a m i ngư i dân (IRRI,1997) [67].
Theo d báo c a Ban Nghiên c u Kinh t , B Nơng nghi p M , trong
giai đo n 2007 - 2014 di n tích tr ng lúa c a th gi i s không m r ng, th p

hơn 2% so v i m c tính tốn c a năm 1999/2000. H u h t các nư c châu Á
đ u khơng có ho c có r t ít kh năng m r ng di n tích tr ng lúa. Tuy v y,
các nư c s n xu t g o

châu Á s ti p t c là ngu n cung c p xu t kh u g o

chính cho th gi i, bao g m: Thái Lan, Vi t Nam,

n ð . Hàng năm, thương

m i lúa g o toàn c u tăng 2,4%. ð n năm 2016, thương m i lúa g o trên toàn
c u ñ t 35 tri u t n, tăng g n 25% so v i m c năm 2002. D báo t ng nhu


Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ nông nghi p ............. 2

c u lúa toàn c u giai ño n 2008 - 2015 s tăng m i năm 50 tri u t n. Lúa s là
cây lương th c chính c a nhi u nư c đang phát tri n và g o s là lương th c
chính trong b a ăn truy n th ng.
ð tăng s n lư ng lúa, trong khi di n tích tr ng tr t đang b gi m sút,
thì gi i pháp duy nh t là ph i tăng năng su t. Trong h th ng các bi n pháp k
thu t nh m tăng năng su t lúa, ngoài y u t gi ng thì phân bón có vai trị r t
quan tr ng, đóng góp t i 24% trong vi c tăng năng su t (IRRI, 1997) [67].
Vi c s n xu t lúa g o tăng nhanh trong khi quĩ đ t ngày càng gi m do
q trình đơ th hố, cơng nghi p hố, d n đ n tăng th i v tr ng, s d ng
nhi u phân đ m bón cho lúa; t đó đã làm cho ñ t b nghèo ki t các ch t dinh
dư ng khác, trong đó có ngun t silic.
Trên cơ s c a các thí nghi m đã làm (Mitsui và Takato, 1960 - 1962;
Okamoto, 1955 - 1971; Ota, 1964; Imaizumi và Yoshida, 1958; Kobata,
1955), Nh t B n là nư c ñ u tiên trên th gi i s d ng phân bón silic. Sau khi

nhi u thí nghi m ti n ñ nghiên c u nh hư ng c a silic ñ n cây lúa và các
cây tr ng khác ñã ñư c tri n khai (d n theo Takahashi, 1995) [88],

Nh t

B n, silic ñã ñư c coi là nguyên t dinh dư ng c n thi t c a cây tr ng (Ma,
Takahashi, 2002) [75].
Cây lúa có nhu c u v silic l n g p nhi u l n so v i nitơ. V i năng su t
12 t n h t/ha/năm, lúa hút 1092,0 kg silic oxit/ha (tương ñương 500 kg silic)
trong khi ñó lúa ch hút có 200,4 kg N/ha (Yoshida và cs, 1962) [92]; (Võ Minh
Kha, 1996) [18]; (Võ Tòng Xuân, 2000) [46]. Do đó, vi c bón phân silic cho
lúa là c n thi t ñ i v i các lo i ñ t nghèo dinh dư ng silic, nh t là trong ñi u
ki n thâm canh cao. Vi c bón phân silic s góp ph n tăng kh năng hút thu
photpho c a lúa, giúp cho cân ñ i N - P, ñ m b o cây sinh trư ng, phát tri n t t
hơn. Ngoài ra, silic còn làm cho c ng cây, ch ng l p ñ và góp ph n h n ch
sâu b nh (Võ Minh Kha, 1996) [18]. Chính vì th , mà nghiên c u v silic trong
nông nghi p c a nh ng năm g n ñây phát tri n r t m nh

nhi u nư c, trong


Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ nông nghi p ............. 3

đó ph i k đ n cơng ñ u c a các nhà nghiên c u Nh t B n, nơi silic ñã ñư c
nghiên c u và s d ng t hơn 80 năm trư c (Ma, Takahashi, 2002) [75].
Hi n nay,
ñã ñư c quan tâm.

nhi u nư c trên th gi i vi c bón phân silic cho cây tr ng
Hàn Qu c và ðài Loan vi c s d ng các s n ph m ph

c a công nghi p s n xu t thép ch a silic làm phân bón cho lúa là khá ph
bi n. Lư ng bón x lị cao t 1,5 đ n 2 t n/ha có th làm tăng năng su t lên
17% (De Datta, 1981) [54].
Vi t Nam, trong nh ng năm cu i c a th k trư c v n ñ phân silic
cũng ñã ñư c ñ c p, song chưa có nh ng nghiên c u cơ b n. Vi c bón phân
silic cho lúa chưa ñư c ñ t ra, mà m i ch coi vi c bón silic như là s n ph m đi
kèm có trong phân lân nung ch y, trong phân chu ng ho c trong tro (Lê Văn
Căn và cs 1987) [5]; (Võ Minh Kha, 1996) [18]; (Vũ H u Yêm, 1985) [47]. Vì
v y, vi c nghiên c u s d ng phân bón có ch a silic cho cây tr ng nói chung
và cây lúa nói riêng là c n thi t.
ð tài “Nghiên c u

nh hư ng c a natri silicat l ng ñ n sinh

trư ng, phát tri n và năng su t lúa trên ñ t phù sa sông H ng không
ñư c b i hàng năm t i Gia Lâm, Hà N i” nh m ñưa ra cơ s khoa h c v
vai trị c a ngun t silic đ i v i lúa đ có th đ xu t lo i phân bón m i có
ch a silic ph c v thâm canh lúa. Thành cơng c a đ tài khơng ch áp d ng cho
Hà N i mà cịn có th áp d ng các đ a phương khác.
2

M c đích và u c u nghiên c u

2.1

M c đích c a ñ tài
ðánh giá tác d ng c a natri silicat l ng ñ n sinh trư ng, phát tri n và năng

su t lúa, trên ñ t phù sa sơng H ng khơng đư c b i hàng năm t i Gia Lâm - Hà N i.

2.2

Yêu c u c a ñ tài
- Xác ñ nh ñư c nhu c u, li u lư ng, phương th c bón, th i kỳ bón

natri silicat l ng cho lúa trên ñ t phù sa không ñư c b i hàng năm t i Gia


Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ nông nghi p ............. 4

Lâm, Hà N i nh m nâng cao năng su t và ch t lư ng lúa, g o.
- Xác ñ nh ñư c hi u qu c a vi c bón natri silicat l ng đ n sinh
trư ng, phát tri n, năng su t và ch t lư ng lúa tr ng trên ñ t ñ t phù sa không
ñư c b i ñ p hàng năm t i Gia Lâm, Hà N i.
- Xác ñ nh nh hư ng c a natri silicat l ng ñ n kh năng ch ng ch u
c a lúa v i m t s lo i sâu, b nh h i chính và tính ch ng đ c a lúa.
3

Ý nghĩa khoa h c và th c ti n c a ñ tài

3.1

Ý nghĩa khoa h c
- K t qu nghiên c u c a ñ tài s cung c p các d n li u khoa h c m i v

nh hư ng c a natri silicat l ng ñ n sinh trư ng, phát tri n và năng su t lúa.
- K t qu nghiên c u c a ñ tài là tài li u tham kh o t t cho vi c nghiên
c u và gi ng d y v vai trò c a silic ñ i v i sinh trư ng, phát tri n c a cây lúa.
3.2

Ý nghĩa th c ti n ñ tài
- K t qu nghiên c u s làm cơ s cho vi c ñ xu t s d ng phân ch a

silic cho lúa.
4

Gi i h n ñ tài
- Gi ng lúa thí nghi m:
M t s gi ng lúa thu n và lúa lai hi n ñang tr ng ph bi n t i Hà N i

và các vùng lân c n đó là: TH3-3 (lúa lai), C70 và N p 44 (lúa thu n).
- N n ñ t thí nghi m:
ð t phù sa sơng H ng khơng đư c b i hàng năm t i Gia Lâm, Hà N i,
m t lo i ñ t chi m t l l n trong các lo i ñ t c a Hà N i.
- Hố ch t thí nghi m:
Natri silicat l ng (thu tinh l ng), hoà tan làm ñ i tư ng.


Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ nông nghi p ............. 5

Chương 1
T NG QUAN TÀI LI U

1.1

Cây lúa, tình hình s n xu t và tiêu th lúa g o

1.1.1 Trên th gi i
Lúa là cây lương th c chính, cung c p hơn 50% t ng lương th c đư c
tiêu th cho tồn nhân lo i. Xét v m c tiêu dùng thì lúa là cây lương th c

ñư c con ngư i tiêu th nhi u nh t (chi m 85% t ng s n lư ng s n xu t ra),
sau đó là lúa mỳ (chi m 60%) và ngô (chi m 25%) (Herndon, 2007) [63].
Ngoài h t g o, b ph n chính làm lương th c thì, lúa cịn có các s n ph m
ph như t m, cám, tr u, rơm r , cũng ñư c con ngư i s d ng ph c v cho
nhu c u c n thi t khác nhau. Lúa g o cung c p tinh b t, protein, lipit, vitamin
và các ch t khoáng c n thi t khác cho cơ th con ngư i, đ c bi t là các
vitamin nhóm B.
Tinh b t là ngu n cung c p năng lư ng (calo) ch y u đ duy trì s
s ng cho con ngư i. Ngu n cung c p calo t lúa g o duy trì s s ng cho
kho ng 40% dân s th gi i. Trung bình 1 ha lúa cung c p năng lư ng duy trì
s s ng cho 5,7 ngư i/năm. Bình qn tồn th gi i, m t ngày m t ngư i c n
kho ng 3119 calo, trong đó lúa g o cung c p 552 calo, chi m kho ng 18%
t ng lư ng calo cung c p cho con ngư i (De Datta, 1981) [54].
Theo FAO (2006) tồn th gi i có 114 nư c tr ng lúa và phân b

t t

c các châu l c: châu Phi có 41 nư c, châu Á 30 nư c, B c Trung M 14
nư c, Nam M 13 nư c, châu Âu 11 nư c và châu ð i Dương 5 nư c. Di n
tích lúa bi n đ ng và đ t kho ng 152,0 tri u ha, năng su t bình quân x p x
4,0 t n/ha. n ð có di n tích tr ng lúa cao nh t, 44,790 tri u ha, Jamaica có
di n tích tr ng lúa th p nh t 24,0 ha. Năng su t lúa cao nh t ñ t 94,5 t /ha t i
Australia và th p nh t là 9,0 t /ha t i Ir c.


Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ nông nghi p ............. 6

Nhu c u v g o trên th gi i ngày càng tăng, bình quân m i năm ph i
tăng 1,7% trong th i gian t năm 1990 ñ n năm 2025. ði u này tuỳ thu c
vào s phát tri n dân s

m i nư c và nhu c u lương th c c a con ngư i.

các nư c châu Á, g o chi m 35% lư ng calo tiêu th c a ngư i dân, còn
châu M La Tinh là 10%, châu Phi là 7%, châu ð i Dương và nư c M là
kho ng 2% (Imazumi và Yoshida, 1958) [66].
Theo th ng kê c a B Nông nghi p M (USDA), s n lư ng g o trên
th gi i niên v 2005 - 2006 ñ t 415,49 tri u t n, tăng 15 tri u t n so v i niên
v trư c, d báo s ti p t c tăng trong niên v t i lên 416,5 tri u t n. Trong
các nư c xu t kh u g o l n trên th gi i, s n lư ng g o tăng lên cao nh t là
n ð , Trung Qu c, Pakistan và Thái Lan, nh đó năm 2006 lư ng g o d
tr trên th gi i cũng ñư c tăng lên t i 80,42 tri u t n, trong khi đó năm 2004
là 78,14 tri u t n.
V nhu c u lúa g o: trên th gi i có 27 nư c thư ng xuyên nh p kh u
g o t 100.000 t n/năm tr lên, trong ñó có 5 nư c ph i thư ng xuyên nh p
kh u v i s lư ng trên 1 tri u t n/năm. M t s nư c tuy thu c nh ng nư c có
di n tích s n xu t lúa g o l n trên th gi i song do năng su t th p ho c dân s
đơng nên v n ph i nh p m t s lư ng g o l n như: Indonesia, Philippin,
Banglades, Brazin. Th trư ng nh p kh u chính t p trung
(Indonesia, Philippin, Malaysia), Trung ðơng (Iran, Ir c,

ðông Nam Á

R p Xê Út, Syri...)

và châu Phi (Nigieria, Senegan, Nam Phi) (d n theo ðinh Th L c, 2006) [24].
1.1.2

Vi t Nam
Lúa là cây lương th c quan tr ng nh t

Vi t Nam. Cây lúa chi m

trên 50% di n tích đ t nơng nghi p và trên 60% t ng di n tích gieo tr ng
hàng năm. Kho ng 80% h gia đình nơng thơn Vi t Nam tham gia s n xu t
lúa g o. T năm 1985 ñ n năm 1998, v i t c đ tăng bình qn hàng năm
đ t 4,8%, s n lư ng thóc c a Vi t Nam đã tăng g p đơi, t 15,9 tri u t n


Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ nông nghi p ............. 7

trong năm 1985 lên t i 29,1 tri u t n năm 1998. Năm 1999 s n lư ng thóc
đ t 31 tri u t n và ñ n năm 2005 ñã tăng lên 35 tri u t n (Nguy n Văn
Hoan, 2006) [17].
T năm 1980 ñ n năm 1996, di n tích gieo tr ng lúa nư c tăng 25%, t
5,6 tri u ha lên 7,004 tri u ha. Di n tích tr ng lúa c a c nư c năm 1998 là
7,37 tri u ha, tăng 9,5% so v i năm 1995 và tăng 3,3% so v i năm 1997
(Nguy n Sinh Cúc, 1999) [7]. Năm 2006, di n tích tr ng lúa c nư c ñ t 7,32
tri u ha v i năng su t trung bình 48 t /ha, s n lư ng dao ñ ng kho ng 35,8
tri u t n/năm, xu t kh u g o n ñ nh t 2,5 tri u t n ñ n 4 tri u t n/năm.
Trong giai đo n t i, di n tích tr ng lúa s duy trì 7,0 tri u ha, ph n đ u năng
su t trung bình 50 t /ha, s n lư ng lương th c 35 tri u t n và xu t kh u n
ñ nh

m c 3,5 - 4 tri u t n g o ch t lư ng cao. Năm 2007, di n tích tr ng lúa

c nư c ñ t 7,2 tri u ha gi m so v i năm 2006, song s n lư ng v n ñ t 35,87
tri u t n ngang b ng năm 2006 (Niên giám th ng kê năm 2007) [40].
Cùng v i s n xu t phát tri n và tăng trư ng khá, giá g o xu t kh u cũng
liên t c tăng: năm 2003 giá g o bình qn ch đ t 188,2 USD/t n, ñ n năm

2004 tăng lên 232 USD/t n, năm 2005 tăng lên 275 USD/t n và ñ n năm 2007
tăng lên 365 USD/t n. Năm 2007, Vi t Nam ñã thu v 1,4 t USD t vi c xu t
kh u 4,53 tri u t n g o, ñây cũng là năm ñ t giá tr xu t kh u cao nh t trong
vòng 17 năm liên t c xu t kh u g o c a Vi t Nam (Quang Ng c, 2008) [29].
M t trong nh ng m c tiêu chi n lư c c a s n xu t nông nghi p Vi t
Nam là ph i ñ m b o v ng ch c an ninh lương th c qu c gia, ñáp ng nhu
c u b a ăn ñ dinh dư ng và năng lư ng ngày càng tăng, t m c bình quân
1.900 - 2.000 calo/ngư i/ngày, ñ n năm 2010 ñ t m c bình quân 2.300 2.400 calo/ngư i/ngày. Theo d

báo, dân s

Vi t Nam vào năm 2010

kho ng 92 tri u ngư i, do v y, vi c ñ m b o an ninh lương th c cho nhu c u
n i đ a, trong đó v cung c p lúa g o là r t quan tr ng.


Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ nông nghi p ............. 8

1.2

Thâm canh lúa
Ngày nay, v i s ti n b c a công tác t o gi ng và c i lương gi ng cây

tr ng và khi các gi ng lúa m i v i ti m năng năng su t khác nhau, th i gian
sinh trư ng đa d ng và tính ch ng ch u sâu, b nh, rét, h n, úng... khác bi t
ñư c ñưa vào s n xu t v i t c đ nhanh, thì vi c thâm canh lúa c n ti n hành
ñ ng b các khâu sau ñây (Nguy n Văn Hoan, 2005) [16]:
- S d ng gi ng lúa m i có năng su t, ch t lư ng cao, phù h p v i khí
h u c a các vùng sinh thái khác nhau.

- S d ng phân bón đúng, đ , cân đ i và h p lý.
- Bi n pháp k thu t canh tác thích h p, t o đi u ki n thu n l i ñ cây
lúa sinh trư ng, phát tri n, bao g m: chu n b m t t, b trí th i v thích h p,
c y đúng k thu t, bón phân đúng và đ cũng như phòng tr sâu b nh k p th i.
1.2.1 Gi ng lúa
Trong s n xu t nông nghi p, gi ng đóng vai trị quan tr ng trong vi c
tăng năng su t, s n lư ng và giá tr hàng hố c a cây tr ng nói chung và cây
lúa nói riêng. Ngay t nh ng năm gi a th p k 60 c a th k 20, cu c cách
m ng xanh ñã bùng n . Th c ch t chính là cu c cách m ng v gi ng, nó tr
thành đ ng l c chính đ y lùi tình tr ng thi u lương th c trên toàn th gi i.
Nh ng năm 90 c a th k trư c, hàng năm Vi t Nam ph i nh p kh u trên 1
tri u t n lương th c, nhưng ñ n nay, ngành s n xu t lúa g o đã có nh ng
bư c ti n v ng ch c, an ninh lương th c ñư c ñ m b o, hàng năm xu t kh u
trên 4 tri u t n g o. Có đư c thành t u này, ngồi nh ng thay đ i cơ ch
chính sách thơng thống ph i k đ n nh ng đóng góp c a các k thu t tiên
ti n, trong đó vi c t o ra nh ng gi ng m i có năng su t, ch t lư ng cao,
ch ng ch u ñư c v i ñi u ki n b t thu n c a th i ti t và s d ng chúng vào
trong s n xu t là h t s c quan tr ng.


Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ nông nghi p ............. 9

Hi n nay, mi n B c Vi t Nam ñang s d ng ph bi n 3 nhóm gi ng lúa
chính trong các mùa v khác nhau như sau:
* Gi ng lúa thu n:
+ Gi ng lúa t : DT10, DT11, Xi21, CH5, VN10, NX30, Xi23,
BM9962, BM9830, MT163, MT131, Xuân 12, MT6, P4, P6, C70, C71, P1,
CL9, BM9855, BM9608, U17, U20, M90, U21, ðB5, ðB6,...
+ Gi ng lúa n p: N p 44, N92, N97,...
* Gi ng lúa lai:

+ Các gi ng nh p n i: Shan ưu 63, Shan ưu qu 99, Nh ưu 63, Nh ưu
838, Bác ưu 64, Bác ưu 903, B i t p Sơn Thanh, B i t p 49, D.ưu 527, HYT 83,
My sơn 2, My sơn 4, Nh ưu 725 và D.ưu 725, Nghi Hương 2308, Kh i Phong
89, Kh i Phong 898, Kh i Phong s 7, Kh i Phong s 9, Nh ưu 986...
+ Các gi ng ñư c ch n t o trong nư c: HR1, VN01/D212, HYT56,
IR42, OM344, OMCS21, TNDB100, OM90-2, OM2517, OM2395, VND9520, OM2717, OM2718, OM3405, VL20, VL24, TH3-3, TH3-4, TH35...(Ph m ð ng Qu ng và cs, 2005) [30].
1.2.2 Phân bón
Khi đã có gi ng t t, phân bón có vai trị c c kỳ quan tr ng, quy t ñ nh
năng su t lúa. Theo IRRI (1997), phân bón quy t đ nh ñ n 24% năng su t lúa
tr ng (IRRI, 1997) [67].
Cây tr ng nói chung và cây lúa nói riêng c n 19 nguyên t dinh dư ng
thi t y u C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Cl, Mn, Cu, Zn, B, Mo, Na, Si, Ni.
Trong s đó C, H và O có th l y t ngu n có s n đó là nư c và khơng khí, cịn các
ngun t khác cây ph i h p thu t ñ t ho c qua phân bón h u cơ, vơ cơ (Vũ
Quang Sáng và cs, 2007) [32], (Hoàng Minh T n và cs, 2006) [37].
Bón phân h u cơ ch y u nh m n ñ nh hàm lư ng mùn cho ñ t t o
nên n n thâm canh, v a cung c p các ch t dinh dư ng ña, trung, vi lư ng,


Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ nông nghi p ............. 10

trong đó có silic, vì v y c n s d ng các lo i phân h u cơ khác nhau k c
rơm r sau khi thu ho ch (Nguy n Như Hà, 2006) [11].
Tuy v y, n u ch bón phân h u cơ s khơng có năng su t cao. Mu n có
năng su t cao nh t thi t ph i s d ng phân vô cơ. Các lo i phân vô cơ ch y u
là các lo i phân ñ m, phân lân, phân kali...
Các lo i phân đ m thư ng bón cho lúa nu c ta là ñ m urê và ñ m amôn
sunphat. Urê ñang ñư c s d ng ph bi n ñ i v i lúa nư c, vì có t l N cao. Do
h s s d ng phân đ m c a cây lúa khơng cao nên lư ng N c n bón cho cây lúa
ph i cao hơn nhi u so v i nhu c u. Lư ng N bón thư ng dao đ ng t 60 - 160

kg/ha. Trong ñi u ki n thâm canh cao như hi n nay

m t s nư c, ñ ñ t năng

su t t 5 - 7 t n thóc/ha thư ng bón kho ng 150 - 200 kg N/ha; cịn v i trình đ
thâm canh

Vi t Nam hi n nay, ñ ñ t năng su t 5 t n/ha/v , thư ng bón 80 -

120 kg N/ha (Nguy n Như Hà, 2006) [11].
Sau phân ñ m, phân lân cũng là lo i phân bón r t c n thi t cho cây lúa do
P đóng m t vai trị quan tr ng trong q trình trao đ i ch t, hút ch t dinh dư ng
và v n chuy n các ch t trong cây. Cây non r t m m c m v i thi u P, trong 4
tu n đ u n u khơng đư c cung c p đ P thì dù sau này có bón bao nhiêu phân
lân cây lúa v n khơng tr đư c. Do đó, vi c cung c p P cho cây tr ng ngay t
giai ño n ñ u là r t c n thi t. Phân lân thư ng đư c dùng bón lót tồn b cùng
v i phân chu ng và m t ph n phân ñ m và kali ho c bón r i ñ u trên m t ru ng
trư c khi cày b a l n cu i ñ gieo c y (Nguy n Như Hà, 2006) [11].
Lo i phân kali thích h p bón cho lúa là kali clorua. Trong thâm canh
lúa ng n ngày trên đ t phù sa sơng H ng, n u khơng bón kali s khơng ch
nh hư ng x u ñ n sinh trư ng, phát tri n, các y u t c u thành năng su t và
năng su t th c thu mà còn nh hư ng ñ n kh năng ch ng ch u sâu b nh. Vào
cu i giai ño n lúa ñ nhánh, nhu c u hút kali c a cây tăng m nh. Cây lúa hút
kali nhi u nh t là t th i kỳ phân hố địng đ n tr (chi m t i 51,8 - 61,9%).


Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ nông nghi p ............. 11

Lư ng kali cây hút ñ t o ra 1 t n thóc

các vùng khác nhau dao ñ ng

kho ng 25 - 30 kg K2O, trong thâm canh thư ng bón t

100 - 200 kg

K2O/ha/năm (Nguy n Như Hà, 2006) [11].
B ng 1.1. Lư ng phân bón cho lúa ph thu c vào gi ng, mùa v
và vùng sinh thái
Vùng

V

Gi ng

Lư ng bón (kg/ha)

phía B c

Các t nh
mi n Trung

Các t nh
phía Nam

P2O5

K2O

Thu n

90-120

60-80

40-60

Lúa lai

140-160

80-100

60-100

Thu n

80-100

40-60

30-50

Lúa lai

120-140

60-80

60-100

Thu n

100-120

40-60

40-60

Lúa lai

140-160

80-100

80-100

Thu n

80-100

50-70

40-60

Lúa lai

120-140

80-100

80-100

ðông xuân

Các t nh

N

Thu n

100-120

40-60

30-40

Xuân hè

Thu n

100-120

50-70

30-40

Hè thu

Thu n

90-110

60-80

30-40

Thu n

80-100

40-60

30-40

ð a phương

60-80

40-60

30-40

ðông xuân
Mùa
ðông xuân
Hè thu

Mùa

Ngu n: Nguy n Xuân Trư ng và cs (2000) [43].

Ngoài 3 nguyên t ña lư ng N, P, K, silic là nguyên t ñư c cây lúa
h p thu v i lư ng r t l n, g p nhi u l n so v i N. Trong ñi u ki n thâm canh
cao, cây lúa sinh trư ng m nh d d n ñ n hi n tư ng l p đ , vì v y, đi đơi v i
thâm canh c n nghiên c u các gi i pháp ch ng l p ñ , h n ch sinh trư ng
chi u cao, làm cây c ng... Silic là m t trong nh ng ngun t có vai trị đó.


Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ nông nghi p ............. 12

1.3

Dinh dư ng silic

1.3.1 Nguyên t silic và s phân b c a silic trong t nhiên
1.3.1.1 Ngun t silic
Silic là ngun t hố h c có d ng thù hình: silic tinh th và silic vơ
đ nh hình. Silic tinh th có c u trúc gi ng kim cương, màu xám có ánh kim
cương. Silic tinh th có tính bán d n;

nhi t đ thư ng có đ d n đi n th p

nhưng khi tăng nhi t đ thì đ d n đi n tăng theo.
Silic có tính kh , có th tác d ng v i flo

nhi t đ thư ng, cịn khi đun

nóng nó có th tác d ng v i phi kim khác; tác ñ ng v i dung d ch ki m và
gi i phóng hydro.

Ngồi ra, silic cịn có tính oxy hố,

nhi t đ cao, silic tác đ ng v i

các kim lo i, t o thành h p ch t silixua kim lo i.
Các h p ch t c a silic bao g m: silic dioxit, axit silixic và các mu i
silicat như natri silicat, kali silicat, canxi silicat...
1.3.1.2 S phân b c a silic trong t nhiên
Trong ñ t, ngư i ta đã tìm th y trên 45 ngun t hố h c chính n m
trong các h p ch t vô cơ, h u cơ và vô cơ - h u cơ.
B ng 1.2. Hàm lư ng bình qn m t s ngun t hố h c trong ñ t
và trong v trái ñ t (%) theo Vinograt
Nguyên t

V trái ñ t

Trong ñ t

Nguyên t

V trái ñ t

Trong đ t

O

42,7

49,0

Mg

2,10

0,63

Si

27,0

33,0

C

0,10

2,00

Al

8,8

7,13

S

0,09

0,08

Fe

5,1

3,80

P

0,08

0,08

Ca

3,6

1,37

Cl

0,04

0,01

Na

2,64

0,63

Mn

0,09

0,08

K

2,6

1,36

N

0,01

0,10

Ngu n: Tr n Văn Chính và cs (2006)[6].


Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ nông nghi p ............. 13

Theo Vinograt trong v trái ñ t cũng như trong đ t có 4 ngun t chi m
t l l n nh t là: O, Si, Fe, Al (b ng 1.2) (Tr n Văn Chính và cs, 2006) [6].
Nhi u tác gi khi nghiên c u v vai trị và s hình thành c a các thành
ph n có ch a silic trong t nhiên cho th y: silic là m t trong nh ng nguyên t
phân b r ng và có nhi u trong đ t. Ch riêng oxy, silic và nhôm c ng l i
chi m kho ng 84,5% trong v trái ñ t.

ñ a t ng ñ t sét c a v trái ñ t, silic

oxit chi m t 40 - 70% và trong t ng ñ t cát chi m kho ng t 90 - 98%, t o
nên l p khoáng silicat.
Silic t n t i dư i d ng các h p ch t ch a SiO2 trong tinh th , bán tinh
th ho c d ng vơ đ nh hình và trong nhi u trư ng h p ñư c hydrat hố v i
các m c đ khác nhau. Th ch anh là d ng ph bi n c a silic trong nhi u lo i
ñ t. Opal A (SiO2.nH2O) là d ng silic có ngu n g c ch y u t đ t và sinh
h c b hydrat hố, là d ng vơ đ nh hình c a SiO2.
L p silicat là l p khoáng v t ph bi n nh t trong thiên nhiên, chi m
kho ng 75% kh i lư ng v trái ñ t. Các silicat ch a nhi u nguyên t , nhưng
chi m t l l n là Si, Al, Fe, Ca, K... Các silicat thư ng có hi n tư ng đa
hình, đ ng hình ho c gi hình kh i 4 m t silic oxit (SiO4) và là ñơn v c u t o
cơ s đ t o nên các khống v t khác nhau trong l p silic. Các khoáng v t đó
là: olivin [(Mg,Fe)2SiO4], ogit (Ca,Na(Mg,Fe,Al)(Si,Al)2O6, hocnơblen:
(Ca,Na)2 (Mg,Fe,Al,Ti)5 (Si4O11)2(OH)2, mica tr ng là mica c a kali, natri,
liti...:

(K2O.3Al2O3.6SiO2.2H2O),

mica

ñen

là

mica

mandehit

s t:

[K2O.6(Mg,Fe)O.Al2O3.6SiO2.2H2O), fenspat. Fenspat là khoáng silicat ph
bi n nh t trong v trái ñ t (chi m 50% kh i lư ng v trái ñ t). Chúng là
nh ng silicat c a kali, natri và canxi.
Vi t Nam, olivin có nhi u

Hồ Bình, Thái Ngun và Thanh Hố,

ogit g p trong đá gabro Núi Chúa (Thái Ngun), hocnơblen có nhi u trong
đá amphibolit Phú Th , mica g p nhi u

Phú Th , Lào Cai, Yên Bái, H i


Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ nông nghi p ............. 14

Vân (Th a Thiên - Hu ).
Khi b phong hố, các khống ngun khai gi i phóng silic, nó b r a
trơi, b m t ho c t o thành các khống nhơm - silicat như caolin ho c smectit.
Trong ñi u ki n m, lư ng l n silic b r a trơi ho c tích t như khống sét.
Trong đi u ki n bán m ho c bán khô, khi mà lư ng nư c ch đ đ phong
hố khống v t nhưng khơng đ đ r a trơi silic, silic có th b k t t a dư i
d ng silica vơ đ nh hình

t ng tích t (Sumner, 2000) [87].

1.3.1.3 S bi n ñ i silic trong ñ t
* Các d ng silic
Khi b phong hoá, các silicat chuy n v d ng có cơng th c chung là

xSiO2.yH2O như axit octosilixic H4SiO4 và axit metasilixic H2SiO3, ch t này
chuy n thành keo: H2SiO3 + nH2O --------> SiO2.nH2O (opan). Opan m t h t
nư c, d n d n k t tinh tr thành SiO2 tích lu l i trong đ t, đó chính là th ch
anh th sinh. Silic tan trong nư c t n t i

d ng octosilixic Si(OH)4 và khi

ngưng t trùng h p axit octosilixic s hình thành d ng sol - silica ho c gel silica (Tr n Văn Chính và cs, 2006) [6].
ð t b phong hố silicat nhi u như olivin (Mg,Fe2)SiO4 và anorthit
(CaAl2Si2O8) gi i phóng nhi u silic vào dung d ch. Nhi u lo i khoáng silicat
b n v ng như th ch anh gi i phóng ch m và ít silic. D ng silica vơ đ nh hình
gi i phóng silic nhi u hơn d ng silica tinh th . Thu tinh phun trào núi l a là
d ng nguyên thu c a d ng silica vơ đ nh hình. M t ngu n silica vơ đ nh hình
khác đó là opal ngu n g c sinh h c, nó gi ng như opal A, s n ph m c a s
phân hu th c v t (Sumner, 2000) [87].
S gi i phóng silic

tr ng thái r n vào dung d ch ñư c ki m soát b i

nhi u y u t , s tan v n có c a các khoáng v t ho c các h p ch t vơ đ nh
hình là r t khác nhau; opal A là ngu n silica d tan hơn nhi u so v i opal


Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ nông nghi p ............. 15

CT, cristobalit và th ch anh. S tan ñư c tăng lên r t m nh

các h t nh

<0,01 m. Các y u t ngo i c nh cũng có nh hư ng r t l n ñ n s tan c a

silic. S tan tăng lên khi l c ion nh , pH cao (pH > 9) và nhi t ñ tăng
(Sumner, 2000) [87].
Axit h u cơ làm tăng s hoà tan c a silic do s t o ph c ch t v i
Si(OH)4, vì th s tan c a silic tăng lên r t nhi u

xung quanh r cây. Vi c

bón ch t h u cơ ho c Fe/Al oxit làm ch m s tan do t o s ngăn cách b m t
ho t ñ ng v i dung d ch ñ t, song, s h p ph silic trên Fe/Al oxit làm gi m
n ng đ silic hồ tan và d n ñ n s tan tăng lên. S tan tăng lên khi áp su t
tăng (d n theo Sumner, 2000) [87].
Trong dung d ch, silic t n t i dư i d ng axit silixic Si(OH)4. Nó d ch
chuy n trong nư c l c và b k t t a
hư ng ñ n s k t t a c a Si.

nh ng đi u ki n thích h p. pH có nh

pH < 7, Si(OH)4 k t t a dư i d ng SiO2 trên

b m t ch t h p ph như là h t ñơn phân t ho c polyme kh i lư ng phân t
nh . Khi pH 7 - 10, Si trong dung d ch

d ng polyme kh i lư ng phân t l n

và t o d ng bông v i các cation trong dung d ch. S k t t a Si trong dung
d ch x y ra càng m nh khi l c ion c a dung d ch càng l n và s h p ph silic
trên b m t ch t r n càng nhi u khi di n tích b m t pha r n càng l n
(Sumner, 2000) [87].
Trong ñ t, Si(OH)4 b h p ph trên các nhóm OH- c a keo ñ t, oxit và
silicat nguyên sinh. ð t có b m t l n (t ng A) ho c có l c ion l n (t ng

canxi) làm tăng s h p ph Si ñơn ho c
nh . S h p ph l n nh t

d ng polyme kh i lư ng phân t

pH 7 - 9. Si(OH)4 h p th trên b m t ñ t do s

m t nư c và t o liên k t O - Si - O. Liên k t ch t Si - O kìm hãm s tái hydrat
hố và gi i h p ph ... (Sumner, 2000) [87].