Dat nong nghiep

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.17 MB, 174 trang )

(1)TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA NÔNG LÂM NGƯ ======. ĐẤT VÀ PHÂN BÓN. VINH 12/2009.

(2) Nội dung Phần I. Đất (7 chương) Phần II. Phân bón (7 chương). VINH 12/2009.

(3) TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. PGS. TS Trần Văn Chính, Giáo trình Thổ nhưỡng học, 2006, NXB. Nông nghiệp 2. Ngô Thị Đào, Vũ Hữu Yêm, Đất và phân bón, 2005, NXB ĐH sư phạm. 3. Vũ Hữu Yêm, Giáo trình phân bón và cách bón phân, 1995, NXB. NN 4. TS. Nguyễn Như Hà, Giáo trình bón phân cho cây trồng, NXB NN, 2006 5. Lê Văn Khoa (CB), Phương pháp phân tích Đất, nước, phân bón, cây trồng, 2001, NXB. Giáo dục 6. Vũ Quanh Mạnh, Sinh thái học đất, 2003, NXB ĐH SP. VINH 12/2009.

(4) PHẦN I. ĐẤT NÔNG NGHIỆP. VINH 12/2009.

(5) Chương 1. Khái niệm về đất và quá trình hình thành đất I. Khái niệm về đất 1.1. Định nghĩa V. V. Đocuchaep (1846 - 1903) là người đầu tiên đưa ra định nghĩa phản ánh xác thực nguồn gốc hình thành đất tự nhiên: Đất là một thực thể tự nhiên được hình thành do kết quả tác động tổng hợp của 5 yếu tố: đá mẹ, động thực vật, địa hình, khí hậu và thời gian. N. C. Brandy và Ray R. Weil (2002) lại coi đất là kết quả sự tương tác của 4 quyển: thạch quyển, khí quyển, thủy quyển và sinh quyển, đã đưa ra định nghĩa: Đất là vật thể tự nhiên động bao gồm thể rắn (chất khoáng và chất hữu cơ), thể khí, thể lỏng và các sinh vật sống, là môi trường để cây sinh trưởng và phát triển VINH 12/2009.

(6) K. Marx: Đất là một tư liệu sản xuất đặc biệt, vừa là đối tượng lao động vừa là sản phẩm lao động sản xuất của con người. Đất là một thể tự nhiên được hình thành do kết quả tác động tổng hợp của 5 yếu tố : đá mẹ, ĐTV, địa hình, khí hậu và thời gian. Đất trồng là tầng trên cùng của vỏ trái đất do đá phong hóa thành và chịu sự tác động của 6 yếu tố hình thành đất, có độ phì nhiêu để trên đó cây trồng có thể phát triển được. Đ = f(Đa, Sv, Kh, Đh, Ng)t VINH 12/2009.

(7) 1.2. Thành phần cơ bản của đất. Không khí 20-30%. Khoáng vật 45%. Thể rắn của đất. Khe hở Nước 2030% CH C 5%. VINH 12/2009.

(8) Vai trò của đất đối với sản xuất NN • Đối với sản xuất nông lâm nghiệp, đất là một tư liệu sản xuất vô cùng qúy giá, cơ bản và không gì thay thế được. • Đất đai là cơ sở đầu tiên, quan trọng nhất để tiến hành trồng trọt, chăn nuôi. • Đất là một bộ phận quan trọng của hệ sinh thái.. VINH 12/2009.

(9) Chương 1. Khái niệm về đất và quá trình hình thành đất 2. Quá trình phong hóa đá và đá tạo thành đất 2.1. Khái niệm về khoáng và đá 2.1.1. Khoáng vật Khoáng vật là những hợp chất được hình thành trong tự nhiên do các quá trình hoạt động lí-hóa học trong vỏ trái đất, là thành phần cấu tạo nên đá hình thành đất. Khoáng vật nguyên sinh Khoáng vật thứ sinh. VINH 12/2009.

(10) VINH 12/2009.

(11) 2.1.2. Đá tạo thành đất  Đá macma.  Đá trầm tích.  Đá biến chất. VINH 12/2009.

(12) Nóng chảy. Macma thứ sinh. Phân dị và kết tinh. Biến chất. Đá biến chất. Phá hủy. Dung nham. Đá mac ma. Phá hủy. Đá trầm tích Biến chất. Sơ đồ chuyển hóa của các loại đá. VINH 12/2009. Xác sinh vật.

(13) 2.2. Quá trình phong hóa đá 2.2.1. Khái niệm Tác động của những nhân tố hóa học và lí học làm biến đổi trạng thái vật lý và thành phần hóa học của khoáng và đá trên bề mặt lục địa gọi là quá trình phong hóa (phá hủy) đá. Kết quả của quá trình phong hóa đá tạo ra mẫu chất (vật liệu cơ bản tạo thành đất). 2.2.2. Độ bền phong hóa Độ bền phong hóa là tính bền vững, khả năng chịu đựng hay chống đỡ của khoáng và đá trước các tác nhân phá hủy (phong hóa) khoáng và đá. Các loại khoáng vật và đá có độ bền phong hóa khác nhau, phụ thuộc vào: Bản chất của khoáng vật Điều kiện bên ngoài. VINH 12/2009.

(14) 2.2.3. Các quá trình phong hóa đá a. Phong hóa lý học Phong hóa lý học là quá trình làm cho khoáng và đá bị vỡ vụn do các tác nhân cơ - lý đơn thuần. Tác nhân: Nhiệt độ thay đổi Nước, băng, gió bào mòn đá Thực vật và động vật. Khoáng Dolomit VINH 12/2009.

(15) b. Phong hóa hóa học - Quá trình hydrat hóa - Quá trình thủy phân (1) - Quá trình oxy hóa - khử c. Phong hóa địa sinh học Là quá trình tích hợp các quá trình phong hóa trong đó phản ứng hóa học làm trung tâm, khí hậu và SV có vai trò đẩy mạnh các phản ứng hóa học hết sức quan trọng - Quá trình hòa tan cacbonat và phản ứng của các axit - Quá trình tạo phức VINH 12/2009.

(16) VINH 12/2009.

(17) VINH 12/2009.

(18) 2.3. Quá trình hình thành đất 2.3.1. Bản chất của quá trình hình thành đất Đất được trải qua những quá trình: đại tuần hoàn địa chất và tiểu tuần hoàn sinh học Phong hóa Khoáng và đá. Mẫu chất. Bào mòn Đất. Phong hóa Đá trầm tích. Vòng đại tuần hoàn địa chất VINH 12/2009.

(19) Địa y sống trên mẫu chất. Đất. Muối, khoáng Thực vật sống và hút chất dinh dưỡng từ đất. VSV phân hủy. Động vật ăn thực vật. Vòng tiểu tuần hoàn sinh học VINH 12/2009.

(20) 2.3.2. Các yếu tố hình thành đất Yếu tố địa hình. Yếu tố khí hậu. Yếu tố thời gian Đất hình thành và phát triển. Yếu tố sinh vật. Yếu tố đá mẹ. VINH 12/2009.

(21) a. Yếu tố sinh vật Là yếu tố chủ đạo trong quá trình hình thành đất  Vi sinh vật  Thực vật  Động vật b. Yếu tố khí hậu  Tác động trực tiếp thông qua chế độ nước và nhiệt  Tác động gián tiếp thông qua yếu tố sinh vật c. Yếu tố địa hình  Ảnh hưởng trực tiếp thông qua độ dốc, độ cao  Ảnh hưởng gián tiếp thông qua khí hậu và sinh vật VINH 12/2009.

(22) d. Yếu tố đá mẹ Đá mẹ khác nhau hình thành các loại đất có thành phần cấp hạt và tính chất lý hóa học khác nhau. e. Yếu tố thời gian (tuổi đất) Tuổi tuyệt đối Tuổi tương đối f. Yếu tố con người Tác động tích cực (sáng tạo ra đất và cải tạo đất) Tác động tiêu cực (xói mòn, rửa trôi…) VINH 12/2009.

(23) Làm ruộng bậc thang. Cày đất lúa nước. VINH 12/2009.

(24) VINH 12/2009.

(25) 2.3.3. Hình thái đất a. Phẫu diện đất Là mặt cắt thẳng đứng từ mặt đất xuống tầng sâu b. Màu sắc đất Màu sắc đất khá phức tạp, được tạo nên bởi 3 màu chính: trắng, đen, đỏ. c. Chất xâm nhập và chất mới sinh Chất xâm nhập: mảnh sành, gạch vụn Chất mới sinh: - Kết von, muối tan - Phân giun, tổ mối VINH 12/2009.

(26) Hình thái đất xám Feralit trên phù sa cổ (Nguồn: Các loại đất chính Viêt NamViện Thổ nhưỡng - Nông hoá). Hình thái đất nâu đỏ trên đá bazan (Nguồn: Các loại đất chính Việt NamViện Thổ nhưỡng - Nông hoá). VINH 12/2009.

(27) Chương 2. Thành phần cơ giới và kết cấu của đất 1. Thành phần cơ giới của đất 1.1. Khái niệm về TPCG 1.1.1. Định nghĩa Thành phần cơ giới đất là tỷ lệ tương đối (%) các cấp hạt khoáng khác nhau trong đất. Tùy theo TPCG đặt tên đất: đất cát, đất thịt, đất sét…. VINH 12/2009.

(28) Phẫu diện đất phèn và đất cát biển. VINH 12/2009.

(29) 1.1.2. Phân chia cấp hạt Đá tảng, cuội, sỏi > 2mm: không được xếp vào TPCG. TPCG bao gồm các phần tử < 2mm. Trên TG hiện nay có 3 bảng phân chia cấp hạt đang sử dụng (Bảng A.2, trang 47). VINH 12/2009.

(30) VINH 12/2009.

(31) Đặc tính của các cấp hạt cơ giới - Các cấp hạt từ to đến nhỏ thì:Ðộ ẩm tăng dần, khả năng thấm nước (dinh dưỡng) giảm dần, giữ nước (dinh dưỡng) tăng dần, từ 0,25 mm xuất hiện tính dẻo và tăng dần,… - Nhìn chung cấp hạt càng mịn, tỷ lệ các nguyên tố (trừ silic) trong đó có cả nguyên tố dinh dưỡng càng cao.. VINH 12/2009.

(32) VINH 12/2009.

(33) 1.2. Phân loại đất theo TPCG - Nhân dân ta đã dựa vào những nhận xét ngoài đồng ruộng mà chia ra: đất cát già, cát pha, đất thịt, đất sét, đất gan gà, gan trâu, … - Mỗi loại TPCG phù hợp với một số cây trồng nhất định và cần có biện pháp canh tác thích hợp. 1.2.1. Phân loại theo Quốc tế: có 12 loại đất 1.2.2. Phân loại theo Liên Xô (cũ): có 9 loại đất 1.2.3. Phân loại theo Mỹ: có 12 loại đất. VINH 12/2009.

(34) VINH 12/2009.

(35) VINH 12/2009.

(36) VINH 12/2009.

(37) 1.2.4. Phương pháp phân tích TPCG đất a. Xác định tỷ lệ % cấp hạt khoáng b. Phương pháp đơn giản: vê tay - Lấy một lượng đất bằng ngón tay cái - Nhào với nước cho dẻo (không quá ướt hoặc quá khô) - Dùng 2 bàn tay vê lại thành thỏi dài đường kính 3mm. - Sau đó khoanh thành đường tròn 3 cm. VINH 12/2009.

(38) Trạng thái đất sau khi vê. Loại đất và kí hiệu. Không vê được Chỉ vê được thành viên rời rạc Vê được thành thỏi nhưng đứt đoạn Vê được thành thỏi nhưng khi uốn bị đứt đoạn Vê được thành thỏi nhưng khi uốn có vết nứt Vê được thành thỏi khi uốn không có vết nứt. Đất cát (a) Đất cát pha (b) Đất thịt nhẹ (c) Đất thịt trung bình (d) Đất thịt nặng (e) Đất sét (f). Phân cấp TPCG đất VINH 12/2009.

(39) 1.3. Tính chất các loại đất có TPCG khác nhau và biện pháp sử dụng 1.3.1. Thành phần khoáng vật và các cấp hạt khoáng (hình A.12) - Cấp hạt khoáng có kích thước càng lớn càng nghèo chất dinh dưỡng (SiO2 là thành phần chính của cát) - Ở cấp hạt nhỏ (sét) có thành phần chủ yếu là silicat thứ sinh, là TP khoáng chứa nhiều nguyên tố dinh dưỡng như K, Ca, Mg, P…. VINH 12/2009.

(40) 1.3.2. Ảnh hưởng của các cấp hạt đến đặc tính của đất STT. Đặc tính của đất. Cát. Limon. Sét. 1. Khả năng giữ nước. Kém. TB – cao. Cao. 2. Khả năng thoát nước. Nhanh. Chậm – TB. Chậm. 3. Tính thoáng khí. Tốt. TB. Kém. 4. Khả năng phân hủy CHC. Nhanh. Vừa. Chậm. 5. Hàm lượng CHC. Thấp. TB – cao. Cao. Cao. Thấp. Cao. Cao. TB. Thấp. TB – cao. Cao. TB. Cao. 6 7 8 9 10. Mẫn cảm với xói mòn do Trung bình gió (cao ở cát mịn) Mẫn cảm với xói mòn do Thấp (trừ cát nước mịn) Khả năng bị rửa trôi chất Cao dinh dưỡng Khả năng giữ màu cho Kém cây Khả năng đệm với axit kém và kiềm VINH 12/2009.

(41) 1.3.3. Tính chất các loại đất có TPCG khác nhau và biện pháp sử dụng Do TP hóa học và đặc tính của các cấp hạt khác nhau nên các loại đất có TPCG khác nhau sẽ có tính chất khác nhau, phải có BP sử dụng thích hợp.. VINH 12/2009.

(42) • Đất cát - Thoát nước, thấm nước nhanh, dễ bị khô hạn - Nóng, lạnh nhanh nên bất lợi cho cây trồng và vsv - Thoáng khí, vsv háo khí phát triển mạnh, chất hữu cơ bị phân hủy nhanh nên đất cát nghèo mùn. - Hàm lượng keo đất ít, kém giữ phân giữ nước. - Thích hợp cho các loại cây lấy củ như khoai lang, khoai tây, các loại đậu, dưa hấu, … - Bổ sung lượng keo đất bằng cách tưới phù sa, bón bùn ao, cày lật tầng sét ở phía sâu lên. - Khi bón phân thì bón ít, nhiều lần, nếu là phân hữu cơ thì cần vùi sâu để giảm tốc độ phân giải. VINH 12/2009.

(43) • -. Đất sét Khó thấm nước, thấm khí CHC phân giải chậm nên tích lũy nhiều Nhiệt độ thay đổi chậm so với nhiệt độ không khí Nhiều keo đất nên giữ phân, giữ nước tốt, ít bị rửa trôi nên giàu dinh dưỡng hơn đất cát. Nhưng nếu giữ chặt quá cây trồng cũng khó hấp thu. - Cần bón nhiều phân hữu cơ và vôi, bón các loại cây phân xanh, rơm rạ để phát huy đặc tính tốt của đất sét.. VINH 12/2009.

(44) • Đất thịt - Là loại đất trung gian, nếu đất thịt nhẹ thì nghiêng về đất cát, nếu đất thịt nặng thì nghiêng về đất sét. - Đất thịt trung bình là tốt nhất, vì chúng có thể điều hòa tốt được mọi chế độ và chất dinh dưỡng, thuận lợi cho vsv hoạt động và phát triển. - Rất thích hợp để trồng lúa nước và hoa màu.. VINH 12/2009.

(45) 2. Kết cấu đất 2.1. Khái niệm về kết cấu Kết cấu của đất là cách sắp xếp, dính kết các phần tử vô cơ và hữu cơ lại với nhau thành những đoàn lạp. 2.2. Các loại kết cấu của đất - Kết cấu dạng cầu (thích hợp nhất cho sản xuất) - Kết cấu dạng phiến - Kết cấu dạng khối - Kết cấu dạng lăng trụ VINH 12/2009.

(46) Kết cấu dạng phiến. Kết cấu dạng lăng trụ. Kết cấu dạng cục. Kết cấu dạng khối VINH 12/2009.

(47) 2.3. Sự hình thành kết cấu viên (cầu) a. Chất mùn b. Sét c. Sắt và nhôm d. Canxi và Magie e. Sinh vật đất f. Canh tác g. Ngưng tụ keo trong đất. Đất mùn vàng đỏ trên núi VINH 12/2009.

(48) •Mùn: Xác hữu cơ → mùn → kết dính • Sinh vật: - Giun đất: viên phân (đất, CHC hòa quyện được bọc bởi chất dính có trong niêm mạc ruột) là loại kết cấu viên tốt. - Nấm: nấm chỉ tiết ra glomalin (glycoprotein) như xi măng có tác dụng gắn kết tốt. • Biện pháp canh tác Cày bừa đúng lúc, đúng cách, kết hợp bón phân, bón vôi đều xúc tiến hình thành kết cấu. • Yếu tố khí hậu Đất nhiều sét, khi trời nắng hanh, nước bốc hơi, đất nứt nẻ tạo ra những kết cấu không bền, …. VINH 12/2009.

(49) 2.4. Nguyên nhân phá hủy kết cấu viên 2.4.1. Nguyên nhân cơ giới - Mưa lớn hoặc dòng nước tưới lớn va đập làm vỡ đoàn lạp - Con người, nông cụ, trâu bò, máy móc đi lại trên mặt đất hoặc mưa lớn làm tan rã các đoàn lạp 2.4.2. Nguyên nhân hóa học Cation Ca2+, Mg2+ trên bề mặt keo đất bị các cation 1 hóa trị (Na+, K+ ) thay thế làm keo mùn phân tán – màng mùn bao bọc đoàn lạp bị rửa trôi – cầu nối Ca2+ bị bẻ gãy – đoàn lạp bị tan rã Nước mặn tràn vào hay đốt nương làm rẫy cũng gây hiện tượng như trên. VINH 12/2009.

(50) Đất bị nước làm xói mòn. VINH 12/2009.

(51) 2.5. Vai trò của kết cấu đất Đất có kết cấu tốt có ưu điểm: - Chế độ nước và không khí được điều hòa - Tiết kiệm công làm đất, thuận lợi cho cây mọc, STPT. - Đất giữ nước tốt, hạn chế rửa trôi, xói mòn bề mặt - Thống nhất giữa khí và nước trong đất, VSV hoạt động thuận lợi. VINH 12/2009.

(52) 2.6. Biện pháp tăng cường và duy trì kết cấu tốt cho đất - Đảm bảo tốt chế độ canh tác, tạo đoàn lạp cỡ 110mm - Bón kết hợp hợp lý giữa phân hữu cơ, phân hóa học và vôi - Luân canh cây trồng hợp lý - Bón các chất cao phân tử làm tác nhân gắn kết cho đất. VINH 12/2009.

(53) Chương 3. Thành phần và tính chất của đất nông nghiệp 1. Thành phần cơ bản của đất nông nghiệp 1.1. Nước trong đất 1.1.1. Vai trò của nước - Nước là yếu tố của độ phì + Dung môi hòa tan chất dinh dưỡng + Là thành phần của cơ thể sinh vật + Liên quan đến chế độ khí của đất, hoạt động của VSV + Liên quan đến quá trình chuyển hóa chất vô cơ trong đất - Nước chi phối quá trình hình thành đất. VINH 12/2009.

(54) 1.1.2. Các dạng nước trong đất a.Nước liên kết hóa học -Nước cấu tạo -Nước kết tinh b. Nước hấp phụ -Nước hấp phụ chặt - Nước hấp phụ hờ (nước màng) c. Nước mao quản + Nước mao quản đế (nước mao quản leo): là dạng nước được giữ và di chuyển trong đất chủ yếu nhờ lực mao dẫn. Là dạng nước chủ yếu cung cấp cho cây trồng cạn. + Nước mao quản treo d. Nước trọng lực: Là nguồn cung cấp cho nước ngầm, có ích trực tiếp cho cây trồng khi mạch nước ngầm nông e. Hơi nước: Có vai trò điều tiết nhiệt độ và độ ẩm trong đất. VINH 12/2009.

(55) 1.1.3. Độ trữ ẩm, độ ẩm và nước hữu hiệu a. Độ trữ ẩm: là một hằng số nước •Độ trữ ẩm không khí cực đại •Độ trữ ẩm phân tử cực đại •Độ trữ ẩm đồng ruộng •Độ trữ ẩm toàn phần b. Độ ẩm cây héo: là lượng nước còn lại trong đất khi cây bắt đầu héo (cây không hút được lượng nước còn lại ấy). c. Nước hữu hiệu trong đất: là hàm lượng nước trong đất từ độ ẩm cây héo đến độ trữ ẩm cực đại Nước hữu hiệu không được vượt quá mức độ trữ ẩm cực đại. VINH 12/2009.

(56) 1.1.4. Biện pháp điều tiết nước trong đất a. Các nguyên tắc - Làm cho nước thấm nhanh và nhiều vào đất - Tăng khả năng giữ ẩm cho đất, giảm lượng nước bốc hơi trên mặt - Bảo đảm độ ẩm thích hợp cho cây và nhu cầu cải tạo đất - Chống muối, phèn… bốc lên bề mặt vào mùa khô - Sử dụng tối đa nguồn nước có trong đất. VINH 12/2009.

(57) b. Các biện pháp điều tiết nước - Biện pháp thủy lợi + Tưới tiêu, xây dựng kênh mương hợp lý + Giữ nước và cải tạo nguồn nước + Lên lip ở vùng đất phèn - Biện pháp canh tác + Làm đất tơi xốp, tăng phân HC và vôi + Che phủ đất + Trồng cây có bộ rễ thích hợp + Nén đất sau gieo hạt hoặc giâm hom VINH 12/2009.

(58) 1.2. Không khí trong đất 1.2.1. Vai trò của không khí - Vai trò của oxy - Vai trò của Cacbonic 1.2.2. Thành phần và hàm lượng không khí trong đất Thành phần khí trong đất cũng giống như trong khí quyển.. VINH 12/2009.

(59) Thành phần không khí khí quyển và không khí đất (% thể tích) Các chất khí. Không khí khí quyển. Không khí đất. Nitơ (N2). 78,08%. 78,08 – 80,24%. Oxy (O2). 20,95%. 0,0 – 20,90%. Argon (Ar). 0.90%. Cacbonic (CO2). 0,03%. Các khí khác. 0,04%. VINH 12/2009. 0,03 – 20,00%.

(60) 1.2.3. Tính thông khí của đất Tính thông khí của đất là khả năng di chuyển không khí qua các tầng đất. Là nhân tố thường xuyên quyết định tốc độ trao đổi khí giữa đất và khí quyển Quyết định lượng O2 và CO2 trong đất •Biện pháp điều tiết không khí trong đất - Tăng cường cải thiện kết cấu đất, làm tăng lỗ hổng phi mao quản, cày sâu kết hợp bón phân HC. - Làm tăng độ thoáng của đất: lên luống, làm cỏ sục bùn, phá váng… VINH 12/2009.

(61) 1.3. Nhiệt trong đất - Nguồn nhiệt chính cung cấp cho đất là ánh sáng mặt trời. Hằng số năng lượng mặt trời là năng lượng của tia sáng nặt trời chiếu thẳng góc đến 1cm² đất trong 1 phút khi Trái đất cách Mặt trời một khoảng trung bình. Hằng số này là 1946calo/cm²/phút, nhưng thực tế lại thấp hơn nhiều do sự khúc xạ vào khí quyển, phản xạ của mặt đất. - Ngoài nguồn nhiệt trên, nhiệt trong đất còn được sinh ra từ các phản ứng hóa học, sinh hóa học diễn ra trong đất và nguồn nhiệt khác như: nhiệt thấm ướt, nhiệt từ trong lòng đất, từ các nguyên tố phóng xạ…. VINH 12/2009.

(62) - Chế độ nhiệt rất quan trọng đối với quá trình hình thành và phát triển của đất, liên quan chặt chẽ tới các quá trình lý học, hóa học, sinh hóa học trong đất. Nhiệt độ trong đất còn ảnh hưởng trực tiếp tới tất cả các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Ví dụ: sự phát triển của rễ và nốt sần cây họ đậu, sự phát triển của thân, lá, hoa và độ chín quả… đều đòi hỏi những nhiệt lượng cần thiết. Ngoài ra đối với sinh vật đất, nhiệt độ đống vai trò chủ đạo trong đời sống và các hoạt động của chúng…nhiệt độ thích hợp cho sinh vật đất phát triển và hoạt động là từ 25 - 30ºC.. VINH 12/2009.

(63) 1.4. Sinh vật trong đất - Tập đoàn vi sinh vật trong đất rất nhiều và rất phong phú, có thể có tới hằng trăm triệu con trong 1gam đất, khả năng sinh sản của vi sinh vật là rất lớn. Trong đất vi sinh vật có vai trò rất quan trọng với hai chức năng chính là tổng hợp và phân giải chất hữu cơ, tạo nên đạm cho đất. - Các loại vi sinh vật trong đất: • Vi khuẩn: nhóm vi khuẩn phân giải các hợp chất hiđrôcácbon và nhóm vi khuẩn tham gia quá trình chuyển hóa các hợp chất N. VINH 12/2009.

(64) Frankia_cộng sinh với rễ phi lao. Rhizobium-cộng sinh với rễ họ đậu. VINH 12/2009.

(65) + Xạ khuẩn: là sinh vật đơn bào, có hệ khuẩn Ty, có khả năng tạo kháng sinh. Xạ khuẩn steptomyces. NocardiaVINH 12/2009. khuẩn lạc- khuẩn ty.

(66) + Tảo: chứa diệp lục, có khả năng quang hợp, tạo chất hữu cơ cho đất.. Tảo cát có trong cát, đại dương và VINH 12/2009 trong đất.

(67) - Thưc vật đất - Đông vật đât. VINH 12/2009.

(68) Giun đất VINH 12/2009.

(69) Tổ mối ở Nam mĩ VINH 12/2009.

(70) 2. Các tính chất vật lý khác của đất 2.1. Tỷ trọng đất Tỷ trọng đất là khối lượng của một đơn vị thể tích những hạt đất khô xiết chặt, tính bằng g/cm3. d = P/P1 Trong đó: - d: tỷ trọng thể rắn của đất - P: khối lượng thể rắn của đất khô kiệt và xít chặt trong thể tích cố định - P1: khối lượng nước cùng thể tích ở 40C. VINH 12/2009.

(71) 2.2. Dung trọng đất Dung trọng đất là khối lượng một đơn vị thể tích đất ở trạng thái tự nhiên khi sấy khô kiệt và tính bằng g/cm3 D = P/V Trong đó: - D: dung trọng - P: Khối lượng đất tự nhiên khô tuyệt đối - V: thể tích hộp đóng VINH 12/2009.

(72) 2.3. Độ xốp (độ hổng) của đất Độ xốp là tỷ lệ phần trăm các khe hở trong đất so với thể tích chung của đất. P% = (1 – D/d) x 100 Trong đó: - P: độ xốp của đất (độ xốp chung) - D: dung trọng của đất - d: tỷ trọng của đất. VINH 12/2009.

(73) 2.4. Tính liên kết của đất Tính liên kết biểu hiện lực dính kết giữa các phần tử đất với nhau 2.5. Tính dính của đất Là khả năng liên kết của đất với những vật tiếp xúc như cày, bừa… 2.6. Tính dẻo của đất Tính dẻo (độ dẻo) xuất hiện khi có độ ẩm nhất định 2.7. Tính trương và tính co của đất Là đặc tính khi ẩm thì thể tích gia tăng, khi khô thì rút lại 2.8. Sức cản của đất Sức cản riêng của đất là lực cần để cắt mảnh đất có tiết diện ngang là 1cm. Sức cản đất: P = K.a.b Trong đó: P: sức cản của đất (kg) - K: Sức cản riêng của đất (kg/cm2) - a: độ sâu cày (cm) - b: Chiều rộng hoạt động của lưỡi cày VINH 12/2009.

(74) Những vấn đề trong thực tế • Tại sao đất cát lại giữ chất dinh dưỡng kém hơn đất thịt và đất sét ? • Tại sao có những loại phân chỉ nên bón thúc mà không nên bón lót ? • Tại sao đất giàu chất hữu cơ và mùn thì cũng giàu những nguyên tố dinh dưỡng khoáng khác ? • … VINH 12/2009.

(75) Keo đất và khả năng hấp phụ của keo đất 1. Khái niệm Những phần tử sét và mùn trong đất có kích thước rất nhỏ bé, mang tính chất giống keo, không hòa tan mà lơ lửng trong dung dịch, có thể chui qua giấy lọc định tính và chỉ quan sát được cấu tạo của chúng qua kính hiển vi điện tử được gọi là hạt keo. Trong đất có: Keo vô cơ: kết quả của phong hóa đá hoặc ngưng tụ các phân tử trong dung dịch Keo hữu cơ: kết quả của quá trình phân giải và tổng hợp CHC trong đất Keo phức hợp HC-VC: keo hữu cơ + keo vô cơ. VINH 12/2009.

(76)  Keo đất là những hạt đất có kích thước rất nhỏ,. Không hòa tan trong nước mà ở trạng thái huyền phù.  Kích thước của keo đất, các tài liệu quy định khác nhau: 0,001-0,1mm (theo Ghedroi, Nga) 0,001-0,5mm (theo Toth, Mỹ) < 0,002mm (2 m) (theo Wiklander, Thụy Điển). VINH 12/2009.

(77) - Hình dạng keo đất: dạng bản mỏng, dạng đĩa, dạng đũa hoặc dạng kim… - Cấu tạo: 1 nhân keo đất ở trong cùng 1 lớp ion quyết định thế hiệu Nhân 1 lớp ion bù Ion quyết định thế hiệu. + ++ + ++ + + + + + + Ion bù. Lớp ion kép. Mixen keo. Ion không di chuyển Ion khuếch tán. Vi lạp Hạt keo. Sơ đồ cấu tạo mixen keo (âm) (theo Coocbunôp) VINH 12/2009.

(78) Keo đất có thể là dạng tinh thể hoặc vô định hình. Mixen keo. Sơ đồ cấu tạo mixen keo : Lớp ion bù. Tầng ion khuếch tán. Lớp điện kép. Tầng ion cố định. Mixen keo Hạt keo. Lớp ion tạo điện thế. Vi lạp. Nhân mixen. Hình 9. Sơ đồ cấu tạo mixen keo (N.I. Grorbanov) VINH 12/2009.

(79) 2. Đặc tính của keo đất 2.1. Keo đất có tỉ diện lớn Tỉ diện là tổng diện tích bề mặt của 1 đơn vị thể tích Keo đất có kích thước bé nên tỉ diện lớn. 2.2. Keo đất có năng lượng bề mặt Các phân tử trên bề mặt hạt keo chịu các lực tác động xung quanh khác nhau vì nó tiếp xúc với thể lỏng hoặc thể khí bên ngoài. Do các lực này không thể cân bằng lẫn nhau, lực hút bên ngoài thường yếu hơn nên sinh ra năng lượng bề mặt tại nơi tiếp xúc giữa các hạt keo với môi trường xung quanh, gây nên khả năng hấp phụ phân tử của keo. Năng lượng bề mặt của keo tính bằng đơn vị erg/cm2 và được gọi là sức căng bề mặt, kí hiệu là  (sigma) VINH 12/2009.

(80)

(81)

(82)

(83) 2.3. Keo đất mang điện tích Trong đất có keo âm, keo dương, keo lưỡng tính nhưng chủ yếu là keo âm. 2.4. Keo đất có tác dụng ngưng tụ Keo đất có thể tồn tại ở 2 trạng thái khác nhau: - Trạng thái keo tán (sol): thế điện động làm các keo đẩy nhau và do màng nước bao bọc ngoài keo cản trở không cho chúng xích lại gần nhau. - Trạng thái keo tụ (gel): keo bị trung hòa điện hoặc bị mất nước làm cho sức hút giữa chúng lớn hơn lực đẩy tĩnh điện, keo chuyển từ sol sang gel.. VINH 12/2009.

(84) Tụ keo. Tán keo. Trạng thái gel. Trạng thái Sol Sự tụ keo Do sự có mặt của các ion hóa trị cao Do sự mất nước Do trung hòa điện VINH 12/2009.

(85) 3. Phân loại keo đất 3.1. Keo vô cơ Keo vô cơ bao gồm chủ yếu các loại keo sét và keo oxit sắt, nhôm, silic. Các keo sét được cấu tạo từ các phiến oxit silic và phiến gipxit, trong đó có thể có hiện tượng “thay thế đồng hình khác chất”. Nhóm kaolinit Nhóm montmorillonit Nhóm Illit (hydromica) Nhóm keo Sesquioxit VINH 12/2009.

(86) 3.2. Keo hữu cơ Keo hữu cơ bao gồm các loại keo được hình thành từ các CHC trong đất, chủ yếu là keo mùn như: axit humic, axit fulvic… Các nhóm định chức: -COOH, -OH có khả năng phân li ra ion H+ làm cho keo hữu cơ (keo mùn) mang điện tích âm. Xung quanh keo mùn cũng có các cation hấp phụ và trao đổi Ca2+, Mg2+, K+,… giống keo sét. 3.3. Keo phức hợp vô cơ - hữu cơ Keo vô cơ và keo hữu cơ liên kết trực tiếp với nhau hoặc nhờ các liên kết cation hoặc thông qua hydroxit sắt nhôm.. VINH 12/2009.

(87) OH Si. HOOC +. O Al OH Keo đất. R HOOC Axit humic. OO C R + 2H O Si O Al 2 OO C Phức hệ sét - mùn. VINH 12/2009.

(88) Phân loại keo đất theo điện tích • Keo âm • Keo dương • Keo lưỡng tính (khi có sự thay đổi pH) • Trong môi trường axit: Fe(OH)3 + H+  [Fe(OH)2]+ + H2O Al(OH)3 + H+  [Al(OH)2]+ + H2O • Trong môi trường bazơ Fe(OH)3 + OH-  [Fe(OH)2O]- + H2O Al(OH)3 + OH-  [Al(OH)2O]- + H2O VINH 12/2009.

(89) pH < 8,1: keo dương. Al2O3 Al(OH) 2 OH nH2O +. pH = 8,1: điểm đẳng điện. Al2O3 Al(OH) 3 nH2O. Tăng nồng độ OHTăng nồng độ H+. VINH 12/2009. pH > 8,1: keo âm. Al2O3 nH2O. AlO(OH)2 -. H+.

(90) 4. Các dạng hấp phụ trong đất Hấp phụ là một trong những đặc tính quan trọng nhất của đất. Có 5 dạng hấp phụ chính 4.1. Hấp phụ sinh học Là khả năng sinh vật hút được các ion trong đất 4.2. Hấp phụ cơ học Là đặc tính của đất có thể giữ lại những vật chất nhỏ ở trong khe hở của đất, như giữ lại hạt sét, xác hữu cơ, VSV… Đó là dạng hấp phụ phổ biến nhất trong đất. VINH 12/2009.

(91) 4.3. Hấp phụ phân tử Là khả năng của keo đất có thể giữ lại các phân tử trên bề mặt hạt keo nhờ năng lượng bề mặt. Năng lượng bề mặt của hệ thống (F) phụ thuộc vào sức căng bề mặt () và TDTBM (S). F = .S Trong đó:: tính ra erg/cm2 S: tính ra cm2 F: tính ra erg 4.4. Hấp phụ hóa học Là khả năng của đất làm chuyển hóa các chất hòa tan sang dạng kết tủa không tan hay ít tan qua phản ứng hóa học xảy ra trong dung dịch đất VINH 12/2009.

(92) 4.5. Hấp phụ trao đổi Là đặc tính của keo đất có thể trao đổi ion trong lớp ion trao đổi với ion của dung dịch đất. Thực chất là phản ứng lí hóa giữa keo đất với ion dung dịch đât. 4.5.1. Hấp phụ cation Là quá trình cation bị hấp phụ đi vào lớp ion bù của keo âm - quá trình hấp phụ, những ion này lại có thể bị ion khác đến thay thế mà phải đi ra dung dịch - quá trình trao đổi. - 4 đặc điểm của hấp phụ trao đổi cation a.phản ứng hấp phụ trao đổi cation là 1 phản ứng thuận nghịch, tiến hành theo đương lượng và đạt nhanh tới cân bằng động [KĐ]2NH4 + Ca2+  [KĐ]Ca + 2NH4+ VINH 12/2009.

(93) Ca2+ Mg2+. NH4+. Mg2+ Ca2+. Na+. Al. K NH4+ +. K+. Hạt keo. K+. H+ Ca2+ H. +. Na+. 3+. Al3+ NH4+. H+. Dung dịch đất. NH4+. Na+.

(94) b. phản ứng hấp phụ trao đổi phụ thuộc vào bản chất cation và nồng độ của chúng. Cụ thể là: Hoá trị cation: năng lượng hấp phụ M+ < M2+ < M3+ Cụ thể: Na+ < K+ < NH4+ < Mg2+ < Ca2+ < H+ < Al3+ < Fe3+ Bán kính hydrat hoá của cation: Bán kính hydrat hoá của ion càng lớn thì khoảng cách giữa chúng với bề mặt keo đất lớn, do đó lực hút tĩnh điện giảm. Mg2+ 13,30 > Ca2+ 10,0 VINH 12/2009.

(95) c. phản ứng hấp phụ trao đổi cation phụ thuộc vào bản thân các phức hệ hấp phụ. Cụ thể là keo có DTHP càng lớn thì khả năng hấp phụ cation càng lớn. Dung tích hấp phụ: Là tổng số các cation được keo đất hấp phụ (kể cả cation kiềm và không kiềm), tính bằng me/100g đất Công thức tính: CEC = S + H Trong đó: CEC – dung tích hấp phụ (me/100g đất). S – tổng số các cation kiềm hấp phụ, phần lớn là các cation kiềm trao đổi: Ca2+, Mg2+, K+, Na+, NH4+ trong đó Ca2+, Mg2+ chiếm ưu thế có thể tới 80% của S. H – tổng số các cation không kiềm hấp phụ, chủ yếu là H+ và Al3+ sinh ra độ chua thuỷ phân của đất. VINH 12/2009.

(96) CEC phụ thuộc vào bản chất keo đất axit mùn > monthmorillonit > illit > kaolinit Loại keo. CEC (me/100g keo). Fe(OH)3 và Al(OH)3. Rất bé. Kaolinit. 5-15. Illit. 30-40. Monthmorillonit. 80-150. axit mùn. 350-500.

(97) CEC phụ thuộc vào tỷ lệ SiO2/R2O3 của keo đất, tỷ lệ này càng cao thì CEC càng lớn.. SiO2/R2O3. 3,18. 2,68. 1,98. 1,4. 0,42. CEC (me/100g Đất). 70,9. 42,6. 21,5. 7,7. 2,1.

(98) CEC phụ thuộc vào thành phần cơ giới đất (phụ thuộc vào tỷ lệ keo sét). • Theo kết quả nghiên cứu của Ghedroi: Cấp hạt (mm). 0,250,005. 0,0050,001. 0,0010,00025. <0,000 25. CEC (me/100 g). 0,3. 15,0. 37,2. 69,9.

(99) CEC phụ thuộc vào pH môi trường, pH đất tăng thì CEC cũng tăng pH = 2,5-6. pH > 7. Kaolinit. CEC = 4. CEC = 10. Monthmorillonit. CEC = 95. CEC = 100.

(100) • Liên hệ với đất Việt Nam CEC của đất Việt Nam. Trị số bình quân (me/100g đất). Đất đỏ nâu trên bazan. 8-10. Đất đỏ vàng trên phiến sét. 7-8. Đất đỏ trên đá vôi. 6-9. Đất đỏ vàng trên Liparit (Ryolit). 4-5. Đất phù sa sông Hồng Đất bạc màu. 10-15 6-8.

(101) Độ no kiềm (no bazơ) • Độ no kiềm (độ no bazơ) của đất là tỷ lệ phần trăm các cation kiềm chiếm trong tổng số cation hấp phụ CEC, ký hiệu là V, đơn vị %, tính theo công thức:. S S V%  x100  x100 CEC HS Trong đó: S – tổng lượng cation kiềm hấp phụ trao đổi (gồm Ca2+, Mg2+, K+, Na+, NH4+). H - độ chua thuỷ phân..

(102) V < 50%. Nhất thiết phải bón vôi. 50-70%. Cần bón vôi. 70-80%. Có thể không bón vôi. > 80%. Không cần bón vôi.

(103) d. phản ứng hấp phụ trao đổi cation phụ thuộc vào điều kiện phản ứng của môi trường: nói chung, pH của dung dịch đất càng tăng thì lượng điện tích của keo âm càng tăng nên khả năng hấp phụ cation của đất càng tăng. 4.5.2. Sự hấp phụ trao đổi anion Quá trình hấp phụ trao đổi anion trong đất có thể xảy ra do các khả năng sau đây: •Do sức hút tĩnh điện của lớp ion tạo điện thế trong keo dương [KĐ+] + A-  [KĐ+]A [KĐ+]A + H2PO4-  [KĐ+]H2PO4 + A-. VINH 12/2009.

(104) • Thông qua sự trao đổi trực tiếp với các nhóm –OH vốn có hay được hình thành trên bề mặt đứt gãy của phức hệ trao đổi: [phức hệ trao đổi]OH + H2PO4-  [phức hệ trao đổi]H2PO4 + OH• Hay ở các nhóm –OH của các setquioxyt ngậm nước [Al(OH)2]OH + H2PO4-  [Al(OH)2]H2PO4 + OH[Al(OH)2]H2PO4 + A-  [Al(OH)2]A + H2PO4-. VINH 12/2009.

(105) Quá trình hấp phụ và trao đổi anion trong đất cũng theo các đặc điểm tương tự như ở cation • Hấp phụ trao đổi anion là một quá trình thuận nghịch, tiến hành theo đương lượng và nhanh chóng đạt tới một cân bằng động. • Cường độ hấp phụ trao đổi anion phụ thuộc vào nồng độ, hoá trị, bán kính hydrat hoá của anion. • PO43- > SO42- > Cl-  NO3• pH môi trường càng thấp thì cường độ hấp phụ anion càng tăng. VINH 12/2009.

(106) Ý nghĩa của keo đất và khả năng hấp phụ của keo đất • Keo đất và khả năng hấp phụ của đất là một trong những yếu tố quan trọng nhất có ảnh hưởng quyết định đến sự hình thành và tích lũy độ phì của đất, tích lũy, cung cấp và điều hòa các chất dinh dưỡng cho cây trồng. • Qua phân tích khả năng hấp phụ của đất con người có thể định ra những lượng phân bón vào đất phù hợp để điều chỉnh dinh dưỡng cho cây. VINH 12/2009.

(107) • Hãy giải thích câu nói Vôi không phân làm bần nhà nông Vôi làm giàu đời cha phá sản đời con (Bón vôi đời cha phá sản đời con). VINH 12/2009.

(108) PHẢN ỨNG CỦA ĐẤT • • • •. Phản ứng chua Phản ứng kiềm Phản ứng đệm Phản ứng oxi hóa – khử. VINH 12/2009.

(109) 1. Phản ứng chua của đất a. Nguyên nhân gây chua đất. Sinh vật (tạo axit). Phân bón chua sinh lý; chứa axit dư. Tăng thêm ion H+ trong đất. Khí hậu (mưa nhiều) Rửa trôi các ion kim loại kiềm và kiềm thổ [H+] > [OH-] pH<7. VINH 12/2009.

(110) • Sinh vật: H2O Giải phóng ra khí CO2 H2CO3. HCO3- + H+.. vi sinh vật phân giải chất hữu cơ tạo ra nhiều loại axit hữu cơ. một số vi sinh vật đặc chủng như vi khuẩn lưu huỳnh và vi khuẩn nitrat hoá, chuyển S thành H2SO4 và N thành HNO3 làm cho đất bị chua. Các loại thực bì khác nhau cũng có ảnh hưởng khác nhau đến tính chua của đất..

(111) • Phân bón: - Bón liên tục và lâu dài các loại phân chua sinh lý. (NH4)+ 2. K+. H+2 SO42H+ Cl-. - Một số loại phân supe lân còn axit dư cũng làm cho đất chua..

(112) b). Các loại độ chua của đất • Độ chua hoạt tính • Độ chua tiềm tàng - Độ chua trao đổi - Độ chua thuỷ phân.

(113) Độ chua hoạt tính • Biểu thị bằng pHH2O. • pH = -lg[H+] • [H+] = [OH-] = 10-7 iongam/lít, pH = -lg.10-7 = 7 phản ứng trung tính. pH < 7 là chua, pH > 7 là kiềm. • Ví dụ: Nồng độ [H+] = 0,0001 iongam/lít thì • pH = -lg.10-4 = 4 (chua)..

(114) • Thường pH của đất biến động từ 3-9.. Độ pH < 4,5. Cấp đất Đất rất chua. 4,6 – 5,5 5,6 – 6,5. Đất chua vừa Đất chua ít. 6,6 – 7,5 7,6 – 8,5. Đất trung tính Đất hơi kiềm. > 8,5. Đất kiềm nhiều.

(115) Độ pHH2O của một số đất Việt Nam Độ pHH2O của một số đất Việt Nam Đất nâu đỏ trên đá vôi (Đồng Giao, Ninh Bình) Đất nâu đỏ trên đá bazan (Phủ Quỳ, Nghệ An) Đất đen trên đá bọt bazan (Phủ Quỳ, Nghệ An) Đất đỏ vàng trên phiến thạch mica (Phú Hộ, Phú Thọ) Đất vàng nâu trên phù sa cổ (Vĩnh Phú) Đất phù sa ngoài đê sông Hồng (Phúc Xá, Hà Nội) Đất phù sa trong đê sông Thái Bình (Hải Dương) Đất xám bạc màu (Hà Bắc) Đất phèn (chua mặn) (An Hải, Hải Phòng) Đất mặn (Rạng Đông, Nam Hà). pHH2O 4,6 4,5 6,3 4,5 5,0 7,7 4,8 5,0 4,2 8,0.

(116) Độ chua trao đổi H H   K§ H  4KCl   K§  HCl  AlCl 3 3  Al 4K AlCl3 + 3H2O  Al(OH)3 + 3HCl. Dùng NaOH 0,01N chuẩn độ lượng HCl trong dung dịch, tính được độ chua trao đổi của đất (lđl/100g đất khô kiệt ). Độ chua trao đổi còn được biểu thị bằng pHKCl nếu tiến hành đo pH của dung dịch đất đã được trao đổi với dung dịch KCl 1N.

(117) Cùng một loại đất thì pHKCl luôn nhỏ hơn pHH2O. Vì ĐCTĐ = [H+] + [H+ + Al3+], nên pHKCl < pHH2O. Tự do trao đổi Loại đất (0-15cm). pHH2O. pHKCl. Đất phù sa trong đê sông Thái Bình (Hải Dương). 4,6 4,8. 4,2 4,4. Đất phèn (chua mặn, Hải Phòng). 4,2. 3,8. Đất nâu đỏ trên đá vôi (Ninh Bình).

(118) Độ chua thuỷ phân.  K§. H Al 3. 2O  4NaCH 3 COO  3H    K§ 4Na   Al(OH) 3  4HCH 3 COO. Dùng dung dịch tiêu chuẩn NaOH 0,1N chuẩn độ độ chua thuỷ phân và tính theo đơn vị ly đương lượng/ 100g đất khô. Độ chua này thường được biểu thị bằng chữ H..

(119) Độ chua trao đổi và độ chua thuỷ phân của một số đất ở Việt Nam Độ chua (lđl/100g) Loại đất (0-15cm). Trao đổi. Thủy phân. Đất nâu đỏ trên đá bazan (Phủ Quỳ). 0,51. 6,3. Đất đỏ nâu trên đá vôi (Ninh Bình). 2,61. 10,4. Đất phù sa sông Thái Bỡnh (Hải Dương). 3,5. 8,0. Đất chua mặn (phèn) (Hải Phòng). 0,65. 4,3. Đất trũng (Nam Hà). 0,30. 4,8.

(120) c). Ảnh hưởng của phản ứng chua • Phản ứng chua của đất ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển của cây trồng và sinh vật trong đất. • Vi sinh vật cố định đạm thích nghi ở pH 6,8; vi khuẩn nitrat hoá ở pH 6-8; nấm có thể hoạt động ở môi trường chua và kiềm..

(121) Khoảng pH thích hợp của một số loại cây trồng Cây trồng. pH. Cây trồng. pH. Cây trồng. pH. Cây trồng. pH. Bí ngô. 5,5-7,5 Chuối. 6,0-6,5 Đay. 6,5-7,5 Lúa. 5,0-6,5. Bông. 5,0-7,2 Dứa. 4,5-6,5 đậu tương. 6,0-7,0 Mía. 6,5-7,5. Cà chua. 6,3-6,7 Dưa hấu. 5,5-6,5 Khoai lang. 5,5-6,7 Ngô. 5,5-7,5. Cà rốt. 5,5-7,0 Thuốc lá. 6,0-7,5 Khoai tây. 5,2-5,5 Sắn. 5,0-6,5. Chè. 4,5-5,5. Lạc. 5,5-7,2.

(122) • pH ảnh hưởng đến trạng thái tồn tại của các chất dinh dưỡng và ảnh hưởng đến khả năng đồng hóa thức ăn của cây. • Ví dụ: Đất có phản ứng chua lân dễ bị kết tủa ở dạng phosphat Fe, Al nên cây trồng không sử dụng được. • H2PO4- + Al(OH)2+  Al(OH)2.H2PO4.

(123) Khoảng pH thích hợp cho sự hút thu chất dinh dưỡng của cây trồng.

(124) 2. Phản ứng kiềm của đất Đá mẹ giàu các ion Ca, Mg, K, Na (Đá macma bazơ và siêu bazơ). Đất mặn tích lũy nhiều muối Na Đất giàu các ion Ca, Mg, K, Na. Khí hậu khô hạn. [OH-] > [H+] pH>7. Muối các ion Ca, Mg, K, Na sau lúc thuỷ phân sẽ sinh ra OH- làm cho đất bị kiềm hoá. Ví dụ: 2CaCO3 + H2O + CO2  Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2 + H2O  Ca(OH)2 + H2CO3 (pH 8).

(125) Ảnh hưởng của phản ứng kiềm • Đất có phản ứng kiềm thì không phù hợp với sinh trưởng phát triển cây trồng. Đặc biệt khi tích luỹ nhiều Na2CO3 không những độc cho cây (nồng độ trên 0,01% là độc cho lúa) mà còn làm xấu lý tính đất (dẻo, dính quánh khi ẩm, rắn cứng khi khô) làm cho mùn dễ bị mất đi và làm cho chế độ nước, khí trong đất không điều hoà... • Ở nước ta, diện tích đất kiềm không đáng kể, chỉ có một ít đất kiềm ở tỉnh Ninh Thuận mà nhân dân địa phương còn gọi là đất “cà giang”..

(126) 3. Phản ứng đệm của đất Một lượng nhỏ axit. Một lượng nhỏ bazơ. Tính đệm. Nước cất. pH thay đổi nhiều. Đất. Đất. pH không pH không thay thay đổi hoặc đổi hoặc thay thay đổi rất ít đổi rất ít. Nước cất pH thay đổi nhiều. Tính đệm hay phản ứng đệm là khả năng của đất có thể chống lại sự thay đổi pH khi có một lượng nhỏ axit hay bazơ tác động vào đất.

(127) Nguyên nhân tạo nên tính đệm của đất • Do trong đất có chứa một số chất có khả năng trung hoà. Ví dụ CaCO3; phốt phát Fe, Al, Ca; oxit và hydroxit của Fe, Al, Mn có thể trung hoà khi có axit xuất hiện , do đó pH không thay đổi hoặc ít thay đổi : • CaCO3 + 2HNO3  Ca(NO3)2 + CO2 + H2O.

(128) •Do trong đất tồn tại một số axit hữu cơ (như axit humic, axit amin) có cả gốc axit và bazơ nên có thể đệm cả axit và bazơ (đệm 2 chiều), như với axit amin: R - CH. NH2. COOH NH2. R - CH. COO H. + HCl. + NaOH. R - CH. R - CH. NH3Cl. (Chống lại sự axit hoá). COOH. NH2. + H2O (Chống lại sự kiềm hoá) COONa. Hay víi axit humic: R R. •. OH COOH OH COOH. + HCl + NaOH. R R. Cl COOH OH COONa. Như vậy hàm lượng chất hữu cơ trong đất càng nhiều thì tính đệm càng cao.. + H2O + H2O.

(129) • Do tác dụng trao đổi cation trong đất..  K§. Ca. 2 .  2HCl   K§. 2H. . .  CaCl 2. H H 2 2 Ca Ca  K§ H   NaOH   K§ Na   H 2 O Khả năng đệm của keo đất được sắp xếp như sau: Keo hữu cơ > monthmorillonit > illit > kaolinit Như vậy số lượng keo càng nhiều, hàm lượng mùn càng cao, cấp hạt đất càng nhỏ thì tính đệm càng lớn..

(130) Ý nghĩa thực tiễn của tính đệm • Nhờ có tính đệm mà pH của các loại đất thường chỉ ở phạm vi 3-10. • Ổn định môi trường pH, có lợi cho sinh trưởng phát triển của cây trồng và vi sinh vật trong đất. • Mặt khác khi xét liều lượng vôi cần bón để cải tạo đất chua ta phải tham khảo tính đệm. Lượng vôi cần bón để nâng cao một đơn vị pH ở đất có thành phần cơ giới nặng và nhiều mùn bao giờ cũng nhiều hơn ở đất nhẹ và ít mùn..

(131) 4. Phản ứng oxy hoá khử của đất. • a). Khái niệm • ox + ne  Red • Trong đó: ox: chất oxy hoá • Red: chất khử • n: số electron mà ox nhận để hình thành Red (ox và Red là ký hiệu đặc trưng). • Ví dụ: • Fe3+ + e  Fe2+ • Mn4+ + 2e  Mn2+ • Hệ thống oxy hoá - khử được ký hiệu là Redox..

(132) • Tác nhân ox là O2, NO3-, Fe3+, Mn4+, Cu2+, một số VSV hiếu khí và các sản phẩm phân giải chất hữu cơ trong điều kiện hảo khí. • Tác nhân Red là H2, Fe2+, Cu+, vi sinh vật kỵ khí và các sản phẩm phân giải chất hữu cơ trong điều kiện yếm khí. • Quá trình oxy hoá - khử trong đất luôn có thực vật và vi sinh vật tham gia cho nên đây là một quá trình sinh học..

(133) Sản phẩm phân giải chất hữu cơ Thành phần chất Sản phẩm oxy hoá hữu cơ (ox). Sản phẩm khử (Red). C. CO2. CH4, CO. N. NO2-, NO3-. N2, NH3. S. SO42-. H2S. P. PO43-. PH3. Fe. Fe3+. Fe2+. Mn. Mn4+, Mn3+. Mn2+. Cu. Cu2+. Cu+.

(134) Cường độ oxy hoá khử Eh = Eo. [ox] + 59 lg (mV) [Red]. • Trong đó: • Eo là điện thế tiêu chuẩn, tức điện thế khi nồng độ chất oxy hóa và chất khử của hệ Redox đều bằng 1 (nồng độ 1N). • Eo được tra từ bảng điện thế tiêu chuẩn, ví dụ: • Fe3+ + e  Fe2+ Eo = 770mV • Mn4+ + 2e  Mn2+ Eo = 344mV • Mn3+ + e  Mn2+ Eo = 1510mV • MnO2 + 4H+ + 2e  Mn2+ + 2H2O Eo = 1244mV • [ox] và [Red] là nồng độ đương lượng gam của chất oxy hóa và chất khử..

(135) • Ví dụ: Một dung dịch sắt, trong đó nồng độ Fe2+ là 0,1N và Fe3+ là 0,001N thì: Eh = 770 + 59 [0,001] = 652mV lg [0,1] Eo của cặp (Fe3+/Fe2+) = 770mV, được tra từ bảng điện thế tiêu chuẩn..

(136) b). Các yếu tố ảnh hưởng quá trình oxy hoá - khử • Trị số Eh của toàn dung dịch sẽ tương đương với Eh của hệ thống Redox nào có nồng độ cao nhất. • Nồng độ oxy trong không khí đất và oxy hoà tan trong dung dịch đất càng tăng thì Eh càng tăng. • Độ ẩm thay đổi làm thay đổi Eh của đất. • Eh vùng gần rễ cây khác vùng xa rễ cây. • Ví dụ: Càng gần rễ cây lúa mì Eh càng giảm vì rễ cây tiết ra chất khử; Càng gần rễ cây lúa nước Eh càng tăng vì rễ lúa nước tiết ra oxy..

(137) • Ion H+ có ảnh hưởng đến Eh nên có mối tương quan giữa pH và Eh. Trung bình khi thay đổi 1 đơn vị pH làm cho Eh thay đổi từ 57-59mV. • Các biện pháp canh tác có ảnh hưởng đến Eh. • Bón nhiều phân hữu cơ thì Eh giảm vì quá trình phân giải sẽ sinh ra các chất khử và tiêu hao oxy. • Làm tăng tính thấm nước, thông khí cho đất thì Eh tăng..

(138) c). Ý nghĩa thực tiễn của tính oxy hoá khử • Khi thay đổi Eh sẽ dẫn đến sự thay đổi một loạt trạng thái dinh dưỡng trong đất. Ví dụ: khi Eh chuyển từ cao xuống thấp, nghĩa là đất chuyển từ trạng thái oxy hoá sang khử oxy (như lúc phơi ải xong rồi đổ ải) thì Fe3+ bị khử làm cho nồng độ Fe2+ tăng lên, đất giảm tính chua một thời gian khoảng 1 tháng (do sinh ra một số chất khử có tính kiềm như Fe(OH)2 và NH4OH, hàm lượng NH4+ tăng (vì phân giải chất hữu cơ trong điều kiện yếm khí tạo ra NH4+), hàm lượng lân dễ tiêu tăng lên (vì các photphat sắt hoá trị 3 bị khử thành photphat sắt hoá trị 2 tan trong nước)...đó là một quá trình có lợi, cung cấp được nhiều chất dinh dưỡng cho cây..

(139) • Eh ở đất cây trồng cạn tốt nhất là từ 200700mV, ở đất lúa nước từ 200-300mV. Nếu cao hơn 700mV thì một số chất chuyển sang trạng thái oxy hoá không hoà tan cây không hút được. Nếu thấp hơn 200mV thì sinh ra một số chất khử có tính độc như H2S, PH3, CH4,....

(140) d). Điều tiết oxy hoá khử • Rút nước phơi ruộng, cày ải (đặc biệt là đất trũng), xới đất phá váng sau lúc trời mưa hoặc sau lúc tưới nước, làm cỏ sục bùn để oxy hoá những chất khử có tính độc, chuyển chúng ra dạng không độc và tạo ra bước nhảy vọt Eh để sau đó Eh giảm xuống sẽ có tác dụng giải phóng dinh dưỡng như giảm chua, tăng NH4+, tăng lân dễ tiêu,... • Cải thiện kết cấu đất bằng cách bón phân hữu cơ và bón vôi để cho đất tơi xốp thích hợp với cây trồng cạn..

(141) Chương 5. Phân loại đất 1. Phân loại đất 1.1. Sơ lược về phân loại đất trên TG 1.1.1. Phân loại đất theo phát sinh 1.1.2. Phân loại đất của Mỹ (Soil taxonomy) 1.1.3. Phân loại đất của FAO – UNESCO 1.2. Phân loại đất Việt Nam 1.2.1. Sơ lược quá trình 1.2.2. Cơ sở phân loại đất Việt Nam 1.2.3. Một số bảng phân loại đất VINH 12/2009.

(142) Phân loại đất nhằm mục đích gì? • Mỗi loại đất được hình thành trong một điều kiện tự nhiên nhất định, có tính chất khác nhau. • Tính chất đất liên quan mật thiết với sự tồn tại, phát triển của cây trồng và các loài SV nói chung Mục đích chính của phân loại đất là để sử dụng hợp lý và có hiệu quả nhất trong sản xuất nông – lâm – ngư nghiệp; là cơ sở để áp dụng các biện pháp cải tạo; đánh giá và quy hoạch đất..

(143) Hệ thống phân loại đất của Liên xô (phân loại theo phát sinh). • Cơ sở của phương pháp Học thuyết phát sinh đất “Đất là 1 vật thể có lịch sử tự nhiên hoàn toàn độc lập; nó là sản phẩm hoạt động tổng hợp của: (1) mẫu chất và đá mẹ, (2) khí hậu, (3) thực vật và động vật, (4) địa hình, (5) tuổi khu vực (Docuchaev, 1883).

(144) •. •. •. Vasily Vasilievich Dokuchaev (tiếng Nga: Василий Васильевич Докучаев; 1846–1903) là một nhà địa chất người Nga mà tên tuổi gắn liền với các nền tảng cơ sở của khoa học đất. Ông làm việc trong lĩnh vực khoa học đất và đã phát triển sơ đồ phân loại đất trong đó miêu tả 5 yếu tố hình thành đất. Ông đã đưa ra học thuyết của mình sau những nghiên cứu liên tục và tích cực về đất đai ở Nga vào năm 1883. Công trình nổi tiếng nhất của ông là Đất đen Nga (чернозём 1883), đã làm cho từ này được biết đến ở phương Tây. Một miệng núi lửa trên Sao Hỏa được đặt tên ông để tỏ lòng kính trọng ông.. Vasily Vasilievich Dokuchaev, 1888.

(145) • Nội dung phương pháp - Nghiên cứu các yếu tố hình thành đất - Nghiên cứu xác định các quá trình hình thành đất Các yếu tố hình thành đất Nghiên cứu phẫu diện ngoài thực địa Phân tích trong phòng thí nghiệm - Nghiên cứu xây dựng bảng phân loại đất.

(146) • Hệ thống phân vị Gồm 8 cấp 1.Lớp (Clas) 2.Lớp phụ (Podclas) 3.Loại (Tip) 4.Loại phụ (Podtip) 5.Thuộc (Rod) 6.Chủng (Vid) 7.Biến chủng (Raznovid) 8.Bậc (Razriad).

(147) Loại (Tip) • Loại: các đất được tách ra từ một lớp phụ, bao gồm một nhóm các loại phụ đất được hình thành và tiến hóa trong cùng điều kiện sinh vật, khí hậu, thủy văn và đặc trưng bằng những biểu hiện của quá trình hình thành đất rõ ràng..

(148) Đặc điểm chung của đất trong 1 loại: • Cùng phương thức thu nhận CHC và nhiệt, cùng đặc điểm phân giải CHC. • Cùng quá trình phong hóa đá, khoáng vật nguyên sinh, cùng kiểu hình thành khoáng vật thứ sinh và phức chất VC – HC. • Cùng chế độ nước trong đất. • Cùng 1 cách di chuyển vật chất trong đất. • Cùng hướng sử dụng, cùng áp dụng những biện pháp để duy trì và nâng cao độ màu mỡ..

(149) Hệ thống phân loại đất của Mỹ (Soil Taxonomy) • Cơ sở của phương pháp Soil Taxonomy dựa trên cơ sở những tính chất đất hiện có (vật lý, hóa học và sinh học)..

(150) • Cách đặt tên đất Việc đặt tên đất gắn liền với yếu tố và quá trình hình thành đất.

(151) • Nội dung của phương pháp - Nghiên cứu các yếu tố hình thành đất - Xác định tầng chẩn đoán Tầng chẩn đoán bề mặt Tầng chẩn đoán phía dưới Chế độ ẩm và chế độ nhiệt cũng được sử dụng trong phân loại.

(152) • Hệ thống phân vị và danh pháp sử dụng Hệ thống phân loại đất giống phân loại TV - Bộ - alfisol - Bộ phụ - udalf - Nhóm lớn – hapludlf - Nhóm phụ - oydaquic hapludalf - Họ - thịt mịn, hỗn hợp, sét loại hình trung gian 2:1 - Biểu loại – Miami - Phase – thịt pha limon Miami.

(153) • Danh pháp sử dụng: Dùng danh pháp có nguồn gốc Latin, Hy lạp Danh pháp đo đếm không thông thường. Danh pháp chặt chẽ và cung cấp lượng lớn thông tin về bản chất đất. (Đọc thêm tài liệu).

(154) Hệ thống phân loại đất của FAO-UNESCO • Cơ sở của phương pháp Dựa vào tính chất hiện tại của đất có liên quan tới nguồn gốc, điều kiện và quá trình hình thành để tiến hành phân loại..

(155) • Nội dung của phương pháp - Nghiên cứu các yếu tố hình thành đất - Xác định tầng chẩn đoán và tính chất chăn đoán - Vật liệu chẩn đoán Vật liệu chẩn đoán có ý phản ánh mẫu chất nguyên thủy không còn biểu hiện quá trình phát sinh đất để lại dấu hiệu đáng kể. VD. Phân bón, chất thải, cacbonat, hữu cơ, lưu huỳnh, phù sa, vật liệu núi lửa….

(156) - Nghiên cứu danh pháp và hệ thống phân vị Danh pháp: sử dụng danh pháp có nguồn gốc Latin, Hy lạp, Đức và 1 số danh pháp có nguồn gốc các thứ tiếng khác. Hệ thống phân vị: gồm 4 cấp - Nhóm chính – major group - Đơn vị - Units - Đơn vị phụ - sub units - Pha - phase.

(157) Phân loại đất ở Việt Nam • Bắt đầu sau khi miền Bắc hoàn toàn giải phóng (1954) với sự giúp đỡ của Liên Xô. • 1959, sơ đồ thổ nhưỡng miền Bắc tỉ lệ 1/1.000.000 với chú giải kèm theo được công bố (5 nhóm, 18 loại phát sinh) • Sau 1964, hàng loạt công trình nghiên cứu phân loại đất cho các vùng. • 1960 – 1961, phân loại đất ở miền Nam (25 đơn vị đất). • 1976, Bộ NN thành lập ban biên tập bản đồ đất , xây dựng bản đồ đất VN tỉ lệ 1/1.000.000 (13 nhóm, 30 loại phát sinh)..

(158) Cơ sở phân loại đất ở Việt Nam a. Các yếu tố hình thành đất • Địa chất, địa hình • Khí hậu • Thảm thực vật rừng Việt Nam • Sự tác động của con người.

(159) b. Các quá trình hình thành và biến đổi chính diễn ra trong đất VN • Quá trình hình thành đất mặn • Quá trình hình thành đất phèn • Quá trình hình thành phù sa • Quá trình Glây • Quá trình rửa trôi và bào mòn đất • Quá trình Feralit và kết von đá ong.

(160) Một số bảng phân loại đất ở Việt Nam • Bảng phân loại đất VN năm 1976 (tỉ lệ 1/1.000.000) • Bảng phân loại đất VN theo FAOUNESCO (1996).

(161) 2. Vốn đất và các nhóm đất 2.1. Chia theo hiện trạng sử dụng đất 2.2. Chia theo kết quả phân loại đất 3. Một số nhóm đất chính của Việt Nam – sử dụng và cải tạo 3.1. Nhóm đất cát biển (533 434ha) Hình thành dọc ven biển và nội đồng, phân bố ở cả 3 miền nhưng phần lớn là ở ven biển miền Trung do sự bồi lắng của dãy Trường Sơn với sự hoạt động của các hệ thống sông và biển. Chia thành 5 loại: Đất cồn cát trắng, vàng (Luvic Arenosols) 222 043ha Đất cồn cát đỏ (Rhodic Arenosols) 76 886ha Đất cát biển (Haplic Arenosols) 234 505ha Đất cát mới biến đổi Đất cát Glây VINH 12/2009.

(162)

(163) Phẫu diện đất cát biển. VINH 12/2009.

(164) 3.2. Nhóm đất mặn (971 356ha) Là nhóm đất mặn ven biển đồng bằng Nam Bộ, Bắc Bộ và miền Trung, trong đó ĐB SCL chiếm gần 70%. Đất mặn do muối NaCl, thường có tổng số muối tan > 0,25%. Chia thành 3 loại: Đất mặn sú, vẹt, đước (Gleyic Salic Fluvisols) 105 318 ha Đất mặn nhiều (Hapli Salic Fluvisols) 133 288ha Đất mặn trung bình và ít (Molli Salic Fluvisols) 732 584ha. VINH 12/2009.

(165)

(166) Phẫu diện đất mặn ven biển. VINH 12/2009.

(167) 3.3. Nhóm đất phèn Có diện tích vào hàng thứ 4, được xác định qua sự có mặt trong phẫu diện đất hai loại tầng chẩn đoán chính là tầng sinh phèn và tầng phèn. Căn cứ vào 2 tầng này chia thành: Đất phèn tiềm tàng (Proto Thionic Gleysols) 652 244ha Đất phèn hoạt động (Orthi Thionic Fluvisols) 1 210 884ha. VINH 12/2009.

(168)

(169) Phẫu diện đất phèn. Đất phèn vùng Đồng Tháp Mười VINH 12/2009.

(170) 3.4. Nhóm đất phù sa (3 400 059 ha) Là nhóm đất có diện tích lớn vào hàng thứ 2. Nhóm đất bồi tụ là điển hình của cấu tạo địa chất và địa hình của nước ta. Đất phù sa được hình thành về phía biển, bồi tụ từ sản phẩm phong hóa các khối núi đồi và do hoạt động của sông và biển. Chia thành 4 loại: Đất phù sa trung tính ít chua (Eutric Fluvisols) 225 987 ha Đất phù sa chua (Dystric Fluvisols) 1 665 892 ha Đất phù sa Glây (Gleyic Fluvisols) 1 011 180 ha Đất phù sa có tầng đốm gỉ (Cambic Fluvisols) 500 000 ha VINH 12/2009.

(171) 3.5. Nhóm đất xám (19 970 642 ha) Là nhóm đất chiếm 2/3 diện tích cả nước, phân bố rộng khắp trung du miền núi và một phần ở đồng bằng. Thuộc nhóm này gồm đất xám bạc màu, đất đỏ vàng phát triển trên các đá mẹ khác nhau, đất phù sa cổ. Chia thành 5 loại: Đất xám bạc màu (Haplic Acrisols) 1 791 021ha Đất xám có tầng loang lổ (Plinthic Acrisols) 221 369ha Đất xám Glây (Gleyic Acrisols) 101 471ha Đất xám feralit (ferralic Acrisols) 14 789 500ha Đất xám mùn trên núi (Humic Acrisols) 3 139 285ha VINH 12/2009.

(172) Phẫu diện đất xám. VINH 12/2009.

(173) 3.6. Nhóm đất đỏ (3 014 549 ha) Có diện tích vào hàng thứ 3 của cả nước, phân bố rộng khắp vùng đồi núi nước ta. Thường có màu đỏ vàng, nằm ở địa hình cao, dốc nhiều, chia cắt mạnh, phong hóa nhanh nhưng cũng chịu tác động rửa trôi, xói mòn mạnh nếu sử dụng không hợp lý. Chia thành 3 loại: Đất nâu đỏ (Rhodic Ferralsols) 2 425 288 ha Đất nâu vàng (Xanthic Ferralsols) 429 059 ha Đất mùn vàng đỏ trên núi (Humic Ferralsols) 118 247ha. VINH 12/2009.

(174) Đất mùn vàng-đỏ trên núi. Đất nâu-đỏ trên ba zan VINH 12/2009.

(175)

Dat nong nghiep

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về