chất hữu cơ

Vấn đề 3: Vấn đề 3: Chất hữu cơ Chất hữu cơ I. Khái niệm Khái niệm chất hữu cơ của đất dùng để chỉ hàm lượng chất hữu cơ có trong đất bao gồm xác bả động, thực vật chưa phân hủy, sản phẩm phân hủy của chúng và cả sinh khối trong đất. Đôi khi có sử dụng đồng nghĩa giữa chất hữu cơ và chất mùn trong đất. Tuy nhiên cần phải xác định rõ là chất hữu cơ của đất bao gồm toàn bộ vật liệu hữu cơ có trong đất bao gồm cả chất mùn. II. Nguồn gốc chất hữu cơ ◙ Xác sinh vật: thực vật (rễ̉, thân, lá), vi sinh vật, động vật sống trong đất. Lượng chất hữu cơ đi vào đất hàng năm tùy thuộc vào hệ sinh thái. Rừng nhiệt đới 35 T/ha/năm. Đất đã canh tác (tùy thuộc vào cây trồng) khoảng 2-3 T/ha/năm. Riêng vi sinh vật, động vật 100-200 kg/ha/năm. Ngoài ra đối với đất canh tác còn có lượng phân hữu cơ được bón hàng năm. ◙ Chuyển hóa chất hữu cơ thành các dạng hữu cơ khác. Hầu như tất cả các chất hữu cơ vào đất đều bị xử lý bởi vi sinh vật và động vật sống trong đất sản phẩm cuối cùng là các hợp chất vô cơ. Tuy nhiên trong quá trình chuyển hóa hình thành nên rất nhiều các sản phẩm hữu cơ phức tạp và bền khác. ◙ Trên các loại đất khác nhau thì đặc điểm phân bố chất hữu cơ trong phẫu diện cũng khác nhau. Trên đất rừng thì phần lớn chất hữu cơ vào đất đi theo phần rơi rụng của lá, cành cây. Trong khi đó khi lớp phủ thực vật là hòa thảo thì phần hữu cơ vào đất chủ yếu từ rễ. Điều đó đóng vai trò rất quan trọng trong sự chuyển hóa chất hữu cơ trong đất và quá trình hình thành đất. III. Thành phần chất hữu cơ trong đất ◙ Thay đổi rất nhiều tùy theo hệ phủ thực vật trên mặt đất. Xác vi sinh vật hàm lượng đạm cao. Ngược lại xác thực vật hàm lượng đạm thấp (carbon cao). ◙ Thành phần hữu cơ trong đất chia ra làm các loại sau: - Sinh vật sống. - Chất hữu cơ của đất (SOM). ● Riêng chất hữu cơ của đất (SOM) lại chia thành các nhóm sau: - Xác bả chất hữu cơ chưa chuyển hóa: thành phần còn tươi hoặc nhũng thành phần không phân hủy. - Chất hữu cơ đã chuyển hóa. ● Chất hữu cơ đã chuyển hóa bao gồm: - Không phải chất mùn: + Hợp chất hydrocacbon cao phân tử: polysaccharides, protein, lipid. + Một số́ hợp chất đơn giản hơn: đường, aminoacid và một số hợp chất phân tử lượng thấp nhất. - Chất mùn: gồm có acid fulvic, acid humic, humin: Chất mùn có thành phần phức tạp, là hổn hợp chất hữu cơ cao phân tử chứa N, có cùng nguồn gốc và một số đặc điểm chung về cấu tạo, đặc tính: có màu đen nâu, xám đỏ; có tính chua do chứa nhóm – COOH; carbon chiếm 36-62 %, N – 2.5-5 %; có chứa nhiều nhân thơm, các nhóm định chức –COOH, -OH, -O-CH 3 và các cầu nối – NH-,-CH 2 -, -N=; khối lượng phân tử từ 700 đến hàng trăm ngàn. Các hợp chất này tiếp tục được chia thành 3 nhóm: acid fulvic acid fulvic acid humic acid humic humin humin + Axit fulvic: nhóm hợp chất mùn có tính hòa tan cao, khối lượng phân tử tương đối thấp so với các nhóm còn lại 800-900, có tính chua pH – 2.6-3, màu sáng, chứa ít nhân thơm, nhiều mạch carbon thẳng hơn so với các nhóm khác, chứa nhiều nhóm định chức –COOH, dễ tan trong kiềm và axit loãng. Dung tích hấp thu 280-320 meq/100g. axit fulvic hình thành trong môi trường axit. Chúng tồn tại ở dạng tự do hoặc muối fulvat với các kim loại, dễ bị rữa trôi. ▪ Giả thuyết mô hình cấu trúc của acid fulvic chứa nhiều nhân thơm liên kết với các chất béo. Cả hai liên kết với nhiều nhóm định chức khác. Mô hình cấu trúc của acid fulvic theo buffle + Axit humic: tan trong kiềm loãng, không hòa tan trong các axit hữu cơ và vô cơ, khối lượng phân tử lớn 10.000-100.000, chứa nhiều nhân thơm, đạm, hình thành trong môi trường trung tính, kiềm; ít chua, màu sậm, dung tích hấp thu 300-600meq/100g. Carbon chiếm 46-62%, N – 29-45%, H – 4-5.6%, ngoài ra còn chứa Ca, Mg, Fe, K, P. Tồn tại ở dạng liên kết với khoáng sét, humat Ca, Mg, Na, NH 4+ , Fe, Al. Các humat của kim loại hóa trị một di động nên dễ bị rữa trôi. Còn humat lim loại hóa trị hai, ba khó hòa tan, ở trạng thái gel, tạo thành màng mỏng quanh hạt đất và liên kết chúng lại làm cho đất có cấu trúc. ▪ Giả thuyết mô hình cấu trúc của acid humic là phức hợp cao phân tử gồm nhiều nhóm nhân thơm liên kết với amino acid, đường amino, peptid, chất béo và có chứa nhiều nhóm tự do và liên kết phenol, quinine. Trong đó N và O đóng vai trò cầu nối và các nhóm định chức carboxyl –COOH chiếm nhiều vị trí khác nhau trên các vòng thơm. Mô hình cấu trúc của acid humic theo Stevenson ◙ So sánh một số tính chất của acid fulvic và acid humic: Tính chất Acid fulvic Acid humic Khối lượng phân tử 800-900 10.000-100.000 Màu sắc vàng nhạt sậm màu Nhân thơm ít nhiều Mạch thẳng nhiều ít Độ chua pH 2.6-3 5-6 Nhóm –COOH nhiều ít hơn Tan trong acid loãng tan không tan Tan trong kiềm loãng tan tan Dung tích hấp thu meq/100g 280-320 300-600 %C <48 <58 %N 2.5-3.5 3.2-5 %O 45-55 <45 %H 3.5-5 4-5 [...]...IV Vai trò chất hữu cơ trong đất 1.Chức năng gắn liền với nguồn gốc đất, đặc điểm hình thái phẫu diện, thành phần vật chất và các tính chất vật lý, lý-hóa của đất ◙ Phân bố hàm lượng và thành phần chất hữu cơ trong phẫu diện có đặc trưng khác nhau cho các loại đất, trên từng địa hình, vị... thực vật và vi sinh vật thông qua quà trình khoáng hóa bởi vi sinh vật Ngoài ra chất hữu cơ còn ảnh hưởng lên khả năng cung cấp dinh dưỡng cho cây từ các nguồn khác ◙ Nguồn năng lượng cho động vật và vi sinh vật đất ◙ Nguồn CO2 sản sinh ra trong quá trình khoáng hóa chất hữu cơ làm tăng hàm lượng CO2 trong lớp không khí sát mặt đất, có ảnh hưởng lên sự quang . Vấn đề 3: Vấn đề 3: Chất hữu cơ Chất hữu cơ I. Khái niệm Khái niệm chất hữu cơ của đất dùng để chỉ hàm lượng chất hữu cơ có trong đất bao gồm xác bả động,. canh tác còn có lượng phân hữu cơ được bón hàng năm. ◙ Chuyển hóa chất hữu cơ thành các dạng hữu cơ khác. Hầu như tất cả các chất hữu cơ vào đất đều bị xử lý bởi. hữu cơ trong đất chia ra làm các loại sau: - Sinh vật sống. - Chất hữu cơ của đất (SOM). ● Riêng chất hữu cơ của đất (SOM) lại chia thành các nhóm sau: - Xác bả chất hữu cơ