Tài liệu KHOÁNG SÉT - ( TIẾP THEO ) CHƯƠNG 6 THÀNH PHẦN KHOÁNG SÉT ẢNH HƯỞNG ĐẾN MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA ĐẤT docx

Chơng 6
Thành phần khoáng sét ảnh hởng đến
một số tính chất của đất

I. Khoáng sét liên quan mật thiết đến dung tích hấp thu đất
Hiện nay nhiều nhà thổ nhỡng và nông hoá học trên thế giới cũng nh của nớc ta khi
xét đến các yếu tố độ phì nhiêu thực tế của đất đều công nhận rằng dung tích hấp thu đất (DTHT
= T ldl/100g đất) tức khả năng hấp thu cation của keo đất là một trong các yếu tố độ phì quan
trọng nhất. Đất có DTHT cao, đặc biệt là tổng cation kiềm và kiềm thổ cao (S) sẽ làm tăng khả
năng hấp phụ trao đổi. Các cation dinh dỡng cho cây K
+
, Ca
++
, NH
4
+
. Mg
++
sẽ cung cấp dễ dàng
dinh dỡng cho cây khi trong dung dịch đất thiếu thức ăn hoặc sẽ giữ lại thức ăn thừa cây không
dùng hết (do mới bón phân hoặc khi trong đất có quá trình khoáng hoá chất hữu cơ mạnh)
(Rusler 1967; Mehlich 1960; Pagel 1967). Do đó thông qua DTHT đất, ngời ta đánh giá đợc
khả năng cung cấp dinh dỡng của các loại đất cho cây trồng cũng nh nhu cầu và hiệu lực của
phân bón cho cây đối với từng loại đất (Pagel 1981). Trong chuyên đề dinh dỡng giống lúa,
Nguyễn Vy (1986) cũng nhận định rằng đối với một giống lúa cụ thể thì việc xác định một yếu tố
độ phì chủ đạo của đất có tính chất quyết định và theo tác giả thì yếu tố chủ đạo đó là DTHT. Đã
từ lâu các nhà hoá học và thổ nhỡng khám phá ra khả năng hấp phụ và trao đổi cation của đất là
do các keo đất (keo vô cơ hoặc hữu cơ) cũng nh phức hệ keo quyết định (Matson 1938;
Merozob 1939; Gedreiz 1955; Tidin 1958; Goocbunop 1959), trong đó keo âm, phần lớn là keo
sét và keo mùn hấp phụ chủ yếu là các cation. Gedreiz gọi sự hấp phụ ion của đất là sự hấp phụ lý
hoá học và tổng các cation hấp phụ trao đổi trong đất gọi là dung tích hấp thu của đất, phụ thuộc

chủ yếu vào hàm lợng và thành phần khoáng sét, hàm lợng và chất lợng chất hữu cơ. Các keo
hữu cơ của đất có DTHT lớn hơn là các keo vô cơ, ví dụ nh T của axit humic là 350 ldl/100g
keo còn T của Montmorillonit chỉ 80-12- ldl/100g (Goocbunop 1974), song trong thực tế cho
thấy rằng keo hữu cơ thờng không bền, chúng bị phá huỷ (khoáng hoá) nhanh trong quá trình
khai phá, trồng trọt; theo thời gian và hàm lợng mùn trong đất so với hàm lợng keo vô cơ cũng
thấp hơn rất nhiều (Tất nhiên chúng ta phải công nhận rằng ở các đất tự nhiên còn giàu mùn,
thảm thực vật phát triển mạnh cũng nh ở các đất trồng trọt có trình độ thâm canh phân hữu cơ
cao thì mung đóng một vai trò tích cực đáng kể đối với DTHT đất; do keo mùn dễ đợc hình
thành tổng hợp hơn nên tăng DTHT đất bằng biện pháp tăng mùn cho đất cũng dễ dàng hơn,
xong chắc chắn rằng nếu không có biện pháp bổ sung duy trì liên tục lợng chất hữu cơ đó thì
TDHT đất cũng sẽ lại giảm nhanh chóng). Các nhà thổ nhỡng với những kết quả thí nghiệm trên
các loại đất khác nhau đều cho thấy rằng phần lớn các đất có DTHT do khoáng sét tác động
nhiều hơn. Tính chất đặc thù của khoáng sét là mang điện và khả năng giãn co hoặc liên kết của
các phiến tinh thể làm cho chúng có DTHT khác nhau, đóng vai trò vô cùng quan trọng tạo nên
DTHT cho đất (Mehlcih 1960; Goobunop 1974; Elsayed 1975; Pagel 1981). Để chứng minh cho
nhận định đó Pagel đã tổng hợp kết quả phân tích của mình ở các loại đất nhiệt đới và á nhiệt đới
về thành phần khoáng sét và keo sét, keo hữu cơ (mùn) và % DTHT của keo sét hoặc keo mùn
(bảng 16).



Bảng 16:

Hàm lợng % Thành T đất % S với đất
Loại đất Sét Chất
hữu cơ
phần
khoáng sét
ldl/100g đất Keo sét Keo hữu
cơ

Đất
p
hù sa
Ai Cập
46,5 0,5 I(M) 24,8 94,0 6,0
Phù sa Iemen

35,5 0,8 I 13,4 14,9 85,1
Bán khô hạn
Sudan
4,2 0,9 I 3,7 39,2 60,8
Đất đen
Vertisol Sudan
64,2 0,6 M(I) 49,7 97,0 3,0
Đất đen
Việt Nam
42,0 1,6 M(Al, Fe) 37,5 89,4 10,6
Đất Fersialit
Việt Nam
81,2 2,2 K(Fe) 16,3 59,5 40,5
Đất Ferralit
Việt Nam
89,2 2,1 Al, Fe(K) 11,7 46,2 53,8
Đất Ferzalit
Việt Nam
46,2 6,5 K(Al, Fe) 25,0 22,0 78,0
Đất Ferralit
Gana
18,5 3,2 K(Fe) 11,8 23,7 76,3
Đất Ferralit

Cuba
62,4 1,8 Al, Fe 9,1 40,0 60,0
Đất phù sa
Việt Nam
41,4 2,2 I(M) 31,4 85,7 14,3
Đất Glây
Việt Nam
46,1 2,4 M(I) 46,6 87,8 12,2
Đất trồng lúa
Trung Quốc
32,5 1,1 I(M) 19,0 85,6 14,4
Đất sú vẹt
Grinea
51,5 5,5 I 31,6 65,0 35,0
Từ kết quả trên tác giả đã rút ra những nhận định có ý nghĩa sau;
- Trong tất cả các đất giàu keo sét Kaolint và oxyt tự do Fe, Al (điển hình là các đất
Ferralit) mặc dù hàm lợng sét rất cao, mùn rất thấp thì %DTHT của mùn vẫn cao (>50% T của
đất), có ý nghĩa rằng DTHT của các đất này phụ thuộc chính vào hàm lợng chất hữu cơ bởi keo
sét Kaolinit và oxyt tự do có T rất thấp (Ollat và Combeau 1960; Pagel 1962). Riêng đất cát bán
khô hạn Sudan do hàm lợng sét quá thấp (4,2%) nên dù thành phần khoáng sét là Illit, DTHT
của đất vẫn thấp và %DTHT của chất hữu cơ cao hơn (El - Sayed 1975).
- ở các đất phù sa giàu sét Illit, Montmorillonit và các đất đen giàu Montmorillonit thì
DTHT đất nói chung là cao và % DTHT đều phụ thuộc vào khoáng sét (65% T của đất), khẳng
định rõ DTHT đất do thành phần khoáng sét quyết định (Mehlich 1960; Pagel 1962).
Kết quả thí nghiệm của Goocbunop (1974) về DTHT của chất hữu cơ và khoáng sét trên 4
loại đất chính của Liên xô cũ cũng cho thấy rằng trừ đất đen "Trecnozen" có hàm lợng mùn quá
cao (>7%) ra các đất còn lại DTHT của phần keo vô cơ trong đất đều cao hơn phần keo hữu cơ
(bảng 17). Chính vì thế mà tác giả cho rằng trị số DTHT của cấp hạt sét của mỗi loại đất là chỉ
tiêu chẩn đoán độ phì quan trọng.
Chúng tôi cho rằng vấn đề DTHT của các loại đất và đặc biệt yếu tố ảnh hởng đến chỉ

tiêu này (thành phần khoáng sét hoặc chất hữu cơ) đợc các tác giả quan tâm vì đó là cơ sở quan
trọng không chỉ đánh giá độ phì thực tế của đất mà còn định hớng đúng biện pháp tăng DTHT
đất, hoặc tăng hoặc cải tạo thành phần khoáng sét đất là chính nếu % DTHT đất do khoáng sét
quyết định, hoặc chú trọng tăng và bảo vệ mùn trong đất nếu mùn chiếm vai trò chính trong
DTHT.













H.32- Quan hệ giữa hàm lợng sét và DTHT của 50 mẫu đất Irak; k
(theo Alzubaidi và Pagel 1974)









Bảng 17: Dung tích hấp thu của phần hữu cơ và phần

khoáng sét trong đất (Goocbunôp 1974)

Mùn DTHT, ldl/100g đất
Loại đất % Phần hữu cơ Phần khoáng
sét
T
tổng số
Đất Potzon mạnh 2,82 2,8 7,2 10,0
Đất Potzon yếu 0,66
5,29
5,24
2,10
0,9
11,9
8,1
0,5
5,2
14,6
15,0
18,5
6,1
26,5
23,1
19,0
Đất đen "Trecnozen" 7,20
5,96
31,2
27,9
25,6
25,0

56,8
52,9
Đất nâu hạt dẻ 2,70
1,60
7,4
6,0
8,6
11,3
16,0
17,3
Mối quan hệ chặt chẽ giữa thành phần khoáng sét của cấp hạt sét và DTHT đất cũng đợc
Alzubaidi và Pagel (1974) chứng minh ở 50 mẫu đất của irắc qua hình 32. Hàm lợng khoáng sét
của cấp hạt sét và Limon càng tăng thì DTHT đất cũng càng tăng. Từ các kết quả nghiên cứu về
mối liên quan giữa khoáng sét và DTHT, Pagel và cộng sự (1982) đã giới thiệu phơng pháp
chẩn đoán thành phần khoáng sét trong cấp hạt sét cuả đất theo thứ tự số DTHT của cấp hạt sét,
kết quả chẩn đoán nh sau:

T
cấp hạt sét
ldl/100g sét Thành phần khoáng sét của cấp hạt sét
10
10-20
20-40
40-60
60-80
80
Oxyt tự do ; Kaolinit + oxyt tự do
Kaolinit ; Kaolinit + oxyt tự do
Illit ; Illit + Kaolinit
Illit ; Illit + Montmorillonit

Montmorillonit + Illit
Montmorillonit
Tiếp thu những thành quả nghiên cứu và những nhận định có ý nghĩa thực tiễn về vai trò
của khoáng sét đối với đại lợng DTHT đất của nhiều tác giả đi trớc, chúng tôi tiến hành đề tài
này ở một số loại đất chính của Việt Nam. Kết quả xác định thành phần cơ giới đất để từ đó tính
đợc cấp hạt sét của các loại đất đợc trình bày ở bảng 2 và 12 trong các chơng III và V. Từ
bảng tổng hợp (bảng 18) các kết quả phân tích các chỉ tiêu nói lên mối liên hệ giữa khoáng sét và
DTHT, chúng tôi có một số nhận xét nh sau:
- Các loại đất Việt Nam có nguồn gốc phát sinh khác nhau, có xu hớng phát triển khác nhau,
có DTHT rất khác nhau. Lợng DTHT đất phụ thuộc khá rõ rệt vào thành phần khoáng sét.
- ở đất đỏ nâu trên Bazan, mặc dù % sét khá cao (>70%), hàm lợng mùn ở lớp đất mặt
cũng khá (3,7%) xong DTHT vẫn thấp (=12,58ldl/100g đất). Điều này chỉ có thể giải thích bởi
cấp hạt sét của đất chủ yếu là Kaolintit và oxyt tự do có T rất thấp. Khi xét tỷ lệ % DTHT của sét
hoặc của mùn ở đất này thì thấy % DTHT của sét cũng rất thấp (23,74%), chứng tỏ keo sét
Kaolinit không tạo nên yếu tố phụ thuộc chính của DTHT đất. ở đất đỏ vàng trên phiến Mica thì
mặc dù tỷ lệ sét thấp hơn đất trên Bazan (63-49%) nhng thành phần khoáng sét có cả
Hydromica và Illit nên T sét khá hơn (6,8 ldl/100g sét) đã làm cho DTHT của đất cao hơn chút ít
(14,35 ldl/100g đất).

Bảng 18: Sự liên quan giữa thành phần khoáng sét và DTHT trong cấp hạt sét và đất


Loại đất
Tầng
đất
Cấp hạt
Mùn
T
đất
ldl/

T
sét
ldl/ Thành
phần
% dung tích
hấp thu của
(cm) sét (%) (%) 100g
đất
100g
đất
khoáng sét
chính
Sét Mùn
Đất đỏ nâu
trên đá Bazan
0 - 20
20 - 40
60 - 80
100-120
75,0
76,0
76,0
77,0
3,70
3,500,9
8
-
12,58 3,97 Kaolinit
-nt-
-nt-

23,74 76,26

Đất đỏ vàng
trên đá phiến
Mica
0 - 20
20 - 35
35 - 70
70 - 85
63,32
51,43
49,68
3,46
3,15
0,55
14,35
13,00
11,70
6,87
8,56
20,23
IK; H; I
K; H; I
H; I; K
30,67
33,86
83,31
69,33
66,14

16,69
Đất đen trên
sản phẩm
đọng
Cácbonát
0 - 20
20 - 43
43 - 75
75 - 120
55,06
61,34
67,97
66,10
6,89 45,00 43,19 I; I + M
M; K
62,84 37,16
Đất đen trên
đá siêu Bazơ
Secpentinit
54,60
65,38
66,88
4,66
1,54
0,45
43,00
39,26
39,00
51,32
52,98

56,29
M; I + M
-nt-
-nt-
76,72
88,23
96,53
23,28
11,77
3,47
Đất
p
hù sa trẻ
sông Hồng
không loang
lổ không glây
0 - 17
17 - 25
25 - 75
75 - 100
54,92
52,69
61,42
73,46
2,35
1,62
0,55
-
13,32
11,70

9,54
20,50
15,35
10,76
I, V, K
-nt-
-nt-
-nt-
84,94
69,73
80,55
15,06
30,27
19,45
Đất phù sa
sôn
g
Hồn
g
có
tầng glây
0 - 18
18 - 22
65 - 75
69,59
56,02
74,11
1,81
1,39
0,45

13,38
12,40
8,00
12,02
14,69
9,45
K; I; V
K; I; Ch; V.
Khoáng hỗn
hợp và K
62,52
66,37
87,54
37,48
33,63
12,46
Đất phù sa
sông Hồng
có tầng
loang lổ
0 - 19
19 - 24
55 - 65
26,70
30,48
40,65
1,65
1,36
0,65
10,92

9,45
9,81
22,36
17,62
19,34
K, I, V
K;I; khoáng
hỗn hợp; K;
khoáng hỗn
hợp
54,67
56,83
80,14
45,33
43,17
19,86
Đất phù sa
cũ bạc màu
0 - 15
15 - 19
30 - 60
11,30
18,56
38,60
1,11
0,31
0,24
5,92
5,56
7,87

22,92
21,95
18,52
K; I
K; I
K; I; V
43,75
73,27
80,83
57,25
26,73
19,17
Đất
p
hù sa cổ
có tần
g
loan
g

lổ
0 - 17
17 - 21
45 - 55
26,38
32,64
37,39
0,58
0,41
0,31

6,28
6,56
8,29
16,21
17,63
19,50
K;V
K
K
68,09
84,73
87,95
31,91
15,27
12,05
Đất
p
hù sa cổ
có tầng glây
0 - 17
17 - 22
45 - 65
53,74
58,30
62,52
0,75
0,55
0,33
9,71
9,28

8,46
14,35
12,49
11,93
K;V
K
K; khoáng
hỗn hợp
69,42
78,47
88,16
30,58
21,53
11,84
Tuy nhiên % DTHT của sét ở lớp đất mặt vẫn thấp hơn so với mùn, chỉ có ở lớp đất dới
35-70cm thì Illit và Hydromica tăng (T
sét
= 20 ldl/100g sét) thì % DTHT của sét mới cao.
- Kết quả xác định ở các loại đất đen khác hẳn nhóm đất Ferralit. Nhìn chung DTHT đất
đều rất cao trong khi tỷ lệ sét của chúng chỉ xấp xỉ 50% (tầng mặt). Hàm lợng mùn của đất trên
sản phẩm đọng Cacbonat giàu có thể là nguyên nhân làm DTHT đất cao. Song khi xét đến đất
trên đá Secpentinit thì thấy rõ rằng DTHT đất ở các lớp dới khi có % mùn giảm lại cao hơn 3
lớp trên (50 ldl/100g đất) có hàm lợng mùn là 3,46%. Nh vậy rõ ràng đất giàu sét Illit và
Montmorillonit đã quyết định DTHT cao của đất (T
sét
= 51-56 ldl/100g sét). Tỷ lệ % DTHT của
sét đặc biệt cao (70-90%) đã khẳng định thêm vai trò của khoáng sét đối với DTHT đất này. Tất
nhiên cũng phải công nhận rằng ở lớp đất mặt, nhất là của đất đen trên sản phẩm đọng cacbonat
DTHT cao nh vậy cũng còn do mùn tác động và theo nhiều tác giả nh Alexandrova và
Conovova (1956); Reuter (1973); Pagel (1981) thì ở các loại đất đen giàu mùn, khoáng sét và

mùn thờng tạo nên phức hệ hấp phụ sét mùn bền có DTHT rất cao.
- Tình hình diễn biến DTHT của các loại đất phù sa nớc ta cũng đã cho chúng tôi những
nhận xét ban đầu khá rõ về ảnh hởng của khoáng sét. ở đất phù sa trẻ sông Hồng với tỷ lệ sét
xấp xỉ 50% (lớp mặt) và tỷ lệ mùn thấp hơn các loại đất đồi núi (2,35%) thì DTHT = 13,32
ldl/100g đất là khá và do Illit, Vecmiculit chiếm u thế hơn trong đất tác động (T
sét
= 20 ldl/100g
sét). Khi xét % DTHT cho thấy % DTHT sét chiếm tỷ lệ cao hơn hẳn (84%) chứng tỏ khoáng sét
tham gia chủ yếu vào DTHT đất này. Còn ở các đất phù sa đã có xu hớng diễn biến khác nhau
làm thành phần và hàm lợng khoáng sét thay đổi thì DTHT cũng nh các yếu tố quyết định
DTHT của đất đó cũng thay đổi khá rõ. Các đất phù sa trẻ cũng nh phù sa cổ có tầng loang lổ
hoặc tầng glây, khi Kaolinit đã chiếm u thế dần (sự Kaolinit hoá) hoặc tạo thành các khoáng sét
hỗn hợp làm T
sét
giảm thấp, hàm lợng mùn cũng giảm dần theo phẫu diện đất thì DTHT đất
giảm khá rõ. Đất phù sa có tầng loang lổ DTHT = 10,92ldl/100g đất phù sa cổ loang lổ 6
ldl/100g đất. Đất phù sa có tầng glây dù % sét có cao hơn 50% song DTHT cũng vẫn thấp hơn
(12,38 và 9,71 ldl/100g đất), đó là do T
sét
đã giảm nhiều so với đất phù sa trẻ không loang lổ,
không glây (T
sét
= 10-15 ldl/100g sét). Chúng tôi thấy % DTHT của sét ở đất này nói chung cũng
giảm nhiều, ví dụ nh ở đất phù sa trẻ có tầng loang lổ chỉ còn 54-56%, còn tầng glây 62%,
chứng tỏ vai trò của khoáng sét đối với DTHT ở các đất phù sa đã thoái hoá giảm dần. Riêng đối
với loại đất bạc màu, tuy thành phần khoáng sét trong cấp hạt sét (T
sét
= 20 ldl/100g sét) ở lớp
mặt cũng vẫn còn có một ít Illit, song vì hàm lợng sét của đất quá thấp (11,3%) nên DTHT đất
rất thấp, %DTHT của mùn cao hơn (57-60%) chứng tỏ rằng vì hầu nh không có sét nên khoáng

sét không có ý nghĩa nhiều đối với DTHT đất. Chỉ ở lớp loang lổ khi tỷ lệ sét tăng lên 38% và
hầu nh không còn mùn thì chúng tôi lại thấy DTHT đất ở đây lại do khoáng sét quyết định
(%DTHT sét = 80%). Điều này cũng chứng minh thêm, biện pháp cày sâu dần ở đất bạc màu
cùng với bón phân hữu cơ lớp đất mặt làm tăng DTHT đất là có hiệu quả.
Nh vậy các kết quả nghiên cứu bớc đầu của chúng tôi tơng đối thống nhất với các
công bố kết quả của một số tác giả xác nhận vai trò khoáng sét tham gia vào phức hệ hấp phụ của
keo đất. Các loại đất giàu Kaolinit dù giàu sét, mùn khá hoặc nghèo sét nghèo mùn đều có DTHT
thấp hơn hẳn; tỷ lệ % DTHT của sét bé hơn của mùn đáng kể. Muốn cải tạo độ phì của các đất
này bằng việc nâng cao DTHT cho đất thì biện pháp sinh học, bón phân hữu cơ tăng hàm lợng
mùn của đất có ý nghĩa thực tế và hiệu quả hơn. Nếu muốn tăng DTHT ở các đất này bằng con
đờng khoáng sét thì chỉ có thể tiến hành ở các đất phù sa thoái hoá (đất giàu Kaolinit do sự
chuyển hoá khoáng 3 lớp thành 2 lớp), có địa hình bằng phẳng thấp, gần sông, bằng cách tới
nớc phù sa sông bổ sung thêm khoáng sét 3 lớp Illit, Vecmiculit. Việc bổ sung trực tiếp (trộn)
keo sét Montmorillonit hoặc đất giàu khoáng Montmorillonit cũng đã đợc thí nghiệm, kết quả là
DTHT tăng rõ rệt (Nguyễn Vy 1978; Ban KH Thanh Hoá 1984-1985), song biện pháp này mới
chỉ hạn chế trong phạm vi nghiên cứu và thăm dò. Theo lý thuyết của một số tác giả Scheffer -
Schachtschabel 1970; Mohr 1972; Goocbunop 1974, khi tăng pH của đất đến trung tính, kiềm và
bổ sung trở lại kali thì Kaolinit hoặc Chlorit thứ sinh cũng có thể trở lại Illit hoặc Montmorillonit.
Song trong thực tế chúng tôi cho rằng đó mới chỉ là những giả định bởi cũng cha có một tài liệu
thực nghiệm nào công bố và ở điều kiện đất nhiệt đới nớc ta việc tạo điều kiện pH trung tính ổn
định cũng nh đảm bảo nguồn kali dồi dào liên tục cho các loại đất này rất khó (đây là những đất
đã từ lâu không đợc bồi phù sa và đã canh tác lâu đời). ở các loại đất mà Illit, Vecmiculit hoặc
Montmorillonit chiếm u thế thì dù tỷ lệ sắt có thấp hơn các đất Ferralit thì DTHT đất vẫn rất cao
(ở đất đen) và khá (ở đất phù sa trẻ), chứng tỏ thành phần khoáng sét 3 lớp có T cao đã ảnh hởng
chủ yếu đến DTHT đất. ở các đất này để duy trì DTHT tốt của đất cần phải bảo vệ sự tồn tại của
khoáng sét 3 lớp, ngăn chặn các điều kiện thuận lợi cho quá trình chuyển hoá khoáng 3 lớp thành
Kaolinit (do rửa trôi, pH chua dần); ở các đất đen cũng cần bảo vệ lớp mùn giàu để tạo keo phức
hệ sét mùn bền cho đất; ở các đất phù sa trẻ muốn duy trì khoáng Illit và Vecmiculit u thế trong
đất để đạt DTHT đất khá thì nguồn bổ sung khoáng nguyên sinh giàu Mica của phù sa sông qua
nguồn nớc tới là tốt nhất vì các Muscovit, Biotit, Cotoclas sẽ chuyển hoá nhanh và liên tục

thành Illit và Vecmiculit cho đất (Nguyễn Vy - Trần Khải 1978).
Hiện nay ở các nớc nông nghiệp tiên tiến, vấn đề cải tạo đất có tính chất vật lý xấu , đặc
biệt đất có DTHT thấp, theo hớng tác động vào thành phần khoáng sét của đất đang đợc tiến
hành rộng rãi và đạt đợc những kết quả nhất định (Reuter 1973). Phơng pháp bổ sung khoáng
sét vào đất cùng với phân hữu cơ để tạo nên sét mùn là một phức hệ bền và tốt nhất trong đất, làm
tăng DTHT đất và khả năng trao đổi cation dinh dỡng quý cho cây trồng nh Ca
++
, Mg
++
, K
+
,
NH
4
+
(Cibinova, Alexandrova 1956; Tscherkassov 1955; Reuter 1973; Stoor 1978; Pagel 1981).
ở nớc ta các nghiên cứu vấn đề thành phần khoáng sét ảnh hởng đến DTHT đất hiện nay cha
nhiều. Xu hớng nói chung vẫn thiên về yếu tố mùn tác động đến DTHT cùng với các nghiên cứu
về cơ chế hấp thu trao đổi cation (K
+
, NH
+
) ở các đất với chế độ bón phân kali khác nhau. Chúng
tôi hy vọng rằng kết quả bớc đầu trên đây sẽ đóng góp tài liệu thiết thực để có các thí nghiệm
thực nghiệm nâng cao DTHT ổn định cho đất.
Thừa kế phơng pháp chẩn đoán khoáng sét theo DTHT cấp hạt sét và đất của Pagel công
bố trong cuốn "Các phơng pháp dinh dỡng cây trong đất nhiệt đới" - 1982, chúng tôi cũng đã
tiến hành chẩn đoán thành phần khoáng sét của một số loại đất Việt Nam, kết quả chẩn đoán và
so sánh với các phơng pháp xác định khoáng sét trình bày ở các chơng trên đợc giới thiệu ở
bảng 19. Qua đó chúng tôi nhận thấy rằng nói chung phơng pháp chẩn đoán khoáng sét theo

DTHT cấp hạt sét của đất khá chính xác đối với nhiều loại đất. Ví dụ nh ở đất đỏ nâu trên Bazan
khi DTHT là 3,9 ldl/100g sét thì thành phần khoáng sét chủ yếu là Kaolinit và oxyt tự do (Fe,
Al). Đối chiếu với kết quả xác định khoáng sét bằng nhiệt sai, tia Runtgen và kính hiển vi điện tử
thì kết quả chẩn đoán rất đúng. ở đất đỏ vàng trên phiến Mica thì ở lớp đất mặt với DTHT sét là
10 ldl/100g sét chúng tôi chỉ nhận biết đợc Kaolinit, còn Illit và Vecmiculit mà bằng các
phơng pháp hiện đại đều nhận thấy thì ở đây không thấy song càng xuống sâu DTHT sét tăng
lên, trong thang chẩn đoán có cả Kaolinit và Illit; ở cả hai mẫu đất đen chúng tôi đều thấy DTHT
sét cao, bao gồm cả Illit và Montmorillonit (T = 50 ldl/100g sét) cũng trùng hợp với kết quả xác
định bằng phơng pháp hiện đại.
Đặc biệt khi chẩn đoán khoáng sét ở các loại đất phù sa khác nhau, chúng tôi cũng thu đợc
kết quả diễn biến khoáng sét chính khá rõ. ở đất phù sa trẻ sông Hồng không loang lổ, không glây,
DTHT sét là 20 ldl/100g sét thì khoáng sét chẩn đoán là Illit, Vecmiculit và Kaolinit; trong khi đó ở
các đất phù sa loang lổ hoặc glây, khoáng sét chẩn đoán có xu hớng Kaolinit hoá dần nghĩa là
Kaolinit chiếm u thế hơn Illit và Vecmiculit. Kết quả này khá phù hợp với sự xuất hiện của Kaolinit
hoặc Illit, Vecmiculit trong đất theo các phơng pháp hiện đại.




Bảng 19: Chẩn đoán thành phần khoáng sét theo DTHT cấp hạt sét của đất

Loại đất Tầng đất
(cm)
DTHT
(T=ldl/
100g đất)
Chẩn đoán khoáng
sét theo DTHT sét
Thành phần khoáng sét theo 3
ph

ơng pháp hiện đại
Đất đỏ nâu
trên Bazan
0-20
20-40
60-80
80-120
3,79 Kao. + Oxyt tự do Kaolinit - Gơtit
-nt-
-nt-
-nt-
Đất đỏ vàng
trên phiến
Mica
0-20
20-35
35-70
70-85
6,84
8,56
20,23
-
Kao.; Kao; Oxyt tự
do; Kao. + oxyt tự
do; Illit
Kao. + Illit
Kaolinit, Hydromica,
Illit Kaolinit;H
y
dromica, Illit

Vecmiculit.; Illit, Vecmiculit.
Kaolinit.
Đất đen trên
sản phẩm
cácbonát
0-20
20-43
43-75
44,19
-
-
Ill.;Illit+ Mont.
-
Illit + Montmorilonit
Montmorillonit ít
Kaolinit.
Đất đen trên
đá Secpentinit
51,32
52,98
56,29
Mont. + Ill.
-nt-
-nt-
Montmorillonit
Illit
rất ít Kaolinit.
Đất
p
hù sa trẻ

sông Hồng
không loang
lổ và glây
0-17
17-25
25-75
75-100
20,50
15,35
10,76
-
Ill.; Ill + Kao.
Kao-oxy tự do Kao-
oxyt tự do
Illit, Vecmiculit; Kaolinit Haluzit
Chlorit.Illit-Vecmiculit. Kaolinit-
Chlorit.
Khoáng hỗn hợp sét
Kao-khoáng sét hỗn hợp.
Đất phù sa có
tầng loang lổ
0-19
19-24
55-65
22,36
17,62
10,34
Ill-Kao + Ill Kao.
oxyt tự do
Kao-oxyt tự do

Kaolinit Illit,
Vecmiculit
Kaolinit. khoámg sét hỗn hợp.
Đất phù sa có
tầng glây
0-18
18-22
65-75
12,42
14,69
11,05
Kao-ox
y
t tự do
-nt-
-nt-
Kaolinit Illit,
Vecmiculit
Khoáng sét hỗn hợp.
Các khoáng sét bị phá huỷ
Đất phù sa cũ
bạc màu
0-15
15-19
30-60
22,92
21,95
18,52
Ill. + Kao.
-nt-

Kao.Ill; Ill.
Rất ít Kaolinit Illit
-nt-
ít Kaollinit, Illit ; Vecmiculit.
Đất phù sa cổ
có tầng loang
lổ
0-17
17-21
45-55
7,28
6,56
9,69
Kao oxyt tự do
-nt-
-nt-
Kaolinit trội hẳn ít
Vecmiculit.
-nt-
Tất nhiên bằng phơng pháp chẩn đoán này chúng ta không thể phát hiện đợc các
khoáng sét khác có khoảng T
sét
tơng tự của các khoáng sét chính Kaolinit, Illit và
Montmorillonit mà bằng các phơng pháp hiện đại chúng ta dễ dàng phát hiện ra nh: Haluzit,
Vecmiculit, Chlorit và các khoáng sét hỗ hợp. Song phơng pháp chẩn đoán này cho phép chúng
ta nhận biết đợc những khoáng sét và oxyt tự do chính ảnh hởng đến các tính chất cơ bản của
đất, đồng thời chứng minh rằng trong phạm vi có hạn với điều kiện của một phòng phân tích lý
hoá học bình thờng vẫn có thể đề cập đến vấn đề khoáng sét. Kết quả này có thể phục vụ nhanh
chóng cho công tác điều tra cơ bản, phục vụ sản xuất, đồng thời thời gian và chi phí nghiên cứu
lại ít hơn nhiều so với các phơng pháp hiện đại.

II. Khoáng sét giữ vai trò quan trọng đối với tình hình kali trong đất
Kali là một trong ba nguyên tố dinh dỡng đa lợng chủ yếu của cây trồng. Hiện nay với
quan điểm xây dựng một cơ cấu cây trồng hợp lý, toàn diện và thâm canh tăng năng suất, chúng
ta không thể chỉ chú trọng vấn đề nghiên cứu sử dụng đạm và lân mà còn phải lu ý đúng mức
đến kali. Cây trồng chỉ có thể cho năng suất cao ổn định và phẩm chất tốt khi trên các loại đất
khác nhau ta đảm bảo đợc một chế độ dinh dỡng NPK cân đối. Vấn đề cơ bản để xây dựng,
tính toán đúng nhu cầu dinh dỡng kali cũng nh đạm, lân hoặc các nguyên tố vi lợng khác cho
từng loại cây trồng khác nhau là việc tìm hiểu đúng các nguyên tố dinh dỡng cũng nh kali của
đất. Nhìn chung cho đến nay, các đề tài nguyên cứu kali của đất ở nớc ta so với các nghiên cứu
về đạm, lân còn bị hạn chế. Các nhà thổ nhỡng và nông hoá đều cho rằng kali là nguyên tố khó
xác định trong đất và nhất là các phơng pháp xác định kali liên quan đến dinh dỡng cây trồng
còn nhiều vấn đề cần phải xem xét bàn luận. Theo chúng tôi những kết quả nghiên cứu kali trong
đất miền Bắc Việt Nam của Nguyễn Vy - Trần Khải đã công bố trong "Nghiên cứu đất phân tập
4" mà sau này các tác giả đã tổng hợp hoàn chỉnh trong "Hoá học đất vùng Bắc Việt Nam" là các
tài liệu khoa học ban đầu có giá trị nhất về đề tài kali của nớc ta. Chính những nhận định của
các tác giả cùng với các kết luận tơng đối thống nhất của các chuyên gia nghiên cứu kali của thế
giới đã giúp chúng tôi đặt xuất phát điểm nghiên cứu tiếp nguyên tố "khó xác định này" trong các
loại đất nớc ta. Muốn nghiên cứu kali trong đất có hiệu quả thì phải nắm vững tình hình khoáng
sét của đất vì kali nằm chủ yếu trong đất ở dạng giữa tinh thể khoáng nguyên sinh hoặc giữa các
lớp phiến tinh thể khoáng thứ sinh là khoáng sét (Goocbunop 1953; Vagienhin và Karacova
1959; Matson 1938; Mutscher 1977; Pagel và Mutscher 1982; Nguyễn Vy - Trần Khải 1978).
Thực tế thì hàm lợng kali nằm sâu trong tinh thể khoáng nguyên sinh cha bị phong hoá không
có ý nghĩa nhiều đối với cây trồng vì chúng rất khó đợc giải phóng vào dung dịch đất; chỉ có
kali nằm trong khoáng nguyên sinh Mica (Muscovit, Biotit) hoặc giữa các lớp phiến sét Mica
(Hydromica, Illit, Vecmiculit) là nguồn cung cấp kali chủ yếu của đất cho cây bởi quá trình dễ
phá huỷ khoáng này làm cho kali dễ giải phóng ra hơn (Rusler 1967; Pgel 1969; Goocbunop
1974; Mutscher 1977). Chính vì vậy để phân tích xác định kali tổng số trong đất, xa nay ngời
ta vẫn phải dùng những chất công pháp mạnh nh axit Fluor hoặc hỗn hợp cờng toan (NHO
3
+

H
2
SO
4
+ HCl) để pháp vỡ lới tinh thể khoáng rút kali ra. Còn để xác định lợng kali "dễ tiêu"
hoặc "trao đổi" cho cây trồng sử dụng thì trớc đây ngời ta vẫn quen với các phơng pháp phân
tích kali trao đổi rút tinh thể bằng oxalat amôn và kali dễ tiêu rút bằng HCl theo đề nghị của
Jenny và Overstrect (1938). Trong một thời gian dài và cả đến nay, ở nớc ta vẫn còn nhiều nhà
thổ nhỡng và nông hoá chỉ dùng chỉ tiêu này để đánh giá lợng kali trong đất cung cấp cho cây
trồng; song ngày nay nhiều tác giả của các công trình nghiên cứu kali trong đất đều phê phán
rằng dạng kali dễ tiêu và trao đổi này không phản ánh hoàn toàn đúng khả năng cung cấp kali từ
đất cho cây vì các chỉ tiêu này chỉ có thể biểu thị một lợng ion K
+
rất biến động trong một thời
điểm của dung dịch đất, các ion K
+
này lại rất dễ bị rửa trôi theo dòng chảy của đất mà cây không
sử dụng đợc (Pagel và cộng sự 1968; Tanatia 1972; Mutscher 1977; Nguyễn Vy - Trần Khải
1978). Kết quả thực nghiệm của Pagel và cộng sự (1978), của Mutscher (1977) không tìm thấy
một mối liên hệ trao đổi trực tiếp giữa dạng kali trao đổi vơí quá trình hút kali của cây và còn có
sự mâu thuẫn về lợng kali trao đổi trong đất so với hàm lợng kali hút đợc của cây.
Đồng thời các tác giả trên đều nhận thấy rằng cây trồng hút kali của đất ở nhiều dạng
khác nhau, nhng chủ yếu là dạng kali liên kết với keo sét tích điện âm, nghĩa là kali nằm trên bề
mặt hay giữa các lớp phiến tinh thể khoáng sét 3 lớp có khe hở phiến từ 10-14, đó là Illit và
Vecmiculit, hoặc khoáng hỗn hợp (Illit + Montmorillonit, Illit + Vecmiculit). Pagel và Mutscher
(1982) đã đa ra sơ đồ mô tả cá dạng kali trong một tinh thể phiến sét và khả năng cố định và
trao đổi của các ion kali này (hình 33). Qua sơ đồ chúng ta thấy rõ rằng ngay các ion kali trong
các lớp phiến tinh thể khoáng sét không phải ở vị trí nào cũng có mức độ trao đổi (đợc giải
phóng ra) nh nhau. Các ion K
+

(vị trí P) nằm ở bề mặt ngoài các phiến tinh thể, các ion K
+
ở rìa
vị trí Bruch (vị trí e) và một số ion K
+
nằm giữa lớp phiến (vị trí I) của tinh tầng Illit giãn nở thì
mới có khả năng trao đổi dễ dàng; còn lại các ion khác (vị trí I), nhất là khi chúng nằm giữa sâu
các phiến tinh tầng Illit không giãn nở thì hầu nh không trao đổi . Từ đó các tác giả cho rằng để
đánh giá đúng khả năng cung cấp kali của đất cho cây phải xét đến các ion kali trao đổi của các
tinh thể khoáng sét, chúng đợc biểu thị là "lợng kali cung cấp" của đất cho cây. Nh vậy trong
đất tự nhiên vai trò của thành phần khoáng sét đối với hàm lợng "kali cung cấp" này thật to lớn
(Mutscher 1977). Vấn đề nghiên cứu kali cung cấp theo quan điểm gắn với khoáng sét đã đợc
chú ý đến từ những năm 30 của thế kỷ 20 này, song suốt cả một nửa đầu thế kỷ các phơng pháp
xác định chỉ tiêu này cha đợc giải đáp thoả mãn vì rút đợc các ion kali trao đổi này không đơn
giản (Perdo 1973; Mutscher 1977). Ngay cả hiện nay với các phơng pháp xác định kali cung cấp
nh phơng pháp nhiệt của Kolterman Truong, hoặc bằng phơng pháp hoá học của Cabibel đã
đợc công nhận và sử dụng rộng rãi hơn cả cũng cha cho kết quả thật chính xác so với thực tế
(Perdo 1973). Tuy vậy, xu hớng chung thì các chuyên gia về kali đã dùng chỉ tiêu này để xác
định lợng kali cung cấp cho cây bằng hỗn hợp chiết xuất Na TPH/NaCl của Cabibel - Mutscher
1982 đã đa ra thang đánh giá nh sau:
Lợng kali cung cấp (mg K/100g đất) Mức độ đánh giá
5
5-15
15-40
40-75
75
rất thấp
thấp
trung bình
cao

rất cao
Từ thang đánh giá này giúp chúng ta dựa vào kết quả phân tích nhận định đúng khả năng
cung cấp kali của đất cho cây đồng thời nêu lên mức độ thích hợp trong việc bổ sung phân kali
cho các loại đất.
Song song với việc xác định dạng kali cung cấp cho cây của đất, vấn đề nghiên cứu kali
cố định của đất cũng rất quan trọng và cần thiết vì nó liên quan đến sự hấp thu của K
+
của đất
cũng nh việc xác định hiệu lực và liều lợng bón phân kali cho các loại đất khác nhau. Các nhà
thổ nhỡng đều quan niệm rằng dạng kali cố định trong đất thực chất là thông qua sự hấp thu kali
bởi các khoáng sét 3 lớp, các khoáng sét 2 và 4 lớp không có khả năng cố định kali (Martini và
Suares 1977; Vascoda Gamma Manuel 1967; Goocbunop 1969; Pagel và Mutscher 1982). Pagel
và Prasad (1967) thí nghiệm thấy đất giàu Illit và Vecmiculit hút kali mạnh. Ehlers (1967,1968)
cũng quan sát thấy Illit, Vecmiculit hút kali mạnh hơn nhiều so với (1967), Kaolinit và keo hữu
cơ. Còn Vascoda Manuel (1967) cho biết kali bón vào đất bị hút bám có tới 70% do khoáng Illit
và Vecmiculit . Các thí ngiệm của Nguyễn Vy - Trần Khải (1978) cũng công nhận rằng các keo
sét giàu Hydromica và Illit hấp thu kali rất mạnh là do ion K
+
đã đi vào lới tinh thể của keo sét
và bị nhốt chặt trong đó, có nghĩa là bị cố định lại.
Khi tiến hành xác định một số dạng kali trong đất, trong đó đặc biệt chú ý áp dụng các
phơng pháp xác định trực tiếp dạng kali cung cấp từ các khoáng sét và kali cố định bởi khoáng
sét của các loại đất khác nhau của nớc ta, chúng tôi hy vọng rằng sẽ đóng góp thêm một số
phơng pháp xác định cũng nh cơ sở lý luận giải thích thêm cơ chế hấp thu kali cũng nh trao
đổi (cung cấp) kali của đất Việt Nam, từ đó sáng tỏ thêm hiệu lực phân kali trên các đất khác
nhau. Kết quả thí ngiệm của chúng tôi đợc tóm tắt và trình bày ở bảng 20 và cho thấy khá rõ
rằng hàm lợng các dạng kali trong các loại đất đại diện của nớc ta rất khác nhau phụ thuộc chủ
yếu vào nguồn gốc đá mẹ, mẫu chất và thành phần khoáng sét trong đất.
Bảng 20: Các dạng kali của một số loại đất Việt Nam

Loại đất
K
2
O tổn
g

số trong
đất (%)
K
2
O tổng
số trong
cấ
p
hạt sét
(%)
Kali cố
định mg
K/ 100g
đất
Kali cun
g

cấ
p
m
g

K/ 100g

đất
Kali
trao đổi
mg K/
100g đất
Cấ
p
hạt
sét (%)
Thành phần
khoán
g
sét
trong đất
Đất đỏ nâu
trên đá Bazan
0,55 0,62 24,43 3,5 3,53 75,0 Kaolinit
Đất đỏ vàng
trên phiến
Mica
1,20 2,30 31,86 26,0 6,18 62,32 Kaolinit, Illit,
Hydromica
Đất đen trên
sản phẩm
Cácbonát
2,00 2,50 38,41 29,0 10,55 Illit
55,06
Illit,
Montmorillonit,
Illit+Montmoril-

lonit
Đất
p
hù
sa trẻ
sông Hồng
2,25 3,45 40,37 63,5 12,97 54,92 Illit, Vecmiculit,
Kaolinit, Haluzit
Đất
p
hù sa
cũ bạc màu
0,35 1,14 14,16 15,5 3,03 11,30 Kaolinit, Illit,
Vecmiculit
Đất phù sa
mặn ven
biển
1,65 2,70 31,88 86,8 13,18 50,38 Illit,
Montmorillonit,
Kaolinit
Đất phèn
(chua mặn)
Đ. T. Mời
1,45 1,85 24,03 37,5 9,86 52,60 Kaolinit,Illit,
Chlorit
- Khi xác định K
2
O tổng số của đất, nhìn chung các đất ở nớc ta có hàm lợng kali
(2,5%) thấp hơn so với các loại đất của vùng khí hậu khô hơn trên thế giới (ở đất mặn và mặn
kiềm Địa trung hải, K

2
O tới 8% - Mutscher 1977). Đất có nguồn gốc phát sinh khác nhau, K
2
O
tổng số khác nhau rõ rệt, trong đó K
2
O tổng số của đất đỏ nâu trên bazan rất thấp (0,55%) do
thành phần khoáng vật của đá Bazan rất nghèo kali. Nhìn chung các loại đất phù sa có K
2
O %
khá hơn đáng kể nhất là phù sa sông Hồng (2,25%), đó là vì sản phẩm phù sa bồi tụ thờng làm
giàu khoáng nguyên sinh Mica nh Fenspat, Muscovit, Biotit. Khi xác định K
2
O % của cấp hạt
sét trong các loại đất thấy rằng hầu hết hàm lợng K
2
O % ở cấp hạt sét khá đến giàu và cao hơn
trong đất chứng tỏ kali tập trung hầu hết ở cấp hạt này. ở đất đỏ nâu trên Bazan hàm lợng K
2
O
% trong sét rất thấp do Kaolinit là sét u thế của đất không chứa kali trong tinh thể. ở các đất mà
thành phần khoáng sét giàu Illit, Vecmiculit thì hàm lợng K
2
O % trong sét khá cao, đặc biệt rõ ở
đất phù sa trẻ sông Hồng (K
2
O % = 3,45). Sự chênh lệch giữa K
2
O % của đất và cấp hạt sét trong
đất bạc màu còn cho thấy K

2
O % không chỉ phụ thuộc vào thành phần khoáng sét mà còn vào
hàm lợng khoáng sét của đất. Thành phần khoáng sét của cấp hạt sét đất bạc màu có cả Kaolinit
và Illit nên K
2
O % = 1,14, cao hơn cả đất Bazan, song K
2
O % trong đất lại rất thấp (0,35%) là vì
% cấp hạt sét của đất chỉ còn 11%, các khoáng sét đã bị rửa trôi gần hết. Avakian (1970) cho
rằng không thể căn cứ vào thành phần khoáng sét để đánh giá mức độ kali của đất. Từ các kết
quả phân tích trên, chúng tôi thấy nhận định này của tác giả chỉ đúng với trờng hợp các đất có
thành phần khoáng sét giống nhau nhng hàm lợng khoáng sét chính khác nhau rõ rệt. Ví dụ đối
với đất phù sa và đất bạc màu vùng đồng bằng sông Hồng nớc ta, khoáng sét đều gồm Kaolinit,
Illit, Vecmiculit (tuy hàm lợng từng loại sét có khác nhau) song hàm lợng K
2
O tổng số của đất
chênh nhau rất lớn bởi hàm lợng khoáng sét trong đất phù sa nhiều gấp bội đất bạc màu. Còn ở
các đất có thành phần khoáng sét khác nhau rõ rệt thì hàm lợng kali rất khác nhau cho dù % cấp
hạt sét của chúng tơng đơng nhau hoặc thậm chí đất giàu sét mà K
2
O lại vẫn thấp. Ví dụ giữa
hai loại đất đỏ nâu trên bazan và đỏ vàng trên phiến Mica, đất trên Bazan % sét tới 75% mà K
2
O
% đất chỉ có 0,55% vì K
2
O % sét là 0,62%; còn đất trên phiến Mica % sét là 63% nhng K
2
O đất
= 1,2% vì K

2
O % của sét tới 2,3% (hàm lợng mùn % lớp đất mặt của 2 loại đất đều 3,5%).
- Khi phân tích dạng kali cố định của một số loại đất đại diện của nớc ta, chúng tôi nhận
thấy rằng thành phần khoáng sét của đất ảnh hởng rất rõ. Các đất càng giàu khoáng sét Kaolinit
thì sự cố định kali của đất càng ít, rõ nhất là ở đất đỏ nâu trên Bazan với Kaolinit chiếm u thế
gần tuyệt đối thì kali cố định chỉ = 24,43 mg/100g đất; trong khi đó đất đỏ vàng trên phiến Mica,
đất đen trên sản phẩm Cacbonat có Illit, Hydromica thì kali cố định lớn hơn 30 mg/100g đất. Đối
với nhóm đất phù sa, hàm lợng khoáng sét Illit, Vecmiculit trong đất quyết định sự cố định kali
của đất đặc biệt rõ. Đất phù sa trẻ sông Hồng với Illit, Vecmiculit chiếm u thế cao (20%) sự cố
định kali lớn nhất 40,37 mg K/100g đất; trong khi đó ở đất phù sa mặn ven biển xuất hiện thêm
Montmorillonit có khả năng hút kali yếu hơn Illit và Vecmiculit nên sự cố dịnh kali của đất thấp
hơn 31,88 mg K/100g đất. Đất phèn (chua mặn) trong thành phần khoáng sét Kaolinit đã chiếm
u thế hơn Illit (do môi trờng chua Illit , Montmorillonit - Kaolinit nhiều) nên sự cố định kali
giảm hẳn xuống chỉ còn 24,03 mg K/100g đất. Đất bạc màu trị số K cố định thấp nhất, là trờng
hợp đặc biệt do keo sét bị rửa trôi gần hết.
- Qua kết quả xác định kali "cung cấp" của các loại đất , chúng tôi nhận thấy rằng nhìn
chung chúng cũng có quy luật tơng tự nh dạng kali cố định của đất, có nghĩa là lợng kali cung
cấp phụ thuộc chủ yếu vào thành phần cũng nh hàm lợng khoáng sét trong đất. Đất đỏ nâu trên
Bazan có lợng kali cung cấp thấp nhất 3,5 mg K/100g đất là điều tất yếu vì trong thành phần
khoáng sét đất không có Illit, Vecmiculit và các khoáng sét hỗn hợp của khoáng 3 lớp này, là các
khoáng sét chứa các ion kali tạo nên dạng kali cung cấp của đất. Cũng nh ở dạng kali cố định,
kali cung cấp của đất trên phiến Mica và đất đen trên sản phẩm Cacbonat lớn hơn hẳn 20 mg
K/100g đất thuộc loại mức độ trung bình (theo thang đánh giá của Mutscher 1982). Đặc biệt
lợng kali cung cấp của đất phù sa sông Hồng (63,5 mg K/100g đất) và của đất phù sa mặn ven
biển (86,8) cao trong đó đất phù sa mặn ven biển cao hơn. Hiện tợng này có lẽ do thành phần
khoáng sét của phù sa sông Hồng giàu Illit và Vecmiculit, "hút" kali mạnh song lại giải phóng
kali ra khó hơn là khoáng Montmorillonit có đất phù sa mặn. Nếu so sánh kết quả kali cung cấp
của đất phiến Mica và đất đen, chúng ta cũng thấy hiện tợng tơng tự, đất đen có hàm lợng kali
cung cấp cao hơn một chút do trong thành phần khoáng sét có Montmorillonit và hỗn hợp Illit +
Montmorillonit. Chúng tôi phân tích thêm dạng kali trao đổi của các loại đất này thì thấy rằng rõ

ràng lợng kali này ở các đất đều thấp hơn hẳn so với kali cung cấp (trừ ở đất đỏ nâu trên Bazan),
tuy nhiên chúng có mối quan hệ khá thuận theo kali cung cấp, có nghĩa là ở đất nào có lợng kali
cung cấp giữa các lớp phiến sét lớn thì lợng kali trao đổi cũng cao và ngợc lại. Nh vậy, chúng
tôi cũng đồng ý với ý kiến của một số tác giả (Bekker 1971; El- Daniati 1972; Mutscher 1977;
Pagel và Mutscher 1982) rằng dạng kali trao đổi của đất chỉ là một trong những dạng kali cây
trồng sử dụng đợc và các nhà nông hoá không thể chỉ dựa vào kali trao đổi để đánh giá khả năng
cung cấp kali của đất cho cây trồng.
Dựa vào các kết quả nghiên cứu và nhận xét bớc đầu và các dạng kali liên quan đến
thành phần khoáng sét của đất của các tác giả trong và ngoài nớc trớc đây, chúng tôi có thể
đóng góp thêm một số ý kiến nhận định tình hình kali trong đất cũng nh sử dụng phân kali ở các
loại đất khác nhau. Trớc hết chúng tôi thống nhất với quan điểm nghiên cứu kali trong đất của
các chuyên gia về kali rằng nguyên tố kali tập trung chủ yếu trong khoáng nguyên sinh và thứ
sinh (phần vô cơ) của đất chủ yếu ở dạng ion K
+
nằm giữa tinh thể khoáng hoặc khe hở khoáng
sét, nên khác với nghiên cứu đạm, lân, muốn nghiên cứu kali có kết quả và có ý nghĩa phải kết
hợp với nghiên cứu thành phần khoáng sét trong đất, đặc biệt khoáng sét của đất. Từ kết quả của
dạng kali cố định (cũng nh kết quả thí nghiệm sự hấp thu K
+
của đất của Nguyễn Vy - Trần
Khải 1978) và kali cung cấp ở các đất có thành phần khoáng sét khác nhau đã làm sáng tỏ phần
nào hiện tợng đất có K
2
O % cao mà kali trao đổi, dễ tiêu vẫn thấp, cây vẫn thiếu kali hoặc bón
phân kali vẫn có hiệu quả.
Đất có lợng kali cố định cao sẽ có độ đệm với cation này khá cao nên khi bón phân kali
cho đất cần phải tăng lợng bón so với các đất khác mới có hiệu lực (Mutscher 1977). Điều này
rấy quan trọng đối với các nhà nông hoá thí nghiệm về phân kali. ở các đất phù sa sông Hồng
hiện nay thờng áp dụng bón thúc kali trớc các thời kỳ sinh trởng và phát triển của lúa là
phơng pháp khoa học vì đất này có khả năng cố định kali lớn, nếu chỉ bón lót một lần, đất sẽ cố

định lại hết, cây lúa không kịp sử dụng kali trong một thời gian thời vụ ngắn. Ngợc lại ở đất bạc
màu, khả năng cố định kali thấp, độ đệm kali thấp thì bón lợng kali ít hơn ở đất phù sa sông
Hồng cũng đã có hiệu lực rõ. Chính vì vậy trớc đây các nhà nông hoá thờng thích bố trí thí
nghiệm về phân kali trên đất bạc màu hơn trên đất phù sa sông Hồng. ở đất bạc màu cũng không
nên bón lót một lần lợng kali cần cho cây mà vẫn phải bón thúc nhằm tránh sự rửa trôi kali khi
cây cha dùng hết mà đất lại cố định (giữ) kali kém. Những đất có lợng kali cố định kém cần
phải cải tạo đất (đất bạc màu thì cải thiện thành phần cơ giới đất) để tăng K
2
O % cho đất. Đất có
khả năng cố định hấp thu kali lớn sẽ làm giảm sự rửa trôi kali mạnh và tránh sự mất mát kali khi
bón phân (Mutscher 1977). Giữa lợng kali cố định và kali cung cấp trong đất, 2 hiện tợng đối
ngợc nhau về chế độ kali của đất lại có một mối liên quan mật thiết với nhau. Theo Pagel và
Mutscher (1982) dạng kali cố định của đất gồm các ion K
+
có lực liên kết với keo đất bé hơn các
ion kali vốn đã nằm sẵn giữa các lớp phiến sét nên trong điều kiện tự nhiên của đất chúng cũng
dễ đợc giải phóng thành dạng kali cung cấp. Do đó khi bón phân kali cho các đất có hàm lợng
kali cố định cao thì sẽ tạo cho đất một sự dự trữ nhất thời kali , đồng thời dạng kali cung cấp cũng
tăng lên, cây trồng sử dụng kali ổn định hơn.
Theo chúng tôi, do xác định đợc vai trò rất quan trọng của thành phần khoáng sét đối với
tình hình kali trong đất, chúng ta cũng có thể dựa vào quy luật phân bố khoáng sét của các loại đất đã
nghiên cứu để sơ bộ phán đoán khả năng cố định hoặc cung cấp kali cao thấp ngay tại các cơ sở sản
xuất để xây dựng chế độ bón phân kali thích hợp (vì phơng pháp xác định các dạng kali một cách
chính xác và trực tiếp khá phức tạp). Tuy nhiên chúng tôi cũng thấy rằng việc nghiên cứu mối liên hệ
giữa khoáng sét và kali trong đất mới chỉ là bớc đầu do phạm vi và điều kiện thực hiện đề tài này có
hạn. Đây là một vấn đề có ý nghĩa quan trọng về dinh dỡng kali giữa đất với các loại cây trồng, cần
phải tiếp tục nghiên cứu sâu và rộng hơn nữa, đặc biệt các thí nghiệm về hiệu quả cải tạo các loại đất
đối với khả năng cố định và cung cấp kali của đất.
III. ảnh hởng của khoáng sét đến khả năng hút nớc của đất
Khoáng sét tác động đến tính chất vật lý đất thể hiện ở nhiều khía cạnh khác nhau nh:

cấu trúc đất, tính dính, tính dẻo, tính trơng co, độ giữ ẩm của đất. Trong đề tài này, chúng tôi chỉ
xin tìm hiểu về ảnh hởng của khoáng sét đến khả năng hút nớc của đất, một tính chất quan
trọng liên quan đến độ giữ ẩm của đất. Đất có khả năng giữ ẩm là do sự tổng hợp của nhiều lực
hút khác nhau trong đất nh lực hấp phụ, thẩm thấu, mao quản, trọng lực Các lực này đợc
sinh ra bởi các nguyên nhân tơng tác giữa đất và nớc khác nhau sẽ tạo nên các loại độ ẩm khác
nhau trong đất và khi xét chế độ ẩm của đất cho cây trồng, chúng ta phải đặc biệt chú trọng các
loại độ ẩm nh độ ẩm hấp thu, độ ẩm mao quản, độ ẩm đồng ruộng. Độ ẩm hấp thu của đất chỉ
có thể liên quan với các phần tử keo đất, đó là các loại keo vô cơ hoặc keo hữu cơ. Khi xét tính
chất của khoáng sét (chơng I) chúng tôi thấy đó là dạng keo vô cơ của đất có khả năng Hydrat
hoá mạnh, tức là hút nớc dạng phân tử lên bề mặt hạt keo hoặc vào giữa các lớp phiến tinh thể
sét. Nh vậy rõ ràng khoáng sét liên quan nhiều đến dạng độ ẩm hấp thu của đất và vì trong đất
tỷ lệ keo vô cơ nhiều gấp bội keo hữu cơ nên nó là phần chủ lực khả năng hút nớc hấp thu. Từ
trớc đến nay các phơng pháp xác định độ ẩm hấp thu đất khá phong phú song cũng rất phức
tạp. Phần lớn các nhà vật lý đất đều phải dùng các phơng pháp xác định độ ẩm đất gián tiếp qua
việc sấy khô rồi cân trọng lợng đất trớc và sau khi sấy (độ ẩm đất tơng đối hoặc tuyệt đối)
hoặc cân đo trực tiếp đất trớc và sau khi hút nớc tại đồng ruộng hoặc thông qua việc xác định
độ ẩm cây héo Bằng các phơng pháp đó, các nhà thổ nhỡng cũng nhận thấy rằng thành phần
cơ giới đất, đặc biệt cấp hạt sét của đất ảnh hởng mạnh đến độ hút ẩm của đất (Geidrois 1955;
Tiolin 1958; Goocbunop 1974; Reuter 1973; Trần Công Tấu 1974; Nguyễn Vy - Trần Khải
1978). Enslin (1963) đã đợc Cục tiêu chuẩn hoá nhà nớc CHDC Đức công nhận phơng pháp
trực tiếp xác định khả năng hút ẩm của khoáng vật sét và đất. Để đo sức hút nớc của các hạt sét
của đất cũng nh các hạt khoáng nhỏ, mẫu phân tích phải nghiền đến <32àm, khử chất hữu cơ và
sấy ở 50-60C (loại trừ các dạng độ ẩm khác của đất). Tác giả cũng nh các nhà nghiên cứu khác
đã sử dụng phơng pháp này khẳng định rằng khả năng hút nớc của khoáng sét cũng nh của
đất phụ thuộc mạnh vào thành phần khoáng sét (Tcherkassow 1955; Storr và Schmiedt 1983). Từ
các kết quả thí nghiệm, Enslin cũng đã xác định các loại khoáng sét khác nhau sẽ cho các trị số
hút nớc Enslin (%) khác nhau, Montmorillonit có trị số Enslin lớn nhất khoảng 120-150%; Illit
và Vecmiculit có trị số Enslin khoáng 100-115%; Kaolinit có trị số thấp hơn chỉ khoảng 80-
100%; keo vô định hình (oxyt tự do) và Thạch anh SiO
2

có trị số Enslin thấp hơn cả. Vì vậy từ sự
đánh giá này các nhà khoáng sét học và thổ nhỡng có thể dựa vào trị số Enslin đo đợc từ các
mẫu phân tích để phán đoán sơ bộ sự có mặt của những khoáng sét chính (Storr và Schmidt
1983). Hiện nay ở các phòng phân tích đất và khoáng sét của nhiều trờng Đại học tổng hợp
CHDC Đức phơng pháp Enslin đợc sử dụng rỗng rãi vì thiết bị thí nghiệm gọn nhẹ, đơn giản
(hình 4), dễ sử dụng, dễ tính toán và đảm bảo chất lợng nghiên cứu. Thông qua phơng pháp đo
trực tiếp khả năng hút nớc của khoáng sét cũng nh của mẫu đất đã nghiền nhỏ và sấy khô ở
50-60C, không những ta đo đợc độ hút ẩm hấp thu trực tiếp của sét hoặc đất mà còn giúp các
nhà khoáng sét đánh giá đợc mức độ tinh khiết của khoáng sét trong mẫu qua khả năng nhầm
nớc khác nhau của khoáng sét. Tiếp thu đợc phơng pháp này, chúng tôi đã tiến hành xác định
khả năng hút nớc của các loại đất chính của Việt Nam. Kết quả đo và tính ra trị số Enslin đợc
ghi ở bảng 21 và thể hiện một phần qua các đồ thị 1 và 2.
Từ đồ thị 1 biểu diễn trị số Enslin của lớp đất mặt các loại đất nghiên cứu cho chúng tôi
thấy khá rõ rằng các đất với thành phần khoáng sét khác nhau có khả năng hút nớc để đạt tới độ
ẩm hấp thu rất khác nhau.
Đất đỏ nâu trên Bazan có trị số Enslin ổn định từ phút thứ 10 và đạt tới 100-110%. Trong
khi đó, đất đen trên sản phẩm đọng Cacbonat quá trình









§å thÞ 1: TrÞ sè Enslin (%) cña c¸c lo¹i ®Êt chÝnh ViÖt Nam

§å thÞ 2 : TrÞ sè Enslin (%) theo phÉu diÖn ®Êt

hút nớc của đất tăng dần đều, Sau 20 phút mới ổn định ở trị số 120%. ở nhóm đất phù sa trị số
Enslin cũng biến động rõ, đất phù sa trẻ sông Hồng sau 10 phút trị số Enslin đã ổn định ở 80%,
còn ở đất bạc màu khả năng hút nớc của đất kém hẳn, ngay sau 4-5 phút đất đã không hút nớc
đợc và trị số ổn định là 46%. Nhìn vào đồ thị 1, ở đất phù sa mặn ven biển lại thấy trị số Enslin
tăng từ từ lên đến 110% và cũng giống nh ở đất đen trên Cacbonat sau phút thứ 20 mới ổn định.
Từ bảng ghi kết quả Enslin theo tầng phẫu diện của các loại đất, chúng tôi thấy diễn biến trị số
Enslin giữa các tầng đất của các đất cũng khác nhau. ở đất đỏ nâu trên Bazan, đất đen, đất phù sa
sông Hồng và đất mặn trị số Enslin không thay đổi nhiều theo chiều phẫu diện (chúng xê xích
nhau từ 5-10%), trong khi đó ở đất vàng đỏ trên phiến Mica, đất bạc màu thì Enslin lại tăng dần
theo chiều phẫu diện đất (đồ thị 2). ở đất trên phiến Mica nhìn chung trị số Enslin ổn định từ
phút thứ 15-20, còn ở đất bạc màu thì Enslin ổn định sớm hơn, ngay từ phút thứ 4-5 (ở các lớp
mặt) và sau 10-15 phút ở các lớp dới. Từ các kết quả trên đặt ra cho chúng tôi một câu hỏi: yếu
tố nào, tỷ lệ sét hay thành phần khoáng sét ảnh hởng chủ yếu đến khả năng hút nớc của các
loại đất ? Qua bảng 22, tổng hợp kết quả phân tích tỷ lệ % sét, thành phần khoáng sét và trị số
Enslin đã cho chúng tôi nhận xét rằng thành phần khoáng sét là yếu tố chính. Thật vậy, ví dụ nh
ở đất đỏ vàng trên phiến Mica, lớp đất mặt có tỷ lệ sét là 63,3% thì Enslin = 99%, càng xuống
sâu tỷ lệ sét giảm xuống thì Enslin lại tăng lên 115%, chứng tỏ rằng Enslin phụ thuộc chủ yếu
vào thành phần khoáng sét, càng lớp dới Hydromica và Illit nhiều hơn Kaolinit; hoặc giữa 2 loại
đất thì đất đỏ nâu trên Bazan có tỷ lệ sét rất cao (75%) thì Enslin = 110% trong khi đó đất đen
nhiệt đới tỷ lệ sét 55,06% thì Enslin = 120% là do đất đen có Montmorillonit, còn đất trên Bazan
chỉ có Kaolinit. Khả năng hút nớc của đất phù sa mặn cao hơn hẳn đất phù sa trẻ sông Hồng
mặc dù % sét của 2 loại đất tơng tự nhau cũng đợc giải thích bởi trong thành phần khoáng sét
của đất phù sa mặn có Montmorillonit.

Bảng 22: % cấp hạt sét, thành phần khoáng sét chính và trị số enslin (%)
của một số loại đất Việt Nam

Loại đất Tầng đất
(cm)
Cấp hạt
(%)
Thành phần khoáng sét chính
trong đất
Khả năng hút nớc
theo enslin (%)
Đất đỏ nâu trên
Bazan
0-20
20-40
60-80
100-120
74,56
75,01
76,50
77,01
Kaolinit
-nt-
-nt-
-nt-
110
105
110
112
Đất đỏ vàng trên

phiến Mica
0-20
20-35
35-70
70-85
63,32
51,43
49,68
48,57
Kaolinit Hydromica
Kaolinit-Hydromica
Illit
Hydromica, Illit, Kaolinit.
99
110
115
115
Đất đen trên sản
phẩm đọng
Cácbonát
0-20
20-43
43-75
75-120
55,06
61,34
67,97
66,10
Illit + Montmorillonit
Kaolinit

-nt-
-nt-
120
115
122
122
Đất phù sa trẻ
sông Hồng
0-17
17-25
25-75
75-100
54,92
52,69
61,42
73,76
Illit, Vecmiculit
Kaolinit, Hluzit
Illit, Vecmiculit, Kaolinit
Haluzit, Chlorit
80
85
88
96
Đất phù sa cũ 0-12 11,30 Rất ít khoáng sét 46
bạc màu 15-20
30-60
18,56
38,60
Kaolint, ít Kaolinit

Kaolinit, Illit
56
76
Đất phù sa mặn
ven biển
0-30
30-80
80-120
120-170
50,38
52,72
64,36
75,20
Illit + Montmorillonit
ít Kaolinit.


110
113
112
115
Kết quả trên của chúng tôi cũng khá phù hợp với các kết quả xác định dạng nớc hấp thu
bằng phơng pháp khác của các tác giả trớc. Fridland (1973) phân tích nớc hút ẩm bằng
phơng pháp nung chảy một số loại đất Việt Nam cũng thấy ở đất đen giàu Montmorillonit có %
hút ẩm cao nhất (4,3% so với cac schất mất khi nung), còn ở các đất đỏ vàng mà Kaolinit chiếm
u thế thì tỷ lệ % này thấp hơn nh ở đất Bazan là 3,43%; đất bạc màu % hút ẩm cũng thấp do
hàm lợng khoáng sét rất thấp (0,36%). Nguyễn Vy - Trần Khải (1978) cũng khẳng định rằng
thành phần khoáng sét là nguyên nhân quan trọng làm cho đất có sức hút ẩm khác nhau, thể hiện
qua độ ẩm cây héo khác nhau. Đất Bazan giàu sét song độ ẩm cây héo chỉ 6,3%, cây có sức chịu
hạn khá, còn đất đen nhiệt đới tơi xốp ít sét hơn nhng lại giàu sét Montmorillonit nên độ ẩm cây

héo lên tới 14,7% làm cho cây sống trên đất này dễ bị thiếu nớc khi đất mới bị hạn. Các tác giả
cũng cho rằng đất giàu Kaolinti có khả năng hút nớc kém nên khả năng thấm nớc lại cao, cây
trồng không dễ bị úng nớc khi ma hoặc tới quá ngập. Nhợc điển trơng và co mạnh của
Montmorillonit cũng là do khả năng hút nớc cao của khoáng sét này ảnh hởng đến chế độ nớc
của đất.
Nh vậy, thông qua trị số Enslin của mỗi loại đất có thành phần khoáng sét khác nhau,
các nhà vật lý đất cũng nh thuỷ nông có thể đánh giá đúng và khá chính xác khả năng hút nớc
của các loại đất đó để tính toán xây dựng chế độ tới nớc hợp lý hơn.
Muốn đảm bảo đủ độ ẩm cho cây trồng, độ ẩm đồng ruộng của đất nhất thiết phải vợt xa
trị số hút nớc hấp thu này của đất. Nhng thực nghiệm cụ thể tiếp theo về mối quan hệ giữa chế
độ nớc cần cho đất và cây trồng theo trị số Enslin này theo chúng tôi rất có ý nghĩa. Trong điều
kiện phạm vi nghiên cứu cơ bản thì phơng pháp Enslin xác định khả năng hút nớc của khoáng
sét và của đất là phơng pháp sử dụng dễ dàng trong các phòng thí nghiệm của nớc ta, không
cần đến thiết bị đắt tiền nh
lò nung, cân tiểu ly, điện, đồng thời cũng không tốn thời gian nhiều
nh phơng pháp xác định độ ẩm cây héo.