Đất phèn, đất mặn và biện pháp xử lý

Sự có mặt của một số muối tan trong đất làm cho tính chất vật lý, hóa học, sinh học của đất trở nên xấu.. Ảnh hưởng của đất mặn đến sinh trưởng và phát triển của cây trồng... khi áp suấ

Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM

Ngô Văn Cường 2009120117

Nguyễn Thanh Hưng 2009120125

Trần Văn Kiệt 2009120133

Trần Thị Trúc Ly 2009120148

Trần Đặng Lan Vân 2009120112

Huỳnh Phạm Dũ 2009120143

ĐẤT MẶN

Tổng quan về đất mặn

Ảnh hưởng của đất mặn

Biện pháp xử lý

Tổng quan về đất mặn

Khái niệm

Đất mặn là đất có chứa nhiều muối hòa tan

(1-1,5% hoặc hơn): NaCl, Na2SO4, CaCl2, CaSO4,

MgCl2, NaHCO3… Những loại muối này có nguồn gốc khác nhau (nguồn gốc lục địa, nguồn gôc biển, nguồn gốc sinh vật ), nhưng nguồn gốc nguyên

thủy của chúng là từ các thành phần khoáng của

đá núi lửa Trong quá trình phong hóa của đá núi lửa, những muối này bị hòa tan, di chuyển vào

những vùng có địa hình trũng, không thoát nước.

Ở Việt Nam đất mặn có sấp sỉ 2 triệu ha, chiếm 6% diện tích

tự nhiên Thành phần muối tan trong đất mặn nước ta giống thành phần muối tan của nước biển

Phân loại

Mặn hóa do muối: bao gồm các muối:

NaCl, Na2SO4, MgCl2,… nghĩa là muối kim loại kiềm và kiềm thổ, gốc axit là những anion Cl-, SO42-, NO3-, CO32-,… trong đó vai trò của Cl- là quan trọng nhất

Mặn hóa do kiềm: quá trình tích lũy nhiều

kim loại, chủ yếu là kiêm loại kiềm và kiềm thổ, có thể là Na, Mg, k, Na, Ba trong đó vai trò Na là quan trọng nhất.

Nguyên nhân gây mặn

Quá trình này xảy ra ở miền nhiệt đới do ảnh hưởng của biển Nước biển xâm nhập vào nội đồng theo sông ngòi khi thủy triều lên cao, qua các trận mưa bão vỡ đê biển hoặc vào mùa khô khi nước ngọt của các con sông có lưu lượng thấp chảy ra biển, nước ngọt không đủ lực để đẩy nước biển khi thủy triều mạnh Nước mặn vũng có thể theo các mao mạch, đường nứt trong đất,đi qua các con đê biển thấm sâu vào nội đồng

Quá trình mặn hóa do ảnh hưởng của nước biển

Ở những vùng khô hạn và bán khô hạn, các loại muối khó tan vẫn còn lại trong đất, chỉ những muối dễ tan như: NaCl, MgCl, NaCl2…mới bị hòa tan, nhưng cũng không được vận chuyển đi xa, tích tụ ở những địa hình trũng không thoát nước dưới dạng nước ngầm Do điều kiện khô hanh

và mực nước ngầm cạn, muối được di chuyển và tạp trung lên lớp mặt

do quá trình bốc hơi và thoát hơi nước.

Quá trình mặn hóa lục địa

Ở những vùng khô hạn và bán khô hạn lượng mưa rất thấp (200 – 500 mm/năm), nền nông nghiệp có tưới và cần tưới là phổ biến do việc quản lý đất và dùng nguồn nước tưới bị nhiễm mặn, nên tầng đất mặt bị nhiễm

mặn do tác động nhân sinh đã làm mặn hóa tầng đất mặn.

Quá trình mặn hóa thứ sinh

Sự có mặt của một số muối tan trong đất làm cho tính chất vật

lý, hóa học, sinh học của đất trở nên xấu

Khi khô đất nức nẽ, cứng như đá, khi ướt đất dính dẻo, hạt đất

trương mạnh, bích kín tất cả các khe hở làm cho đất hoàn toàn

trở nên không thấm nước đất mặn có phản ứng kiềm, độ pH có

khi lên tới 11 – 12 Ở độ pH này không có một loại cây trồng nào

có thể phát triển được

Ảnh hưởng của đất mặn đến sinh trưởng và

phát triển của cây trồng.

Ảnh hưởng của đất mặn đối với cây trồng trước hết do áp suất thẩm thấu cao của dung dịch đất Áp suất này tăng theo tỷ lệ

thuận với nồng độ muối tan khi áp suất của dung dịch đất từ 10 – 12 atmotphe, cây trồng không sinh trưởng phát triển được, khi vượt quá 40 atmotphe, cây chết ngoài ra cây trồng còn bị hại do tác động độc hại của các ion phân ly các ion thường thấy trong đất mặn và kiềm mặn là Cl-, SO42-, HCO3-, Na+, Mg2+…Trong các ion thì Cl- độc hại hơn SO42-, độc nhất là Bo trong các cation độc nhất là MG2+, Na+

• Cải tạo đất mặn thành đồng cỏ chăn nuôi bằng cách

gieo các loại cỏ chịu mặn làm thức ăn gia súc

• Cải tạo đất mặn bằng biện pháp canh tác: cày sâu không lật, xới đất nhiều lần, cắt đứt mao quản làm cho muối không thể bốc lên mặt đất được

• Cải tạo đất mặn bằng biện pháp luân canh cây trồng: lúa

Biện pháp thủy lợi:

Đưa nước ngọt vào rữa mặn: Dẫn nước ngọt vào ruộng, cày , bừa,

sục bùn để các muối hòa tan, ngâm ruộng sau đó tháo nước ra

 Biện pháp hóa học

Ion Na+ đóng vai trò quan trọng trong đất mặn, nó có thể ở dạng muối tan như:NaCl, NAHCO3, Na2SO4… và quan trọng hơn là Na+ ở dạng trao đổi hấp phụ trên bề mặt keo đất những tính chất xấu của đất mặn về phương diện vật lý, hóa học, sinh vật học, tính chất vật lý nước chủ yếu do ion này gây ra muốn cải tạo đất mặn điều kiện tiên quyết là phải loại trừ ion Na+ trong dung dịch đất và trong phức hệ hấp thụ bằng việc thay thế bởi ion Ca2+ Đó là nguyên lý cơ bản trong cải tạo hóa học đất mặn

Người ta thường dùng thạch cao (CaSO4.2H2O) hoặc photphat thạch cao.

Na+

[KĐ] + CaSO4 [KĐ]Ca2+ + Na2SO4

Na+

Na2CO3 + CaSO4 CaCO3 + Na2SO4

Ảnh hưởng của đất phèn

Tiêu chuẩn đanh giá đất ô nhiễm

ĐẤT PHÈN

đất phèn là gì?

Đất phèn là đất chứa nhiều gốc sunphat (SO42-) và có độ pH rất thấp chỉ khoảng 2-

3, lượng độc chất Al3+ Fe2+ SO42- rất cao Trong đất phèn khả năng trao đổi và

đệm của môi trường đất bị phá vỡ

không thể tự làm sạch được nữa.

• 4FeS 2 (pyrit) + 15O 2 + 14H 2 O → 4Fe(OH) 3 + 8SO 4 2- + 16H +

•Trung bình 1 mol FeS2 khi bị ôxi hóa sẽ sản sinh ra 4 mol ion H+ Do có sự gia

tăng nồng độ H+ nhiều làm tăng độ chua trong đất Axit sunfuric hình thành

có khả năng hoà tan các kim loại như sắt, nhôm ,

Quá trình hình thành đất phèn

Đất phèn hoạt động

• Nồng độ H+ tăng nhanh đáng kể

• Có pH khá thấp thường <3.5

• AL,Fe bị hòa tan nhiều

• Chủ yếu ở dạngSO42- , phần lớn các ion Fe3+ và Al3+

Độc tính cao

Thế giới có

15triệu ha

nhiễm phèn

Việt nam

VN có 2 triệu ha.chiếm 16% đất phèn trên TG

VIÊT NAM có 6,7

triệu ha đất canh

phèn chiếm 30%

20% tập ở

miền bắc

và miền trung

80% tập trung ở miền tây và đông

nam bộ

Tính chất của đất phèn

Lý Tính

Của

Đất

phèn

Lý Tính

Của

Đất

phèn

Nhiệt độ đất phèn: có liên quan đến

độ ẩm đất, đến độ hòa tan không khí, đến hoạt động của hệ vi sinh vật và liên quan đến đặc tính phèn

trong đất.

Tỷ trọng đất phèn: có liên quan đến thành phần sét cát và chất hữu cơ

trong đất

Thành phần khoáng sét: khoáng illite, kaolinnite, Monmorilonite,

Vermicarlite, quartz

Tính co trương của đất phèn rất lớn do hàm lượng sét cao và hàm

lượng hữu cơ lớn

Magie trong đất phèn

Natri trong đất phèn

Một số chất khác Trong đất phèn

PH của đất phèn

Độc chất trong đất phèn

•Đất phèn, xét về mặt tính chất và bản chất của nó, chính là xét về độc chất.

Độc nhôm

Độc sắt

Độc nhôm độc hơn độc sắt

Độc chất nhôm

•Độc chất nhôm có hoá trị là +3 (Al3+)

•Khi pH = 4,1 nhôm sẽ lắng tụ (điểm đó gọi là điểm trầm lắngcủa nhôm) Trong môi trường axit H2SO4, Al3+ có khả năng

di động mạnh

•Trong các tầng đất phèn Al3+ thường rất cao và rất biến động.

pH giảm

(Al 3+ ) tăng

PH = 4.5

Độc chất sắt

•Sắt trong đất phèn có 2dạng: Fe2+và Fe3+

•Fe2+: Dễ tan trong nước, khi tan gây chua cho đất.

•Fe3+: Tan ít trong nước ,dễ kết tủa,kém linh động

gây chua cho đất.

Fe 3+ sẽ chuyển thành Fe 2+ khi ngập nước và yếm khí.

Fe 2+

pH = 3.5.

• Làm tăng quá trình hô hấp của cây>>tốn năng lượng cho quá trình sinh trưởng.

• Cây trông hấp thụ chất dinh dưỡng kém

• Tế bào lông hút hư hại,hệ rễ không phát triển>>rễ bị thối

• Gây tốn phân bón khi bón cho cây

Tác hại của đất phèn

Đối vs cây trồng:

ảnh hưởng tới năng suât,gây chết cây.

Tác hại của đất phèn

• Đối vs nuôi trồng thủy sản:

• Kim loại AL,Fe bám vào mang làm tốn năng

lượng khi hô hấp.

• pH thấp gây chết các vsv cũng như tảo

trong nước.

• Vì trong nước thiếu canxi nên làm mềm vỏ

tôm.

Làm chết cá,tôm hàng loạt.tốn năng lượng cho quá trình sinh

sản,phát triển.ảnh hưởng tới năng suất,chất lượng.

• CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 +SO42- + H2O + CO2

• - Vôi nung: Khi cho vôi nung vào nước, phản ứng tạo ra canxi hydroxit (vôi tôi)

• CaO + H2O → Ca(OH)2

• Ca(OH)2 + 2H + → Ca 2+ + H2O

• - Dolomit: Tác dụng trung hoà của dolomit:

• CaCO3.MgCO3 + 4H + → Ca 2+ + Mg 2+ + 2CO2 + H2O

Trung hòa axit H2SO4  giảm chua cho đất

Tăng ph trong đất  tạo mt cho vsv phát

triển

Kết hợp độc chất Fe,Al làm cho chúng bất

động,không gây hại cho cây trồng.

hiệu quả nhưng tốn kém

Trong môi trường pH thấp tính độc của

Al +3 lên các loài thực vật tăng lên do nhôm hydroxide kết tủa, hình thành

lớp màng nhầy phủ lên rễ cây, từ đó

làm giảm quá trình điều hòa áp suất

thẩm thấu, trao đổi ion, giảm sự di

chuyển của oxy làm ảnh hưởng đến

quá trình hô hấp Thực vật phản ứng

lại bằng cách gia tăng tần số hô hấp

dẫn đến tiêu tốn nhiều năng lượng cho quá trình hô hấp, Từ đó làm ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng Khi pH thấp,

tác dụng với photphat (trong phân lân) tạo thành các hợp chất không tan, cây không hấp thụ được do vậy phải bón

tăng lượng lân.

Phân chuồng

Cung cấp chất dinh dưỡng.

Tạo môi trương cho vsv trong đất phát triển.

Tăng độ tơi xốp cho đất.

Phương pháp cải tạo đất phèn

Phương pháp cải tạo đất phèn

• Trong đất phèn có nhiều loại lưu huỳnh ở dạng khác nhau, trong đó có một số chất gây hại cho cây trồng như: sunfu , sunfic, sunfat,… như vậy trên đất phèn không nên bòn nhưng loại phân có chứa chất như lưu huỳnh như đạm sufat hay phân 16-16-8-13S

•Phân lân sử dụng riêng và bón lót sớm lúc làm đất lần cuối

sẽ hiệu quả hơn.việc bón phân sớm sẽ hạn chế sự cắn phá

của ốc bươu vàng , mà không cần dùng đến chất hóa học

Cung cấp dinh dưỡng cho cây

Môi trường vsv phát triển

Phân hữu cơ cũng có tác dụng như phân lân là khi bón

vào ruộng sẽ kết hợp với các độc chất phèn làm cho chúng không gây độc được nữa…

Trồng cây họ đậu

Cây họ đậu(vật chủ)+

vi khuẩn nốt rễ ->chuyển hóa

nitơ(cố định đạm)->tạo dinh dưỡng cho đất,tạo mt thuận lợi cho vsv

trong đất phát triển

•Theo tiến sĩ Mai Thành Phụng , Trung tâm khuyến nông quốc gia, để khai thác đấc phèn sử dụng trồng lúa đạt hiệu quả, cần phải kết hợp nhiều biện pháp :

 Thiết kế đồng ruộng trong việc cải tạo đất phèn

 Hệ thống kênh mươn chắc chắn , dùng nước ém hay xả phèn đúng lúc

 tăng cường sử dụng phân lân

 sử dụng giống lúa chịu phèn

•Khi xác định được đất nhiễm phèn thì sử dụng các biện pháp như : bón phân lân, bón vôi,…

• Cách khắc phục: tăng ph và tăng độ dinh dưỡng trong đất.bất hoạt độc chất như Fe,Al.rửa phèn bằng hệ thống thủy lợi.