Khóa luận tốt nghiệp Hóa học: Khảo sát một số chỉ tiêu về lân trong đất ở một số nông trường thuộc huyện Bình Chánh - Tp. HCM

GVHD : Thấy Nguyễn Văn BinhFiun là một hợp chất lân hữu cơ khơng chứa đạm, dưới tác động của các loại men thì bị thủy phan thành inositol và octhophotphat, Fiun cĩ nhiều trong những bộ p

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRUONG ĐẠI HỌC SU PHAM THÀNH PHO HO CHÍ MINH

KHOA HOA

cs LD m›

KHOA LUAN TOT NGHIEP

CU NHAN HOA HOC

Chuyén nganh : HOA NONG NGHIEP

THUỘC HUYỆN BÌNH CHANH - TP.HCM

GVHD : Thầy NGUYEN VĂN BỈNH SVTH : PHAN THỊ HONG DIEU

LỚP : HÓA 4

’

THÀNH PHO HỒ CHÍ MINH — THANG 05/2005

loi Cam On

Đề tài được hoàn thành dưới sy hướng dẫn rất tận tinh của thầy NGUYEN VĂN BINH - giảng viên bộ môn Hoá nông nghiệp — khoa

Hóa — trường Đại học Sư phạm TP.HCM.

Trong suốt quá trình thực hiện để tài, tôi cũng đã nhận được sự

e Ban chủ nhiệm khoa Hóa

© Cô Nguyễn Thị Nguyệt Hương — Tổ hóa công nông — giáo

học pháp

« Thầy Lê Ngọc Tứ- Tổ hóa phân tích

© Cô Nguyễn Thị Kim Hạnh — Tổ hóa vô cơ

© Anh Triển - Kỹ sư công ty giống cây trồng TP.HCM

© - Chú Tới - Phó gim đốc công ty giống cây tring TP.HCM

Cùng gia đình, bạn bè, đặc biệt là các bạn lớp Hóa 4 đã luôn ủng

hộ, động viên, nhiệt tình giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này.

Tôi xin kính gửi đến thầy Nguyễn Văn Binh, kính gửi đến các thầy cô trong khoa Hóa, và anh Triển, chú Tới lòng biết ơn chân thành

và sâu sắc nhất ! Thân gửi đến các bạn Hóa 4 lời cảm ơn chắn thành và

lời chúc thành công !

TP Hd Chí Minh, tháng 05/2005

Lớp Hóa 4

MỤC LỤC

Mục lục

Lời nói đầu

ĐNẨNA+ TO0NGQUANLITHUVEEGcỉ {SẼ cae I

1 Vai trò của lân đối với cây trồng, - s<ceseexeexeerserxesee 2

ao BIẦN | ne ea 4

SUES MOIR ROI ORD coi LcC10002026ic022642061/00602a.003266s268y 4

+ Ning Gong firs tODECẤYW:s2s:2.- 2:2242.2.220⁄222.0/ 2222 2202222012 G00.22022 5 2.3 Sự dinh dưỡng lân trong cây -2-Ă-2-c<~xczccrerecererec~ee 9

3 Lân trong đất Se H 3:1 Ty Ba te: cu acc eee 1

3.2 Những dang lân trong đất va sự chuyển hóa lân trong đấ 13

3.2.1 Lân hữu cơ và sự chuyển hóa lân hữu cơ 2 eee 13

3.2.2 Lân vô cơ và sự chuyển hóa lân vô C0 ccccccccccsesescsesessseeeseseseneees 43.2.3 Vai trò của min trong việc chuyển hóa lân trong đất 173.2.4 Mối liên quan với thành phan cơ giới của đất 17

3.3 Kha năng cung cấp lân cho cây của đất và phương pháp đánh giá 17

3.3.1 Khả năng cung cấp lân cho cây của đất - 5555552 173.3.2 Đánh giá khả năng cung cấp lân cho cây của đất 18 3.4 Vấn để hấp phụ và giữ chặt lân của đất - 2 5 2 sex 18

3.4.1 Khả năng hấp phụ lân của đất - 2-2 2 52s S s2 tư 18

Sa, Văn Pe US ee eee 21

4 Các phương pháp xác định các chỉ tiêu về lân trong đất 22

4.1 Các phương pháp xác định hàm lượng lân tổng số trong đất 224.1.1 Phân tích lân tổng số bằng phương pháp so màu 22

4.1.2 Phân tích lân tổng số bằng phương pháp thể tích của Loren-Sepfe.25

4.2 Phương pháp xác định khả năng hấp phụ lân của đất 27

PHAN B : THỰC NGHIỆM ————

1 Vài nét về vùng đất khảo sát so <ssssesseesuessseeseeossze 31

1.1 Đặc điểm vùng đất khảo SAU -.ecsescesscsessesseseesecnesesneenececeeencsnensenees 31

1.2 Lược đổ vùng đất khảo sát và vị trí lấy mẫu đất 33

6: LÂY và vớ Ñ BÃU ÂN Yaa en ne oe ee eee 34

ATG ĐH RRR cach ea ÏŸ-ŸỲŸ-s.—— 34

OL HH HH HH LLL TL 3U

OS —=————— -——— 40 3.1:28 fal lộ dố kiô Ki Gái: cise 40

3.2 Xác định hàm lượng lân tống số bằng phương pháp so màu 40

| a 40

1-2-4 T110 tự RIN (À6 ko 4k400256204cc2ic2xcavcoe 40

BES Ni LG eg4 2kg ong 6c cn12V011000001001061624140)16200016424808y v38) 43

3.3 Xác định dung tích hấp phụ lân trong đất theo phương pháp Axkinazi va

Gligbuốc (1957 Go v0) x6vi.6 20/002 40 00144066 atin eR 45

S52 TOMER RRND OE que ren acooatniendtinnnieninntdisooesae 46

= Ce i «YT 62222442250 60%62G000101060605/020004SWQi620d016 47

3.4 Sự biến thiên dung tích hấp phụ theo thời gian 50)

PHAN C : ĐÁNH GIA VÀ KẾT LUẬN sa sai s4

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Lời nói đầu

Nông hóa học là * ngành khoa học nghiên cứu sự liên hệ giữa đất phân bón

và cây trồng về phương diện hóa học với mục đích nâng cao năng suất, chất lượng

nông phẩm, và tăng độ phì nhiêu của đất” Trên phương diện nghiên cứu đất, nông

hóa học nghiên cứu hóa học đất về mat khả năng cung cấp chất dinh dưỡng cho

cây.

Với mục tiêu như trên, đồng thời xuất phát từ sự yêu thích bộ môn nông hóa học và khoa học thực nghiệm chúng tôi quyết: định chọn dé tài nghiên cứu các chi

tiêu nông hóa của đất trồng trọt Để tài "KHẢO SÁT MỘT SỐ CHỈ TIÊU VỀ LÂN

TRONG ĐẤT Ở MỘT SỐ NÔNG TRƯỜNG THUỘC HUYỆN BÌNH CHÁNH

-TP.HCM” cùng với hai dé tài :

| “KHAO SÁT ĐỘ CHUA CUA ĐẤT Ở MOT SỐ NONG TRƯỜNG THUOC

HUYỆN BÌNH CHANH - TP.HCM" - Cil Gluin - Lớp Hóa 4

2 “KHAO SAT HAM LƯƠNG MUN VÀ NITƠ TONG SỐ Ở NÔNG TRUONG

PHAM VAN HAI VA LE MINH XUAN THUOC HUYEN BINH CHANH

-TP.HCM” - Nguyễn Thị Trâm - Lớp Hóa 4

La các nghiên cứu, khảo sát về một số tính chất hóa học và chất lượng dinh dưỡng của vùng đất trồng đứa Cayene_ một loại cây trồng khá mới mẻ và mang lại hiệu quả kinh tế cao ở hai nông trường Pham Văn Hai và Lê Minh Xuân thuộc huyện

Bình Chánh - Thành phố Hồ Chí Minh.

Do điều kiện thực nghiệm và thời gian có hạn, các chỉ tiêu khảo sát còn hạn

chế, nhưng chúng tôi hy vọng sẽ đóng góp một phẩn nhỏ của mình vào quá trình

theo dõi và đánh giá chất lượng đất ở các vùng này, phục vụ lợi ích thiết thực cho

quá trình canh tác và trồng trọt, nâng cao năng suất trồng dứa cayene của hai nông

trường.

Riêng với để tài “Khao sát một số chỉ tiêu về lân trong đất ở một số nông

trường thuộc huyện Bình Chánh - TP.HCM”, tôi hy vọng sẽ góp phẩn đánh giá vẻ

dinh đưỡng lân của vùng đất khảo sát - một chất quan trọng vào bậc nhất đối vớicây Hơn nữa để tài còn khảo sát về khả năng hấp phụ lân trong đất, là một chỉ tiều

chưa được xinh viên trong khoa Hóa nghiên cứu trước đây và phương pháp nghiên

cứu cũng ít được để cập đến trong các tài liệu.

Do kiến thức còn hạn hẹp và điểu kiện thời gian không cho phép, mat khác,quá trình nghiên cứu phan nhiều lại mang tính chất thực hành nghiên cứu khoa học

nên không tránh khỏi những sai sót, hạn chế Kính mong quý thầy cô và các bạn

đóng góp ý kiến để dé tài được hoàn thiện hơn !

TP.HCM, tháng 05/3005

Phan Thị Hồng Diệu

Luận văn tốt nghiệp GVHD : Thầy Nguyễn Văn Binh

PHANA

TONG QUAN LY THUYET

Luận văn tốt nphiệ GVHD : Thầy Nguyễn Văn Binh

Lan là một chất cẩn thiết vào bậc nhất trong quá trình trao đổi chất của cây,

là chất vô cùng quan trọng trong đời sống của tế bào, Rất nhiều quá trình sinh hóa

xảy ra trong cây như quá trình hình thành và tích lũy hidratcacbon, prout, chất béo.

quá trình quang hợp, hô hấp, déu có sự tham gia trực tiếp hoặc gián tiếp của lân.

Axit nucleic - hợp chất phức tạp có chứa lân - là nguồn gốc sinh ra các loại protit và nhiều loại men Đơn vị nhỏ nhất của axit nucleic, thường gọi là nucleotit, là hợp chất giữa | bazơ đạm, | pento, | gốc photphat và adenozin triphotphat (A.T.P).

Photpholipoide là hợp chất chứa lân tham gia tích cực vào việc hình thành ra màng

tế hào.

Lân có khả năng điều hòa những sự thay đổi đột ngột về phản ứng của môi trường trong cây Trong cây thường gặp những ion như HPO,”, H;PO, di chuyển trong dịch tế bào Tùy theo phản ứng của dịch tế bào, sự chuyển biến của các ion

photphat sẽ xảy ra khác nhau như ở các phương trình dưới đây :

HPO, +HạO <=" HPO, +OH’

HạPO, <=> HPO, +H"

Do đó lân có khả năng diéu chỉnh pH, làm cho dịch cây có tính hoãn xungcao Nhờ có lân khoáng chuyển từ dạng ion này sang dạng ion khác, cung cấp H'cho nên NOs lọt vào cây được khử thành NH; cần thiết cho sự hình thành protit.

Quá trình chuyển biến đạm khoáng thành đạm protit này giải thích được vai trò của

lân trong việc tăng cường thu hút đạm Ngoài ra quá trình này còn có tác dụng

chống lại sự gây độc cho cây của những lượng đạm khoáng cao trong cây trong quá

trình dinh dưỡng.

L.ân làm tang cường sự phát triển của bộ rễ, riêng đối với cây họ đậu thì kích

thích sự hình thành nốt sắn Nghiên cứu của Posenrieđơ (1942) cho thấy có nhiều

trường hợp trồng đỗ tương không kết quả, nếu chỉ giải quyết bằng vi khuẩn nốt sẩnthì năng suất tăng lên không đáng kể, nhưng nếu phối hợp giữa vi khuẩn nốt sẩn và

bón lân thì năng suất lại tăng cao.

Lân làm tăng cường phẩm chất của nông sản Theo kinh nghiệm từ lâu của Fisơ (1893) thì đối với cây cốc, khi bón NK thì hàm lượng đạm tổng số trong hạt có

giảm nhưng tỷ lệ đạm protit trên đạm tổng số lại tăng lên Khi bón tăng lượng lân

thì trong hạt tỷ lệ đạm protit tăng lên rất nhiều và đạm không prout giảm xuống rất

thấp Do đó, phẩm chất hat tăng lên ăn ngon hơn, bổ hon, Hơn nữa, bón lân đầy đủcho cây trồng thì trong sản phẩm thu hoạch được hình thành nhiều vitamin thuộc

nhóm B2 (Maccôi 1951) Riêng đối với cây cốc trồng để lấy hạt làm giống, việc

bón đẩy đủ phân lân rất quan trọng để đảm bảo hạt gong được nảy mắm, có sức

sống cuo, ảnh hưởng tốt đến nảy mam và sức sống cây con về sau.

SVTH : Phan Thị Hàng Diệu Trang 3

Luận văn tắt nghiệp GVHD : Thy Nguyễn Văn Binh

Tác dụng của lân với cây rõ nhất vào thời kỳ cây còn nhỏ, lúc bộ rễ còn yếu,

và cây rất cần thiết hình thành ra nucleoproteit cho các nhân tế bào Đối với những thời kỳ sau, lân làm cho cây mau chín, rút ngắn thời gian sinh trưởng và tăng tỷ lệ

hạt xo với rơm ra.

Như vậy lân là một yếu tố dinh dưỡng vô cùng quan trọng và thiết yếu đối

với cây trồng Thiếu lân sẽ ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sinh trưởng và phát

triển của cây trồng

Thiếu lân cây trồng kém phát triển, mọc còi cọc, chậm lớn, ít phân cành lá cây it dé hoặc không đẻ, bộ rẻ kém phát triển Cây thiếu lân thì thân cây mong, lá

cứng đờ không mềm mại, màu sắc xạm hơn, phiến lá bé đi, trong lá thường hìnhthành những sắc tố anthoxyan làm lá có màu tng đỏ, tia hoặc huyết dụ, có khi cámàu đồng xỉn Lá già thiếu lân thường rụng sớm, màu huyết dụ hoặc ửng đỏ xuất

phát từ đầu lá của những là già, có thể lan đến cả thân Khi cây thiếu lân, những lá

phía dưới chuyển màu trước từ xanh sáng sang mau tia, lan từ mép lá vào trong va

có thể lan khắp toàn lá.

Thiếu lân ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe của phấn hoa, ảnh hưởng đến sựhình thành hạt và quả, có thể gây rụng hoa, không đậu quả hoặc rụng quả non trầm

trọng.

Thiếu lân, nhiều hợp chất đạm không phải protit được tích lũy trong lá, và sự

hình thành ra protit bị ức chế, và đó cũng là môi trường thuận lợi cho sự phát triển

nhiều loại nấm bệnh

Đối với cây trồng lấy dầu (dừa, đậu phộng, đậu nanh, ), thiếu lân thì hàm

lượng chất béo trong hạt bị giảm trầm trọng, nhiều loại vitamin không hình thànhđược Đối với cây họ đậu : thiếu lân ảnh hưởng đến quá trình hình thành nốt san,

cây kém phát triển, năng suất thấp.

SVTH: Phan Thị Hong Diéu Trang 3

Luận van tốt nghỉ GVHD : Thấy Nguyễn Văn Binh

H LAN TRONG CÂY

2.1.TỶ LỆ LÂN TRONG CÂY :

Trong cây trồng, lân chiếm trung bình khoảng 0.3-0.4% của chất khô

Trong cây, thường thì bộ phận sinh sản chứa nhiều lân hơn các bộ phan sinh

trưởng, tỷ lệ lân trong hạt thường cao hơn trong rơm ra rất nhiều Khi cây da bat

đầu trổ hoa thì một phần lân di chuyển vào trong hạt Sau đây là một số ví dụ về tỷ

lệ lân trong các loại cây trồng.

0.75 - 0.90 0.20 - 0.60

0.50 - 0.60

0.25 - 0.30 1.00 - 1.20

Trong tro của hạt ngũ cốc có đến 50% P;Ox nhưng trong tro rơm ra chỉ có

1-5% P Os tro của các loại cây họ đậu ( nhất là hạt) rất giàu lân Tro của các loại củi

thông thường có chứa khoảng 2 - 8% P;O¿ Vì vậy tro cũng là một loại phân lân.

So với dam thi tỷ lệ lần trong cây thấp hơn nhiều Nói chung, trung bình tỷ lệ

đạm trong cây cao hơn lần vào khoảng hơn hai lần Nếu lấy tỷ lệ % N làm đơn vị

thì tỷ lệ % PO trong một số bộ phân của cây như sau :

Thóc Rom ra

Ré lúa 0.164 |

Là thuốc Hạt đỗ tương 0.268 |

Cong thuốc | Hạt ca cao 0.500

Quả dứa Hạt cà phê 0.156 |

L Lá dứa | SVTH: Phan Thi Hong Diéu Trang 4

GVHD : Thầy Nguyễn Văn Binh

2.2 NHUNG DANG LAN TRONG CÂY :

Trong cây lân thường ở thể khoáng và hữu cơ Lân khoáng trong cây chủyếu ở thể octhophotphat

Trái với nitrat và sunfat, trong tế bào thực vật octhophotphat không bị khử

oxi Một phần photphat mà cây hút được từ đất lên vẫn tổn tại trong cây dưới thểocthophotphat, một phần khác bị este hóa và trở thành lân hữu cơ Trong rơm ra.80% lân tổng sổ ở thể lân vô cơ, trong khi đó hạt ngũ cốc đã chín muối thì chứa chủ

yếu là lân hữu cơ, chỉ có khoảng 10 - 20% lân vô cơ Đáng chú ý là khi mới hình

thành hạt và khi hạt mới chín sáp thì tỷ lệ lân vô cơ vẫn chiếm đến 60% Trong quá

trình chín, lượng lân vô cơ đã giảm dan và chuyển sang thể fiún Và nói chung,

trong cây các bộ phận sinh sản chứa nhiều lân hơn các bộ phận sinh trưởng, lá và rẻthường chứa nhiều lân vô cơ hơn thân

Lan vô cơ trong cây có tác dụng diéu hòa những phản ứng sinh hóa bằngcách chuyển hóa trị nhưng vẫn giữ thể octhophotphat

Những thể lân trong đất mà cây có thể đồng hóa được phan lớn là lân vô cơ

của axit octhophotphoric, một ít muối của axit metaphotphoric HPO, và một ít mudi

của axit pyrophotphoric H,P;O; Những thể lan hữu cơ trong đất, nói chung là cây

không thể trực tiếp sử dụng được, trừ một số glyxerophotphat và fitin nhưng rất ít.

Những dạng lân hữu cơ trong cây đều do quá trình este hóa axit

octhophotphoric mà ra Những dang lân hữu cơ đó là nucleoproteit, photphoproteit lexithin, fitin, saccarophotphat, photphatit

2.2.1 Nucleoproteit :

Trong nhân tế bao thực vat có chứa nucleoprotit là những muối phức tap của

axit proteic.

Axit proteic là những chất hữu cơ có chứa lân, đạm, oxi, hidro và cacbon

Khi thủy phân axit proteic thì sinh ra 3 chất :

e Axit photphoric

© Gluxit

e© Những loại bazơ thuộc nhóm purin và nhóm pyrimidin, có công thức

điển hình như sau :

SVTH : Phan Thị Hồng Điệu Trang 5

GVHD : Thấy Nguyễn Văn Binh

Tóm lại, thành phan của nucleoproteit có thể diễn tả như sau :

Bazơ puric hoặc pyrimidic

{ Gluxit } X n ~ axil proteic

Axit photphoric

Axit proteic + protit ® nucleoproteit

Những ADN va ARN có trọng lượng phân tử rất lớn từ vai chục nghìn đến 6

— 7 triệu Nó là thành phần chính thực hiện chức năng di truyền trong động-thực

vật, tham gia vào việc hình thành ra nhiều loại protit Từ đó ta thấy rõ chúng có vai

trò vô cùng quan trọng đối với sự sống và ta cũng thấy rõ sự cần thiết phải có axit photphoric trong việc hình thành ra protit Như vậy lân là thành phần không thé

thiếu được đối với cây, hay nói khác hơn là đối với sự sống; và cả hai dạng đạm vàlân có mối quan hệ chặt chẽ với nhau

2.2.2 Photphoproteit :

Photphoproteit là những hợp chất lân hữu cơ rất quan trọng, hình thành do sự

hỗn hợp giữa nhiều loại protit và lân Trong loại này có rất nhiều men của protit chiphối nhiều quá trình sinh hóa trong cây và nó cũng thể hiện sự liên quan chat chếgiữa đạm và lân Photphoproteit thường không tan trong nước nhưng tan trong các

bazơ mạnh Vi dụ chất cazein của sữa đậu nành là một photphoproteit, khi tan trongxút thì biến thành natri cazeinat.

SH : Phan Thị Hồng Diệu Trang &

GVHD : Thay Nguyễn Văn Binh

Khác với nucleoproteit, photphoproteit khi thủy phân không sinh ra những

baz purin và pyrimidin, gluxit và axit photphoric mà sinh ra nhiều loại aminoaxiL

Khi thủy phân với trypxin thì nó lại thủy phân ra thành những nhóm polypeptit có

chứa nhiều axit photphoric.

2.2.3 Lexithin :

Lexithin là một phức hệ gồm 3 chất : glyxeron, axit photphoric và colin

Trong công thức của nó, một chức axit của HPO, este hóa chất glyxeron,một chức nữa éte hóa nhóm ancol của chất colin và chức thứ 3 thì tự do Công thức

điển hình như sau :

CHOH OH OH

CHOH HO~P=O CH: —N=(CHah

CH,OH OH CH,OH Glyxeron Axit photphoric Colin

CH,—O- COR, (axit béo)

CH- O- COR; (axit béo)

Trong đầu lạc có lexithin oleic là một loại lexithin mà axit béo đã xà phòng

hóa glyxeron là axit oleic :

Fitin là photphat canxi magiê của rượu inositol (CHOH), Thanh phan của

fitin gồm : 22% P;O., 12% CaO, 15% MgO Công thức hóa học như sau :

Rượu inositol Fitin

SVTH : Phan Thị Hàng Diệu Trang 7

GVHD : Thấy Nguyễn Văn Binh

Fiun là một hợp chất lân hữu cơ khơng chứa đạm, dưới tác động của các loại

men thì bị thủy phan thành inositol và octhophotphat,

Fiun cĩ nhiều trong những bộ phận non của cây, nhất là trong hạt Trong các hạt cây họ đậu và cây cĩ dầu nĩ chiếm khoảng | - 2% trọng lượng chất khơ, cịn

trong hạt cây cốc là 0.5 - 1% trọng lượng chất khơ Trong hạt, fitin là một hợp chất

lân dự trữ, và khi hạt nảy mắm, cây con sẽ tiêu thụ dẫn nguồn lân dự trữ đĩ,

Fiun là chất nịng cốt của những đơn vị gọi là aldrơn, Trong một số hạt cốc.fitin chiếm khoảng 40 — 50% lân của hạt và cĩ thể chiếm đến 80% Trong hat thấudấu fitin chiếm khoảng 43%, trong các loại hạt đậu là 80% và trong hạt gao cĩ thể

chứa 0.8%.

Do được tích lũy nhiều trong hạt nên fitin được xem như là một kho dự trữ

chất lân cho cây con ở thế hệ sau.

CH-OH CH-OH CH~OH

| _OH CH-OH CH-OH

CH;OP<O | OK ¡_ „ÒH

OH CH;OF=O CH;OP=O

OH OH Ribo - 5 - photphat Gluco - 6 - photphat Fructo - 1,6 - diphotphat

Trong cây hàm lượng saccarophotphat chiếm vào khoảng 0.1 - 1% trong

lượng chất khơ

2.2.6 Photphatit :

Photphatit là hợp chất béo của lân hữu cơ, gồm axit octhophotphoric hĩa hợp

với một bazơ hữu cơ phức tạp (khơng phải là colin) và nhiều loại gluxit Do đĩ phan

nào photphatit gong như lexithin.

Photphatit cĩ nhiều trong phơi Những hạt giàu protit thường cĩ tỷ lệ

photphatit cao Ví dụ : hạt ngơ cĩ 0.25% photphatit, hạt đỗ tương cĩ 1.82%

photphatit Cây non thường chứa nhiều photphaut hơn cây gid Trong hạt những cây

cĩ dầu, photphatit là nguồn gốc những quá trình lên men làm cho dầu chĩng bị chuu

và hỏng.

Trong thành phần của cây cũng như trong quá trình trao đổi chất của thực

vật, chất lân đĩng một vai trị rất quan trọng, tập trung vào những hợp chất lân hữu

cơ Ngồi ra, trong quá trình tổng hợp protit, đường, bột, cần cung cấp rất nhiều

SVTH : Phan Thị Hồng Điệu Trang &

Luan văn tốt GVHD ; Thầy Nguyễn Văn Binh

năng lượng Để thực hiện việc cung cấp năng lượng đó, trong cây còn có những chất đại năng lượng có chứa năng lượng tự do dùng vào việc thủy phân Những hợp chất này phần nhiều có chứa lân và trong quá trình hóa hợp thường có sự tham gia của

axit photphoric Hiện nay người ta đã biết rất nhiều hợp chất đại năng lượng, trong

đó có một chất rất chủ yếu là adenozin triphotphat (A.T.P) Chất này thu nhận nang lượng trong những quá trình phân giải của chất hữu cơ trong tế bào, và cung cấp

năng lượng cho những quá trình tổng hợp chất hữu cơ, Công thức hóa học của A.T.P

là :

Ọ Ọ OH

CipNsH).0;-O- PO smc

OH OH OH

2.3 SỰ DINH DUGNG LAN TRONG CAY :

Cây trồng hút lan dưới dang lân vô cơ, chủ yếu là dạng H;PO, va HPO,’

Bên cạnh đó, cây còn có thể hút được một số hợp chất lân hữu cơ, nhưng ở mức đô

ít hơn nhiều và chậm hơn Ngoài ra nhờ tác động của một số men trong cây, những

hợp chất lân hữu cơ có thể bị phân giải thành những nhóm photphat vô cơ, và từ đócây thu hút được.

Chất magiê đóng vai trò quan trọng trong quá trình thu hút và di chuyển

photphat trong cây Theo Truô (1947), magiê có tác dụng lôi kéo chất lân di chuyển

trong cây Càng bón magiẻ thì sự thu hút lân càng được thuận lợi Ngược lại càng

bón lân thì việc thu hút magiê cũng được đẩy mạnh Nhiều tác giả đã nhận thấy

trong nhiều loại cây khác nhau, việc thiếu magiê trong lá đi đôi với hàm lượng lân

thấp Nhiều kết quả nghiên cứu về magiê, đôlômit trong nước ta cũng xác nhận ý

kiến đó

Trong điều kiện bình thường rễ cây hút được ion photphat trong dung dịch

đất tương đối nhanh chóng Những kết quả nghiên cứu của Uynkinson và Linxây

(1953), Laphman và Rutxen (1957) khẳng định lân hút được từ rễ trước hết đượcphân bố trong toàn bộ rễ, sau đó mới đưa dan lên trên Tại rễ phan lớn photphat vô

cơ được hút vào nhanh chóng chuyển thành photphat hữu cơ, chủ yếu là ở dạng photphorylcolin và photpholipoide và lân di chuyển trong cây chủ yếu là lân hữu

cơ.

Trong sự tuần hoàn của chất lân trong cây, có một phần lân của cây đượcthải ra và trao đổi với lân trong môi trường Như vậy, tổng lượng lân mà cây hút

được trong một thời gian nhất định là hiệu số của hai quá trình ngược nhau : hút lần

vào và thải lân ra Kết quả thí nghiệm của Hévéxi (1945) cho thấy : trung bình rẻ

cây hút được 6 nguyên tử P thì có | nguyên tử P bị thải ra ngoài.

Sự di chuyển của lân trong cây nhanh hơn rất nhiều so với sự di chuyển của lân trong đất vì trong đất có những yếu tố kết tủa hoặc kìm ham sự di chuyển của

lân Vì vậy người ta thường bón nhiều lân hơn so với lượng lân thực tế cây sử dung

SVTH : Phan Thị Hồng Diệu Trang 9

GVHD : Thầy Nguyễn Văn Binh

Cây hút chất lân hòa tan trong dung dịch đất chủ yếu ở giai đoạn đấu, Vì vậy

phân lân thường được dùng để bón lót và người ta thường bón kết hop lân chậm

tiêu với một ít lân dé tiêu.Tuy nhiên cũng tùy từng loại cây mà sự hút lân diễn rakhác nhau Ví dụ ở cây ngũ cốc, lân được hút nhanh ở giai đoạn đầu rồi châm lại; ở

khoai tây, lần được hút nhanh trong suốt quá trình sinh trưởng; còn lúa mì thì hút

nhiều lân trong thời kỳ đẻ nhánh đến ra hoa, hút lân chậm lại khi cây ra hoa và đình

lại khi chín.

Việc chọn dang lần bón thích hợp tùy thuộc tính chất đất và tùy thuộc vàoloại cây trồng vì cũng có những loại cây như ; cây họ dầu, các loại cỏ có khả năng

công phá được lân khó tiêu mạnh hơn rất nhiều so với các cây khác.

SVTH : Phan Thị Hong Diéu Trang 10

ân văn tốt nghiệ GVHD : Thay Nguyễn Van Binh

3.1 TỶ LỆ LÂN TRONG ĐẤT :

Lượng lân trong đất nhiều hay ít là do tính chất của đá mẹ thành phan cơgiới và hàm lượng chất hữu cơ quyết định.

Theo Sepfe-Satsaben (1960) thì hàm lượng lân trung bình ở nhiều loại đất

thường từ 0.02 — 0.08% Do quá trình tích lũy sinh hoc, hàm lượng lân trong lớp đất

mặt cao hơn ở lớp dưới.

Ví dụ : Đất feralitic trên phiến thạch ở Cầu Hai - Phú Thọ :

Đất phù sa sông Hồng trồng lúa ở Gia Lâm :

Man (%) | Lượng P.O; (%)

0~ 10 1.276 0.092

Trong các loại đất khoáng, tỷ lệ lân hữu cơ từ 25 - 65% Các cỡ hạt thuộcthành phần đất sét chứa nhiều lân hơn các cỡ thuộc thành phần cát Do vậy mà ởcác chân đất nhẹ, đất bạc màu có ít keo sét thì tỷ lệ lân thường thấp hơn ở các

chân đất khác.

Ơ đất Việt Nam, tỷ lệ lân trong đất rất khác nhau tùy vào tính chất của đá

mẹ Nói chung, những đất phát sinh từ đá mẹ chua như nai, mica quartzit, ridlit, thường tỷ lệ lân thấp hơn là đất phát sinh từ đá mẹ không chua như bazan, pocphia

đá vôi .

O đất bazan, tỷ lệ lân trong đất có khi cao hơn 0.8%, và han hữu có những

mẫu đạt trên 2% lân tổng số, nhưng tỷ lệ lân phổ biến ở đất này vẫn từ 0.4 - 0.6%.

Trái lại ở đất bạc màu, tỷ lệ lân trung bình 0.3 - 0.4%, và hãn hữu có những mẫu

chỉ chứa lân tổng số ở mức độ “vết” Như vậy, biên độ lân tổng số ở đất Việt Nam

rất cao, những mẫu đất giàu lân nhất có thể chứa lần cao gấp nghìn lần những mẫu

đất nghèo lân nhất.

Ss : Phan ng Diéu Trang II

GVHD : Thấy Nguyễn Văn Binh

một số loại đất ở vùng bắc Việt Nam như sau :

Đất Feralit trên đá bazan (rừng mới khai hoang Tay Hiếu) 0.490

Đất Feralit trên đá bazan (lô trồng cà phê chè) 0.250Đất Feralit trên đá bazan (16 trồng cao su - Vĩnh Xinh) 0.280

Đất Feralit trên đá pocfia (Thanh Hóa) 0.140 Feralit trên phiến thạch sét ( nông trường Điện Biên) 0.088 Feralit trên phiến thạch mica (Hưng Yên) 0.130

Feralit trên đá granit (nông trường tháng 10) 0.068

Feralit trên đá nai (Cầu Hai - Vinh Phú) 0.056

Feralit trên sản phẩm đá vôi (nông trường Mộc Châu) 0120 |

Đất bồi tụ thung lũng đá vôi (vùng Tây Bắc)

Đất Feralit trên phù sa cổ (Thọ Xuân - Thanh Hóa)

Đất phù sa sông Hồng được bồi hằng năm 0.120

- _ Đất phù sa sông Hồng không được bồi hằng năm 0.120 |

Phù sa sông Hồng chua, đang thoái hóa 0.056

- Phd sa sông Đuống (Yên Viên) 0.070

- Phd sa sông Thái Bình 0.063

- Phd sa sông Mã (Đông Sơn) 0.032

- _ Đất chiêm trũng (Hà Trung - Thanh Hóa) 0.054

Đất lay thụt (Hà Trung - Thanh Hóa) 0.064

- Dat bạc màu (Cam Lộc - Nghệ Tinh) 0.027

Đất man (Nga Sơn - Thanh Hóa) 0.130

- - Đất mặn (Kỳ Anh ~- Nghệ Tinh) 0.020

—_ ~_ Đất chua mặn ( Hải Phòng) 0.074

Nhìn chung, ở Việt Nam có một số đất địa thành có tỷ lệ lân tổng xố rất cao,

thuộc loại những chân đất giàu lân nhất thé giới ( ví dụ đất bazan, đất macgalit).

Trái lại, đất ruộng lúa đa số là nghèo lân Riêng đất phù sa sông Hồng có tỷ lệ lân

n văn tốt GVHD : Thấy Nguyễn Văn Binh

3.2 NHỮNG DANG LAN TRONG ĐẤT VÀ SỰ CHUYỂN HÓA LAN

TRONG ĐẤT :

Trong đất lân tổn tại dưới dạng hữu cơ và vô cơ Sự chuyển hóa lân hữu cơ

và lân vô cơ trong đất cũng rất phức tạp phụ thuộc vào nhiều yếu tố.

3.2.1 Lân hữu cơ và sự chuyển hóa lân hữucơ :

Lân hữu cơ trong đất chủ yếu ở trong thành phan mùn Nói cách khác đất

cảng giàu mùn thì càng giàu lân hữu cơ Tùy theo từng loại đất mà tỷ lệ lân hữu cơ

thường chiếm từ 20 - 80% lân tổng số trong đất.

Theo Kletcôpxki và Petecbuaxki (1964) thì trong lân hữu cơ của đất, phổ

biến nhất là dạng fytat, có thể chiếm đến 50% tổng số lân hữu cơ O đất chua, lân

hữu cơ chủ yếu là fytat sắt nhôm: ở đất trung tính chủ yếu là fytat canxi Ngoài ra lan hữu cơ có trong đất còn ở dang photpho nucleoproteit (không quá 5%), photphatit, saccarophotphat và lân bị hấp thụ trong cơ thể vi sinh vật.

Đáng chú ý là có những trường hợp hàm lượng lân trong cơ thể vi sinh vật rất cao Theo tính toán của Kraxsinikop (1958) thì trong đất trồng cây phân xanh, ở

chỗ gần bộ ré, hàm lượng P;O; trong cơ thể vi sinh vật lên đến 3.2 mg/100 g đất.Tuy nhiên lân ở thể tế bào vi sinh vật không trực tiếp tham gia vào việc dinh

dưỡng của cây trồng được, phải đợi vi sinh vật chết di, tế bào bị khoáng hóa cây

mới thu hút được.

Trong đất có nhiều loại vi khuẩn và nấm có khả năng phân hủy các chất hữu

cơ phức tap để giải phóng lân dưới dạng vô cơ Theo Myskow thì 70 - 80% tập

đoàn vi sinh vật trong đất có khả năng khoáng hóa chất hữu cơ Khi tham gia vào quá trình này, các vi sinh vật tiết ra các enzym xúc tiến các phản ứng phân hủy lân hữu cơ Phản ứng men sẽ nhanh khi nó tác động đến các chất vừa bón vào đất, phản

ứng men sẽ chậm lại khi hợp chất lân đã cải biến và phát triển trong đất bằng cách

tạo thành các phức liên kết với Fe, AI, hay các chất hữu cơ có phân tử lượng cao

như các dan xuất của fitin, axit nucleic, và bị giữ chặt trên các phân tử sét của đất.

Tốc độ giải phóng lân hữu cơ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như : bản chất hợp

chất hữu cơ chứa lân, pH, đô ẩm, nhiệt d6, Thông thường, axit nucleic dé khoáng

hóa hơn fitin, còn pH tối thích là 6 - 7 Nhiệt độ ảnh hưởng rất lớn đến quá trình khoàng hóa chất hữu cơ của đất Theo Sepfc-Satsaben (1960) trong điều kiện nhiệt

độ bình thường, ở các nước ôn đới, sự khoáng hóa lân hữu cơ tiến hành rất châm và

lương lân cung cấp cho cây từ những hợp chất hữu cơ hấu như không đáng kể Trái

lại, ở nhiệt độ từ 35 - 50°C thì quá trình khoáng hóa đó tăng lên rất mạnh và cung

cấp cho cây được nhiều lân từ những hợp chất hữu cơ Vì thế ở nước ta, bón phản

5 YVTH : Phan Thị Hong Dieu Trang là

Luan văn tốt ề GVHD : Thay Nguyễn Van Binh

Trong quá trình khoáng hóa chất hữu cơ của đất, lân hữu cơ được giải phóng

ra dưới dang axit photphoric và muối dé hòa tan của nó, nhưng các dạng lân này lại

bi đất hấp phụ và bị vi sinh vật thu hút lại Vì vậy trong đất có rất ít lân có thể hòa

tan Nghiên cứu của nhiều tác giả cho thấy nếu chất hữu cơ vùi trong đất là chất

hữu cơ nghèo lân thì qua quá trình phân giải, không những hàm lượng lân dé tiêu

trong đất không tăng lên mà lại sụt xuống vi bị vi sinh vật thu hút hết.

3.2.2 Lân vô cơ và sự chuyển hóa lân vô cơ :

Lân khoáng trong đất chủ yếu ở dạng photphat canxi và photphat sắt nhôm.

O đất trung tính và đất kiểm thì photphat canxi là chủ yếu, còn ở đất chua thìphotphat sắt nhôm là chủ yếu.

Trong đất, photphat canxi chủ yếu tổn tại ở thé apatit, photphorit ; photphatnhôm chủ yếu ở thé Varizit AIPO,2H:O và Vavelit Al(OH);(PO,);.SH:O : còn

photphat sat thì tổn tại ở những dang rất phức tap và tùy theo cấu trúc của nó ma mức độ hòa tan rất khác nhau Một số photphat sắt thông thường trong đất là :

Vivianit Fe,(PO,);.8H,O

Dufrenit FePO,Fe(OH), Béraunit Fe;(PO,):z(OH); 2.SH;O Stengit FePO, 2H;O

Barandit (Al Fe)PO,.2H,O

Photphat canxi dé được huy động ra dé làm thức ăn cho cây hơn là photphat

sắt nhôm Theo Davit Jocjø (1961), tất cả các loại photphat chậm tiêu trong đất như

photphat sắt nhôm, photphat canxi trong điều kiện đất ngập nước đều được cây thuhút dé dàng hơn là trong điều kiện đất khô

Qua nghiên cứu, nhiều tác giả đã khẳng định : ở đất lúa ngập nước, photphat

sắt (I1) được chuyển thành photphat sắt (II) dé tan, do đó, photphat sắt là nguồn

cung cấp lân chủ yếu cho lúa ở đất ngập nước Những nghiên cứu này chủ yếu đượctiến hành trong diéu kiện phòng thí nghiệm, với đất có hàm lượng lân khá cao

không chênh lệch quá nhiều so với sắt, và với những hợp chất photphat sắt trung hòa do con người chế ra.

Những nghiên cứu trên đất rudng lúa có hàm lượng sắt rất cao so với hàm

lượng lân của Patric (1964) thì cho thấy : trong diéu kiện khử oxi của ruộng lúa,mặc dù Ee`* chuyển sang thể Fe*" rất nhiều nhưng lượng lân được giải phóng ra lại rất ít ( chỉ độ 1% so với lượng Fe**), Đất ruộng lúa của ta phần lớn ở vào trường hợp

này Vì vậy mặc dấu thường xuyên ngập nước lúa vẫn bị thiếu lân và rất cẩn bón

lân để tăng năng suất lúa

Còn photphat nhôm là một dạng photphat khá phổ biến ở đất chua thì không

có khá năng giải phóng ra lân qua quá trình khử oxi Những công trình nghiên cứu

của các tác giả chứng minh rằng : mặc dấu khử oxi mạnh, trong dung dich không có

s : n ng Diéu rang l4

GVHD : Thấy Nguyễn Van Binh

thêm AI”, điểu đó chứng tỏ photphat không bị giải phóng từ photphat nhóm bằng

quá trình khử oxi trong điều kiện ngập nước.

Photphat xắt nhôm có thể ở dạng “trung tính” (tỷ lệ phan tử giữa lân và kim

loại = 1/1 như FePO,, AIPO, ) hoặc ở dạng kiểm (tỷ lệ phân tử giữa lân và kim loại thấp hơn 1/1 nghĩa là sắt nhôm nhiều hơn lân) O đất nhiệt đới không có lan ở dạng photphat sắt nhôm “trung tính”, mà chỉ có lân ở dạng photphat sắt nhôm kiểm

vì ở đất nhiệt đới rất giàu sắt nhôm Những nghiên cứu của Peckin (1948) cho thấy :

những hợp chất photphat sắt nhôm “trung tính” có phan nào dé tan, nhưng một khi

đã chuyển thành thể muối kiểm thì rất khó tan hoặc hoàn toàn không tan được trong

nước Dưới đây là bang tỷ lệ % P,O, bị kết tủa ở các pH khác nhau :

Và như vay, ở đất ruộng lúa giàu sắt nhôm của ta phải bón vôi để nâng pH >

7 mới có photphat s4t nhôm hòa tan trong nước.

Thực tế sản xuất ở nhiều nước trồng lúa và nhiều công trình nghiên cứu da chứng tỏ lân vô cơ cũng là nguồn cung cấp lân cho cây lúa rất đáng kể nhất là

trong điều kiện nhiệt độ cao của những xứ nóng Trong những điều kiện này đất cókhả nang khử oxi mạnh, photphat sắt (II) được chuyển nhiều sang dạng dé hòa tan

và gây tác hại rất rd đến sinh trưởng và năng suất lúa Sau khi bón vôi cho đất lúa

thì năng suất tăng lên rõ do vôi có tác dụng chuyển photphat sắt hòa tan thành

photphat canxi và làm cho sất bị kết tủa dưới dạng hidroxit sắt :

Fey(PO,);, 3Ca(OH), — Ca,(PO,); + 3Fe(OH)> |

S : Phan ng Diệu Trang 15

n văn tốt nghi GVHD : Thấy Nguyễn Van Binh

Lân vô cơ trong dịch đất chủ yếu tổn tại ở dạng ion HPO,” và H;PO, , trong

đó H;PO, dé được cây đồng hóa hơn Vì vậy sự chuyển hoa lân vô cơ trong đất chủ

yếu được xem xét đối với ion H;PO, và quá trình chuyển hóa là khác nhau phụ

thuộc vào tính chất từng loại đất.

Kr Ay đi ý chuy ja lan vô cud đất c `

Trong đất chua nghèo chất hữu cơ, sắt nhôm thường nằm dưới dạng hòa tan

phản ứng với H;PO, tạo thành hợp chất không tan, cây không đồng hóa được.

AI” + H;PO, +2H,O <=" 2H" + Al(OH);.H;PO,

hòa tan không tan

O các loại đất rất chua AI”*, Fe”* vượt các ion HạPO, nhiều làm phản ứng

trên dịch chuyển về phía bền phải, tạo thành lân không tan O đất chua, ion H»PO,

không những phản ứng với Fe`", Al’* hòa tan mà còn phản ứng với các oxit ngậm

nước của các nguyên tố đó như gibbsit (Al:O¿.3H;O) và gocthit (FeyO 3H,O) và lướng này còn nhiều hơn lượng lân bị kết tủa bởi sắt, nhôm hòa tan :

a) Sự cố định do tổn tại các ion OH lộ trần trên bể mặt khoáng sét Sự cố định

này đi kèm với việc giải phóng kiểm :

Séi—OH + Ca(H;PO,; <=" Sét—-HạPO; + Ca(OH),

Và khả năng cố định thay đổi theo ban chất khoáng vật của keo sét :

illit > kaolinit > montmorillonit

b) Sự cố định do sự tổn tại các cation AI”, Fe**,Ca”" xuất phát từ cầu nối tinh

thể của silicat :

LAr"] + H;PO, +2H,O ==> 2H" + Al(OH);.H;PO,

hòa tan không tan

O đất chua các hidroxit sắt nhôm lưỡng tính có thể mất đi một nhóm OH trở thành keo đương tham gia hấp phụ trao đổi anion :

Al(OH); + Ht —>|Ai(OH);|° + HạO

AIOH “OH + HạPO, ==" (AIOH|“H;PO, + OH”

Và khi ta bón vôi cho đất chua, các ion OH' lại chuyển H;PO; từ bể mặt keo

vào dung dịch đất

3222 Sự chuyển hóa lân vô cơ ở đất kiểm :

Trong môi trường kiểm giàu Canxi, ion H)PO, pứ nhanh với Ca để tao thành

các hợp chất ít tan hơn theo các phản ứng :

Ca( H;PO,) + CaCO, + HO > 2CaHPO,.2H;O + CO;

GCaHPO,.2H:O + 2CaCO, + H;O ~ CazH;(PO,}»,.SHO + 2CO;›

SVTH : Phan Thị Hong Diéu Trang 16

Luận van tốt nghỉ GVHD : Thầy Nguyễn Văn Binh

CayH 4 PO,),.5H,O + CaCO, ~* 3Cay(PO,) + CO; + 6H;O

Lân ngày càng trở nên kém hòa tan hơn, khi gap điều kiện thuận lợi và có đú thời gian thì Ca,(PO,); xẽ chuyển thành hợp chất không tan hơn nữa như hidroxi.

cacbon và ngay cả fluoroapatiL.

3.2.3 Vai trò của mùn trong việc chuyển hóa lân trong đất :

Keo man khi dính trẻn sét thì các anion humic có thể thay thé các anion

photphat, đổi chỗ cho anion photphat để đẩy anion photphat vào dung dịch đất Các

anion humic cũng ngăn chặn việc tạo thành hợp chất không hòa tan giữa ion

photphat và Ca, humic giữ cho photphat ở dạng trao đổi được.

Humat canxi chỉ giữ pH của môi trường đạt ngưỡng kết tủa của photphocanxi(pH = 7) Khi đó ion photphat kết tủa dưới dạng Cay(PO;); trên mat các humatcanxi và sẽ tổn tại ở dạng này khi nào mà phản ứng củ môi trường còn cao hơn pH

= 6.

Các humat kiểm không cố định ion photphat của dung dich photphat kiềm

nhưng người ta đã xác nhận rằng các humat kiểm phân tán các photphatcanxi và tạo

điều kiện thuận lợi cho anion photphat chuyển vào dung dịch đất.

Như vậy, axit humic và các humat có thể thể hiện những cơ chế khác nhau

đối với việc cố định hay huy động ion photphat, Nói chung, các keo min bảo vệ ion

photphat chống lại việc cố định chat lân nhất là trong trường hợp đất đá ong hóa Ở

các loại đất này, chất hữu cơ ngăn chan việc chuyển photphat của đất và của phân

bón thành dạng không tan, song lại cũng dễ làm lân bị kéo xuống sâu Đây là hiện

tượng thường thấy ở đất giàu chất hữu cơ

3.2.4 Mối liên quan với thành phần cơ giới của đất :

Phan lớn các hợp chất phản ứng với lân nằm trong các thành phan mịn hơn

của đất Sự cố định lân ở đất sét thường lớn hơn ở những đất có thành phần cơ giới

thô hơn Do vậy, tỷ lệ sét càng cao thì khả năng cung cấp lân cho cây càng giảm.

Có thể đánh giá khả năng cung cấp lân cho cây của đất dựa vào các yếu tố : pH.

thành phần cơ giới và tỷ lệ mùn trong đất

3.3 KHẢ NĂNG CUNG CẤP LÂN CHO CÂY CỦA ĐẤT VÀ PHƯƠNG PHÁP

ĐÁNH GIÁ :

3.3.1 Khả năng cung cấp lân cho cây của đất :

Cây trồng hút lân chủ yếu ở dạng ion photphat, phổ biến nhất trong dung

dịch đất là H;PO,, thứ đến là HPO,Ÿ, còn ion PO,” thực tế không có ý nghĩa đối

với việc dinh dưỡng của cây vì chỉ ở pH 2 10 trong dung dich đất mới có một lương

đáng kể ion này Những dạng lân phổ biến nhất mà cây trồng đồng hóa được là

những muối của axit octhophotphoric (HạPO,) và ít hơn nữa là muối của axit

pirophotphoric (H,P;O;).

Trong đất, những muối photphat hòa tan như Ca(H;PO¿);, KH;PO,

Mg(H:PO,);, NaH;PO, NH,H;PO, là loại photphat dé tiêu nhất đối với cây.

nhưng thực tế chúng lại chiếm tỷ lệ rất thấp, thường không quá | mg/kg đất hoặc

SVTH : Phan Thị Hong Diéu Trang 17

Luan van tốt GVHD : Thay Nguyén Van Binh

hoàn toàn không có Tuy nhiên, cây vẫn có thé sử dung được rất tốt nhiều loại mudi

photphat không tan trong nước nhờ khả năng của rẻ cây có thể tiết ra axit hữu cơ

hòa tan được cả những loại photphat khó hòa tan như photphat (111) canxi Ngoài ra

trong đất còn có những ion H * và các vi sinh vật có khả năng chuyển các photphat

không tan thành dạng dé tan, hoặc những muối silicat trong đất cũng có khả năngchuyển một số loại photphat thành dạng dễ tiêu hơn

Một phần lân bị đất hấp phụ trên bể mặt keo đất ở thể H;PO, vẫn có thể được cây thu hút dé dàng nhờ trao đổi với HCO; hoặc với các axit min có trong

đất Ngoài ra cây cũng có thể sử dụng được một ít hợp chất lân hữu cơ như

glyxerophotphat và rất ít fitin.

3.3.2 Đánh giá khả năng cung cấp lân cho cây của đất :

Do su chuyển hóa lân trong đất trồng màu và đất ngập lúa nước khác nhau

nên khi đánh giá khả năng cung cấp lân cho cây của đất cũng có những điểm khác

nhau :

Đối với đất trồng lúa nước có thể dựa vào lượng lân tổng số Theo Lê Văn

Căn (1968) thì thấy được mối tương quan giữa hàm lượng lân tổng số và năng suất

cây lúa với hệ số tương quan r = + 0.716 Dựa vào hàm lượng lân tổng số Wohtman

(1940) đánh giá khả năng cung cấp lân của đất như sau :

e Ham lượng P;O‹ tổng số = 0.1% - 0.2% : đất tốt

e Ham lượng P;O; tổng số > 0.2% : đất rất tốt

e Ham lượng P;O; tổng số<0.06% : đất xấu

Đối với đất trồng màu, phải dựa vào lượng lân dễ tiêu Do lân nằm trong đất

dưới những dạng có khả năng hòa tan rất khác nhau nên các phương pháp xác định

lân dễ tiêu trên các loại đất là khác nhau Mặt khác do khả năng đồng hóa của mỗi

một cây trồng một khác, nên khi chọn phương pháp phân tích phải quan tâm day đủ đến từng cây trồng cụ thể.

3.4 VẤN ĐỀ HAP PHU VÀ GIỮ CHẶT LÂN CUA DAT:

3.4.1 Khả năng hấp phụ lân của đất :

Keo đất có tính chất lưỡng tính nên đất hấp phụ được cả hai dang ion đó là

cation và anion.

Quá trình hấp phy anion phụ thuộc các yếu tố sau :

e Tính chất của anion : khả năng tham gia vào quá trình hấp phụ của

các loại anion rất khác nhau, và có thể diễn tả theo mức đô từ thấp lên

cao như sau : Cl = NOy < SO,’ < PO," <OH

e© Thanh phan keo : keo đất càng chứa nhiều bazoit (setkioxit sat nhôm)

thì khả nang hấp phụ anion càng cao

e Sự thay đổi phản ứng của môi trường làm thay đổi điện thé hạt keo :

phản ứng càng kiểm thì làm tăng điện thế âm, phản ứng càng chualàm tăng điện thế dương Do đó đất chua cò khả năng hấp phụ anionmạnh hơn đất kiểm

SVTH : Phan Thi Hong Diệu Trang 18

GVHD : Thấy Nguyễn Van Binh

Những nghiên cứu về khả năng hấp phụ lân cũng được thực hiện trong điềukiện cụ thể của Việt Nam đối với các loại đất khác nhau theo phương pháp

Axkinazi(dùng dung dịch lân chứa 546mg P,O./100g đất) và cho kết quả như sau :

6 | Đất feralitic min trên núi (Tam Đảo

Đất phù sa mới được béi hing năm| 7.3

| 8 | Dat phù sa cổ trên đồi (Vinh Phú) | 4.2 |

| 9 | Đất phù sa mới không được béi hing | 7.5 37 |

năm (Gia Lâm)

10 | Đất phù sa cổ bạc màu ở ruộng lúa 0.7

| | (Vĩnh Phú) |

Qua đó ta thấy được đất địa thành có khả năng hấp phụ lân mạnh hơn đất

thủy thành rất nhiều, và trong các đất thủy thành thì đất phù sa cổ ở ruộng lúa bạc

màu Vĩnh Phú có khả năng hấp phụ lân thấp nhất Những nghiên cứu dùng đồng vịphóng xa P”” cũng cho kết quả tương tự với phương pháp Axkinazi.

Cơ chế hấp phụ lân trong đất rất phức tạp, đã có rất nhiều công trình nghiên

cứu về vấn để này nhưng đến nay vẫn còn nhiều điểm chưa rõ ràng và thống nhất.

Dưới đây là một số ý kiến cơ bản nhất : Payee th 7

SVTH : Phan Thi Hong Diéu ' tua Trang 19

GVHD : Thay Nguyễn Van Binh

Như vậy trong thực tế sản xuất, ion PO,” không có ý nghĩa đối với việc dinh

dưỡng của cây trồng bởi vì nó chỉ có mặt một cách đáng kể trong những mỗi trường

có phản ứng mà cây không thể sống được ( pH>10 )

Trong vấn để hấp phụ lân thì phản ứng hóa học đóng vai trò chủ yếu Trong đất thường có một số lượng lớn cation hóa trị 2 và 3 có khả năng hình thành những hợp chất không tan hoặc ít tan đối với lân, do đó đã hạn chế sự di chuyển của ion

này.

Ví dụ : Đối với đất có phản ứng gần như trung tính, khi ta bón supc lân vào

thì canxi của đất sẽ kết tủa lân theo phương trình :

Ca(H;PO,); + 2Ca(HCO;); = Ca;(PO,); + 4H;CO;

Cũng chính ở đất này nhưng nếu đất không có CaCO, thì lân vẫn bị kết tủa

do phản ứng trao đổi với cation canxi trong tầng khuyếch tán của keo đất :

[KĐICa”" + Ca(H;PO,); + [KĐ]2H* + 2CaHPO,

Đổi với đất có phản ứng chua thì sắt, nhôm, mangan trở thành di đông và tác

động lên photphat hòa tan theo những phản ứng :

Als(SO,); + 2Na;PO, = 2AIPO, + 3Na;SO,

[KĐỊ2AI”" + 3Ca(H;PO,); = [KĐDC ` + 2AIPO,

Như vậy, nếu trong quá trình trao đổi, ở keo đất có chứa nhiều nhôm thì toàn

bộ canxi và lân sẽ bị hấp phụ hết và không có trong dung dịch đất

Sự kết tủa lân bằng sất, nhôm và canxi không phải là hiện tượng duy nhất vì

ngay cả khi ion canxi trao đổi bị thay thế hoàn toàn bằng Natri mà lân vẫn bị hấpphụ Rất nhiều công trình nghiên cứu đã chứng minh trong quá trình hấp phụ lý hóa

có sự tham gia không những của các keo vô định hình, như setkioxit sắt nhôm, màcòn có sự tham gia của các hidroxit kết tinh và các khoáng sét

SVTH : Phan Thị Hồng Diệu Trang 20

Luận văn tốt nghiệ GVHD : Thay Nguyễn Văn Binh

Các loại axit min trong đất có tính chất axidoit, không tham gia hấp phụ lan

Do đó các khoáng sét có bị bọc bởi một màng axit mon thì khả năng hấp phụ lân bi

giám sút Đối với những hợp chất tạo thành do sự hóa hợp giữa setkioxit sất nhôm

và các loại axit min, dấu điện dương của các loại keo đó bị axit min trung hòa cho nên khả năng hấp phụ lân cũng bị hạ thấp.

Khả năng hấp phụ lân của keo đất phụ thuộc rất nhiều vào pH của môi

trường pH trong dung dich đất càng nhỏ (càng chua) thì lân bị hấp phụ cảng lớn (do

có nhiều sắt, nhôm di động).

Nói tóm lại, trong hầu hết các loại đất đều xảy ra hiện tượng hấp phụ lý hóa

lân, nhất là ở đất chua giàu sắt nhôm và sắt nhôm ở thể vô định, đồng thời nghèo

chất hữu cơ Trái lại, đất trung tính chứa ít setkioxit sắt nhôm trong keo và tỷ lệmùn thấp thì hấp phụ lân ít hơn nhiều

3.4.2 Vấn dé giữ chặt lân của đất :

Keo đất có khả năng hấp phụ và giữ chat các ion photphat, nhưng vẫn có mot

phan ion photphat có thể trao đổi với ion khác, đó là hiện tượng hấp phụ trao đổi

Nhờ hiện tượng này mà đất có thêm lân dé tiêu cung cấp cho cây trồng.

Đối với những ion photphat không hấp phụ trao đổi thì vấn dé bị giữ chat chi

mang tính tương đối Những ion photphat này không phải đã hoàn toàn mất đi đố:với cây trồng, mà chỉ là những ion khó huy động đối với những trường hợp bình

thường.

Qua nhiều thí nghiệm phân tích về khả nang hấp phụ và giữ chat lân của đất

một số tác giả đã đi đến kết luận : khả năng hấp phụ lân của đất càng cao thì lượnglân bị đất giữ chặt càng lớn

Khả năng giữ chặt lân của đất Việt Nam nói chung cao hơn gấp 10 lần so với

những chân đất giữ chặt lân nhiều nhất của châu Âu Hay nói khác đi, lượng lân

trong dung dịch đất mà cây có thể hút được của đất Việt Nam là tương đối thấp so

với các nước châu Âu (chính vì vậy mà vấn để bón lân cho đất của đất Việt Nam làvấn để hết sức quan trọng mà chúng ta cần quan tâm).

Những loại đất có khả năng hấp phụ lân cao hơn hết là đất đỏ bazan, đất đá

với, và sau đó là đất lateritic nhiều mon trên núi, đất macgalit, nói chung là đất

địa thành Ngược lại, đất thủy thành có khả năng hấp phụ lân thấp nhất là đất canhtác càng lâu năm thì khả năng ấy lại càng kém

Các kết quả phân tích cũng cho thấy những chân đất có tỷ lệ lân cao thì lạithường có mức độ lân dễ tiêu kém, khả năng hấp phụ và giữ chat lân cao Do đónhu cầu về phân lân dễ tiêu lớn

Ss D n ng u Trang 21

Luận van tốt nghiệ GVHD : Thay Nguyễn Văn Binh

tiêu quan trọng về độ phì của đất, nhất là đất ruộng lúa ngập nước Phân tích lin

tống số để biết được lượng lân tiém tàng của đất, nghiên cứu tình hình phân bố lan,

xác định sự cân bằng lân trong đất đối với các thí nghiệm bón phân lân lâu dài.

Hiện nay có rất nhiều phương pháp phân tích lân tổng số trong đất : phương pháp trong lương phương pháp thể tích và phương pháp hóa lý ( còn gọi là phương

pháp so màu) O đây xin được trình bày phương pháp so mau và phương pháp thể

tích.

Trong phương pháp so màu để xác định lượng lân tổng số người ta dùng

nhiều loại chất khử khác nhau : clorua thiếc SnCl;, muối Mohr FeSO,(NH,);SO,,

axit ascobic C,HyO,, hydrazin sunfat SO,H;N.NH; để khử Mo trong Molipdat

amôn từ hóa trị cao xuống hóa trị thấp để tạo với lân trong dung dịch đất phức chất

photpho molipđat có màu xanh Trong các chất khử trên, hydrazin sunfat được dùng

phổ biến nhất vì tạo thành màu xanh bền, ổn định trong thời gian khá lâu từ 8-12giờ, do đó tiến hành so màu hàng loạt mẫu phân tích bằng máy mà không bị ảnh

hưởng.

41.11 Nguyên tắc :

Dùng H;SO, đậm đặc (d = 1.84) với sự có mặt của axit pecloric HCIO, 70%

làm xúc tác và có nhiệt độ cao tác động vào đất để chuyển toàn bộ lân tổng số trong đất ở dạng hợp chất hữu cơ và vô cơ khó tan thành dạng dẻ tan, rồi dùng môlipđat amôn có chất khử là hydrazin sunfat để Mo tác dụng với lân tạo thành

phức chất màu xanh photpho môlipđat Cường độ màu xanh biểu thị nồng độ PO,

cla đất Dem so màu dung dịch bằng máy so màu quang điện để xác định P:O,

tổng xố (%) trong đất

Cần lưu ý là dung dịch được công phá rồi thường vẫn chứa sắt ở dang Fe"

làm can trở sự hiện màu xanh của photpho môlipđat Do đó trước khi lên màu Lin.

phải dùng Na;SO; để khử Fe’* đi Nếu không có Na;SO; có thể dùng NaHSO; hoặc

điều chế Na;SOy từ axit sunfurơ

SVTH : Phan Thị Hong Diéu Trang 22

Luan van tắt GVHD : Thay Nguyén Van Binh

41.1.2 Trinh tự phân tích :

a) Công phá đất :

Cân | gam đất khô trong không khí đã qua ray 0.25mm cho vào bình tam

giác chịu nhiệt hoặc bình Kendan dung tích 100ml, thêm vào đó Sm! H;SO:

đậm đặc lắc cho thấm đều để yên trong 30 phút ( hoặc để qua đêm)

Day phéu nhỏ để ngưng lạnh và đun trên bếp điện có phủ lưới amiäng đếnkhi có khói trắng bốc lên ( SO;†) nhac ra khỏi bếp để hơi ngudi rồi nhỏ vào

đó 3-5 giọt HCIO, 70% lại tiếp tục đun.

Dun đến khi đất có màu trắng thì nhac bình xuống để ngudi hẳn rồi dùng

nước cất chuyển toàn bộ dung dịch và can công phá vào bình định mức

100ml, để nguội rồi lên thể tích đến vạch

bì Lên màu lân để so màu :

Hút IOmi dịch lọc trong suốt ( hoặc dung dich đã để lắng, hoặc đã được lọc

qua giấy lọc không chứa lân) cho vào bình định mức dung tích 50ml Thêm vào khoảng 15-20m! nước cất và 2-4 ml dung dịch Na;SO› 20% để khử sắt (

tùy theo lượng FeTM* trong đất nhiều hay ít mà cho lượng Na;SO,).

Ngâm bình vào nồi cách thủy có nhiệt độ 95-100°C trong 3-4 phút đến khi

mau dung dich trắng trong suốt ( Fe** được Na;SO; khử thành Fe`” không

màu) Nếu sau khi khử sắt dung dịch vẫn còn vàng ( chứng tỏ còn Fe”") thì

cho thêm 0.5ml Na;SO; nữa vào dun lại để khử tiếp

Sau đó để nguội thêm vào I5ml hỗn hợp môlipđat amôn + hydrazin sunfat,

thêm nước cất đến khoảng 45ml rồi nhúng vào nồi cách thủy 95-100°C trong

12-15 phút để dung dịch hiện màu xanh Lấy ra để nguội đến nhiệt phòng.

thêm nước cất đến vạch, lắc đều

Màu xanh của dung dịch bén và ổn định trong 8-12 giờ Dem so mau bằng

máy hoặc bằng mắt với day tiêu chuẩn.

> So màu bằng máy : khi dung dịch đã được lên màu xong, rót lần lượt vào

cuvet, đặt vào máy và đo mật độ quang (D), rồi tra đồ thị của thang dung

dịch tiêu chuẩn, tinh ra lượng P;O; %.

So màu bằng mắt : khi không có máy so màu, ta phải so màu bằng mắt

với điều kiện ánh sáng khi so màu phải đây đủ, dung cụ thủy tinh để so

màu phải trong suốt, cùng kích thước và độ dày Rót một thể tích dung dịch nhất định đã lén màu vào ống nghiệm rồi dùng mắt so màu với dãy

ống nghiệm của thang màu tiêu chuẩn Nếu màu của dung dịch phân tích

nằm giữa 2 màu của ống dung dịch tiêu chuẩn thì ta lấy nống độ trung

bình của 2 ống tiêu chuẩn đó.

`

c) Pha thang dung dịch tiêu chuẩn để so màu :

SVT

Cân chính xác 0.1917 gam KH;PO, tinh khiết, hòa tan bằng mot ít nước cát

rồi lên thể tích | lít ( dung dich A) Lấy 20ml dung dịch A cho vào bình định

mức dung tích 100ml, dùng nước cất lên thể tích đến vạch ta có dung dịch tiêu chuẩn chứa 0.02mg P,Od I ml ( dung dịch B).

n ng Diệu Trang 23

van tốt GVHD : Thấy Nguyễn Văn Binh

ween DU & Wh —

10 10

II 110

12 120

- Tat cả các bình trên đều thêm nước cất lên tới khoảng 2/3 bình, thêm tiếp

15ml hỗn hợp môlipđat amôn + hyđrazin sunfat, dun để lên màu, để nguội,

thêm nước cất đến vạch rồi so màu bằng máy để dựng đồ thị tiêu chuẩn (là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ) Số đo mật độ quang (D) nằm ở trục

tung, nổng độ lân %P;O; nằm ở trục hoành của đổ thị Thông thường khi

dựng đồ thi trong so màu bằng máy, ngưới ta không so cả 15 bình tiêu chuẩn

mà chỉ so 3 bình trong 15 bình đó ( bình số 1,3,5 hoặc 2,4,6) đủ để có 3 điểm thẳng hành với nhau và với gốc tọa độ, từ đó vẽ được đường đồ thị chuẩn

chính xác Nếu phải so màu bằng mắt thì rót theo thứ tự các bình dung dịch

tiêu chuẩn ra dãy ống nghiệm với thể tích dung dịch như nhau để so với dung

4) Hỗn hợp môlipđat amôn + hyđrazin sunfat :

e 4a: dung dịch môlipđat amôn : cần 20 gam môlipđat amôn hòa tan

trong | lít H;SO, ION Bảo quản trong chai thủy tinh màu nâu.

e 4b: dung dịch hyđrazin sunfat : cân 1.5 gam hydrazin sunfat, hòa tan

trong | lít nước cất.

TH : Phan Thi Hong Diéu Trang 24

Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Nguyễn Văn Binh

se Trước khi phân tích mẫu mới pha hỗn hợp : hút 25ml dung dịch 4a

cho vào bình định mức dung tích 100ml, thêm nước cất rồi hút I0mldung dịch 4b cho vào, lên thể tích bằng nước cất đến vạch lắc đẻu

Đựng hỗn hợp trong chai màu.

5) Dung dịch H;SO; 1ON : 280ml H2SO, đậm đặc d = 1.84 pha loãng thành | lít.

4.1.2 Phân tích lân tổng số bằng phương pháp thể tích của Loren-Sepfe :

4.1.2.1 Nguyên tắc :

Sau lúc công phá đất để chuyển lân ra dạng H;PO, ta kết tủa PO," bằng

dung dịch môlipđat amôn trong môi trường axit, sinh ra photpho molipdat amon màu vàng.

HPO, + 12 (NH.¿);MoO; + 23 HNO; = 21 NH:NO: + 11 HO

+ (NH4);PO4.12M0O;.2HNO;H3O |

Rửa sạch axit trong kết tủa rồi hòa tan nó bằng dung dịch NaOH dư thừa.

Chuẩn độ lượng NaOH thừa này bằng dung dịch tiêu chuẩn HCI hoặc H;SO, 0.IN

Lượng NaOH đã được dùng đi càng nhiều thì lân càng nhiều Từ đó suy ra PO,

tổng số

2 (NH,):PO, I2MoO:.2HNO;HaO + 56 NaOH = 24 Na»MoO, + 4 NaNO,

+ 2Na;HPO; + 6 NH; + 34 H:O

NaOH+HCL = NaCl + HạO

Điều cần lưu ý là trong dung dịch có thể tổn tại NH,OH làm tiêu hao một số

axit lúc chuẩn độ cho nên phải thêm focmalin vào chỉ thị màu phenolphtalein để

thể tích 20-25ml Lấy xuống, dùng ống trụ thêm 25ml dung dịch hỗn hợp

H;SO;-HNO: Dun nóng trên nổi cách thủy đến 80°C rồi thêm từ từ 20ml dung dịch sunfat môlipđen, quấy đều xong để yên 12 đến 18 giờ cho kết tủa Cẩn chú ý để đúng 80°C vì nếu quá 80°C thì sinh ra cả kết tủa trắng của môlipđen làm cho kết quả cao hơn thực tế, còn nếu dưới 80°C thì kết tủa không hoàn toàn làm cho số liệu phân

tích thấp hơn thực tế Mặt khác lúc đố sunfat môlipđen vào nhiệt độ sẽ hạ xuống

dưới 80°C, cho nên phải tiếp tục đặt cốc trên bếp cách thủy đến lúc có kết tủa vàng

xuất hiện một lúc mới lấy xuống rồi để yên 12 đến 18 giờ

b) Lọc lấy kết tủa trên bằng cách gan qua phéu có giấy lọc không chứa lân.

Dùng dung dịch Na;SO, 1% nhỏ từ từ vào để rửa kết tủa đến lúc sạch hoàn toàn

axit (thử bằng giấy nhuộm cônggô đỏ hoặc hứng 5ml dịch lọc vào ống nghiệm, nhỏ

3 giọt phenolphtalein, nếu nhỏ thêm | giọt NaOH 0.1N vào thấy xuất hiện màu đó

là đã sạch axit) Muốn rửa nhanh kết tủa, nên dùng loại phéu dài đuôi, mặt trongSVTH : Phan Thị Hong Diéu Trang 25

GVHD : Thay Nguyễn Văn Binh

của phéu cĩ rãnh và thấm ướt giấy lọc bằng nước cất trước khi lọc Trong điều kiến

cho phép thì lọc hút khí qua chén lọc Tyghen số 3 thì chỉ 15 phút là sạch axit.

c) Chuyển cả giấy lọc và kết tủa đã được rửa sạch vào chính cốc thủy tinhvừa kết tủa lân nĩi trên, thêm 15ml NaOH 0.1N để hịa tan lân dùng đũa thủy tinh

cĩ đầu bọc cao su nghiền nát giấy lọc

d) Thêm 10 giọt chỉ thị màu phenolphtalein focmalin, lắc đều (nếu chưangập giấy lọc thì thêm nước cất, nếu chưa cĩ màu đỏ thì thêm dung dich NaOH

O.1N và nhớ ghi lại số lượng NaOH đã thêm vào) Dùng dung dịch tiêu chuẩn HCI

hoặc H;SO, 0.1N chuẩn độ từ từ đến lúc dung dịch trong cốc cĩ màu hồng nhạt

e) Tính kết quả :

( Vịt —V¿ty)Nx0002537 x 100 x K PO; % =

=

Trong đĩ :

e Vt, là thể tích và hệ số điều chỉnh nồng đơ NaOH 0.1N dùng để

hịa tan lân.

@ V>t> là thể tích và hệ số điều chỉnh nồng độ HCI hoặc H,SO, 0.1N

dùng để chuẩn độ

e K:hệ số khơ kiệt của đất.

e C: trong lương đất dùng phân tích.

© 0002537 là hệ số quy ra lượng PO, được suy ra từ phản ứng hịa

tan nĩi trên.

4.1.2.3 Hoa chất cần thiết :

1) H;SO, đậm đặc d = 1.84.

2) HCIO, 72%.

3) HNO, d = 1.2: lấy 424ml HNO; d = 1.39 pha lỗng bằng nước-cất thành | lít

4) Hỗn hợp H;SO, + HNO; : 30ml H;SO, d = 1.84 nhỏ từ từ vào | lít HNO, d =

1.2.

5) Sunfat mơlipđen :

e© Dung dịch a: 100 gam (NH,);SO, hịa tan trong | lít HNO;d = 1.39

e Dung dịch b: 300 gam (NH,);MoO, hịa tan trong | ít nước cất đun

nĩng rồi pha lộng thành | lít

e - Rĩt từ từ dung dịch b vào dung dich a, vừa rĩt vừa khuấy đều Để yên

48 giờ ở nhiệt độ phịng rồi loc Dung trong chai màu nâu

6) Phenolphtalein focmalin : | gam phenolphtalein hịa tan trong 150ml

[ocmalin.

7) NaOH 0.1N : 4 gam NaOH khơ tinh khiết hịa tan trong một ít nước cất rối

pha lỗng thành | lít.

&) HCI hoặc H;SO, 0.1N : dùng fixanan (ống chuẩn) hoặc pha như sau :

e Dung dịch HCI 0.IN : 8.2ml HCI d = 1.19 pha lodng bằng nước cất

thành | lít.