Khóa luận tốt nghiệp Sư phạm Hóa học: Khảo sát thành phần cơ giới, độ chua, nhôm di động, sức đệm của đất ở nông trường cao su Nhà Nai - Bình Dương

CO; tạo ra trong đất một phần tan vào dung dịch đất tạo axitcacbonic, axit hóa phần lỏng của đất khi phân li; một phan thoát ra khí quyền Sựthoát khí này làm tăng lượng CO; trong lớp khô

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO RUONG DAI HỌC SƯ PHAM THÀNH PHO HO CHÍ MINH

sosoliicac

KHOA LUAN TOT NGHIEP

SU PHAM HOA HOC

KHAO SÁT THÀNH PHAN CƠ GIỚI,

Thành phố Hỗ Chi Minh

Tháng 05/2012

Trang 2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO RUONG DAI HỌC SƯ PHAM THÀNH PHO HO CHÍ MINH

sosoliicac

KHOA LUAN TOT NGHIEP

SU PHAM HOA HOC

DEM CUA DAT Ở NÔNG TRƯỜNG

CAO SU NHÀ NAI - BÌNH DƯƠNG

zVHD: ThS Nguyễn Văn Binh

SVTH: Ha Như Huệ Lớp Hóa 4A

Niên khóa: 2008 - 2012

Thành phố Hồ Chí Minh

Tháng 05/2012

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Đề hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp “Khao sát thành phan cơ giới, độ chua,

nhôm di động, sức đệm của dat ở nông trường cao su Nhà Nai = Bình Dương” em

đã nhận được sự động viên và giúp đỡ rất nhiều từ gia đình, thầy cô và bạn bè Qua đây em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến:

Gia đình luôn là nguồn động viên lớn đối với em, luôn nâng đỡ em không những về tinh thần mà còn cả vật chất.

Quý thầy cô trong khoa Hóa của trường Đại học Sư phạm Tp HCM đã tận

tinh day đỗ em trong suốt 4 năm qua

Thầy Nguyễn Văn Binh đã hướng dẫn tận tình, chỉ dạy, giúp đỡ và động viên

em trong suốt quá trình thực hiện đẻ tài.

Quý thầy cô trong t6 Công nghệ môi trường: cô Tran Thị Lộc, cô Lê Thị Diệu đã tận tỉnh giúp đỡ em trong suốt quá trình em thực hiện đẻ tài, luôn tạo điều kiện tốt nhất dé em có thể hoàn thành khóa luận.

Quý thay cô trong tô Hóa phân tích đã tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện dé em

có thê hoàn thành khóa luận

Cùng với sự giúp đỡ nhiệt tình, sự động viên an ủi trong suốt 4 năm học qua

của bạn bè.

Vi trình độ va năng lực còn hạn chế cho nên trong quá trình học cũng như thực

hiện khóa luận không tránh những thiếu sót em rất mong quý thầy cô thông cảm,

góp ý cho em dé em có thé hoàn thành tốt khóa luận Một lần nữa em xin chân

thành cảm ơn.

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng 05 năm 2012

Sinh viên thực hiện

Hà Như Huệ

Trang 4

MỤC LỤC

MỤC BN ko ceikeitetiteitkitkeccEGGG12011216123611203530315631383113353303533336033304333333263g125358350885398333gi i

DANH MỤC DANG tu gggaggnoiiiotoiii4001100011001001113104033430136284G866180ã63ã013ã4 vi

Ua | =——-Ặ-Ặ—-— -=—= - viiLỜI NĨI ĐẦU ssssssssssssasssvessansssnsssccssausssscsassassevassensssonsssnsssvassanssusssecsssussassanssnssssassenas 1 PHAN At TONG! QUAN VE LY THUVET vesssosisscssssvesscesssvsoovssossessveessvssssevesoursonss 3CHUONG 1: QUÁ TRÌNH PHONG HOA - HÌNH THÀNH ĐÁT 31.1 Quá trình phong hĩa c0 HT On TH ch 9000 08008 80 3

1.11, KHẢ HÌỆ HH: II HETEEEEEEIEEHEE:EEG2TH.EEH.G21S2H030120011G01025 030000000805 3

1.1.2 Các hình thức phong hĩa Ăn TH HH nà nga gge 3

SP iEHAIninineÐft ao 6o ẽ.ẽ - äaaðổ jẽ tsetse sẽ sa 41.3.5 Bình thành GẤ aeesesioiiiiotiiitiioiitoiittotoitti010000010100030120011021301885160220330328658685E 4

1.5:1,06ïi6ìnhiRiehitRARRIAEGaraaaaaaaiaadaaadaaroiaidiiarddioiaaaayaanna 41.3.2 Các nhân tố hình thành đất -s<csvessesevsssrsserssersssrsse 5CHƯƠNG 2: THANH PHAN HOA HỌC CUA ĐÁTT -‹.s5c<ccsecsse 6

2.1.1 Nguồn gốc của thành phan khí trong đất -. «- s-«©s«es<sssse 6

5:1:2.'0Ơ:/1GHE đẨ | ee 69:2 Thành PMA NGG eeebiieiitiioieiioioikiitittiiictiii1104012101010121030120012160618063006308 7

DD THằNH NHÀ hongnttnenobiiiiitoiig461000000082116005605108460613013848006330201838 72:2:2 Nước trong GEE ssssssssscsssssanssscassacsssansscosssansascssssesatessssssaseascsesssansssiassavsssasessia 72:39:30) Che amg BOC CONS Lỗ Ltoseiioiiiiiitioiioitti0001110404003001662161618361863036 7DDFS: UG đồ nước trộgh ONE ae eeeneironooritootontttioitedoeoresoni §

2:3 Thành pin PAM sssssssscssscsssassanssanssanssonsscnsssnsssassaassnsssescsesasasensssansscnssasssassevassnasenas 9

2.34 Phần khống của GA osssssesosssesccsesonsscvosscvseovssssvsavevessvenvevvevevnseessenenscvesssosons 92:32 CHẾ BAGO sccccoicibicotetiiecitiose6016421105030603120612681G681366386036303539353638333538383388888 102.3.2.1 Nhĩm chất hữu cơ chưa MON hĩa .«ssss5ssssssecssesssssss 103:3:2:2 Các chất HƯBccs:ccc:ccc:ccccccccctzct62212205122032223256665068286ư203298602532588655225622285208 102.3.2.3 Thành phần cơ giới của AA tcsccccsscossccsscessesssoncscesevsceseesvssencconesensesseese 12

Trang 5

Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Văn Binh

CHƯƠNG 3: TÍNH CHAT NÔNG HÓA CUA ĐẤTT - «-©cssccccee 13

3.4.1 Tính chất của các €afion -«-cs-csceexexecxxEkeetseksrrerrerssrssrrerrerssrsee 173/42, Tính chất €ôãiKô0 GAG saaeioiioidoiiiniiiitiiiitiGiiiitii46140004063G6166186665 188.45 Tàn CHiN ih Ch ng GƯỚ cscs ccsccsscecsccczcsnccssasestsssanssssensosssnnseesseessaaiions 19

3.5 Dung lượng hấp phụ của dat ccccsscssesssessessecssesnecssessesssssncsnecanceneesecenceneess 20

CHƯƠNG 4: TINH CHAT CHUA CUA ĐÁẤTT s5-cssscssssessosse 22

4.1 Định ng hĩa co cọ TH TH TH TH II 0008080.080.08800800180880 22

49: (PRG 1081 đfb€Rôssaaaeaandaraiioiiitttotttoitiigiiditiiiiiitiigtidintatragroagt 22

4.2.1 Độ chua hiện (ại cọ HO HH HH HH 08896 22

Á\5:3.ĐỆ chua HỂNẬ [RE gangtoibiiiitiitoigitgii01011040G11001000180006460161863361886668E 224.2:3:1 Độ chua trao đổi (DHgpi) ssssssssscccsssssscccassscsccsssssscssssssvsccsssssscsssssssssesses 22

4.2.2.2 Độ chua thủy phân co Sóng THỦ HH nọ THỦ HH HH HH H006 1 5.6 23

4:3 Tỉnh chất đệm của dụng địch BAG ceceeeeeeeiiiiiieiiiiienniinndee 23

4.3.1 Tính chua kiềm va phan ứng của dung dịch đất -. - 23BSD ini OR AG RR uagngagnibiiiiindtiiiiiitiiieii00140030010010140360033680060ã10 3861 24

4.3.2.1 Định nghia cccccccsessscsssssssesssssssesssessesssssessessssesssesssseesesssessssssessaseess 24

4.3.2.2 Nguyên nhân gây ra khả năng đệm - se 24

SVTH: Hà Như Huệ Trang Í

Trang 6

CHUONG 5: CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH THÀNH PHAN CƠ GIỚI,

ĐỘ CHUA, NHÔM DI ĐỘNG, SUC DEM CUA ĐÁTT -cs«-ccccscc- 268.1 (Lấy và Bão GHầB | 26

Š.1:1.ILấy niễu BRốN CD dagggsoiiiniiiioikoi0100110004614001601613801663068561ã86661 26

5.1.2 Phơi khô mẫu se sscvserxeerreerrterrrtrrrrerrrrrrrrsrrrrerrrsrrrerrrserr 28

§.13.NghiÊn và Fây HIẾU ga nnggtokoiiiiinniitoitoitiii0011000010011001011636006604065165366368 28

5.2 Nguyên tắc và phương pháp xác định hệ số khô kiệt -s- 28

5.3.3.2 Phương pháp Rutcopski «con HH ngang 30 5.3.3.3 Phương pháp pÏDCK - con n ng H091 9e 31

5.4 Nguyên tắc và phương pháp xác định pH «- «sec 31

SAUD NGHYÊN the cacconostootooioci5205501502610240665515665555505863558465268566585853i838ã88523888038386358 31

5.5 Nguyên tac và phương pháp xác định độ chua trao đồi - .- 32

S!S:ÏLNGHYÊN ONO gaaggỹandibtiitiiiitgidiititiiitig05N80810106363188188880118008000 008.848 32

5.5.2 Phương pháp) HH HH ng nu nu nh ng ngang ngang 8g 32

5.6 Nguyên tắc và phương pháp xác định nhôm di động - «‹.+ 32

5.6.1 Phương pháp chuẩn độ trung hòa s« s«<sse<sseesseeseeesseesee 32

5.6.2 Phương pháp chuẩn độ tạo phức s<-ssss+se+se+xeexserssessersee 33

5.6.3, Mũt¿ố phương pháp KHÁ sen Hán nhá ànan nga gg H2 agnsasgsasaa 3G

5.7 Độ chua thủy phân < HH nh ngan ghen ggh ngang 33

Trang 7

PHÀNE: TERUG NG UNG sscssscsssnssssscassnssccssnsenssssscsssccsonssosssstestossenssassssansssscsecsse 35

CHƯƠNG 1: TONG QUAN NONG TRUONG CAO SU NHÀ NAI - BÌNH

DƯƠNG ¿: s ss:-cc:scs:ics:22222222022202123201322065203583332335559185338385855820835966596589558325835558232 35

1.1 VịiưfdlnH= Bia BE as gggaiiieikoiiiniodiidiidiioiidoidiotoialosisossi 35

57 RCA Baan rm riHiHEE scenes cess cesseccsecsceceavssacoscensecssacscesacesezsezssctenenssocseecs 36

1.3 Lich sử hình thành nông trường co có HH ng HH ngà y0 37

L4 8€ đồ Wa ia EON GiagpsobGbotioicoiiioiottidiiiboiigiisdioiiiti900056103660030865 38 1:Ã;/Các HIỂU OE ssssssccssscscscassccssssssassasscssasesssasssscsssssasssasssoasscsssssassanassssassvsssisasuasseoss 39

CHU GONG Ze TEU C NGHI N sssssssssesssssssnssssssecsssesscssesinisverssitsasenasuaseraveasncmscessd 43

AO điện gà ef | ===—= =-—=—==== 432.2 Xác định hệ số khô kiệt bằng phương pháp sấy khô « - 43

D0 Han CHấL GRIN OD ssccscsscscesteccessesscssssecanstecssesesecasssesssusteasseantseesseeteestesiiaes 438:22 Tiên BAI siscsssscssscoscsnsssnscanssaascsasssssssssssssvscsssssssasssssevassusssossessssasssssssasssasteed 43B55 Wi Kết GH ko gỹngggiaiiioiiiiiiiii16i011030053511310012339338)138858033631138661410ã.8ả08 43

2.4.1 DO chua hiện (ại c cọ HH HH HH 0009818 46

DAT: NGG CHAE, OIG ENtotesniiioioioieiitiiioitiitiiitiii0110010300180110080053058 46

B9: Tin HIUN {=ẽ-=-=-=—=== ===.-=.=ằ== 46DANS: KẾT QUÁ sssssssassascssasssnsssanssavssanssausssassasusssansasenssssassanassvassansssassssiassassauiass 46LAVA, NHÂN, KEE taiinitici066006000600161160334460151466463536546636643866636663536353638665866636 8686 46

2.4.2 Độ chua thủy phân co HH HH HH HH HH Hi 0c 46

3/405/1,H68 CURE: 0BE ENtoaadokikdioidiibidiioittiiitdtiigii1418000066031868 46iAP Tiền Hà sescoesoiesieetiii6i12165013121110116036303335363013355333363518353913333331368335683865 47

DADS Nỗi GIÁ gogggagobiniiiiitioiii6010010501011G060031003863803001630848381499184G131086065 47

SVTH: Hà Như Huệ Trang 3

Trang 8

DADs NHẬN SEU gnteaneesieeesteeiit6001002020520125612129120330588602383538633303838803888038302336033848 47

5,43 Độ chua trao đối pH = AT” ái OGG sccccccssccssnssesesesccssossssssnseeosevssesseesn 475:413:1 Hóa (at: 47

DAS: ThE ra BằHh gueeseoiaikoiidiiioitiitii0106001653G016313616636634633463636340880161086355 48

PHUEDE ẻ.ẻ (ẻ 6 6 6 sẽ sẽ 60

Trang 9

DANH MỤC BANG

Bang 2.1 Bảng phân chia độ lớn cấp hạt quốc tế, Hoa Kì và Nga

Bang 3.1 Sự trao đôi của clorua có các cation khác nhau với các keo NH, — khoáng

Bảng 3.2: Sự hap phụ Ca”” và NH‡ trong dung dịch hỗn hợp 0.05N (CH;COO);Ca

và 0,05N CH;-COONH;; pH = 7

Bảng 3.3: Việc tách Ca”" và Mg” trao đôi từ dat den bằng NH? phụ thuộc vào thé

tích dung dịch.

Bảng 5.2: Phân loại đất dựa vào tỉ lệ sét

Bảng 5.2: Thành phần cơ giới và hình đạng sợi đất

Bảng 5.3: Thành phần trăm sét theo thê tích đất nở ra

Bảng 5.4: Tương quan cấp hạt và độ sâu pipet

Bảng 2.1: Kết quả hệ số khô kiệt

Bảng 2.2: Kết quả thành phần cơ giới của các mẫu đất

Bang 2.3: Kết quả độ chua hiện tại của các mẫu đất

Bang 2.4: Kết quả độ chua thủy phân của các mẫu đất

Bảng 2.5: Kết quả độ chua trao đổi — Al** di động của cácmẫu đất

Bảng 2.6: Bảng hóa chất cần cho để khảo sát sức đệm của các mẫu đất và cát

Bảng 2.7: Kết qua do pH dé khảo sát sức đệm của các mẫu đất và cát

Trang 10

DANH MỤC HÌNH

Hình 3.1: Sơ đồ cấu tạo mixen keo tích điện âm

Hình 5.1: Sơ dé lấy mẫu riêng biệt và hỗn hợp

Hình 1.1: Văn phòng nông trưởng cao su Nhà Nai

Hình 1.2: Lược đồ nông trường

Hình 2.8: Đồ thị biểu điển sức đệm của mẫu L2

Hình 2.9: D6 thị biéu diễn sức đệm của mẫu E21

Hình 2.10: Đồ thị biểu diễn sức đệm của mẫu C17

Hình 2.11: Đồ thị biểu điển sức đệm của mẫu KIS

Hình 2.12: Đồ thị biéu diễn sức đệm của mẫu K10

Hình 2.13: Đồ thị biểu diễn sức đệm của mẫu O18

Hình 2.14: Đồ thị biéu diễn sức đệm của mẫu 114

Trang 11

LOI NÓI DAU

1 Lido chon dé tai

Hiện nay cây cao su được trồng ở rat nhiều nơi không chi ở riêng nước ta macòn các nước châu A khác Sở di cây cao su được trong nhiều là vì nó có tính chiến lược về mặt kinh tế Nhựa mủ cao su chủ yếu dùng để sản xuất cao su tự nhiên bêncạnh việc sản xuất latex dạng nước Gỗ từ cây cao su được sử dụng trong sản xuất

đô gỗ Cây cao su được đánh giá cao vì có thớ gỗ dày, ít co, màu sắc hấp dẫn và có

thé chấp nhận các kiều hoàn thiện khác nhau Nó cũng được đánh giá như là loại gỗ

thân thiện với môi trường Các sản phẩm từ cao su xuất hiện hau như ở mọi nơi

trong đời sống hàng ngày của con người Việt Nam là một trong số những nước có

điều kiện khí hậu và thỏ nhưỡng phù hợp với sinh trưởng và phát triển của cây cao

su O nước ta, cây cao su được trồng nhiều ở vùng Đông Nam Bộ Tây Nguyên vacác tỉnh duyên hải miễn trung Tuy nhiên điện tích đất nông nghiệp nói chung và

đất trồng cao su nói riêng hiện nay đang bị giảm sút nghiêm trọng do sự gia tăng

dân số, quá trình đô thị hóa và công nghiệp hóa tăng nhanh Khi diện tích đất canhtác giảm thì thành phần cơ giới, độ chua và sức đệm đóng vai trò không nhỏ trong việc sinh trưởng, phát trién cây trồng và quá trình cải tạo đất Do vậy em chọn đẻ tài

"Khảo sát thành phần cơ giới, độ chua, nhôm di động, sức đệm của đất ở nông

trưởng cao su Nhà Nai — Bình Dương” với mục dich tìm hiểu hiện trạng dat trồng ở đây và với một số chỉ tiêu khác mong tìm ra được giải pháp tối ưu nâng cao năng suất cây trông ở nông trường nói riêng và đem lại lợi ích cho nên kinh tế nước nhà.

2 Mục đích nghiên cứu

Khảo sát các chi tiêu về đất: thành phan cơ giới, độ chua, nhôm di động, sức đệm của đất ở nông trường cao su Nhà Nai - Bình Dương Qua đó sẽ giúp cho nôngtrường đưa ra được những biện pháp canh tác, cải tạo thích hợp góp phần nâng caonăng suất sản lượng cây trồng.

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

Tìm hiểu về tình hình đất dai, tính chat lí hóa, các yếu tô ánh hướng đến đất ở

nông trưởng cao su Nha Nai — Bình Dương.

Trang 12

Tìm hiểu các phương pháp xác định thành phan cơ giới độ chua nhôm di động

và sức đệm của đất, chọn lựa phương pháp phân tích thích hợp

Lay mẫu dat ở nông trường Nhà Nai tiền hành phân tích

Tông hợp và xử lí số liệu

Kết luận và đưa ra đẻ xuất

4 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu lí thuyết: đọc tài liệu, sách làm cơ sở lí luận cho đề tài

Phương pháp thực nghiệm: tiễn hành các phương pháp phân tích thực nghiệm dé

khảo sát các chỉ tiêu vẻ đất

Phương pháp phân tích, tang hợp: từ kết qua tính, tiến hành xử lí số liệu, phântích, so sánh, kết luận và đưa ra dé xuất

5 Khách thé và đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: thành phan cơ giới, độ chua, nhôm đi động, sức đệm.

Khách thẻ nghiên cứu: thành phần hóa học đất

6 Giả thiết khoa học

Nam vững tính chất về đất là một yếu tổ cực kì quan trọng trong quá trình cảitạo đất và canh tác góp phan nâng cao năng suất, sản lượng cây trong

7 Giới hạn đề tài

Khao sát các chỉ tiêu: thành phan cơ giới, độ chua, nhôm di động, sức đệm của

đất ở nông trường cao su Nhà Nai - Bình Dương

Nghiên cứu các phương pháp phân tích thành phần cơ giới, độ chua, nhôm diđộng sức đệm của đất.

Trang 13

PHAN A: TONG QUAN VE LÍ THUYET

CHUONG 1: QUA TRINH PHONG HOA - HINH THANH DAT

1.1 Quá trình phong hóa

1.1.2 Các hình thức phong hóa

s* Phong hóa vật lí (phong hóa cơ học)

e Là sự vỡ vụn của các đá vẻ mặt cơ học mà không có sự thay đôi về thànhphan hóa học

e Nguyên nhân: do sự thay đổi nhiệt độ của môi trường kéo theo sự thay đốinhiệt độ của các khoáng cau tạo nên đá; đặc điểm của đá va khoáng vật: những đá

do nhiều khoáng vật tạo thành dễ bị phá hủy hơn những loại đá có ít khoáng vật:

sự đóng băng của nước trong các kẻ nứt

s* Phong hóa hóa học

e Là quá trình phá hủy các loại đá và khoảng vật dưới tac động của nước vàoxi không khí làm biến đôi thành phan và tính chất hóa học

se Nguyên nhân: do nước và oxi trong không khí với 4 quá trình chính là:

hydrat hóa, hòa tan, thay phân và oxi hóa; ngoài ra còn phụ thuộc vào bản chấtcác khoáng cầu tạo nên đá

s* Phong hóa sinh hoc

e Là quá trình biến đôi hóa học và cơ học các loại đá và khoáng vật dưới tácđộng của vi sinh vật và các sản phẩm sống của chúng

e Nguyên nhân: trong quá trình sống, rễ thực vật tiết ra axit cacbonic và một

số axit hữu cơ làm cho đá bị phá hủy Tao, rêu, địa y nam và các vi sinh vật đóng

Ï⁄==ẶẶẳẮằs

Trang 14

————-=

vai trò quan trọng trong việc phá hủy đá Ngoài ra rễ cây có thé xuyên qua kẽ ho

của đá tạo nên một áp lực làm cho đá bị nứt vỡ.

1.2 Khái niệm về dat“!

Hat được hình thành và tiến hóa chậm hàng thé ki do sự phong hóa đá và sựphân hủy xác thực vật dưới ảnh hưởng của các yeu tổ môi trường Một số đất đượchình thành do sự bôi lắng phù sa sông, biên hay gió Dat có bản chất khác cơ bản

với đá là có độ phì nhiêu và tạo sản phẩm cây trồng

Pat là một hệ thong ho cuối cùng ma trong đó có các quá trình nhất định hoạt

động:

¢ Hoạt động thêm vao dat: nước mưa, tuyết; O;, COs, từ khí quyền; N, Cl, S từ

khí quyên theo mưa; vật chat tram tích; năng lượng từ mặt trời

CO, do oxy hóa chất hữu co; mat vật chất do xói mòn; bức xạ năng lượng;

mat nước, các chat trong dung dich (NO), các dạng huyền phù

¢ Chuyên dịch trong đất: chất hữu co, sét sét quioxyt; tuần hoàn sinh học các

nguyên tố đinh duéng; di chuyển muối tan; di chuyển do động vật đất.

e Chuyên hóa trong dat: min hóa, phong hóa khoáng; tạo cau trúc, kết von, kết

tủa; chuyên hóa khoáng: tạo thành sét

e Sự tông hợp các chất hữu cơ và phân giải chúng

¢ Sự tập trung tích lũy chất hữu co, vô cơ và sự rửa trôi chúng

¢ Sw phân hủy các khoáng chat và sự tông hợp các khoáng chất, chất hóa học

Trang 15

lượng từ đất làm cho đất lạnh đi

Từ khi xuất hiện sự sống trên trái đất thì quá trình phong hóa xáy ra đồng thờicùng quá trình hình thành đất

Thực chất của quá trình hình thành đất là vòng tiểu tuần hoàn sinh học, thựchiện do hoạt động sống của sinh vật (động thực vật và vi sinh vật) Sinh vật hấp thunăng lượng, chất dinh dưỡng được giải phóng từ vòng đại tuần hoàn địa chất và cácchất khí từ khí quyền dé tong hợp nên hữu cơ.

Thực chat của vòng đại tuần hoàn địa chất là quá trình phong hóa dé tạo thànhmẫu chat, đất được hình thành nhờ vào vòng tiểu tuần hoàn sinh học, những nhân tô

cơ bản cho độ phì nhiêu của đất mới được tạo ra.

1.3.2 Cac nhân tố hình thành đất

e Dame: Cung cấp khoáng chat và các chất vô cơ cho đất đồng thời anh hưởng

tới thành phần cơ giới, khoáng học và hóa học của đất

e Khí hậu: Ảnh hưởng trực tiếp tới các quá trình hình thanh đất thông qua

nước và nhiệt độ: ảnh hưởng gián tiếp tới quá trình hình thành đất thông qua

giới sinh vật.

¢ Sinh vật: tông hợp chat hữu cơ từ những chất vô cơ của đất và khí quyên; tập

trung và tích lũy chất hữu cơ đồng thời sinh vật cũng đóng vai trò phân giải

và biến đôi chất hữu cơ

e Dia hình: trong sự hình thành đất, địa hình tác động tới lượng nhiệt và độ âm

của đất đồng thời cũng ảnh hưởng tới chiều hướng và cường độ hình thànhđất.

hóa học va độ phì nhiêu của đất,

¢ Con người: có tác động rat mạnh đến quá trình hình thành đất thông qua hoạt

động sản xuất (đặc biệt là sản xuất nông nghiệp và lâm nghiệp) Tuy nhiên chỉ ở một số loại đất nhân tố con người mới có vai trò quan trọng (ví dụ: đấttrồng lúa nước, dat bạc mau, dat xói mòn tro sỏi đá )

Trang 16

CHUONG 2: THÀNH PHAN HÓA HỌC CUA DAT

Đắt gồm có 3 thành phân: thành phân rin, khí và lỏng (dung dịch đất); các thành

phan này có mỗi quan hệ chặt chẽ với nhau

2.1 Thành phần khí

2.1.1 Nguồn gốc của thành phần khí trong đất

Do sự khuếch tin không khí từ khí quyền vào đất

Do quá trình hô hap của rễ thực vật, vi sinh vật, quá trình phân hủy chất hữu co,

một số phản ứng hóa học

Độ am, thành phan cơ giới, cấu trúc và độ xốp của dat, đặc tính thực vật, nhiệt

độ áp suất khí quyén cé ảnh hưởng đến số lượng và thành phan khí của đất.

2.1.2 CO; trong đất

Ham lượng CO; trong đất thường cao hơn và hàm lượng O; thường ít hơn so

với trong khí quyền Hàm lượng này phụ thuộc vào cường độ trao đôi khí giữa đất

và khí quyền CO; tạo ra trong đất một phần tan vào dung dịch đất (tạo axitcacbonic, axit hóa phần lỏng của đất khi phân li); một phan thoát ra khí quyền (Sựthoát khí này làm tăng lượng CO; trong lớp không khí gan mặt đất, tạo điều kiệnthuận lợi cho sự đồng hóa CO) của thực vật) Do đó hàm lượng CO), trong phan khi

và trong dung dich đất có mỗi liên quan khá chặt chẽ

Khi nông độ CO; trong không khí tăng thì dẫn đến sự chuyên khí CO, vào dungdịch mạnh hơn, do đó làm tăng nồng độ HỶ trong dung dich và ngược lai, CO; từ

dung dich sẽ thoát ra ngoài.

Việc làm giàu CO; trong dung dịch đất có tác dụng hòa tan các hợp chất khoángtrong đất chuyên các chất khoáng thành dang dé tiêu cho cây trong Tuy nhiên, hàmlượng CO; quá cao và thiếu oxi trong phan khí của đất lại có ảnh hưởng xấu đến sựphát triển của thực vật và vi sinh vật Đất có độ thoáng khí tốt và sự trao đôi khígiữa phần khí của đất và khí quyên sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật và cây

trông.

Trang 17

2.2 Thành phan lỏng

Dung dịch đất là phần hoạt động và linh động nhất của đất, trong đó có nhiềuquá trình hóa học được thực hiện kể cả quá trình đồng hóa các chất định đưỡng

2.2.1 Thành phần

- Trong dung địch đất thường có chứa:

+ Các anion HCOZ, OHTM, CI”, NOZ, S027, HạPOZ,

+ Các cation H*, Na", K*, NH}, Ca**, Mg”*

+ Các muỗi sắt, nhôm, các chất hữu cơ tan được trong nước

+ Các khí tan O›, CO, NHạ

- Sự có mặt các mudi trong dung dich là do các chất khoáng bị phân hủy trong quátrình phong hóa và sự biến đổi các hợp chất hữu cơ của vi sinh vật, do bón phânhữu cơ và vô cơ Tuy nhiên lượng muối tan này cao hơn 0,2% sẽ gây độc cho câytrồng

- Thanh phan và nồng độ các muối tan có thẻ thay đổi do bón phân, do độ âm của

đất, sự hút chất đỉnh dưỡng của vi sinh vật, sự rửa trôi, tương tác giữa dung dịch đất

với phần rắn của đất, phản ứng trao đôi giữa dung dịch đất và keo đất

- Thành phan và số lượng chất tan trong dung dich đất cho biết lượng thức ăn cho cây trong một thời gian Phản ứng dung dich đất làm thay đổi pH ảnh hưởng đến

hoạt động của vi sinh vật và đặc tính lí hóa của đất

2.2.2 Nước trong đất !!

2.2.2.1 Các dạng nước trong đất

Nước trong đất không ở riêng rẽ mà có quan hệ chặt chẽ với các thành phần rắn của đất, không khí và các khe hở trong đất Nước trong đất có 4 dạng cơ bản: nước

ở thé rắn, nước ở thé hơi, nước liên kết va nước tự do

đất vùng cực và vùng núi cao của các đới tự nhiên, dang nước này giữ vai trò lớn

trong quá trình phong hóa vật lí do nó tăng thẻ tích khi bị đông kết.

© Nước ở thé hơi: Hơi nước được hình thành do sự bốc hơi nước trong đất,chúng chuyển động khuếch tán trong các khe hở của dat do sự thay đổi nhiệt độ củadat, do độ bão hòa hơi nước, do áp suất không khí đất, theo ngày đêm và theo mùa

Trang 18

trong năm Vì tính linh hoạt cao và là phần tử mang tính lưỡng cực mặt khác phân

tử hơi nước thường chịu tác động lực hút phân tử của các hạt đất cho nên chúng

thường ngưng tụ trên bề mặt hạt đất O những vùng khô hạn, sự đi chuyển và ngưng

tụ hơi nước đã làm tăng lên đáng kê lượng nước ở lớp đất mặt

© Nước liên kết+ Nước liên kết hóa học là loại nước liên kết chặt chẽ với khoáng vật trong đấtnhư trong caolinit, limonit, thạch cao Dạng nước này không tham gia trực tiếp cácquá trình lí học đất, không hòa tan các chất và thực vật không sử dụng được chúng.

+ Nước liên kết vật lí là loại nước được giữ ở mặt ngoài của hạt đất Các phân

tử nước ở thé hơi bị hap phụ ở mặt ngoài đắt do lực hút phân tử của chúng với phân

tử mặt ngoài của đất tạo thành một mang nước mỏng Dây là dang nước hút âm,chúng bị đất giữ chặt, cây không sử dụng được Khi bão hòa hơi nước, sức hút âmcủa đất là cao nhất Lúc này, néu có thêm nước, đất sẽ hap phụ thêm tạo thành màngnước mới, gọi là nước màng đo liên kết đối cực giữa các phân tử nước với nhau.Nước mảng có độ nhớt lớn, không có tính hòa tan, tốc độ di chuyền rất chậm.

® Nước tự do

+ Nước mao quản: là nước ở trạng thái lỏng, di chuyên tự do trong các khe hở

từ 0,001 — 0.1mm Nước mao quản có thê chuyên vận theo mọi hướng từ nơi có độ

am lớn đến nơi khô hơn Đây là nguồn nước cung cấp chủ yếu cho cây, cây dễ sửdụng, vì lực hút của đất với dạng này không lớn.

+ Nước trọng lực là nước thắm xuống đất một cách tự do dưới tác dụng củatrọng lực Dạng nước này có trong các khe hông lớn và chỉ tồn tại trong một thời gian rất ngắn: chúng di chuyên xuống dưới theo các khe hở lớn tới tầng không thấm

nước, đừng lại và tích tụ dan thành nước ngầm, hoặc nhập vào tang nước ngam sẵn

có.

2.2.2.2 Chế độ nước trong đất

Tông hợp những hiện tượng: nước thâm nhập vào đất và chuyên đi hoặc đượcgiữ lại trong đất đã tạo nên chế độ nước trong dat Bao gồm các chế độ:

e Chế độ nước xuyên thấm đặc trưng bởi sự xuyên thấm nước qua các tang đất

và chảy vào tang nước ngâm Kiều chê độ nay đặc trưng cho các cảnh quan âm

Trang 19

————-=

ướt của các vùng nhiệt đới âm và ôn đới lạnh là những nơi có lượng mưa lớn

hơn lượng nước bốc hơi

e Ché độ nước phản xuyên thấm: dòng nước từ nước ngam đi lên là chủ yếu, tông lượng nước bốc hơi và hút lớn hơn lượng mưa Chế độ nước này đặc trưng cho các lớp đất có tang nước ngam gan mặt đất.

e Chế độ nước đọng đặc trưng cho vùng lòng chảo thuộc khí hậu ẩm ướt, mựcnước ngam cao, độ âm không khí cao trị số nước bốc hơi và nước hút do thựcvật nhỏ hơn lượng mưa, dan tới sự hình thành nước ngằm tầng trên làm cho đất

Các nguyên tổ (C, H, O, P, S ) có trong thành phan các khoáng và các chất hữu

cơ Riêng N hau như chứa trong thành phan chất hữu cơ của đất.

chủ yếu dưới dang hạt cát (0,05 — 1 mm) và bụi (0,001 — 0,05 mm), một

lượng nhỏ ở dạng hat bùn (< 0,001 mm) và keo (< 0,25 micron).

e© Khoáng thứ cấp (khoáng sét: kaolinit, mongmorilonit chủ yếu dưới dang

Trang 20

Silicat: phô biến nhất là khoáng thạch anh SiO thường gặp dưới dạng cát.bụi, một phan nhỏ ở dạng bùn và hat keo Thạch anh chiếm trên 60% trong cácloại đất và rất bền, tro về mặt hóa học ở điều kiện thưởng

2.3.2 Chất hữu cơ

Chất hừu cơ của đắt là chỉ tiêu số một vẻ độ phì và ảnh hưởng đến nhiều tínhchất đất: khả năng cung cấp chất dinh dưỡng khả năng hấp thụ giữ nhiệt và kíchthích sinh trường cây trồng Chất hữu cơ trong đất tuy ít (0,5 — 10%) nhưng lànguồn cung cấp chất dinh dưỡng va năng lượng chủ yếu trong hệ sinh thái đất.Trong số các hợp chất hữu cơ đó, mùn là một loại chất hữu cơ có vai trò đặc biệtđối với đỉnh dưỡng của cây trồng Chất hữu cơ được chia làm hai nhóm:

2.3.2.1 Nhóm chất hữu cơ chưa mùn hóa

Chiếm 10 — 15% khối lượng chất hữu cơ trong dat, có vai trò đôi với sự sống

của thực vat, vi sinh vật trong đất va độ phì nhiêu của đất Các hợp chat này chủ yêu

là chất hữu cơ trong xác động thực vật chưa phân hủy hoặc bán phân hủy

Bao gồm gluxit (xenlulo, hemixenlulo, tỉnh bét ), các axit hữu cơ, prôtit và các chất hữu cơ chứa nitơ khác (amino axit, amit ), chất béo, nhựa, andehit, các axit

poliuric và các dẫn xuất của chúng, các poliphenol, tanin, lignin

Các hợp chất hữu cơ chưa mùn hóa có thẻ bị phân hủy trong đất thành chất vô

cơ dé cây trong đồng hóa

2.3.2.2 Các chất mùn

“ Dinh nghĩa: Chat min là một phức hệ hữu cơ, chua, có kết cấu tạo vòng

(vòng 5 hay vòng 6), có cầu nối, có các nhóm hoạt động (nhóm cacboxyl,

hydroxyl ) được tạo thành do quá trình phân hủy chất hữu co

4 Sự tạo thành của min đất

Dưới tác động của enzim và vi sinh vật đất, mùn được hình thành do sự chuyên

hóa các hợp chất hữu cơ Nguyên liệu cơ bản là xác thực vật ở trong đất hay ở lớp

đất mặt Sự tạo thành min chia làm 2 quá trình:

¢ Quá trình khoáng hóa: tạo nên những chất đơn giản như CO;, HạO, NH; và

những muỗi đơn giản

Trang 21

————-=

e_ Quá trình tông hợp: tạo nên các axit min phức tạp từ những chất vô cơ vả

hữu cơ đơn giản.

Vi dụ: Xác hữu cơ — hiđroquinon —> quinon + 2NH;RCOOH —> axit min.

4 Phân loại: Có thê chia các chất mùn ra thành 3 nhóm chính

e Axit humic

~ Axit humic là những hop chat phức tap có phân tử lượng cao, có bản chất thơm Đơn vị cấu tạo cơ ban của chúng là mạch cacbon vòng có các mạch nhánh

cacbon đài mang những nhóm chức khác nhau (hydroxyl, phenol, metoxyl ).

Trong thành phan phân tử của các axit humic có những vòng thom, di vòng 5, 6cạnh, có N và không có N Chúng liên kết với nhau nhờ các cau -NH-, -CH;-,

Thành phần nguyên tố: C (50 62%), H (2.8 6%), O (31 40%), N(2 6%) Ngoài ra còn có các nguyên tô khác như P, S, Si, Fe, AI.

-~ Axit humic là phan mùn có giá trị nhất vì nó có khả năng hap phụ lớn đối vớicác cation, có vai trò quan trọng trong việc hình thành cau tượng đất thích hợpcho cây trồng; là nguồn dy trữ các chất dinh đưỡng nhất là nitơ

e Axit funvic

— Axit funvic là axit hữu cơ cao phân tu chứa nito, hình thành trong môi

trường chua, dé tan trong nước khi axit hóa cho dung dịch có màu vàng hoặc đỏnhạt và rất chua

— Thanh phan nguyên tố: C (44 — 49%), H (3,5 — 5%), O (44 - 49%), N (2 —

43⁄4) Trong axit funvic, hàm lượng C và N nhỏ hơn va ham lượng O và H lại cao

hơn so với axit humic.

e Humin

~ Là phan tách không tan trong kiềm

— Có cấu trúc tương tự như axit humic nhưng chứa nito it hơn (chiếm khoảng

1/3 so với axit humic).

% Vai trò của màn với độ phì nhiêu của đất

Là nguôn dự trữ chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng do khi phân hủy nócung cấp nitơ cho đất

Trang 22

————-=

~ Có khả nang hap phụ và trao đổi cation, tạo nên những muối mới làm thay đôithành phan và cấu tượng của đất Chính nhờ sự thay đổi cau tượng này, đất nặngchuyển thành đất tơi xốp, đất rời rac được liên hợp lại với nhau nên thay đôi đượcchế độ không khí nhiệt độ và nước trong đất, tạo nên những điều kiện thích hợpcho sinh trưởng và phát triển của thực vật

— Các axit min, với một lượng nhỏ, khi tạo thành các keo hòa tan có tác dụng xúc

tiễn cho sự phát triển rễ, làm cho cây có khả năng sử dụng nhiều chất đỉnh dưỡng cótrong đất.

~ Dat giàu mùn có tính đệm cao, chống chịu sự thay đôi pH đột ngột, đảm bảo các

phản ứng xảy ra bình thường không gây thiệt hại cho cây.

2.3.2.3 Thành phan cơ giới của đất È!

Kết quả của quá trình phong hóa và quá trình hình thành đất làm cho đá vàkhoáng vật vỡ vụn ra và biến đồi thành những hạt đất có kích thước khác nhau.

Những hat đất này tạo thành phan tử cơ giới đất Bat kể một mẫu đất nào cũng bao

gôm day du các cỡ hạt có kích thước từ nhỏ đến lớn Thành phan cơ giới dat là ti lệ phần trăm của các cấp hạt có kích thước khác nhau trong đất Sự khác nhau vẻ kíchthước của các hạt dat tới một giới hạn nảo đó sẽ dan đến sự thay đôi đột ngột vẻ tínhchất vật lí của chúng.

Bang 2.1: Bang phân chia độ lớn cấp hạt quốc tế, Hoa Kì và Nga

Đá vụn > 2mm Cudi > 2mm Da vun > 3mm

Cát thé 2 — 0.2mm Sỏi 2 — lmm Cuội 3 — lmm

Cát mịn 0,2 - 0,02mm | Cát thé 1 - 0.5mm Cát thé | = 0.5mm

Cat trung bình 0,5 - 025mm | Cát trung bình 0,5 - 0,25mm

Bang phân chia của Nga do N.A.Kachinxki thành lập năm 1957 được ứng dụng phô biên ở Việt Nam Ngoài ra, các tác giả còn chia thêm hai cấp hạt: sét vat lí

(< 0,01mm) và cát vật lí (> 0,01mm).

LG nnnnnnnanaanaaaami

Trang 23

CHƯƠNG 3: TINH CHAT NÔNG HÓA CUA DAT

3.1 Keo đất

Theo lý thuyết hóa keo, keo đất (phức hệ hap phụ của dat) là một tập hợp các các hạt có kích thước nhỏ hơn 0,25 micron, có độ phân tán cao và có khả năng hap

phụ trao đi

3.1.1 Cấu tạo của hạt keo

Hình 3.1: Sơ đồ cấu tạo mixen keo tích điện âm

* Phan giữa là nhân mixen

Đó là tập hợp những phân tử vô cơ, hữu cơ hay hữu cơ - vô cơ, có cau trúc tinh

thê hay vô định hình; là những axit mùn; hidroxit nhôm, sắt, silic và những phan tử

khoáng thứ sinh.

Tính chất và sự phân li của nhân mixen là yếu tổ quyết định dau điện tích củakeo Dưới tác dụng của môi trường, lớp phần tử bê mặt của nhân keo được phân lithành ion nên bề mặt của nó tích điện

s* Lop ion tạo điện thể ( lớp ion quyết định thé hiệu)

Trên bê mặt nhân keo có một lớp ion được tạo thành do sự phân li của nó gọi là

lớp ion tạo điện thé Dau điện tích của keo chính là dau của lớp ion tạo điện thể này

Nhân keo + lớp ion tạo điện thé = hạt keo (granul)

Trang 24

Lớp ion bù với lớp ion tạo điện thé bằng lớp điện kép chia thành 2 lớp:

¢ Lớp ion có định (lớp ion bat động): gồm những ion bù ở gần hạt keo hơn,

chịu lực hút tĩnh điện mạnh, bám chặt hơn lên hạt keo và hầu như không đi

chuyền

Granul + tang ion có định của lớp ion bù = phan tử keo (tiểu phân, keo lap)

° Tang ion khuéch tan gôm những ion cách xa hạt keo hơn của lớp ion bù, chịu

sức hút tĩnh điện yếu nên dé di chuyển ra ngoài dung dịch giữa các mixenkeo, có thé trao đôi với ion khác trong dung địch đất

Granul + lớp ion bất động + lớp ion khuếch tán = mixen keo.

3.1.2 Thanh phần của keo đất P1

Hệ keo đất gồm có keo hữu cơ và keo vô cơ

3.1.2.1 Keo hữu cơ

Thường là keo min (axit humic, axit [unvic va muỗi của nó), thường tích điện

âm và có khả năng hap phụ trao đổi cation do có nhóm ~COOH và -OH (phenol) Htrong các nhóm này có thé thay thé bing các cation khác

Chat min khi kết hợp với các bazơ trong đất tạo thành các mudi và khi tương tácvới dung dịch đất lại có thé trao đổi cation khác trong dung dịch

VD: R(COO); Ca + 2KCI — R(COOK); + CaCl,

3.1.2.2 Keo vỗ cơ

Thường là những chất vô cơ có cau tạo tinh thê thuộc loại khoáng aluminosilicat

như kaolinit mongmorilonit , có thé là những khoáng vô định hình như tập hợp

các phân tử axit silicic, các sắt và nhôm hiđroxit,

Các khoáng silicat trung hòa về điện tích có thê phát sinh điện tích âm

(SiOz), —> [(SiO¿)„¡AlO;} — [(SiO;),;(AIO;¿);]?

Các hạt keo đất vô định hình như sắt, nhôm hiđroxit có điện tích phụ thuộc và

Trang 25

————-=

Ở môi trường bazơ:

[AI(OH);], = [Al, O (OH)3,.1] + H” (pH = 8,1)

[Fe(OH);], = (Fe, O(OH)s,,) + H* (pH =7,1)

Vì đất có xu hướng chua dan nên trong nhiều loại đất các keo vô định hình củasắt, nhôm hiđroxit thường là keo đương

= Dựa vào cấu tạo hạt keo, ta thây nó có tính điện tương déi động Day chính là

nguyên nhân keo có khả năng hấp phụ hóa lí.

3.2 Tính chất hap phụ chất dinh dưỡng

Khả năng hap phụ chất dinh dưỡng của đất là khả năng hút và giữ các ion, các chất khác nhau từ dung dịch đất và giữ chúng lại Nhờ đó mà đất giữ được chất dinhdưỡng cho cây trong, hạn chế sự rửa trôi và trao đổi chất đinh dưỡng với dat Mặtkhác, cũng nhờ vào đó, cây có khả năng điều tiết được nông độ các ion thích hợp

cho cây.

3.3 Các dạng hấp phụ

3.3.1 Hap phụ sinh hoc

Là kha năng hút và giữ các chất đính duéng từ dung địch đất bởi sinh vật (visinh vật, cây xanh) dé biến đổi các chất này thành chất hữu cơ dé cây sinh trưởng và

phát triển Dong thời xác của vi sinh vat, thực vật và động vat là nguồn chất hữu cơ

bô sung cho đất nhờ hấp phụ sinh hoc = có ý nghĩa đối với sự hình thành đất và cung cấp phân bón cho đất.

Quá trình này có lợi khi đất giàu dinh dưỡng, các chất dé tiêu cây sử dụng khônghết được nhóm vi sinh vật, thực vật này giữ lại, do vậy tránh được sự rửa trôi chất

đinh dưỡng.

Tuy nhiên, trong điều kiện đất nghèo dinh dưỡng, vi sinh vật phát trién mạnh sẽ

tranh giành chất đinh dưỡng với cây trông làm cho cây kém phát trién do thiểu thức

an.

3.3.2 Hap phụ cơ học

Do các hạt đất sắp xếp không khít nhau làm cho đất có khe hở hoặc có nhữngmao quản Khi các chất đi chuyển, chúng bị khe hở giữ lại Nhờ đó, đất thu hútđược nhiều chất dinh đưỡng và vi sinh vật có ich, không dé cho nước cuốn trôi đi

CC annnnnnnnanaanaaaami

Trang 26

¢ Sự hấp phụ đương: phân tử các chat tan trong dung dich đất bị keo đất hap

phụ Do đó, nồng độ dung dịch xung quanh hạt keo thưởng cao hơn so vớinhững điểm xa keo đất Đây là cơ chế của sự hấp phụ các chất hữu cơ Trong

số các hợp chất vô cơ phức tạp trong dat, chỉ có bazơ mới có thẻ có hap phụ

dương.

e Su hấp phụ âm: những chat vô cơ tan trong nước, những dung dịch clorua,

nitrat Nhờ có hiện tượng này mà các clorua và nitrat dé di chuyên trong dat

xuống lớp đất dưới

=> Hiệu lực của phân clorua, nitrat bị giảm sút do chúng dé bị rửa trôi và không

có khả năng tích lũy lại trong đất.

3.3.4 Hấp phụ hóa học

Nguyên nhân là trong đất có những phan ứng hóa học xay ra, bien đổi một số

chat tan thành dang kết tia ở lại trong phân răn của đất.

Ví dụ: ở đất chua và đất đỏ có nhiều nhôm và sắt, sự hấp phụ hóa học của axitphotphorit chủ yêu điển ra theo hướng tạo thành sắt, nhôm photphat it tan

Fe(OH); + H;PO¿; — FePO, + 3H;O AI(OH); + HPO, — AIPO; + 3H:O

Do đó môi trường đất có anh hưởng rõ rệt đến sự hấp phụ hóa học Sự hap phụ này có lợi trong trường hợp đất có nhiều sắt, nhôm đi động cho nên cây khỏi bị ngộ độc do hàm lượng các ion này cao Tuy nhiên, lân dé tan bị chuyền thành dạng kết

tủa, cây trong sẽ thiêu lân Hiệu suất của lân bị giảm sút.

LG annnnnnnnnanaanaaaaami

Trang 27

3.3.5 Hap phụ hóa lí

Hắp phụ hóa lí là khả năng hạt keo (có thành phần vô cơ hoặc hữu cơ phức tạp)

hút và giữ các cation trên bề mặt chúng đồng thời có kèm theo sự tách một đươnglượng các ion khác (Ca, Mg ) tir bè mặt keo dat ra dung dich.

Ví dy: khi xử lí đất đã bão hòa ion canxi bằng dung dịch kali clorua, các cation K*

từ dung dịch bị hap phu lén bé mat keo dat, dong thời từ bề mặt keo đất, một đương

lượng Ca?” được chuyên ra dung dich

(KĐ" ] Ca” +2KCI — [KÐ"]2K* + CaCl;

Trường hợp này diễn ra sự trao đổi cation nên gọi là hấp phụ trao đôi cation.Đây là quá trình chủ yếu trong các phản ứng diễn ra trong đất, ảnh hưởng lớn tínhchat lí học, hóa lí của đắt: cấu tượng và khả năng đệm của đất Biến đổi hóa học củanhiều loại phân bón nhất là phân kali và phân đạm dễ tan phần lớn bị chỉ phối bởi

quá trình hap phụ trao đồi

3.4 Các qui luật cơ bản của hấp phụ hóa lí cation'”!

Khi dung dịch chất điện li tiếp xúc với các hạt keo thì sẽ xảy ra cân bằng động

giữa hạt keo và dung địch

[KD" ]Ca”” + 2KCI = [KD"] 2K" + CaCl;

Cân bằng giữa các cation lớp ngoài của keo và dung dịch xung quanh hạt keochủ yếu phụ thuộc vào các yếu tố: tính chất các cation, hạt keo và dung dịch

cation càng lớn Các ion có cùng điện tích, cùng hóa trị thì ion nào có bán kính càng

nhỏ thì mật độ điện tích càng cao nên hút được nhiều lưỡng cực nước hơn và có bán

kính hiđrat hóa lớn hơn làm khả năng hấp phụ cation của chúng yếu đi.

¢ Riêng đối với ion H”, do tôn tại đưới dang ion hiđroxoni trong nước với bánkính rất nhỏ so với các ion hiđrat hóa khác (1,35A°), nên bị hút rat mạnh vào keo

Trang 28

đất: mạnh hơn tat cả các cation hóa trị I và trong một vải trường hợp còn mạnh hon

cả cation hóa trị H.

Ví dụ: khả năng hap phụ của các cation tăng dan

Li* < Na* < K* < NH‡ <H* < Mg” < Ca”

e Cation nao được hấp phụ vào keo đất càng mạnh thì càng khó tách: hóa trị

của cation càng lớn thì hợp chất của chúng với các ion của lớp điện kép càng phân li

yếu Ngoài ra, lớp vỏ hiđrat hóa của cation càng lớn thì nó càng dễ tách ra Do vậy.khả năng tách tăng dần theo thứ tự

Ca” <Mg”< H*<K* < NH‡ < Na” < LÍ 3.4.2 Tính chất của keo đất

Ban chất hóa học và cau tạo của keo đất có ý nghĩa to lớn đối với khả năng hap

phụ ion Tinh đa dạng của keo đất tạo nên những đặc tinh hap phụ các cation

Các cation hóa trị I, KỲ và H* được keo khoáng (NH‡ — muscovit, biotit) happhụ mạnh hơn Ca”” và Mg” so với mongmorilonit và kaolinit,

Bang 3.1: Sự trao đổi của clorua có các cation khác nhau với các keo NH, —

Axit humic, mongmorilonit và kaolinit có khả năng hap phụ Ca”? nhiều hon NH}

nhưng muscovit thì ngược lại.

Bang 3.2: Sự hấp phụ Ca” và NH} trong dung dịch hỗn hợp 0,05N

Trang 29

Tuy nhiên, cho đến nay, chưa có giải thích nào hợp lí về tính hấp phụ riêng của

các chat hap phụ

Ở các vùng đất cao giàu min, thứ tự hap phụ theo qui luật chung

Na* < NH} < K* < Mg” < Ca*

3.4.3 Tính chất của dung dịch

Dac tính của phan ứng trao đổi giữa hạt keo và dung dịch bên ngoài phụ thuộc

vào thê tích và nồng độ dung dịch Trong đất thường xuyên có sự thay đôi lượngdung dịch đất và thành phan của nó (do thời tiết, do bón phân, do các quá trình hòatan, vô cơ hóa, do sự đồng hóa các ion bởi thực vật, vi khuẩn hoặc do rửa trôi) Chính các quá trình này làm cho nồng độ các ion tăng lên hoặc giảm xuống.

Ảnh hưởng của sự thay đối thể tích dung dich

Khi nông độ dung dịch không đôi lượng cation từ đất tách ra khỏi dung dịch

tăng lên cùng với thé tích dung dịch Tuy nhiên, sự tăng này không tăng tỉ lệ với thé

tích.

Thí nghiệm của N.I.Gobunop (1948) cho thấy: khi tang tỉ lệ giữa đất với dungđịch từ 1:0,3 đến 1:1 lượng Ca?" và Mẹ” được tách ra nhiều và hầu như tỉ lệ thuận;nhưng nếu tiếp tục mở rộng tỉ lệ này đến 1:50 thì mức độ tách tăng lên tương đối ít

Bang 3.3: Việc tách Ca” và Mg” trao đôi từ đất đen bằng NH‡ phụ thuộc vào

thé tích dung dịch

% Anh hướng của nông độ dung dịch đối với sự thiết lập cân bằng trao đổi

Khi thẻ tích dung dịch không đôi, lượng cation từ đất tách ra dung dịch phụ

thuộc vào sự thay đôi nồng độ dung dịch muỗi dùng dé tách Tuy nhiên sự tách nàychậm hơn so với sự biến đôi nồng độ của dung dịch dùng đẻ tách

Khi phản ứng trao đổi giữa các ion cùng hóa trị đạt đến cân băng thì tỉ số cáccation hấp phụ tỉ lệ thuận với tỉ số các cation này trong dung dịch và không phụ thuộc vào nồng độ của chúng Khi trao đối các ion khác hóa trị, sự thay đổi nông độ

Trang 30

dung dịch dẫn tới sự thay đôi tỉ số các cation hấp phụ điều đó có nghĩa: nồng độ

càng cao, số cation hóa trị I ở trạng thái hap phụ tương đối càng lớn

Qui luật này có thể giải quyết nhiều vẫn đề thực tế có liên quan đến phản ứngtrao đôi trong đất Chăng hạn như vẫn đề bón phân và việc cải tạo đất mặn bằngphương pháp rửa mặn.

3.5 Dung lượng hấp phụ của đất !°

s* Khái niệm: dung lượng hap phụ của đất (T) là tông lượng cauon hap phụ cókhả năng trao đôi và được biểu thị bằng số mdlg trong 100g dat

% Tính chất

¢ Đặc trưng cho kha năng hap phụ trao đổi của đất Nó phụ thuộc vào thành

phan cơ giới của đất, hàm lượng và thành phan cia hạt keo.

e Những hạt đất có kích thước lớn hơn | micron thì dung lượng hấp phụcation thấp; các hạt bé hơn 1 micron thi dung lượng hap phụ tăng lên rõ rệt Do đó,

số các hạt keo khoáng và mùn càng nhiều thì dung lượng hấp phụ cation càng cao.

Đắt có thành phan cơ giới nặng, chứa nhiều hạt phân tán cao (đất sét và sét) nên có

dung lượng hap phụ cao hơn đất có thành phan cơ giới nhẹ.

© Dung lượng hấp phụ cũng phụ thuộc vào cấu tạo của các hạt hấp phụ: các khoáng thuộc nhóm mongmorilonit và mica ngậm nước càng nhiều thì dung lượng hap phụ càng cao: ngược lại khi có một lượng lớn các khoáng kaolinit và sat, nhôm

hidroxit vô định hình thì dung lượng hap phụ thấp hơn nhiều

và thành phần của chất hữu cơ, thành phần hóa học của hạt keo khoáng và phản ứngcủa dung dịch đất.

Sự ảnh hướng của dung lượng hấp phụ

e Thanh phan cation hap phụ có ảnh hưởng lớn đến tính chất lí hóa của dat,

thành phần của dung dịch đất, điều kiện phát triển của cây trồng và tác dụng của

phan bón.

Trang 31

e Thành phan cation hap phụ còn ảnh hưởng đến trạng thái, khá năng phân tán của hệ keo, đến những tính chất cơ lí và hóa lí của đất.

¢ Căn cứ vào số liệu dung lượng hap phụ đất ở Việt Nam có thé chia làm 3

loại:

¢ Dung lượng hap phụ cao: T > 30 mđl/100g đất

¢ Dung lượng hap phụ trung bình: T = 15 - 30 mđi/100g đất

Pat Việt Nam chủ yếu có T = 12 - 13 mdl/100g đất.

Trang 32

CHUONG 4: TINH CHAT CHUA CUA DAT

4.1 Dinh nghĩa

Dat chua là đất có chứa nhiều H* không những chứa trong dung địch đất mà chủ yếu trên bề mặt keo đất ở trạng thái hap phụ có nhiều H” và AI”.

4.2 Phân loại đất chua

Dựa vào trạng thái tồn tại của H” trong đất, người ta chia độ chua đất ra làm hai

loại: độ chua hiện tại và độ chua tiềm tàng

4.2.1 Độ chua hiện tại

Độ chua hiện tại là độ chua của dung dịch đất do nông độ của ion HẴ cao hơn so

với ion OH Độ chua này có được khi đo trực tiếp ngoai ruộng

Nguyên nhân:

~ Sự hình thành khí CO, thường xuyên trong dat, hòa tan vào dung dịch đất tạo axit

cacbonic, khi phân li tạo H” và HCOz.

— Một phan axit cacbonic được tạo ra bị trung hòa bởi bazơ hap phụ (Ca, Mẹ”,

Na”) và canxi, magie cacbonat

— HỈ sinh ra đo mudi axit thủy phân

— Dung dịch bị axit hóa bởi các axit vô cơ và hữu cơ tan trong nước.

4.2.2 Độ chua tiềm tàng

Bao gôm độ chua trao đôi vả độ chua thủy phân

4.2.2.1 Độ chua trao doi (PH xc)

Độ chua trao đôi (pHxc¡) được tạo nên bởi các ion H* va AI” từ dat tách ra dung dịch khi cho đất tác động với một muối trung tính.

Khi xử lí đất bang dung dich KCI, cation K* bị hap phụ bởi đất và ion HỶ bị

chuyên ra dung dịch làm cho đất bị axit hóa

AIC], + 3H,0 S AI(OH); + 3HCI

Trang 33

Ý nghĩa: khi bón vào đất một lượng lớn phân vô cơ, độ chua tiềm tàng

chuyên thành độ chua hiện tại và ảnh hưởng trực tiếp đến cây trồng, vi sinh vật có

man cảm đối với độ chua Đồng thời AI”” chuyên vào dung dịch gây độc cho nhiềuloại cây trồng Do đó việc bón vôi vào đất chua đảm bảo trung hòa không chỉ độchua hiện tại mà còn cả độ chua trao đôi

Độ chua thủy phân là độ chua có được khi tác động vào dung dịch đất một muối

kiềm thủy phân

Khi xử lí dat bằng một dung dich muối trung tính thì không thé tách toàn bộ H'

ở trạng thái hap phụ ra khói dung dich, một số ion H” còn lại trên bề mặt keo đấtkhông tham gia vào phản ứng trao đôi này Còn dưới ảnh hưởng của dung dịch natriaxetat có môi trường kiêm (pH = 8) thì các ion H* ở keo đất được tách ra hoàn toàn

hơn Do vay, độ chua thủy phân thường lớn hơn độ chua trao đồi

CH,COONa + HO = CH;COOH + NaOH

KD]H* + NaOH KĐỊNa' + H,O

Tuy nhiên, do một vài loại đất có nhiều keo dương (dat đỏ) có khả năng hap phụcác anion của axit axetic và trao đổi bằng ion OH của keo đương, độ chua củanước chiết từ đất giảm đi Vì thé trong trường hợp nay, độ chua thủy phân nhỏ hơn

độ chua trao đôi

Do độ chua thủy phân có giá trị gần đúng với độ chua tiềm tàng của đất nên nó

là một cơ sở quan trọng cho việc giải quyết nhiều van đề khi sử dụng phân bón.

4.3 Tính chất đêm của dung dich đất

4.3.1 Tính chua kiềm và phản ứng của dung dịch đất

Độ chua kiềm (phản ứng của dung địch dat) không phải là một đại lượng không

thay đôi Nó bị ảnh hưởng bởi:

— Các quá trình hóa lí, hóa học và sinh học tạo ra axit hoặc bazo.

~ Sự giải phóng axit cacbonic do quá trình hô hap của rễ, sự tạo thành axit nitric doquá trình nitro hóa và những sản phâm khác của axit trong quá trình sinh song của

vi sinh vật gây ra sự axit hóa dung địch đất.

Trang 34

————-=

— Việc sử dụng phân bón: khi bón các loại phân có sinh lí chua (NH,CI.

(NH,);SO¿) hoặc sinh lí kiểm (NaNO¿, Ca(NO;)>), phản ứng của dung dịch đất có

4.3.2.2 Nguyên nhân gây ra kha năng đệm

Trong dung địch đất là do các axit yếu (axit H;COa, axit hữu cơ tan) và mudi

của nó.

“ Axit yêu chăng han HCO; phân li không hoàn toàn, trong dung địch phan lớn

axit yếu còn ở dang phân tử ít phân li và chỉ có một lượng nhỏ phân li.

H;CO; = HỶ + HCOZ

Khi có ion OH” thì ion này sẽ bị trung hòa bởi H* Do đó axit yếu của dungđịch đất có khả năng chong lại sự kiềm hóa của dung dịch

4 Hon hợp axit yếu và muối của nó (H;CO; và Ca(HCO:);) có khả năng chống

lại sự axit hóa.

Ca(HCO¿); — Ca”" + 2HCOš

Sự có mặt của Ca(HCO2:); sẽ tạo ra một lượng lớn anion HCO§, cản trở sự phan

li của axit cacbonic Ngoài ra nêu axit nitric xuất hiện do quá trình nitrat hóa của

rễ, thì HỶ liên kết với HCOZ tạo thành trạng thái axit cacbonic không phân li Như

vậy pH của dung dịch ít bị thay đôi.

Hệ đệm gồm axit hữu cơ và mudi của chúng cũng có tác dụng tương tự

¢ Phan rắn, chủ yếu là phần keo đất là yêu tố đệm mạnh nhất trong đất Kha

năng đệm của đất phụ thuộc vào thành phan các cation trao đôi trong đất Cácion bazơ hap phụ (Ca””, Mẹ”” ) có tác dụng đệm với sự axit hóa

¢ D6 bão hòa bazơ và dung lượng hap phụ càng lớn, đất càng có khả năng

chống lại sự axit hóa Nếu đất đã bão hòa bazơ, khi có axit xuất hiện (vi dụ

như axit sunfuric tạo ra khi bón phân amoni sunfat) thì những ion H” của axit

Trang 35

sẽ trao đôi với các cation của keo đất dung dịch sau trao đôi có muối trung

tính và pH của dung dich đất ít bị thay đôi Các cacbonat của canxi và magie

cũng làm yếu sự axit hóa dung dịch đất vì chúng trung hòa axit tạo ra

bicacbonat.

2CaCO, + H;ạSO; — CaSO, + Ca(HCOa);

e Đất không bão hòa bazơ có chứa nhiêu Al** và H” ở trang thái hap phụ có

khả năng đệm cao đối với sự kiềm hóa Khi bón vôi, Ca”' và OH được happhu va trao đổi với các ion H”

e_ Độ chua thủy phân càng lớn, khả năng đệm chống lại phản ứng kiềm hóa

càng lớn Do đó, đất có khả năng đệm thấp (đất cát và cát pha), khi bónnhiều phân sinh lí chua có thể có sự thay đổi mạnh về phía axit, bất lợi cho

sự phát triển thực vật và vi sinh vật đất Đất có thành phan cơ giới nặng va

giàu min, có dung lượng hap phụ cao va do đó có tác dụng đệm lớn phảnứng dung dịch it thay đôi, ngay cả khi bón có hệ thông các phân khoáng chuahoặc kiêm

Trang 36

CHƯƠNG 5: CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH THÀNH PHAN

CƠ GIỚI, DO CHUA, NHÔM DI DONG, SỨC DEM CUA DAT

5.1 Lay và bao quản mẫu đất

Chuân bị mẫu là khâu cơ bản, quan trọng đầu tiên trong phân tích đất Hai yêu

cau chủ yếu của công tác chuẩn bị mẫu:

e Mẫu phân tích cây trồng phải đại điện và phù hợp với mục đích phân tích,

đại điện cao cho vùng nghiên cứu.

e Mẫu phân tích cần được lay trong điều kiện môi trường đồng nhất (nhiệt độ,

độ am ), cùng một thời điểm (thường vào buôi sáng đã hết sương, không mưa,

nhiệt độ không khí và cường độ ánh sáng ở mức trung binh ).

khảo sát Số lượng và khôi lượng mẫu ban đầu tùy theo yêu cầu khảo sát và mức độđồng đều đề xác định Các mẫu ban đầu được tập hợp thành một mẫu chung.

¢ Mau phải được nghiền nhỏ đến độ mịn thích hợp tùy thuộc vào yêu cầu phần

tích.

5.1.1 Lay mẫu phân tích

Tùy thuộc vào mục đích nghiên cứu mà lựa chọn cách lay mẫu thích hợp Thôngthường có một số cách lấy mẫu như sau:

% Lấy mau theo tang phát sinh Khi nghiên cứu đất về phát sinh học hoặc

nghiên cứu tính chất vat li, tính chất nước của đất thì tien hành lấy mẫu như sau:

¢ Đào phẫu điện đất: chọn điểm đào phẫu diện phải đại điện cho toàn vùng cầnlay mẫu nghiên cứu Phẫu điện thường rộng 1,2m, dai 1,5m sâu đến tang đá mẹ

hoặc sâu 1,5m - 2m ở những nơi có tang đất dày

e Lay mau dat: lần lượt lay mẫu đất từ tang phát sinh đưới cùng lên đến tangmặt Mỗi tầng mẫu dat được đựng trong | túi riêng, có ghi nhãn rõ rang Lượngđất lay từ 0,5 — Ikg là vừa Mỗi mẫu đất déu được ghi phiếu chỉ rõ: số phẫu diện,

tang (độ sâu lay mau cm), địa điểm lay mau, ngày lây mau và người lay mau.

Trang 37

4 Lấy mau hôn hợp

Nguyên tắc của lay mẫu hỗn hợp là lay các mẫu riêng biệt ở nhiều điểm khácnhau rồi hỗn hợp lại, lay mẫu trung bình Thông thường lấy từ 5 — 10 điểm rồi hỗnhợp lại dé lay mẫu trung bình (mẫu hỗn hợp) Khi lẫy mẫu ở các điêm riêng biệt cầntránh các vị trí cá biệt đại điện như: chỗ bón phân hoặc vôi tụ lại chỗ cây quá tốthoặc quá xấu, chỗ cây bị sâu bệnh Mẫu hỗn hợp thường được lẫy trong nhữngnghiên cứu về nông hóa học, nghiên cứu động thái các chất dinh dưỡng của đấthoặc lấy ở các ruộng thí nghiệm Mẫu đất hỗn hợp được lấy như sau:

e Lấy các mẫu riêng biệt: tùy hình dáng khu đất cần lấy mẫu mà bố trí cácđiểm lay mẫu (5 - 10 điểm) phân b6 đông đều trên toàn diện tích Có thé áp dụngcách lay mẫu theo đường chéo hoặc đường thăng góc (hình 1a và Ib) với địa hình

vuông gọn, hoặc theo đường gap khúc hoặc nhiều đường chéo (hình Ic và 1d) với

địa hình dài Mỗi điểm lay khoảng 200g đất bỏ dồn vào | túi lớn.

Hình 5.1: Sơ đồ lấy mẫu riêng biệt và hỗn hợp

¢ Trộn mẫu và lay mẫu hỗn hợp: các mẫu riêng biệt được băm nhỏ và trộn đều

trên giấy hoặc nilon (chú ý trộn càng déu càng tốt) Sau đó đàn mỏng rồi chia làm

4 phan theo đường chéo, lay 2 phần đối điện nhau trộn lại được mẫu hỗn hợp

Tiêu đề	Khảo Sát Thành Phần Cơ Giới, Độ Chua, Nhôm Di Động, Sức Đệm Của Đất Ở Nông Trường Cao Su Nhà Nai - Bình Dương
Tác giả	Hà Như Huệ
Người hướng dẫn	ThS. Nguyễn Văn Binh
Trường học	Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Sư phạm Hóa học
Thể loại	khóa luận tốt nghiệp
Năm xuất bản	2012
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	74
Dung lượng	54,19 MB