TRUONG DAL HOC SU PHAM THANH PHO HO CHi MINH KHOA HOA
2>» ** s&
Luin win lil nghtéf
KHAO SAT VA CAI TẠO ĐỘ CHUA
ĐẤT TRƠNG
# Sinh viên thực hiện : Phạm Văn Tron *# Người phẳn biện : Cơ Huỳnh Thị Cúc
Trang 2Loi cam on
Để tài này được thực hiện dưới sự hướng dẫn tận tình của thay
Nguyễn Văn Binh - Giảng viên bộ mơn lĩa nơng nghiệp - Khoa Hĩa - Trường Dai hoc Su phạm Thành phố Hỗ Chỉ Minh
Trong quá trình thực hiện để tài em cịn nhận được sự quan tâm
giáp đở của:
# Phịng nghiên cứu khoa học trường Đại học Sư phạm *# Han chủ nhiệm khoa Hĩa
# Cĩ Trần Thị Yến, thây Đỗ Văn Huê - Tổ Hĩa phân tích
# Qui thầy cơ trong khoa Hĩa, đặc biệt là quí thây cơ trong tổ
Cơng - Nơng - Giáo học pháp
Trang 4Luan vân tốt nghiệp
đây nên nơng nghiệp nước nhà khơng ngừng phát triển, từ việc bảo đảm tiêu dùng trong nước đến xuất khẩu và tiến tới trừ
thành một trong những quốc gia hàng đâu thế giới về xuất khẩu gao
S phát triển của nơng nghiệp cũng như sự phát triển của nganh trong trọt ngày càng đặt ra nhiều yêu câu kĩ thuật cao trong sản xuất Do đỏ
nghiên cửa kĩ về đất, nước, phân bĩn, cây trồng là cơng việc khơng thể
thiếu
Ÿiệt Nam là một quốc gia nơng nghiệp Trong những năm gắn
Nước ta thuộc khu vực nhiệt đới giĩ mùa, mưa nhiều nên rất
thuận lợi cho phát triển nơng nghiệp Tuy nhiên, mưa nhiễu cũng ảnh lường khơng nhỏ đến nơng nghiệp trong đĩ cĩ tác hại : xĩi mịn, ru
trơi ba: và làm đất hĩa chua Những kết quả nghiên cứu cho thấy đa số cây trồng cĩ thể sinh trưởng và phải triển tốt ở điểu kiện pH thích
hợp Khoảng pH này thường khơng ứng với mơi trường quả kiểm hoặc quả chua Vì vậy khử đi độ chua của đất, điểu chỉnh pH thích hợp với
cây trồng là một cơng tác cần thiết trong trơng trot
Việc khử chua đất trồng là một vấn để lâu dài và phức tạp, địi hỏi phải nắm vững các chỉ tiêu của đất Thành phần cấu tạo đất, độ chua, độ bão hịa baz, sức đệm của đất là hệ thống các chỉ tiêu cĩ
liên quan mật thiết đến độ chua của đất và việc khử chua cho đất Phương pháp khử chua hiệu quả nhất là bĩn vơi cho đất Đây là cách thức được nơng dân Việt Nam áp dụng từ lâu và đã được thực tiễn
chấp nhận Mặt khác tùy vào điều kiện của từng vùng mà kết hợp bĩn
vơi với các biện pháp hĩa nơng khác thì hiệu quả sẽ cao hơn
Long An là một tỉnh miễn Tây Nam Bộ, cĩ điểu kiện tự nhiên thuận lợi để phát triển cây lương thực và một số cây cơng nghiệp khác như mía, cĩi, thơm Trên diện tích đất trồng đĩ cĩ I4% là đất phù sa cổ và 3% là đất bưng lây thụt Phần cịn lại là đất chua phèn và nhiễm mặn, trong đĩ cĩ đến 73% là đất chua phèn, hoang hĩa Dưới tác động của chính sách kinh tế mới các điện tích đất hoang dẫn dẫn được khai
phá Cơng cuộc khai phá này gặp rất nhiễu khĩ khăn vì đây những
vùng đất chua phèn lâu năm, hấu hết các loại cây trồng đều khơng
phát triển được ngoại trừ tràm, bàng các cây sống ở điểu kiện pH
thấp
Với mong muốn gĩp phân nhỏ vào việc cải tạo đất, mở rộng
điện tích sản xuất, nâng cao năng suất cây trồng nên để tài : “ Khảo
sát và cải tạo độ chua đất trồng ” dược chọn thực hiện Trong giới hạn
thời gian, điểu kiện và khả năng đê tài chỉ khảo sát và định hướng cải
tạo cho vùng đất thuộc lơ III và IV, xã Tân Thành , huyện Thủ Thửa, tinh Long An
Trang 5|.uẫn văn tốt nghiệp
Phân đất khảo sát là vùng đất thấp, hàng năm đều bị ngập nước Đây là vùng đất phèn lâu năm Sau 1975 đất được khốn cho
tỘtI nơng trường, nơng trường tiến hành sản xuất bàng Sau một thời
gian đất được lên luống khử chua Do điểu kiện đất canh tác khơng
phù hợp, cơ sở cải tạo lại chưa cĩ, nên năng suất cây trồng kém, hiệu
quả canh tác khơng cao Vì lí do đĩ nơng trường giải thể, gần mười năm đất bị bỏ hoang Từ năm 1986 trở lại đây nhiều hộ nơng dân đến vàng đất này khai hoang, bạn đâu trơng khoai mì, sau đĩ trơng mía nương năng suất cịn rất thấp
Vàng đất này rất thích hợp phát triển cây mía ( về điều kiện địa hình, thị trường ), tay nhiên hiện nay năng suất cịn thấp Vì vậy khảo sát và định hướng cải tạo cho vàng đất này là điều cẩn thiết
Trên đây là những nét sơ khảo về nội dung đề tài, những phân sau sẽ trình bày cơ sở lý thuyết cũng như kết quả thực nghiệm và biện
Trang 7[ uắn vẫn tốt nghiếp
I- Thành phần hĩa học của đất :
Đất gồm cĩ phần rắn, dung dich dat, va phan khí Trong đất,
ba phan này cĩ mối quan hệ chặt chẽ với nhau
L1 Phần khí :
Phan khí của đất thường cĩ thành phần khác với khơng khí trong khí quyển Hàm lượng khí carbonic cao hơn và oxi thấp hơn Trong đất, thường xuyên diễn ra sư hút oxi và giải phĩng CO; do phân hủy chất hữu cơ, hơ hấp của vi sinh vật, rể cây và các phản ứng
hĩa học khác Trong khí quyển CO; chiếm 0,03%, cịn trong đất, CO;
cĩ thể từ vài phần nghìn đến 2“ - 3%, hoặc cĩ thể hơn nữa
Độ ẩm, thành phẳẩn cơ giới, cấu trúc và độ xốp của đất, đặc tỉnh thực vật, nhiệt đơ, áp suất khí quyển cĩ ảnh hưởng lớn đến số lượng và thành phẩn khí trong đất
1.2 Dung dich đất :
Dung dịch đất là phần hoạt động và linh động nhất của đất,
trong đĩ nhiều quá trình hĩa học được thực hiện và từ đĩ thực vật
trực tiếp đồng hĩa chất dinh dưỡng Trong dung dịch đất cĩ thể cĩ
céc anion HCO, ,OH , Cl ,NO, , SO, ; JHyPO¿ˆ , các cation HÌ ,
Na", K', NH,*, Ca?" , Mg”* và cịn cĩ các muối sắt, nhơm, các chất hữu cơ tan được trong nước Ngồi ra, dung dịch đất cịn chứa
các khí tan ; O; ,CO;,NH;
Sư cĩ mặt thường xuyên và đẩy đủ các ion NO; ' ,H;PO,, K", NH," , Ca?" , Mg** trong dung dịch đất là điều đặt biệt quan trong đối
với định dưỡng của thực vật
I.3 Phần rắn :
Phần rắn của đất là nguồn dư trữ chính các chất dinh dưỡng cho cây trồng Phần khống là một trong những thành phần chủ yếu của phan rin Phan khodng hình thành từ sự phân hĩa lâu đời của đá me,
Phin khống cĩ thành phần hĩa học phức tạp, nĩ bao gồm các
hạt khống cĩ kích thước khác nhau Kích thước các hạt cĩ thể từ vài phần triệu milimet đến một vài milimet hoặc hơn nữa Những hạt cĩ
kích thước bé hơn 2.10% milimet cĩ bể mặt hấp phu rất lớn, cĩ tính
chất của hat keo nên được gọi là kco đất,
1.3.1 Cấu tạo hạt keo Keo đất và tính chất của keo đất :
Trang 8|.nẫn vân tốt nghiệp -
Hạt keo bao gồm hạt nhân thường cĩ cấu tạo tỉnh thể và lớp kép bao quanh nhân Tùy vào điện tích của ion quyết định thể mà
chia thành keo âm và keo dương
Xét cấu tạo của hạt keo Agl * Keo 4m: K* Ta cũng cĩ thể thu gọn bằng cơng thức: Agl : { [mAgl|.nF (n-x)K* } xK† Nhân lon quyết định lon bù khuếch tán thế ( âm ) lon bù hấp phụ *Kco dương: Agl: {{ mAgl] nAg* (n-x) NO; } xNO, Nhan lon quyết định lon bù khuếch tán thế ( dương ) lon bù hấp phụ b) Keo đất:
Hệ keo đất bao gồm keo vơ cơ và keo hữu cơ
* Keo hữu cơ : thường là keo mùn, tích điện âm nên cĩ khả
Trang 9
cĩ mặt của các nhĩm -COOH , -OH trong các chất mùn như acid [unvic, acid humic lon HỶ trong các nhĩm này cĩ thể trao đổi với các cation cĩ trong đất, Khi tương tác với baz trong đất các chất mùn này tạo ra muối lưng ứng: COOH COO K + Ca(OH); ——~ R Ca + 2H,O COOH COO
Và khi tương tác với các muối trong dung dịch đất thì các cation lại cĩ thể trao đổi với nhau :
COO COOK
R Ca +42K* +: R +Ca
COO COOK
*Keo vé co : thường là những chất vơ cơ cĩ cấu tạo tỉnh thể
hộc là những khống vơ định hình
-Cấu tạo tỉnh thể : gồm những khống thuộc họ aluminosilicat
thư : kaolinH , mongmorilonit
-Khống vơ định hình : tập hợp các phân tử silicíc, sắt hoặc
nhơm hidoxid
Các hạt keo vơ cơ cũng cĩ khả năng trao đổi ion Các keo
mang điện âm cĩ khả năng trao đổi cation
Trong đất cĩ khống silicat (SiO; )„ trung hịa về điện Do tác
động của mơi trường các khống này cĩ thể phát sinh điện tích âm trở thành keo âm và cĩ kha nang trao đổi cation :
(SiO) ), [(SiO; )„ ¡ AlO;] [(SiO; )„ ; AlO; |”
Trunghịa Tích một điện tíchâm Tích hai điện tích âm
Trong đất bao gồm cả keo dương và kco âm, nhưng phần lớn
là keo âm Ngồi ra cịn một số loại keo cĩ điện tích phụ thuộc vào
mơi trường
Keo vơ định hình sắt, nhơm hidroxid cĩ thể là keo dương cũng cĩ thể là keo âm Sự thay đổi này phụ thuộc vào mơi trường :
- Mơi trường acid:
[ Al(OH); |, —— È oe [ Al(OH)„¡ |” + OH
Trang 10| ,nẫn vân tốt nghưệp
| Fe(OH), J, — |Fc,(OH),,|ỦẺ + OH - Mơi trường ba¿ :
[ Al(OH) |; aT [AlO(OH)„„;| + HỈ
[ Fc(OH): |, — | Fe, O(OH) yi) +
Như vậy , các keo âm cĩ khả năng trao đổi cation, keo dương
hap phu trao đổi anion Trong đất phan lớn là keo âm nền quá trình chính là quá trình hấp phụ trao đổi cauon giửa phần rấn và dung dịch đất
c) Hấp phụ trao đổi cation :
Như đã nĩi ở phần trên, keo đất chủ yếu là keo âm nên ở đây chỉ chú ý đến quá trình hấp phụ ưao đổi caton
Trên bể mặt của các hạt keo âm cĩ các cation bị hút giử bởi
lực hút tĩnh điện Các caton này phân bổ trong hai lớp : lớp ion bù hấp phụ và lớp ion bù khuếch tấn Khi kco đất tiếp xúc với dung dịch đất sẽ xảy ra quá trình hút giử các caton ở ngồi lên bể mặt keo và đồng thời tách các cation khác ra khỏi bể mặt kco :
KĐ |Ca?* + 2 K* —; KbBI2K° + Ca”
Quá trình xảy ra như vậy gọi là quá trình hấp phụ trao đổi
cation
Hấp phụ trao đổi caton là quá trình chủ yếu trong các phản ứng diễn trong đất Nĩ cĩ ảnh hưởng rất lớn đến tính chất lí học, hĩa lí của đất như : cấu tượng đất, khả năng đệm của đất và đặc biết là tác dụng của phân đối với đất
Mỗi loại đất, ở rạng thái tự nhiên thường chứa một lượng nhất
định các caton hấp phụ cĩ khả năng trao đổi như : Ca”', Mg”', HI’, Na", K*, NH,*, AP* Tay vao ting loai dat ma ham lượng các cation
này khác nhau
Khi bĩn vào đất một loại muối tan như NH;NO;, NH¿CI, KCI
chẳng hạn, các cation của muối sẽ bị hấp phụ trên bể mật keo đất và cĩ một lượng cation khác từ trong kco đất bị tách ra:
KBD ]2Ca**+ 4NH,CI “> KBJ4NH, + = 2CaC|;
Trang 11Luda vân tắt nghiệp
Hoặc đối với đất chua:
KD JH” + NH,CI “ý KDĐỊNH,' + HCl
Các cation hấp phụ trên bể mặt keo đất cĩ vai trị rất quan
trọng Nĩ gĩp phần quyết định tính chất của đất Một loại đất goi là
chua khi trên bể mặt kco đất cĩ nhiều ion HÀ , kiểm khi cĩ nhiều ion Na" Do đĩ đánh giá khả năng hấp phụ cauon của keo đất là điều cắn thiết Để đánh giá người ta đưa ra đại lượng : dung lượng hấp
phụ cauon
d) Dung lượng hấp phu cation :
[Dung lượng hấp phụ của đất là tổng lượng cation hap phu cĩ
khá năng trao đổi và được biểu thị bằng số mớđlg ( mili đương lượng
gam ) trong 100 gam đất
[Dung lượng hấp phu là đại lượng đặc trưng cho khả năng hấp phụ trao đổi của đất Nĩ phụ thuộc vào thành phần cơ giới của đất, vào hàm lượng và thành phần của hạt kco
Những hạt cĩ kích thước lớn hơn l micron, dung lượng hãp
phụ cauon thấp ; các hạt cĩ kích thước nhỏ hơn | micron, dung lượng
hấp phụ tăng lên rõ rệt, Do đĩ, số hạt keo khống và mùn ( nhỏ hơn
Í micron ) trong đất càng nhiều thì dung lượng hấp phụ cation càng cao Đất cĩ thành phần cơ giới năng, chứa nhiều hạt phân tan cao (đất sét ) nên cĩ dung lượng hấp phụ cao hơn đất cĩ thành phần cơ
giới nhẹ ( đất cát, cát pha )
Dung lượng hấp phụ cũng phụ thuộc vào phần khống của hạt phân tấn cao của đất và liên quan đến cấu tạo của các hạt hấp phụ Trong phần khống của đất, các khống thuộc nhĩm mongmorilonit
và mica ngâm nước càng nhiều thì dung lượng hấp phụ càng cao
Cịn trong thành phần các hạt phân tán cĩ một lượng lớn các khống
kaolinit và sắt nhơm hidroxid vơ định hình thì dung lượng hấp phụ
thấp hơn nhiều
Dung lượng hấp phụ của đất cịn phụ thuộc nhiều vào hàm
lượng mùn trong đất Các chất mùn cĩ khả năng hấp phụ cao hơn các
khống sét
Dung lượng hấp phụ caton của các loại đất thường khác nhau
vì nĩ khơng những phụ thuộc vào hàm lượng chung của hạt keo, mà
cịn phụ thuộc vào số lượng và thành phẩn của hợp chất hữu cơ,
Trang 12[.uân văn tốt nghiệp
Các đất khác nhau khơng chỉ vẻ dung lượng hấp phu mà cịn vé thanh phan cation hap phu
Nĩi chung, tất cả các loại đất đều chứa các cation CaŸ" và Mỹ”' ở trạng thái hấp phụ Ơ các loại đất đen, các cation này chiếm wt 80% đến 90% của dung lượng hấp phụ, cịn H*, AI" cĩ íL Ở các loại đất đỏ, trong số các cation hấp phu, ngồi Ca?" , Mg”" cịn cĩ H', AI”* đơi khi chiếm hàm lượng rất cao
Thành phần cation hấp phụ cĩ ảnh hưởng lớn đến tính chất hĩa lí của đất, đến điều kiện phát triển của cây trồng và tác dụng của phân bĩn Thành phần của dung dịch đất phu thuộc khá nhiều vào
thành phần của cauon hấp phụ Khi tương tác với dung dịch đất, các
cation hap phu được tách ra dung dịch Khi bĩn phân vào đất thì xảy ra quá trình trao đổi caton giửa phân hĩn và kco đất làm thành phẳẩn cation trên bể mặt kco và trong dung dịch đất bị thay đổi
Như vậy, dung lương hấp phu và thanh phan cation hap phu của đất cĩ vai trị quan trọng đối với sản xuất nơng nghiệp Về mặt này, đất tốt là đất cĩ dung lượng hấp phụ cao và cĩ thành phắn phù hợp với yêu cầu sinh trưởng phát triển của cây trồng Để cải tạo dung lượng hấp phu và thành phan cation hấp phu cẩn cĩ những biên pháp đưa vào các yếu tổ ảnh hưởng đã trình bày ở trên
Căn cứ vào số liệu phân tích dung lượng hấp phụ của đất Việt
Nam, cĩ thể chia thành ba loại :
* Dung lượng hấp phụ (T)cao :T > 30 mđlg/100g đất * Dung lượng hấp phụ trung bình : T = l5 - 30 mđlg/100g đất * Dung lượng hấp phụ thấp :T<l5 mớđlg/100g đất Khi phân tích đất người ta nhận thấy tính chất chua kiểm của đất rất khác nhau Cĩ đất pH rất thấp, cũng cĩ đất trung tính, kiểm Tính chất chua kiểm của đất chủ yếu là do các cation trên bể mặt kco đất quyết định
Trên bể mặt keo đất thường hấp phụ nhiều loại cauon khác
nhau Cĩ thể chia thành hai nhĩm chính :
* Caton gây phản ứng axit: H*, AI”
* Các cation khác : NHạ", Ca?" Mẹ?" Na", K"
Ở một loại đất nào đĩ, nếu hàm lượng H*, AIÌ* lớn hơn các loại ion khác nĩ sẽ gãy phản ứng chua cho đất H, AI'*” trên bể mặt keo đất là một trong những nguyên nhân chính gây nên độ chua của đất
Trang 13- |.nận văn tốt nghiên _- Nếu kí hiệu S là tổng các cation baz cĩ khả năng hấp phu trao đơi trên keo đất và H là độ chua thủy phần, ta cĩ thể viết:
T=S$+H I Dé chua của đất :
11.1 Các loại độ chua của đất:
lL I.I Độ chua hiện tại :
Đơ chua hiện tại là độ chua của dung dịch đất, gây nên nồng
độ HỆ” cao hơn so với ion OH:,
Trước hết, độ chua hiện tại là do trong đất thường xuyên cĩ su
hình thành khí CO Khí CO; hịa tan vào dung dịch đất tạo ra HạCO),
phân li thành ion H và HCO; Nồng độ CO; trong phan khí của đất
của đất càng cao, hịa tan vào dung dịch đất càng nhiều, dung dịch càng bị axit hĩa Song một phần axit carbonic tạo ra bị trung hịa bởi
baz hấp phụ ( CaŸ* , Mg”" ,Na! ) và canxi, magic carbonat trong dat:
CaCO, + HCO, Ca(HCOs)
Kb] Ca** + 2H,CO, = KDJ2H* + Ca(HCO);
Ngồi ra dung dịch cịn bị axit hĩa bởi các axit hữu cơ tan va
cả muối nhơm thủy phân tạo thành axit và baz yếu
[3o đĩ, độ chua hiện tại là độ chua là độ chua của dung dịch
đất tạo nên bởi axit carbonic, các axit hữu cơ tan trong nướcvà các muối axit thủy phân
Người ta xác định độ chua hiện tại bằng cách đo pH nước
chiết của đất Độ chua hiện tại cĩ ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát
triển của thực vật và vi sinh vật đất H.I.2 Độ chua tiểm tàng
a) Độ chua trao đổi :
Ngồi độ chua hiện tại, đất cịn cĩ độ chua tiểm tàng do sự cĩ
mat của ion H* hoặc ion AI”* ở trang thái hấp phu Một số ion H° ở trạng thái hấp phụ cĩ thể tách ra từ dung dịch do trao đổi với các cation cla mudi trung tính Chẳng han, khi xử lí đất bằng dung dich KCI, cadon K” bị hấp phụ bởi đất và ion HÀ từ trạng thái hấp phì chuyển ra dung dịch:
Trang 14L.uẫn vẫn tốt nghiệp
Cac ion H* được tách ra làm cho dung dịch đất bị axit hĩa
Ngồi ion H* ở trạng thái hấp phụ , ở các loại đất chua cịn cĩ AI`" hấp phụ cũng cĩ thể chuyển ra dung dịch khi tương tic với các muối
trung tính :
Kb] AP’ +3KCIL “—{ KĐ|3KT + AICH
Trong dung dịch nhơm clorua thủy phân tao baz yêu và axit mạnh:
AICh + 3H,0 “— AMOH), + £3HCI
Do d6 d6 chua trao d6i 1a chua tao nén bdi cdc ion H’ AI tù
đất tách ra dung dịch, khi xử lí đất bằng dung dịch muối trung tính
Loại độ chua này cĩ ý nghĩa đặc biệt quan trọng khi bĩn một lượng lớn phân vơ cơ vào đất Lúc này, độ chua tiểm tàng chuyển
thành đơ chua hiện tại và trực tiếp ảnh hưởng đến sự phát triển của
cây trồng và vi sinh vật cĩ mẫn cảm với độ chua Đặc biệt AI” chuyển vào dung dịch sẽ gây độc cho nhiều cây trồng Do đĩ, việc bĩn vơi vào đất chua cẩn thiết khơng chỉ để đảm bảo trung hịa độ chua hiện tại mà cịn cả độ chua trao đổi
Người ta xác định độ chua trao đổi bằng cách xử lí lượng cân
đất bằng dung dịch KCI 1N Sau đĩ đo giá trị pH của nước chiết bằng
phương pháp so màu hoặc chuẩn độ nước chiết bằng kiểm và biểu diễn giá trị độ chua trao đổi bằng sé mdlg trong 100g đất Trong giá trị độ chua trao đổi bao gồm cả độ chua hiện tại Do đĩ, độ chua trao đổi của đất thường lớn hơn độ chua hiện tại
b) Độ chua thảy phân :
Khi xử lí đất bằng dung dịch muối trung tính thì khơng thể tách tồn bộ ion H° ở trạng thái hấp phụ ra dung dịch, nên độ chua trao
đổi chưa thể hiện tồn bộ độ chua tiểm tàng Các ion H° ở trạng thái
hấp phụ cĩ thể tách hồn tồn hơn, khi xử lí đất bằng dung dịch muối kiểm thủy phân, chẳng hạn, natri axctat ( CH;COONa IN ) Trong
nước, muối này bị thủy phân tạo axit axctic phân li yếu và baz mạnh,
do đĩ dung dịch trở nền kiểm :
CH;COONa + H,O SZ CH;COOH + Na* + OH
Trang 15Luân vẫn tốt nghiệp
Phản ứng kiểm của dung dịch muổi này chính là nguyên nhân chủ yếu để tách H° hồn tồn hơn khỏi trang thái hấp phụ trên bẻ
mặt keo đất
Khi dung dịch natri axctat tương tic với keo đất, các ion H tù bể mặt keo đất rao đổi với Na” Cac ion HỲ đi ra dung dịch và liên
kết với ion OH' để tạo ra những phân tử nước khĩ phân li:
KĐỊHˆ+ CH;COOH + Na* +OH S77 KBD] Na’ +
CH,COOH + H;O
Đất hấp phụ ion Na” càng nhiều và ion OH' liên kết với ion H” càng nhiều cân bằng của phản ứng thủy phân CHyCOONa càng chuyển địch về phía trái Do đĩ lượng axit axctc tạo thành càng lớn
Cĩ thể xác định lượng axit axctc trong dung dịch bằng chuẩn độ với
kiểm l3ang độ chua này được thể hiện nhờ các muối kiểm thủy
phân, nên được gọi là độ chua thủy phân
Dưới tác dụng của muối trung tính (khi xác định độ chua trao
đổi) chỉ cĩ một phần H* trên bể mặt keo đất bị tách ra Các ion H” cịn lại trên bể mặt keo đất khơng tham gia vào phản ứng trao đổi này Cịn dưới ảnh hưởng của dung dịch natri axctat các ion HỶ ở phức hệ hấp phụ được tách ra hồn tồn hơn Vì thế độ chua nhân
được khi xử lí bằng dung dịch natri axetat lớn hơn độ chua trao đổi
Độ chua thủy phân được thể hién bing sé mdlg trong 100 g đất Đơi khi kết quả xác định độ chua thủy phân nhỏ hơn độ chua trao đổi Điều này là do ở một vài loại đất cĩ nhiều keo dương cĩ khả năng hấp phụ các anion của axit axeticvà trao đổi bằng ion OH của keo đương, do đĩ độ chua của nước chiết từ đất giảm đi Trong
trường hợp này phương pháp thường dùng để xác định độ chua thủy
phân là khơng thuận lợi
Nĩi chung, độ chua thủy phân cĩ giá trị gắn đúng với độ chua tiểm tàng của đất nên là một cơ sở quan trọng cho việc giải quyết nhiều vấn để thực tế trong sử dụng phân bĩn và cải tạo đất,
H2 Nguyên nhân làm đất hĩa chua :
11.2.1 Su rita tréi:
Sự rửa trơi là nguyên nhân chủ yếu làm cho đất hĩa chua Những vùng nào cĩ nhiều mưa chính là những vùng đất chua, Mưa nhiều gây những luỗổng nước gột rửa lớp mặt, chảyvể những vùng thấp hơn rồi trơi ra sơng, ra biển, hoặc thấm xuống các lớp sâu làm cho nhiều chất baz hịa tan của đất mất đi
Trang 16[.uẫn văn tốt nghiệp
CaCO, +CO, +HịO + Ca(HCON);
Chất canxi carbonat Ca(HCO)); tan trong nước, bị nước lõi
cuốn đi, cho nên đất càng ngày càng bị mất vơi và hĩa chua
Hơn nữa, nước mưa nguyên chất, đấu cĩ chứa rất ít hoặc
khơng cĩ chứa CO; đi nữa, cũng cĩ khả năng tác động lên kco đất
theo sơ đồ sau đây :
Kb] Ca** + HOH *—— KĐỊ2H' + Ca(OH);
và Ca(OH); bị rửa trơi,
lo đĩ càng mưa nhiều số cation kiểm trên bể mặt hạt keo càng bị rửa trơi và thay vào đĩ là những ion HẺ, làm cho đất hĩa
chua
11.2.2 Sut thu hit chat dinh dưỡng của cây :
Hầu hết các cây cối đều phải hút những chất thức ăn khống
cĩ trong đất để sinh trưởng và phát triển
Những chất thức ăn đĩ chủ yếu là nhifng cation kim loại, như Ca”!, Mg”?, KỲ, NH¿” Dung dịch đất bị rể hút bét cation kim loai va thay vào đĩ là những ion H” của rể cây tiết ra theo axit carbonic :
H;CO»› — lH` + HCO,
Cây cối càng liếp tục hút thức ăn thì khơng những dung dịch
đất càng hĩa chua, mà cả keo đất cũng dẫn dẫn hĩa chua, vì giửa keo đất và dung dịch đất cĩ sự cân bằng : nếu dung dịch đất bị hút nhiếu ion kim loại quá, thì những cation kim loai trong keo đất bị tách ra, và thay thế bằng ion H* , cho nên keo đất cũng hĩa chua và độ chua tiếm tàng của đất tăng lên
11.2.3 Su phân giải hựp chất liều cơ :
Dưới tác động của vi sinh vật, các chất hữu cơ trong đất bị phân giải và phát sinh ra nhiều loại axit hữu cơ cũng như vơ cơ : H;-
CO,, CHICOOH, HạSO,, HNOLI Những axit này hịa tân canxi
carbonat của đất, làm cho vơi bị nước mưa lơi kéo đi dưới dang mudi canxi hịa tan và cĩ khả năng tổng những cation kim loại trong keo đất ra, nhất là cation Ca”" :
Ca** 2H'"
Kb]Ca** +2H,CO, “=—- KĐỊ2H + 2CaCO,
Mỹ” Mẹ”
Trang 17luân vẫn tốt nghiệp
va : CaCO, +H,CO, = Ca(HCOs);
Chất canxi bicarbonat dé hda tan trong nước và bi nước lơi cuơn đi
Ở những chân đất phèn, khi vị sinh vật phân giải hợp chất hữu cơ thì giải phĩng ra rất nhiều lưu huỳnh ở dạng hidro sulfur Chất này
làm đât cĩ mùi trứng thối Một phần lớn HạS kết hợp với hợp chất
sắt trong đất, chuyển thành FcS; ,màu đen và bến vững hơn
Trong điều kiện oxi hĩa, do nắng hạn, cày bừa những sắt sulfur chuyển thành sắt sulfat và axit sulfuric ;
2heS,; +7O; + 2H,0 -> 2FcSO, + 2 HạSO;
Do đĩ đất hĩa chua tram trong, pH đất cĩ thể tụt xuống từ 5,5
- đ cịn 2,5 - 3 hoặc thấp hơn nữa
Quá trình oxi hĩa tiếp tục, FeSO, chuyển thành Fc;(SO¿)¿và sắt sulfat qua thủy phân cũng giải phĩng thêm axit sulfuric :
FeSO); +6H,O ->+ 2Fe(OH), + 3HàSO,
Những lượng axit giải phĩng ra, lại tác động lên các hợp chất sắt, nhơm của đất, phát sinh ra sắt sulfat và nhơm sulfat là những chất chát cĩ vị hồn tồn như phèn chua vì vậy nên gọi là đất phèn
11.2.4 Bon phan héa hoc:
Các loại phân khống thường cĩ hai loại độ chua :
a) Độ chua tự do : là độ chua do các axI cịn thừa lại
trong phân, trong quá trình chế biến cơng nghiệp Chẳng hạn trong
phân lân cịn thừa lại một lượng axit sulfuric và axit phosphoric ở dạng tự do, trong đạm sulfat cĩ một lượng nhỏ axit sulfuric Nhưng
những lương axit này thường khơng đáng kể
Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới và nĩng ẩm, phân đạm
sulfat bị phân hủy một phẩn tạo NH; thốt ra mơi trường và NH„HSO, Loại phân này rất chua, khi bĩn vào đất với số lượng lớn trên nến đất khơng cĩ vơi hoặc khơng cĩ phân chuồng, cĩ khả năng làm hạ thấp pH đất một cách đáng kể, và cĩ tác hại đến sinh trưởng của cây trồng
b) Độ chua sinh lí :
Chẳng hạn sau khi bĩn phân đạm sulfat vào đất, quá trình
Trang 18|.năn vân tốt nghiệp
(NH,)›;SO, - 2NH,’ + SO¿
Nhưng cây trồng hầu như khéng hit SO,” , ma thife an chi yếu là NH¿”, Vì vậy, qua một thời gian, vị sinh vật và rể cây trong dat hut thu NH," thay thế vào đĩ là những ion H” làm trong dung dich
đất xuất hiện thêm axit sulfuric, đất bị hĩa chua
Độ chua như vậy gọi là độ chua sinh lí của phân bĩn
Giống như (NH4);SO¿ , các loại phân K;SO¿, KCI cũng gây ra
độ chua như vậy,
LI.3 Các yếu tế ảnh hưởng đến độ chua của đất : 11.3.1.Cation hấp phụ trao đổi :
Trong phức hệ hấp phụ của keo đất ở những vùng đất khơng
chua, thì cation hấp phụ và trao đổi chủ yếu là Ca?*, Mg”", ở đất
chua và rất chua chủ yếu là H* và AIÌ*., Tùy vào thành phan của phức hệ hấp phụ mà pH đất cĩ thể thay đổi từ vùng axit đến vùng
baz
Néu cation H’* trong phức hệ hấp phụ của đất được thay thế bằng cation kim loại thì trị số pH tăng lên Tuy nhiên, mức đơ tăng lên khơng cố định và phụ thuộc vào tính chất của cation cũng như tính chất của baz thủy phân được hình thành ra
II.3.2 Vai trị của Af" :
Al’* cĩ trên bể mặt keo đất cũng làm đất hĩa chua Khi tiếp xúc với dung dịch đất cĩ mặt các cation khác, AIÌ* bị đẩy ra khỏi bể
mặt keo đất :
KĐỊAI? + 3K* “— —— KP)]3K* + Al*
Nhơm (AIÌ*) tham gia vào phản ứng thủy phân :
Al + HO — AKOH); + 3 H*
Chính lượng H” sinh ra gây nén phan tng axit Lugng Al” hấp phụ càng nhiều thì độ chua càng cao
11.3.3 Axit carbonic :
Axit carbonic c6 téc dụng rất mạnh trong việc thay đổi pH của
dung dịch đất
Hàm lượng CO; trong khơng khí bao phủ trên mặt đất cĩ ảnh hưởng trực tiếp đến tỉ lệ axit carbonic trong phần khí của đất
Trang 19_ uẬn văn tốt nghiệp
Nếu trong khơng khí CO; chiếm 0,3% về thé tich thi trong |
lít dung dịch đất sẽ cĩ 0,00054 gam CO; và dung dịch đĩ sẽ cĩ pH
vào khoảng 5,72
Nhung thực tế phần khí của đất chứa CO; nhiều hơn gấp hội,
do tác động của vi sinh vật của rể cây Cho nên, ở những chổ gắn rể
cây, hoặc cĩ nhiều chất hữu cơ đang phân giải, nỗng độ CO; rất cao và do đĩ pH dung dịch đất sẽ bị ha thấp Nĩi chung, các quá trình
hoạt động sinh học trong đất đều thải ra CO; và đều cĩ khả năng làm
đất hĩa chua,
11.3.4 Muéi khống:
Khi ta bỏ vào đất một muối khống trung tính thì kết quả là
dung dịch đất sẽ chua hơn, pH đất bị hạ thấp, do sư trao đổi giửa HỈ và AI” trong phức hệ hấp phụ của kco đất và cation của muối Vì vậy, khi ta sử dụng phân bĩn hĩa học và ngay cả khi tưới bằng nước
cĩ chứa muối thì pH của đất cĩ phần nào bị ha thấp Cường độ trao đổi cation càng mạnh thì pH càng bị hạ thấp
II.3.5 Thời tiết và vì sinh vật :
Những biện pháp do người tác động lên đất cĩ khả năng làm
thay đổi pH rất mãnh liệt Nhưng những yếu tố khí hậu và thời tiết cũng làm pH biến chuyển Ở những nước nhiệt đới ẩm, pH (H;O ) trong mùa mưa thường cao hơn trong mùa khơ, do đất bị yếm khí hơn Khi trời nắng ráo, những quá trình oxi hĩa trong đất dẫn dần nảy sinh, tạo ra axit từ những dạng lưu huỳnh yếm khí ( đã trình bày ở phan trên )
Ơ các loại đất phèn, cĩ chứa nhiều chất hữu cơ và nhiều sulfur ở dạng Fe§; , dưới tác động của quá trình oxi hĩa tiếp theo những sự thay đổi về thời tiết ( nắng hạn ) hoặc tác động của con người ( cày bừa, làm ải ) những hợp chất pyrit chuyển thành những dạng oxi hĩa đi đơi với việc giải phĩng nhiều axit sulfuric làm thiệt hại đột xuất đến sự sinh trưởng của cây trồng Đĩ là lí do tại sao ở đất phèn nhiều cây cối đang tươi tốt bổng nhiên bị khơ héo và chết
Trong điều kiện đất phèn bị ngập nước lâu, quá trình oxi hĩa khử tiến hành mạnh, sau bốn, năm tuần ngập nước pH cĩ thể tăng lên hơn một đơn vị Nguyên nhân là do trong điều kiện ngập nước, sất và mangan bị khử, chuyển sang những dang hĩa trị thấp hơn giải phĩng ra nhiều OH' và hấp thu nhiều ion H” làm cho đất bớt chua :
Fe(OH), + c —— Fe** +3OH
Trang 20| uân văn tốt nghiệp —-
Lúc bấy giờ đất cĩ chứa nhiều hidro sulfur , nếu rút nước, phơi ải và cày bừa hoặc đất bị nắng hạn quá nhiều quá trình oxi hĩa
chiếm ưu thể, sinh ra sulfat và axit sulfuric làm cho pH đất bị tụt xuống Vì vậy, trên các loại này pH đất khơ và đất ngập nước rất
khác nhau
Tham gia vào những quá trình oxi hĩa khử này, cĩ vai trị rất quan trọng của các loại vị sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn oxi lưu huỳnh
Thiobacillus thiooxidan ,
11.4 Anh hudng cia dé chua dén sén xudi néng nghiệp : Đa số cây trồng và vi sinh vật đất phát triển tốt ở phản ứng trung tính hoặc ít chua ( pH = 6 - 7 ), Phản ứng kiểm hoặc chua quá sẽ gây ảnh hưởng âm đến sự phát triển của chúng Các cây trồng khác nhau địi hỏi phản ứng mơi trường cĩ khoảng pH nhất định để sinh trưởng và phát triển thuận lợi : Cây trồng Khoảng pH thích hợp Lúa 5-63 Mia 6,5 - 7,5 Khoai 7 -6,7 Dau phơng 6 -7,2
Độ chua cao của dung dịch đất trước hết làm giảm sự phát triển của rễ và hạn chế khả năng hút chất dinh dudng của nĩ, do gây ra tác dụng âm đến trạng thái lí hĩa của màng nguyên sinh tế bào rễ Do đĩ thực vật sử dụng được ít chất dinh dưỡng của đất và phân bĩn Phản ứng dung dịch đất ảnh hưởng đến sự hút các anion, cation cia thực vậL Ở phản ứng kiểm sự đồng hĩa các anion của thực vật bị giảm sút, cịn ở phản ứng chua thì khả năng thực vật hấp phu các cation Ca?*, Mẹ”*, K*, NH¿' cũng bị cắn trở
Phản ứng của dung dịch đất cũng ảnh hưởng đến sự trao đổi
gluxiL, protit trong thực vật Ở phản ứng chua quá trình tổng hợp
protit bị yếu đi, hàm lượng protit và nitơ tổng số trong thực vật cũng giảm, cịn lượng nitd phi protit lại tăng lên, quá trình chuyển hĩa monosaccarit thành các hợp chất hữu cơ phức tạp cần thiết cũng trở
nên khĩ khăn
lon HỶ sau khi tách Ca?* từ mùn đất làm cho độ phân tán keo mùn tăng lên và dễ bị rửa trơi Sự bảo hịa các hạt keo khống bằng ion H dần dần gây ra sự phá hủy keo Do đĩ, độ chua cao cĩ ảnh
hưởng xấu đến tính chất lí học, hĩa lí và cấu trúc của đất
Trang 21
Các vi sinh đất cùng cĩ mối liên quan đến độ chua của đất
Thơng thường vi sinh vật cĩ ích ( vi sinh vật nitrat hĩa, cơ định đạm
địi hỏi pH thích hợp từ 6,Š - 7,8 )
Nếu pH < 4 - 4,5, nhiều ví sinh vật cĩ ích hồn tồn khơng phát triển được Do đĩ, ở đất chua, việc cổ định nơ khơng khí bị
giảm sút rõ rệt hoặc hồn tồn bị đình chỉ, sự khống hĩa hợp chất hữu cơ bị chậm lại, quá trình nirat hĩa bị cản trở, nên thực vật thiếu điều kiện cần thiết cho quá trình dinh dưỡng ni
HII Độ bão hịa ba: của đất :
Phản ứng của dung dịch đất khơng chỉ phụ thuộc vào đại lượng độ chua trao đổi và độ chua thủy phân mà cịn phụ thuộc vào độ bão
hịa baz ca dat,
Nếu biểu thị H là độ chua thủy phân của đất, S là tổng cation kim loại ở trạng thái hấp phu ( Ca”*, Mg** , K* , Na’ ) cũng được qui ra sO mdlg trong 100 gam đất thì dung lượng hấp phu TT của đất sẽ
là:
T=S+H
Tổng cation kim loại ( S ) nếu được biểu thị bằng số phần trăm
so với dung lượng hấp phụ (T ) được gọi là độ bão hịa baz và được
ki hicu la V%
Cĩ thể biểu diễn V bằng biểu thức :
5 s
V%= 2.100% T hoặc V%= xì + S+H 100%
Như vậy độ bão hịa baz phản ánh thành phan cia cation baz trong dung lượng hấp phụ
Độ lớn của độ bão hịa baz là một chỉ số quan trọng đặc trưng cho khả năng hấp phu và độ chua của đất Cĩ thể thấy sư liên quan
giửa độ lớn của dung lượng hấp phụ, độ chua thủy phân và độ bão
Trang 22Luận vẫn tốt nghiệp 13 S V% = 80% V% = 50%
Nếu độ chua thủy phân của hai loại đất A,B như nhau và bằng 4 mđlg trong 100 gam đất, dung lượng hấp phụ của đất A 1a 8 mdlg trong 100gam đất, của đất B là 20 mớđlg trong 100g đất Ta cĩ :
Va, = 50%
Vụ = 80%
Mặc dù cả hai loại đất đều cĩ giá trị độ chua thủy phân như
nhau nhưng Vạ < Vụ nên đất A cẩn được khử chua hơn Đất A và đất
€ tuy cĩ độ bão baz như nhau nhưng loại đất C cẩn khử chua hơn vì
cĩ độ chua thủy phân lớn hơn
Vì vậy độ bão hịa cĩ vai trị rất quan trọng trong việc đánh
giá và cải tạo chua cho đất trồng IV Tính chất đệm của đất :
Phản ứng của dung dịch đất hay nĩi cách khác là độ chua kiểm khơng phải là đại lượng khơng đổi Trong đất cịn cĩ quá trình hĩa lí, hĩa học và sinh học tạo ra axit hoặc baz dẫn đến thay đổi phản ứng của dung dịch đất Sự giái phĩng axit carbonic trong quá trình hơ hấp của rẻ, sự tạo thành axit nitric do quá trình niưat hĩa và những sản phẩm khác của axit trong quá trình sinh sống của vi sinh vật gây ra sử axit hĩa dung dịch đất, Phản ứng của dung dịch đất cũng bị thay đổi
dưới ảnh hưởng của việc sử dụng phân bĩn Chẳng hạn, khi bĩn phân sinh lí chua thì dung dịch đất bị axit hĩa; khi sử dụng phân sinh lí
kiểm lại điển ra sự trung hịa độ chua hoặc kiểm hĩa dung dịch đất Khi bĩn các loại phân sinh lí chua hoặc kiểm phản ứng của dung dịch đất bị thay đổi đáng kể cĩ ảnh hưởng đến sự phát triển của cây trồng
và vi sinh vật đất
Song sự thay đổi của mơi trường đất dưới tác dụng của các yếu tố trên ở từng loại đất khác nhau lại diễn ra khác nhau Đối với loại đất này ít thay đổi, đối với loại đất khác lại thay đổi nhiều hơn Khả
Trang 23_ luân văn tốt nghiên
năng của đất chống lại sự thay đổi phản ứng của dung dịch đất về
phía axit hoặc kiểm được goi là khả năng đệm của đất
Khả năng đệm của đất phụ thuộc vào tính đệm của phần ran và dung dịch đất
Tính đệm của dung đất là do các axit yếu ( axit carbonic, axit
hữu cơ tan ) và muối của chúng Axit yếu phân li khơng hồn tồn,
do đĩ, trong dung dịch phần lớn axit cịn ở dạng phân tử và chỉ cĩ
một lượng nhỏ được phân lì :
H;CO; ——- H + _ HCO,”
Nếu trong dung dịch đất cĩ chứa axit carbonic khi cĩ kiểm
xuất hiện thì ion OH” sẽ liên kết với ion H” tạo ra các phân tử nước
điện lí yếu, cân bằng được chuyển dịch và các phân tử axit yếu phân li tiềm Các ion HỶ sẽ liên kết với ion OH của kiểm và pH dung dịch bị thay đổi, Do đĩ axit yếu của dung dịch đất cĩ khả năng chống lại sứ kiểm hĩa dung dich
Trong dung dịch đất cĩ các axit yếu và muối của nĩ cĩ khả năng chống lại sư axit hĩa Muối của axit phân li gắn hồn tồn :
Ca(HCO); — ca? + 2HCO,
Vì sự phân li của axit yếu khơng hồn tồn, theo định luật tác
dung khối lượng ta cĩ :
(H*] = K.[H:COs}/ [HCO; |
Theo hệ thức trên, sự phân li của axit HạCO; phụ thuộc vào
anion HCO, tong dung dịch Sự phân li sẽ giảm khi nồng độ của anion HCO;y tăng Khi dung dịch cĩ chứa đồng thời H,CO, va
Ca(HCO,)) néng d6 HCO, chi yéu phụ thuộcvào lượng Ca(HCO));¿
[3o đĩ sự cĩ mặt của muối trong dung dich sẽ tạo nên một lượng lớn anion HCO, can trở sự phân lí của axit HạCO;¿, một phần các ion H”
từ trạng thái phân li sẽ chuyển về trạng thái khơng phân lí và nỗng đơ HỲ trong dung dịch càng giảm khi nồng độ muối trong dung dịch
càng cao Nếu trong dung dịch đất chứa HạCO) và Ca(HCO);); lại xuất
hiện axit niric ( do quá trình nitrat hĩa ) axit niữic sẽ tấc dụng với
Ca(HCQ)); tạo ra axit yếu ít phân lí HạCO; nghĩa là ion HĐ liên kết
vGi anion HCO, chuyén thành trang thái khơng phân li Như vậy,
Trang 24Laan van 166 nghiệp,
Đất cĩ khả năng đêm thấp, khi bĩn nhiều phân sinh lí chua cĩ
thể cĩ sư thay đổi mạnh phản ứng về phía axit và ảnh hưởng bất lơi
đến sư phát triển của thực vật và vi sinh vật đất
Đất cĩ độ bão hịa baz cao sẽ cĩ khả năng đêm sự axit hĩa,
đất cĩ đơ bão hịa baz thấp sẽ cĩ khả năng chống cự sư kiểm hĩa
dung dịch
Việc bĩn phân hữu cơ kết hợp với vơi cĩ hệ thống sẽ nâng cao
dung lượng hấp phụ và đơ bão hịa baz, do đĩ cũng làm tăng khả nãng đệm của đất,
V.Tác dụng của vơi với đất : V.1 Trung hịa độ chua của đất :
Đất chua thể hiện bằng sự cĩ mặt của ion H* va ion Al" bam trên bể mất keo đất, Khi ta bĩn một lượng vơi vào đất, thì tùy theo với ở dạng CaO hay CaCO¡, phản ứng sẽ xảy ra như sau :
V.1.1 Vơi ở dạng CaO :
Lúc đầu CaO hút nước của dung dịch đất chuyển thành
Ca(OH); Chất Ca(OH); này sẽ trung hịa các ion HỶ trong đất và đẩy vào dung dịch thành HO :
KĐỊ2H' + Ca(OH); = KbjCa* + 2H;O
Như vậy là đất hết chua
Nếu keo đất chứa AIÌ* thì phản ứng như sau :
KDĐỊ2AI*“? + 3Ca(OH);¿—? KĐỊ3CaÌ” + 2Al(OH)y Chất nhơm hidroxid khơng tan nên khơng cĩ tác hại đến cây trồng V.1.2 Vơi ở dạng CaCQ) : Trường hợp vơi ở dạng CaCO; thì khí CO; của đất sẽ chuyển thành canxi bicarbonal Nếu đất cĩ nhiều HỶ thì :
KĐỊ2H' + Ca(HCOy)›; —* KĐỊCaÌ” + 2H;CO; Nếu keo đất chứa Al”* thì phản ứng như sau :
KP] 2AP* +3 Ca(HCO;)) CC” KĐI3Cä”' + 2 Al(HCO))
Trang 25Luan văn tốt nghiệp
Sau đĩ nhơm bicarbonat thủy phân :
AKHCO,), + 3 HạO —> Al(OH): + 3H,CO,
Hĩn vơi, bất cứ ở dạng nào CaO hay CaCOy , các ion Hˆ và
Al trong keo đất cũng sẽ bị tống ra, trở thành những chất khơng
chua hoặc khơng tan và bể mặt hạt keo sẽ bị các ion CaŸ" chiếm giử
Trong thực tế trồng tot, đối với nhiều loại cây trồng, đơ pH vào khoảng 6 - 6,5 là rất thích hợp cho nên người ta khơng đặt vấn
để bĩn vơi trung hịa hết độ chua của đất, mà cĩ thể chỉ bĩn lương vơi cần thiết để trung hịa bớt một phần độ chua thủy phân là đủ, vì một số lon H cịn lại khơng gây tác hai đáng kể đối với cây trồng
V.2.Tác động đến lí tính của đất :
Vơi cĩ khả năng cải thiện thành phắn cơ giới của đất Một chân đất quá nhiều sét, khi mưa x1ống trở thành hổ dẻo và đĩng
vắng trên mặt, lam cho dat bí trở agại cho sự sinh trưởng của cây,
làm hạt khĩ nảy mắm Khi nắng lén đất sẽ cứng lại thành tảng, và
nứt nẻ ra, cĩ thể làm xé gốc cây hoăc đứt rể
Sau khi bĩn vơi, những hạt sé ! sẽ ngưng tu lại, vơi kết một sổ hạt nhỏ lại thành hạt kép to hơn, giửa các hạt kép ấy cĩ nhiều lỗ hổng, cho nên đất thống hơn
Ngược lại ở đất cĩ quá nhiều cát, chất hữu cơ trong đất bị phá
hủy nhanh chĩng, đất chĩng bị bac mau và rửa trơi mạnh Nếu được bĩn vơi đất sẽ dẻo hơn, do vơi kết tủa chất mùn trong đất và giử mùn lại, làm cho đất giử được ẩm hơi cĩ nhiều chất keo hơn
Như vậy là đối với cả trườn + hợp đất sét quá hoặc cát quá, bĩn
vơi cũng đều cĩ tác dụng cải thiện thân: ;hẳn cơ giới của đất
V.3 Tác động đến đạm :
Phản ứng của mơi trường cĩ ảnh hưởng đang kể đến hàm lượng đạm dễ tiêu trong đất
Sư khống hĩa các hợp chất hũu cơ giải phĩng đạm ở dạng
nitrat, là một dạng đạm quý trong việc đính dưởng của cây trồng
cũng như sự cố định đạm của kl í trời do các ví sinh vật gây ra đều cĩ quan hệ mật thiết đến phản ứng của đất Vì vậy, việc bĩn vơi điều chỉnh pH đất đến một m thích hợp cĩ ảnh hưởng mạnh đến việc cung cấp đạm cho cây
Trang 26| uẫn vân tốt nghiẺp
amon hĩa, vì amoniac được tạo thành trong quá trình phân giải chất
hữu cơ thường làm tăng pH tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển
Trong số những loại ví sinh vật cĩ khả năng cố định đạm khí
trời mà khơng phải là vi sinh vật nốt sẵn thì các loại Azotothactcr là
quan trọng nhất
Những loại vi khuẩn này ngừng hoạt động khi pH mơi trường
nhỏ hơn 5 và khi ta bĩn vơi để đưa pH lên 6 thì hoạt tính của loại vi
khuẩn được phát huy mạnh mẽ
Vậy bĩn vơi cho đất cĩ tác dụng trực tiếp làm giàu đam dễ tiêu cung cấp cho cây trồng
V.4.Tác động đến lân :
Cây hút lân của đất ở dạng HạPO; là chính, sau đĩ là ion
HPO,” Trong dung dịch đất thường cĩ rất ít các loại ion này, do
những hiện tượng sau đây :
Ở đất trung hịa và kiểm, các ion đĩ bị kết tủa bởi ion canxi:
HPO,” + Ca?’ — CaHPO,
Chất canxi hidrophosphat này dẫn dẫn chuyển sang apatit hidroxid Cayg(PO¿)/(OH)+ và cuối cùng sang apatit flo Cayz(PO,),E; là thể rất chậm tiêu trong mơi trường khơng chua
Trái lại ở đất chua các ion ấy lại bị sắt nhơm kết tủa :
H;PO, + AI(OH;' Zo AlOH);H;PO,
Ở đất hơi chua gắn trung tính, cĩ pH từ 5,2 đến 6,8 lượng ion
phosphat trong dung dịch địt cáo hơn hết và cây được cây được cung cấp lân dễ tiêu nhiều hơn tiết
Vì vậy muốn cho vác dang phân lân bĩn vào đất chua khỏi bị
kết tủa, cần thiết phải bĩn vơi cho đĩ! trước, cho pH đến độ từ 5,2
đến 6,8 Nếu đất đươc bĩn vơi đây đo, điểu chỉnh pH thích hợp thì bĩn các loại phân lên hịa tan sẽ phát huy được tác dụng
V.5 Vậi vdi kali :
Trong diéu kicn đất chua việc rử¿ tơi kali diễn ra rất trầm
trong, nhưng những vùng đã được: bĩn vơi thì ít bị rửa trơi kali hơn
Trong phức hệ hấp phụ «da đất chua, các cation t6n tai chi yếu là H*, AI”*, Fe**, Fe(OH);*„ Al(OH)*
Do kali cĩ khả năng xâm nhập vào hạt keo đất kém hơn những
cation trên đây, cho nên trong điều kiện đất chua, kali it vao vi ti cation trao đổi, mà tổn tại chủ yể“u trong dung dịch đất Vì vậy , kali
Trang 27| nắn vẫn tốt nghiệp —
rất để bị rửa trơi, nhất là đất cĩ thành phần cơ giới nhẹ, dung tích hấp
phụ kém, ít sét và mùn
Muốn duy trì được kali ở đất chua, cắn thiết phải bĩn vơi để
làm giảm hoạt tính của sắt, nhơm để kali cĩ thể bám vào kco đất nhiều hơn, tích lũy lại được cung cấp dan cho cay,
Ngược lại khi bĩn phân kali thi kali cing lam cho dat dan dan
bị mật vơi :
2K“
KĐỊACa"” + 4KClL CÀ KDỊ2K*Y + 2CaC|;
Ca?
CaCl; bi rita wi
[3o đĩ, nếu đã bĩn nhiều phan kali cũng can bĩn thêm vơi
cho đất
V.6 Tác động khử độc đất chua :
Ở đất chua, hai nguyên tố cĩ tác dung độc hại với cây trồng thường là AI'* và Mn”* di động
Đất cĩ nhiều nhơm thì rễ cây bị quấn lại và yếu dẫn, rồi khơ đi Lá cây bị tco lại, các đốt bị ngắn đi Nếu đất cĩ nhiều mangan, lá
cây bị nhạt màu, nếu nặng cĩ xuất hiện những vét đen trên cuống lá
và vân lá
Khi bĩn vơi vào đất, các hiện tượng trên giảm đi rõ rệt do vơi cĩ thể đẩy các ion này ra khỏi keo dưới dạng hợp chất bicarbonal
Các bicarhonat thủy phân tạo những hidroxid khơng tan, khơng gây
ảnh hưởng đến cây
Trong những loại đất lẩy, đất phèn cĩ mặt hidro sulfur va nhiều loại axit hữu cơ cĩ tác dụng độc hai đối với cây trồng Bĩn vơi vào đất sẽ trung hịa bớt các loại axit đĩ, tạo điều kiện cho dinh dưỡng và sinh trưởng của cây trồng tốt hơn
V.7.Vơi và sâu bệnh hại cây trồng :
Nơng dân ta ở nhiều nơi đã cĩ kinh nghiệm khi ruơng lúa bị
rong quấn thì bĩn vơi vào rong lụi dẫn và biến mất,
Nhiều bệnh hại cây trồng do nấm phát sinh, nhất là ở đất chun,
nếu trung hịa đất bằng biện pháp bĩn vơi thì những bệnh ấy khơng phát triển nữa Trái lại, khi bĩn vơi quá mức cũng xuất hiện một số bệnh gây hai do pH đất cao quá mức cho phép
V.8 Vơi và vi sinh vat:
Độ chua của đất cĩ ảnh hưởng rất lớn đến đến hoạt động của
Trang 28Luan van t6t nghiệp
Các loại vi khuẩn đĩng gĩp rất nhiều vào việc trao đổi và biển
hĩa đạm amoniac, đạm nitrat trong đất, giúp cho cây dinh dưởng tốt
hơn Đất chua quá thì vi khuẩn bị kiệt quê hoặc bị tiêu diệt
Khi ta bĩn vơi vào, pH tăng lên, vi khuẩn hoạt đơng và sinh sơi nảy nở lại rất nhanh chĩng Việc phân giải chất hữu cơ trong đất
được thuận lợi, tỉ lệ nitrat trong đất tăng lên, dinh dưỡng được tơt hơn
vì thu hút đạm được dễ dàng hơn
Trang 29PHẦN
Trang 32[ uận văn tốt nghiệp
L.Lấy mẫu và xử lí mẫu :
I.1 Sơ lược về đất :
Đất được lên luống cao, điện tích sử dung giầm phân nửa Phần
rảnh khơng sử đụng được, nước trong, chỉ cĩ cây nãn sinh sống
Lơ IH và IV nằm trong khu vực ngập nước, đất bị ngập nước từ thang 9 đến tháng 1! hàng năm Nơi cao cĩ thể khơng bị ngập, nơi
thấp ngập sâu khoảng 20 cm, đa số các nơi khác ngâp sâu 10 em
I.2 Lấy mẫu :
Lấy mẫu đều trên 2x10 ha Lay 10 mau, méi mau | kg, khi ly cĩ chú ý đến địa hình Sơ đồ lấy mẫu ( đơ cao tính theo mực nước ngày 20 tháng II năm 1997): @% cm 32cm (> cm (ss cm 29 em (7) - œ= =o LA:2lem or ic m@ Tại vị trí s6 | lay ba mẫu : *IA : lớp mặt * 1B : cách mặt 0,5 m *1C : cách mặt l m Khi lấy mẫu ở các lớp mặt độ sâu lấy là : 0 - 25cm I.3 Xử lí mẫu : - Hong khơ đất trong khơng khí, nhặt bỏ rể, lá cây, tránh luồng khí lạ
- Nghiền đất, rây qua rây lmm
Trang 33[ ,uân văn tốt nghiệp
II Xác định hệ số khơ kiệt : 11.1 Cách tiến hành :
Sấy cốc ở 100 - 110C trong 2 giờ, để nguơi trong bình hút ẩm,
cần trọng lượng, tiếp tục sấy và cân đến khi trong lượng chênh lệch
khơng quá 3 mg, ghi trong lượng a gam
Cho vào cốc khoảng 5 gam đất khơ trong khơng khí, cân trọng
lượng b gam
Sấy cốc và đất ở 100 - 110” C trong 6 giờ, để nguội trong bình hút ẩm Cân trong lượng c¡ gam
Tiếp tục nung, để nguội, cân cho đến khi các lẩn cân chênh
Trang 34| uận vân tỗi nghiệp
LII Xác định độ chua thủy phân :
LHI.1 Cơ sở phương pháp :
Dùng dung dịch CHyCOONa tác động vào đất Quá trình trao
đổi xảy ra :
H
KĐỊ AI” + 4CH;COONa [= KD}4Na* + CH,COOH
+ (CH,COO),Al (CH,COO),Al + 3H,O <—*T AI(OH) + 3CH;COOH
Chuẩn độ axit sinh ra bằng kiểm :
NaOH + CH,COOH = CH,COONa + H,0O LIL2 Cách tiến hành :
Lac 40 gam dat vdi 100 ml dung dich CHy\COONa_ IN trong vài phút Ngâm qua đêm, lọc lấy dung dich
Chuẩn độ 10 ml dung dich loc bing dung dịch NaOH 0,IN với phenolphtalein làm chỉ thị II1.3 Tính kết quả : HY, = UNL Ie Kyo ( mđlg/ 100g đất) V = VNzo N=0(1 €C = (10 x40 )/100 <4 I,75 : hệ số điều chỉnh Kino: hệ số khơ kiệt
IV Xác định tổng lượng kiềm trao đổi : IV.! Nguyên tắc :
Dùng H* dư trao đổi với các cation hấp phụ Chuẩn lượng H”
cịn lại bằng kiểm :
Trang 35[ uận văn tốt nghiệp Ca?* Ca? Mg”" Mg” KD] K* + nH’ ——» KD]6H’ + K* +(n-6) H’ Na" Na’ OH + H* = H,O IV.2 Cách tiến hành :
Lắc 10 gam đất với 50 ml dung dịch HCl trong | gid Dé qua đêm Lọc lấy dung dịch Tiến hành chuẩn độ :
- 10 ml dung dịch lọc bằng dung dịch NaOH 0,1N (Vịml ) - 10 ml dung dich HCl 0,1N bằng dung dịch NaOH 0,IN
Trang 36| uẫn văn tốt nghiệp
* NHÂN XÉT KẾT QUẢ :
- Đơ chua : 1B > 1A 1C Lớp đất IC là lớp đất mật trước khi được lên luống nên cĩ độ chua thấp hơn những lớp dưới vì được rửa chua IA và 1B vốn là những lớp đất dưới do quá trình lên luơng nên IA trở thành lớp đất mặt hiện nay Qua thời gian, lớp đất mật được
dan dan rửa chua và bĩn vơi nên độ chua giảm đi, đơ chua của lớp 1B van cao đo ít được rửa chua hơn
- Phần lớn các mẫu khác cĩ độ chua tương đương nhau ngoai
trừ mẫu 4 là đất chưa được canh tác, mẫu 5 và 9 ở vị trí thấp nên sự
rửa chua kém hơn các nơi khác
Trang 37[Luận văn tốt nghiệp Mẫu Lượng CaO (tấn) Lương CaCO: (tấn) 1A 19.2569 34.3824 1B 20.1997 36.071 ỊC 19.0665 34,0473 Z 16.9620 30.2892 3 21.6677 36.6924 4 28.0471 50.0841 5 23.4673 41.906 6 17.3735 31.0241 7 17.299 30.891 8 17.0834 30.5061 9 23.6511 42.2342 10 17,299 30.891 VII Xác định sức đệm của đất: VII.1 Cách tiến lành :
Lấy một dãy bình tam giác, cho vào mỗi bình 20 gam đất Dùng
hai dung dịch Ca(OH); 0.04N và dung dịch HCI 0.04N cho vào đất theo bảng sau ; STT bình | 2 3 6 7 8 9 10 | 1) | 12 S6 miCa(OH), | 20 | 16 | 12 !8 0 Số mIHCI 4 8 12 |} 16 |20 | 24 $6 mlH,O 20 | 24 |28 |32 |36 | 40 | 36 |32 | 28 |24 | 20 | 16 chat
Lac dat trong vai phiit, dé yén trong 24 gid, loc Do pH nước
lọc Lần lược tiến hành thí nghiệm trên với l2 mẫu và cát nguyên
VII.2 Kết quả :
Đo pH của dung dịch , xây dựng đồ thị phụ thuộc giửa pH và số
ml dung dịch thêm vào Sau đây là hệ thống các đồ thị thu được :