khảo sát hàm lượng lân trong đất ở nông trường phạm văn cội – củ chi

Lân tham gia vào thành phần các enzim, các prôtêin, tham gia vào quá trình tổng hợp các axit amin, kích thích sự phát triển của rễ cây, làm cho rễ ăn sâu vào đất và lan rộng ra chung qua

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HỒ CHÍ MINH

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian thực hiện đề tài khóa luận tốt nghiệp, dưới sự hướng dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn và được phía nhà trường tạo điều kiện thuận lợi, em đã có một quá trình nghiên cứu, tìm hiểu và học tập nghiêm túc để hoàn thành đề tài

Ban giám hiệu nhà trường ĐH SƯ PHẠM TPHCM, Ban chủ nhiệm khoa Hóa học

Cô Trần Thị Lộc: Cô đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, chỉ bảo em trong suốt thời gian thực hiện khóa luận Thầy Nguyễn Văn Bỉnh: Thầy đã nhiệt tình hướng dẫn,

hỗ trợ em hoàn thành tốt đề tài về phương pháp, lý luận và nội dung trong suốt thời gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp

Bên cạnh em xin chân thành cảm ơn đến các Thầy Cô trong tổ hóa Công nghệ

và môi trường, tổ hóa phân tích đã giúp đỡ tận tình trong suốt thời gian em hoàn thành khóa luận Kết quả thu được không chỉ do nỗ lực của cá nhân em mà còn có

sự giúp đỡ của quý thầy cô, gia đình và các bạn

Trong quá trình thực hiện và trình bày khóa luận không thể tránh khỏi những sai sót và hạn chế, do vậy em rất mong nhận được sự góp ý, nhận xét phê bình của quý thầy cô và các bạn Em xin chân thành cảm ơn

Kính chúc quý thầy cô và các bạn sức khỏe!

Danh mục các bảng

Bảng 3.1: Tỷ lệ lân trong một số cây trồng 13

Bảng 3.2: Một số ví dụ về lượng lân cây hút từ đất 14

Bảng 3.3: Thành phần các hợp chất trong hai loại DRN và ARN 15

Bảng 3.4 Lân trong dung dịch đất ảnh hưởng đến năng suất một số loại cây trồng 19

Bảng 3.5: Khả năng hấp phụ lân của đất của Liên Xô cũ 24

Bảng 3.6: Khả năng hấp phụ lân của các loại đất khác nhau ở Việt Nam theo phương pháp Axikinazi 24

Bảng 3.7: Hàm lượng % các loại ion trong nước phụ thuộc vào pH 25

Bảng 4.1: Chỉ tiêu đánh giá lân tổng số trong đất 29

Bảng 4.2: Chỉ tiêu đánh giá lân dễ tiêu trong đất theo Kiêcxanôp 30

Bảng 4.3: Chỉ tiêu đánh giá lân dễ tiêu của đất theo Oniani 30

Bảng 3.1 Số ml dung dịch tiêu chuẩn cho vào 5 bình định mức 47

Bảng 3.2 Số ml dung dịch tiêu chuẩn cho vào 5 bình định mức 48

Bảng 3.3: Số mg P 2 O 5 /100g đất khô tuyệt đối của các mẫu 4,6,9 50

Bảng 3.4 Đánh giá lân dễ tiêu trong các mẫu đất theo Kiêcxanop 50

Bảng 3.5: Số mg P 2 O 5 /100g đất khô tuyệt đối của các mẫu còn lại 50

Bảng 3.6 Đánh giá lân dễ tiêu trong các mẫu đất theo Kiêcxanop 51

Bảng 3.7 Số ml dung dịch tiêu chuẩn cho vào 5 bình định mức 51

Bảng 3.8 % P trong đất khô tuyệt đối của các mẫu đất 54

Bảng 3.9 Đánh giá lân tổng số trong các mẫu đất theo phương pháp axit ascorbic 54

Bảng 3.10: Kết quả đánh giá hàm lượng lân dễ tiêu và lân tổng số 55

Danh mục các hình ảnh

Hình 2.1 Biểu đồ nhu cầu tiêu thụ cao su thiên nhiên trên thế giới những năm gần đây từ

năm 2003-2007 5

Hình 2.2 Biểu đồ diện tích trồng cao su tại các vùng ở Việt Nam 6

Hình 1.1 Nông trường Phạm Văn Cội 32

Hình 1.2 Văn phòng nông trường Phạm Văn Cội 32

Hình 1.3 Lược đồ vị trí lấy mẫu ở nông trường Phạm Văn Cội 35

Hình 2.1: Sơ đồ lấy mẫu riêng biệt và hỗn hợp 37

Hình 2.2 Mẫu 1 38

Hình 2.3 Mẫu 2 39

Hình 2.4 Mẫu 3 39

Hình 2.5 Mẫu 4 40

Hình 2.6 Mẫu 5 40

Hình 2.7 Mẫu 6 41

Hình 2.8 Mẫu 7 41

Hình 2.9 Mẫu 8 42

Hình 2.10 Mẫu 9 42

Hình 2.11 Mẫu 10 43

Hình 2.12 Mẫu 11 43

Hình 2.13 Mẫu 12 44

Hình 3.1 Dãy mẫu đựng đường chuẩn 47

Hình 3.2 Đồ thị lân tiêu chuẩn xác định lân dễ tiêu của mẫu 4,6,9 48

Hình 3.3 Đồ thị lân tiêu chuẩn xác định lân dễ tiêu của mẫu còn lại 51

Hình 3.4 Đồ thị lân tiêu chuẩn xác định lân tổng số 52

LỜI MỞ ĐẦU

I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Hiện nay, đất nước ta đang trên đà phát triển và một trong những nhân tố góp phần quan trọng trong con đường phát triển đó chính là sử dụng khai thác hợp lí tài nguyên đất Hàm lượng các chất trong đất sẽ quyết định sự màu mỡ, tơi xốp của đất Các chỉ tiêu cần xác định trong đất thường là độ ẩm, độ mùn, vi sinh vật, độ chua trao đổi, hàm lượng đạm, hàm lượng lân, các khoáng chất Ca, Mg, Na, Fe, Al… Đặc biệt hàm lượng lân có vai trò đặc biệt quan trọng

Lân là một trong các yếu tố quan trọng của đất ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng Lân có trong thành phần của hạt nhân tế bào, rất cần cho việc hình thành các bộ phận mới của cây Lân tham gia vào thành phần các enzim, các prôtêin, tham gia vào quá trình tổng hợp các axit amin, kích thích sự phát triển của rễ cây, làm cho rễ ăn sâu vào đất và lan rộng ra chung quanh, tạo thêm điều kiện cho cây chống chịu được hạn và ít đổ ngã, kích thích quá trình đẻ nhánh, nảy chồi, thúc đẩy cây ra hoa kết quả sớm và nhiều Lân làm tăng đặc tính chống chịu của cây đối với các yếu tố không thuận lợi: chống rét, chống hạn, chịu độ chua của đất, chống một số loại sâu bệnh hại…

Để hiểu rõ hơn về lân, em chọn đề tài “Khảo sát hàm lượng lân trong đất ở nông trường Phạm Văn Cội – Củ Chi” Hy vọng qua đề tài này sẽ giúp em và những người quan tâm hiểu rõ hơn về vai trò quan trong của lân trong đất cũng như hàm lượng lân trong đất của nông trường Phạm Văn Cội – Củ Chi

II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

- Phân tích hàm lượng lân trong đất ở Nông trường Phạm Văn Cội

- Đánh giá hàm lượng lân trong đất ở Nông trường Phạm Văn Cội

III CÁC NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu tổng quan về lân

- Nghiên cứu các loại đất khảo sát

- Nghiên cứu đặc điểm vùng khảo sát

- Nghiên cứu cơ sở lí luận các phương pháp phân tích sử dụng trong đề tài

- Nghiên cứu sự ảnh hưởng của các ion trong đất đến hàm lượng lân

- Phân tích, đánh giá hàm lượng lân dễ tiêu và lân tổng số trong đất

IV ĐỐI TƯỢNG VÀ KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU

- Phân tích hàm lượng lân tổng số và lân dễ tiêu trong đất

- Đất ở Nông trường Phạm Văn Cội

- Sử dụng phương pháp trắc quang để phân tích hàm lượng lân trong đất ở nông trường

V PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Phương pháp thực nghiệm, sử sụng phương pháp trắc quang để phân tích hàm lượng lân trong đấ Nông trường Phạm Văn Cội

- Nghiên cứu tài liệu, hệ thống kiến thức

- Phương pháp phân tích tổng hợp

VI GIẢ THUYẾT KHOA HỌC

Nếu việc phân tích chính xác sẽ đánh giá đúng được hàm lượng lân trong đất Từ đó có thể xác định loại phân và hàm lượng phân tích thích hợp góp phần nâng cao năng suất cây trồng

VII GIỚI HẠN ĐỀ TÀI

- Đất ở nông trường Phạm Văn Cội

- Dùng phương pháp trắc quang

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 1

LỜI MỞ ĐẦU 3

MỤC LỤC 1

Chương 1.TỔng quan VỀ ĐẤT [12] 1

1.1 KHÁI NIỆM VỀ ĐẤT 1

1.2 QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH ĐẤT 2

1.3 CÁC YẾU TỐ HÌNH THÀNH ĐẤT 2

Chương 2: TỔNG QUAN VỀ CAO SU 4

2.1 GIỚI THIỆU VỀ CAO SU THIÊN NHIÊN [5],[11],[15] 4

2.2 NGÀNH CAO SU TẠI VIỆT NAM [4],[14] 5

2.3 ỨNG DỤNG TỪ CÂY VÀ HẠT CAO SU [13] 6

CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ LÂN 8

3.1 KHÁI NIỆM PHÂN LÂN [3] 8

3.2 VAI TRÒ CỦA LÂN ĐỐI VỚI ĐẤT TRỒNG, CÂY TRỒNG [1] 8

3.3 LÂN TRONG CÂY [1] 12

3.4 LÂN TRONG DUNG DỊCH ĐẤT [2] 17

3.5 MỐI LIÊN QUAN CỦA LÂN VỚI THÀNH PHẦN CƠ GIỚI ĐẤT [3] 21

3.6 VẤN ĐỀ HẤP THỤ VÀ GIỮ CHẶT LÂN CỦA ĐẤT [1] 21

Chương 4 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH LÂN TRONG ĐẤT26 4.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH LÂN TỒNG SỐ TRONG ĐẤT 26

4.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH LÂN DỄ TIÊU TRONG ĐẤT 27

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ NÔNG TRƯỜNG PHẠM VĂN CỘI – CỦ CHI 30

1.1 TỔNG QUAN VỀ NÔNG TRƯỜNG [8] 30

Chương 2 LẤY MẪU, XỬ LÝ MẪU 34

2.1 CÁCH LẤY MẪU 34

2.2 XỬ LÝ MẪU 35

2.3 BẢO QUẢN MẪU 36

2.4 SƠ LƯỢC CÁC MẪU ĐẤT 36

Chương 3 THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 42

3.1 DỤNG CỤ - HÓA CHẤT 42

3.2 KHẢO SÁT ĐIỀU KIỆN TỐI ƯU 43

3.3 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG LÂN DỄ TIÊU [9] 43

3.4 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG LÂN TỔNG SỐ [10] 47

KẾT LUẬN CHUNG 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 53

Phụ lục 1 54

Chương 1.TỔng quan VỀ ĐẤT [12]

Theo Docutraiep (1879): “Đất là một vật thể thiên nhiên cấu tạo độc lập, lâu đời do kết quả của quá trình hoạt động tổng hợp các yếu tố hình thành đất gồm: Đá mẹ, địa hình, khí hậu , sinh vật, thời gian và con người”

Đất được hình thành và tiến hóa chậm hàng thế kỉ do sự phong hóa đá và sự phân hủy xác thực vật dưới ảnh hưởng của của các yếu tố môt trường Một số đất được hình thành do bồi lắng phù sa sông biển hay do gió Đất có bản chất khác cơ bản với đá là có độ phì nhiêu, tạo sản phẩm cây trồng

Đất có cấu trúc hình thái rất đặc trưng, xem xét một phẫu diện đất có thể thấy sự phân tầng cấu trúc từ trên xuống dưới như sau:

• Tầng thảm mục và rễ cỏ được phân huỷ ở mức độ khác nhau

• Tầng mùn thường có màu thẫm hơn, tập trung các chất hữu cơ và dinh dưỡng của đất

• Tầng rửa trôi do một phần vật chất bị rửa trôi xuống tầng dưới

• Tầng tích tụ chứa các chất hoà tan và hạt sét bị rửa trôi từ tầng trên

• Tầng đá mẹ bị biến đổi ít nhiều nhưng vẫn giữ được cấu tạo của đá

• Tầng đá gốc chưa bị phong hoá hoặc biến đổi

Thành phần khoáng của đất bao gồm ba loại chính là khoáng vô cơ, khoáng hữu cơ và chất hữu cơ Khoáng vô cơ là các mảnh khoáng vật hoặc đá vỡ vụn đã và đang bị phân huỷ thành các khoáng vật thứ sinh Chất hữu cơ là xác chết của động thực vật đã và đang bị phân huỷ bởi quần thể vi sinh vật trong đất Khoáng hữu cơ chủ yếu là muối humat do chất hữu

cơ sau khi phân huỷ tạo thành Ngoài các loại trên, nước, không khí, các sinh vật và keo sét tác động tương hỗ với nhau tạo thành một hệ thống tương tác các vòng tuần hoàn của các nguyên tố dinh dưỡng nitơ, photpho

Các nguyên tố hoá học trong đất tồn tại dưới dạng hợp chất vô cơ, hữu cơ có hàm lượng biến động và phụ thuộc vào quá trình hình thành đất Thành phần hoá học của đất và đá mẹ

ở giai đoạn đầu của quá trình hình thành đất có quan hệ chặt chẽ với nhau Về sau, thành phần hoá học của đất phụ thuộc nhiều vào sự phát triển của đất, các quá trình hoá, lý, sinh học trong đất và tác động của con người

Sự hình thành đất là một quá trình lâu dài và phức tạp, có thể chia các quá trình hình thành đất thành ba nhóm Quá trình phong hoá, quá trình tích luỹ và biến đổi chất hữu cơ trong đất, quá trình di chuyển khoáng chất và vật liệu hữu cơ trong đất Tham gia vào sự

hình thành đất có các yếu tố Đá gốc, sinh vật, chế độ khí hậu, địa hình, thời gian Các yếu

tố trên tương tác phức tạp với nhau tạo nên sự đa dạng của các loại đất trên bề mặt thạch quyển Bên cạnh quá trình hình thành đất, địa hình bề mặt trái đất còn chịu sự tác động phức tạp của nhiều hiện tượng tự nhiên khác như động đất, núi lửa làm nâng cao và sụt lún bề mặt, tác động của nước mưa, dòng chảy, sóng biển, gió, băng hà và hoạt động của con người

Sự phát sinh và phát triển của đất là quá trình thống nhất giữa các mặt đối lập Các mặt đối lập đó tác động tương hỗ lẫn nhau được thể hiện về mặt sinh học, hóa học, lý – hóa học như:

- Sự tổng hợp chất hữu cơ và phân giải chúng

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

- Sự phân hủy khoáng chất và sự tổng hợp nên khoáng chất và hợp chất hóa học mới

- Sự xâm nhập của nước vào đất và sự mất nước từ đất

- Sự hấp thụ năng lượng mặt trời từ đất làm cho đất nóng lên và sự mất năng lượng từ đất làm cho đất lạnh đi

Trong đất còn có những mâu thuẫn khác như:

- Từ khi sự sống xuất hiện trên trái đất thì quá trình phong hóa xảy ra đồng thời với quá trình hình thành đất

Đất được hình thành không ngừng phát triển, gắn liền với sự tiến hóa của sinh giới Trong đó những sinh vật đơn giản (tảo, vi khuẩn) đi tiên phong trong quá trình tạo thành đất Khi thực vật xanh bao phủ khắp mặt đất, hệ thống rễ phát triển ăn sâu vào lớp đá phong hóa, thì quá trình hình thành đất xảy ra mạnh và thay đổi chất lượng đất được hình thành

Các yếu tố tác động vào quá trình hình thành đất và làm cho đất được hình thành gọi là các yếu tố hình thành đất Đất được hình thành do sự biến đổi liên tục và sâu sắc tầng mặt của đá dưới tác dụng của sinh vật và các yếu tố môi trường

Vậy các yếu tố hình thành đất Đá mẹ, địa hình, khí hậu, sinh vật, thời gian và con người

- Đá mẹ: Là yếu tố cơ bản cung cấp chất khoáng cho đất Đá mẹ nào thì đất ấy Mối liên quan này thể hiện chặt chẽ ở giai đoạn đầu sự tạo thành đất Sau đó thì bị các yếu tố khác

- Sinh vật: Là yếu tố cơ bản của quá trình hình thành đất, vai trò chủ yếu là tích lũy chất hữu cơ, chuyển hóa và tổng hợp chất mùn của đất, chuyển hóa trạng thái chất dinh dưỡng trong đất, từ trạng thái khó tiêu thành dễ tiêu và ngược lại Không có sinh vật thì đất không hình thành

- Khí hậu: Là yếu tố vừa có ảnh hưởng trực tiếp thông qua lượng mưa, nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng… và ảnh hưởng gián tiếp thông qua sinh vật đến quá trình hình thành đất Phân bố đất theo vĩ độ (đới) như: đất nhiệt đới, ôn đới, hàn đới

- Địa hình: Địa hình khác nhau sẽ ảnh hưởng khác nhau tới sự hình thành đất thông qua lượng nước, nhiệt được xâm nhập vào Địa hình cũng ảnh hưởng tới tốc độ và hướng gió nên ảnh hưởng đến cường độ bốc hơi nước thông qua đó ảnh hưởng tới đất

- Thời gian: Toàn bộ các hiện tượng xảy ra trong quá trình hình thành đất như quá trình phong hoá đá, quá trình di chuyển vật chất trong đất, quá trình hình thành vật chất hữu cơ… đều cần có thời gian Thời gian từ khi bắt đầu hình thành một loại đất đến nay gọi là tuổi của đất

- Con người: có tác động rất 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: đất trồng lúa nước, đất bạc màu, đất xói mòn trơ sỏi đá…)

Chương 2: TỔNG QUAN VỀ CAO SU 2.1 GIỚI THIỆU VỀ CAO SU THIÊN NHIÊN [5],[11],[15]

Cây cao su có tên khoa học là Hevea Brasiliensis, là một loài cây thân gỗ thuộc họ Euphorbiaceae (họ Thầu dầu) Cây cao su ban đầu chỉ mọc hoang dại tại vùng châu thổ sông Amazone (Nam Mỹ), ở vùng vĩ độ 5o Bắc và Nam Đây là vùng nhiệt đới ẩm ướt, lượng mưa trên 2.000 mm/năm, nhiệt độ cao và đều quanh năm có mùa khô kéo dài từ 3-4 tháng, đất thuộc loại đất sét tương đối giàu chất dinh dưỡng, có độ pH: 4.5-5.5 với tầng đất canh tác sâu, thoát nước trung bình

Cây cao su trong tình trạng hoang dại là một cây rừng lớn, thân thẳng, cao trên 30m, vành thân có thể đạt từ 5-7 m, tán lá rộng và sống trên 100 năm

Lúc đầu cao su thiên nhiên được thổ dân Mehico và Yucatan dùng để tạo ra các hình tượng và các bức tranh trên giấy bằng vỏ cây, người Tây Ban Nha dùng nhựa cây Castilloa elastica làm áo choàng đi mưa, giày ống, mui xe ngựa…

Đến thế kỷ 19: nhà máy chế tạo cao su thành vật dụng đầu tiên được thành lập, sử dụng các màng cao su mỏng để chế tạo găng tay, bít tất, áo mưa…

Và năm 1876 được xem như là năm mở đầu cho công cuộc phát triển trồng cao su với

sự thành công trong việc đưa hạt cao su từ Brazil sang các nước Châu Á của Henry Wickham Từ đó cây cao su đã phát triển rộng rãi ở nhiều vùng nhiệt đới châu Á, châu Phi

Nhận thức được tầm quan trọng của cây cao su, các nhà sinh vật học đã nhân giống và phân phối trên khắp thế giới Diện tích cao su thiên nhiên phát triển mạnh trong những năm đầu thế kỷ 20 Năm 1905 toàn thế giới trồng được 52.000 ha, đến 1910 là 455.000 ha Và cũng chính nhu cầu tiêu thụ cao su cao nên diện tích cao su trên thế giới ngày càng tăng cao

Hình 2.1 Biểu đồ nhu cầu tiêu thụ cao su thiên nhiên trên thế giới những năm gần đây

từ năm 2003-2007

2.2 NGÀNH CAO SU TẠI VIỆT NAM [4],[14]

Năm 1878 là năm cây cao su di nhập vào Việt nam lần đầu tiên do Pierre đưa hạt giống vào trồng ở vườn ươm Củ Chi nhưng không sống được cây nào Đến năm 1897, Raoul, một dược sỹ hải quân người Pháp mang một số hạt giống cao su từ vườn thực nghiệm Buitenzorg (Java) đem trồng lần đầu tiên tại trạm thí nghiệm ông Yệm (Sông Bé) và tại trạm thí nghiệm của Viện Pastuer tại Suối dầu (Nha Trang) do Bác sỹ Yersin nhận 200 cây giống cao su từ vườn bách thảo Sài Gòn đã tổ chức nhân trồng Như vậy, năm 1897 được công nhận là năm di nhập của cây cao su vào Việt Nam

Nhà nước ta nhận thức được tầm quan trọng của cây cao su đối với phát triển kinh tế,

xã hội và môi trường nên Chính phủ đã phê duyệt kế hoạch nhân giống và trồng cao su ở các vùng đất thích hợp trên cả nước Nhờ giá cao su liên tục tăng cao trong những năm qua nên diện tích vườn cao su sẽ không ngừng mở rộng Hiện cả nước có hơn 500.000 ha cao su

và được trồng trên cả nước Sản lượng đạt trung bình 450.000 tấn/năm Mục tiêu chính phủ đưa ra đến năm 2010 là diện tích cao su sẽ tăng lên 700.000 ha

Hình 2.2 Biểu đồ diện tích trồng cao su tại các vùng ở Việt Nam

* Hoa trang trí: Theo nghiên cứu của Tổng cục Cao su Malaysia, lá cao su có thể được chuyển thành nguồn thu nhập cho người trồng cao su Qua nghiên cứu cho thấy gân của lá cao su vẫn còn nguyên khi các tế bào biểu bì được lấy đi trong quá trình phân hủy Xương của lá cao su hong khô có thể được uốn thành các hoa trang trí tuyệt đẹp trong nhà

* Thực phẩm chức năng: Một chất khác trong mủ cao su được gọi là sugars hay

quebrachitol có thể được trích ly và sử dụng bào chế thực phẩm chức năng Tuy nhiên việc trích ly làm cho các phần tử cao su bị hư hại và không còn sử dụng được nên chỉ có thể thực hiện được với serum – chất thải từ cao su Bởi vậy nghiên cứu cho rằng có thể trích ly từ lá cao su để sản xuất thực phẩm chức năng có giá trị cao hơn

* Hạt cao su có giá trị cao trong công nghiệp

Hạt cao su có thể dùng để chế tạo sơn điện di, ép dầu làm

xà phòng, khô dầu cho chăn nuôi, dầu đốt Nhân hạt cao

su làm thức ăn cho cá Vỏ hạt cao su chế than hoạt tính

làm pin đèn, gỗ dán, gỗ cao cấp…

* Cao su hoá đường giao thông

Ý tưởng dùng cao su thay nhựa đường để làm bề mặt đường giao thông bộ bắt nguồn từ việc Thái Lan đang khủng hoảng thừa cao su Bộ Giao thông Thái Lan cho biết, nước này sẽ

cao su hóa 5.000 km mặt đường giao thông tại các khu vực nông thôn trên toàn lãnh thổ trong 5 năm tới Trong năm tài chính 2012-2013 bắt đầu từ tháng 10 năm nay, khoản ngân sách 4,5 tỷ Bạt, tương đương 150 triệu USD đã được cấp để tiến hành phủ cao su 750 km mặt đường tại những tuyến đường nông thôn hiện chưa được rải nhựa

* Sắp có kiểu lốp xe mới

Các kỹ sư của hãng General Motor vừa kết hợp với Trung tâm Nghiên cứu Lốp xe Hoa

Kỳ, cơ sở nghiên cứu độc lập mới được thành lập gần đây ở Virginia, để cùng nhau thực hiện công trình nghiên cứu và phát triển công nghệ lốp xe mới Nhà sản xuất ô tô hàng đầu thế giới đã đầu tư 5 triệu USD vào Trung tâm Nghiên cứu nhằm phát triển những lốp xe hiệu suất cao hơn, an toàn hơn và mức tiết kiệm nhiên liệu của xe cũng tăng thêm

CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ LÂN

Phân lân là phân có chứa nguyên tố dinh dưỡng photpho Các chất được dùng làm phân lân là những sản phẩm chế biến từ các loại quặng chứa photpho (chủ yếu là photphorit và apatit), những chất hữu cơ (xương động vật) và cả những cặn bã công nghiệp luyện kim giàu hợp chất của photpho (xỉ lò Mactanh và Tomat)

Thành phần của photpho trong phân lân được biểu thị bằng phần trăm lượng P2O5 so với khối lượng chung Dựa vào tính tan trong các dung môi khác nhau, ta có thể chia chúng thành 3 loại chính:

+ Loại thứ nhất: gồm những phân lân dễ tan trong nước như supephophat, amoni photphat…

+ Loại thứ hai: tan trong axit yếu như phân lân kết tủa (prexipitat), lân nung chảy, lân khử flo…

+ Loại thứ ba: loại phân lân khó tan như bột photphorit, phân xương…

Nếu dựa vào nguồn gốc và phương pháp chế biến, ta có thể chia chúng thành 2 loại chính: phân lân tự nhiên và phân lân chế biến

3.2.1 Vai trò của lân đối với cây trồng

Lân là nguyên tố dinh dưỡng đa lượng đối với cây trồng Lân đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất, hút chất dinh dưỡng và vận chuyển các chất trong cây Lân giữ vai trò rất quan trọng trong đời sống tế bào

Lân là một phần nồng cốt của chất nucleoproteit và có sự liên kết chặt chẽ với đạm, khi cây tăng trưởng lên sẽ hình thành thêm tế bào mới nên có thêm nucleoproteit, do vậy mà cây phải hút thêm cả đạm và lân

Nếu trong đất có lân nhưng không có đạm thì cây không phát triển được và ngược lại, nếu chỉ có đạm mà không có lân thì cây cũng không có nucleoproteit, nhân tế bào sẽ không được hình thành Những chất như photpholipit là những hợp chất béo của lân cũng tham gia tích cực vào việc hình thành ra màng tế bào

Lân cấu tạo nên nhiều hợp chất quan trọng nên giúp tăng tính chịu lạnh của cây trồng Thúc đẩy sự phát triển của bộ rễ bằng việc tăng cường quá trình tổng hợp nên nhiều hợp chất hữu cơ quan trọng

Lân thúc đẩy mô phân sinh phân chia nhanh, cho nên tạo điều kiện cho cây phát dục (ra hoa) thuận lợi, ra hoa sớm Lân giúp quá trình vận chuyển các hợp chất đồng hóa về cơ quan dự trữ được thuận lợi, vì vậy giúp lúa chín sớm, hạt mẩy, cây ăn quả mẫu mã đẹp, tăng chất lượng trái, thúc đẩy sự tổng hợp đường của mía…

Nhiều hợp chất phức tạp khác tham gia vào quá trình hô hấp và quang hợp của cây để sống và phát triển đều có chứa lân

Nói tóm lại, trong rất nhiều quá trình sinh hóa xảy ra trong cây, luôn luôn có sự tham gia của chất lân

3.2.2 Vai trò của lân đối với sự phát triển của cây trồng

Lân thúc đẩy việc ra rễ, đặc biệt là rễ bên và lông hút nên có vai trò quan trọng trong thời gian sinh trưởng đầu, trong giai đoạn hình thành hạt, giúp cây chống đỡ với điều kiện

bất thuận lợi (hạn và rét)

Dinh dưỡng lân có liên quan mật thiết với dinh dưỡng đạm Cây được bón cân đối đạm – lân sẽ phát triển xanh tốt, khỏe mạnh, nhiều hoa, sai quả và phẩm chất nông sản tốt Người

ta xem lân là yếu tố của sự phát triển, kích thích quá trình chín Cây lúa được bón đủ lân bộ

rễ phát triển tốt, trỗ và chín sớm Lúa được bón đủ lân thì hạt mẩy, sáng Lúa thiếu lân cây còi cọc, đẻ nhánh sớm, bộ lá lúa ngắn, phiến lá hẹp, lá có tư thế dựng đứng và có màu xanh

tối, số lá, số bông và số hạt trên bông đều giảm

Thiếu lân vừa các lá non có vẻ bình thường song các lá già hơn chuyển sang màu nâu

rồi chết

Thiếu lân cây trồng phát triển kém, mọc còi cọc, chậm lớn, ít phân cành, lá cứng đờ không mềm mại, màu sắc xạm hơn, phiến lá bé đi, cây ít đẻ, bộ rễ kém phát triển, đường tích lũy có khuynh hướng tạo thành những sắc tố “anthoxyan” nên nhiều loại cây trồng khi thiếu lân lá chuyển sang màu tím đỏ (huyết dụ ở ngô) hay đỏ Nếu thiếu lân trầm trọng lá có vết tím, thân mảnh, chín chậm, hạt và quả phát triển kém Lá già, thiếu lân thường rụng sớm, có màu huyết dụ, xuất phát từ đầu ngọn lá rồi lan dần vào thân, có thể lan hết khắp lá

Thiếu lân cây ngừng tăng trưởng hay tăng trưởng yếu nhưng lá vẫn xanh nhiều hơn vàng

Thiếu lân có ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe của phấn hoa, ảnh hưởng đến sự hình

thành quả và hạt, có thể gây ra rụng hoa, không đậu quả hoặc rụng quả non trầm trọng

Đối với cây họ đậu, thiếu lân thì việc hình thành nốt sần bị giảm sút, cây phát triển kém, năng suất thấp vì ngoài khả năng tham gia trực tiếp vào các quá trình sống của cây, chúng

còn thúc đẩy khả năng cố định đạm của vi sinh vật cộng sinh

Thiếu lân, cây hút đạm vào tích lũy trong lá ở dạng đạm khoáng không chuyển sang dạng protit được, và đó cũng là một môi trường thuận lợi cho công việc phát triển của nhiều loại bệnh nấm Đối với những cây họ lúa, thiếu lân lá mềm yếu, sự sinh trưởng của rễ và toàn cây, sự đẻ nhánh, phân chia cành kém Lá cây có màu xanh đậm, do sự thay đổi tỉ lệ chlorophyll a và b Ở những lá già thì đầu mút của nó màu đỏ, thân cũng có màu đỏ Hàm lượng protein trong cây giảm Đối với cây ăn quả, khi thiếu lân thì tỉ lệ đậu quả kém, quả

chín chậm và trong quả có hàm lượng axit cao

Lân đóng góp vào quá trình hình thành chất béo và tổng hợp protein trong cây Đối với những cây trồng để lấy dầu như dừa, đậu phộng, đậu nành… nếu bón lân đầy đủ mới có hàm lượng chất béo cao Lân có khả năng hình thành một số loại vitamin Lân cần thiết để

nâng cao phẩm chất của hạt giống

Về mặt cơ chế dinh dưỡng: trong cây, lân di chuyển dễ dàng hơn rất nhiều so với sự di chuyển của lân trong đất Trong quá trình dinh dưỡng cho cây, lân lại có khả năng chuyển biến từ dạng ion này sang dạng ion khác Ví dụ ion H2PO4-sang dạng HPO42-

+ H+nên điều hòa được pH trong dung dịch cây, có vai trò của tác nhân đệm, giúp cây chịu đựng được môi trường có pH quá kiềm, hay ngược lại, từ dạng HPO42-

+ H+ của dung dịch thành

H2PO4- giúp cây chịu đựng được môi trường có pH quá chua Do vậy, nhờ bón lân mà sức chịu đựng của cây càng cao đối với phản ứng của môi trường hay nói khác đi, lân cũng có

tác dụng giải độc cho cây

Cây hút chất lân hòa tan trong dung dịch đất chủ yếu trong giai đoạn đầu nên phân lân thường dùng để bón lót Ví dụ: đối với cây lúa thì cần phải có một lượng lân hòa tan cung cấp cho cây lúa trong giai đoạn sinh trưởng đầu, khi cây mạ bắt đầu sử dụng hết dữ trữ lân trong hạt, bộ rễ phải hút chất lân hòa tan trong dung dịch đất Tuy chỉ cần đến một lượng lân rất nhỏ và nồng độ rất loãng nhưng nếu đất chua, giàu sắt, nhôm thì vẫn không đủ cho cây hút Vì vậy mà phải bón lót lân thế nào để ngay sau khi mạ mũ chông, trong đất đã có sẵn lân hòa tan dễ tiêu cho nó Vài ba tuần sau, khả năng hút lân của bộ rễ đã tăng lên nhiều, đồng thời khối lượng phân bón cũng đã phân giải nhiều, cung cấp được nhiều lân dễ tiêu,

giúp cho cây lúa tiếp tục phát triển mạnh mẽ

Như vậy, lân sau khi xâm nhập vào thực vật dưới dạng các hợp chất vô cơ theo con đường đồng hóa sơ cấp lân bởi hệ rễ, đã tham gia vào nhiều hợp chất hữu cơ quan trọng và tham gia vào hầu hết quá trình trao đổi chất của cây Do vậy, có thể nói rằng lân đóng vai

trò quan trọng quyết định chiều hướng, cường độ các quá trình sinh trưởng phát triển của cơ

thể thực vật và cuối cùng là năng suất của chúng

3.2.3 Vai trò của lân đối với độ phì nhiêu của đất

Khi nói đến vai trò của lân đối với độ phì nhiêu của đất tức nói đến hàm lượng lân trong đất mà hàm lượng này được quy ước bằng lượng “lân tổng số” trong đất, tức là tổng số hết tất cả các hợp chất lân có trong đất mặc dù kết hợp với cation nào, ở dạng hữu cơ hoặc vô

Những vùng đất có độ phì nhiêu cao như vùng đất đen ôn đới của Liên Xô cũ (gọi là đất

“tchernozen”), đất đen nhiệt đới, “margallit” của Indonesia, đất đỏ “bazan” của Việt Nam, đất hoàng thổ của Trung Quốc, đất phù sa sông Nin trồng bông của Ai Cập… cũng chính là

những vùng đất có lượng lân cao nhất hoặc rất cao

Trong đất có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sự dinh dưỡng của cây nên ảnh hưởng đến năng suất của sản xuất nông nghiệp Như ta đã biết, ba yếu tố dinh dưỡng nòng cốt của cây là: đạm, lân, kali nhưng nhiều trường hợp thì đất thiếu kali, còn đạm thì có thể bổ sung từ sự phân giải chất hữu cơ trong đất, từ nước mưa… Nhưng đặc biệt, trong thiên nhiên, không có nguồn nào bổ sung lân cho đất thì đất thiếu lân trầm trọng, có nơi lại tích lũy thành từng mỏ lớn hay gọi là “mỏ photphat thiên nhiên” Chính vì vậy mà cần phải đào lấy lân từ các mỏ

đó để cung cấp lân cho những vùng còn thiếu lân để nâng cao độ phì nhiêu của đất

Nếu như trên đất nông nghiệp mà ta chỉ trồng độc canh một loại cây mà lại chăm bón quá ít thì chất dinh dưỡng trong đất sẽ bị cây lấy đi… và do đó, hàm lượng lân trong đất bị tiêu hao dần và qua nhiều thế hệ canh tác đất ngày càng nghèo lân Nếu phân bón không đầy

đủ cộng với sự hao phí lân do xói mòn, do rửa trôi … thì đất càng ngày càng kém độ phì

nhiêu

Bên cạnh đó, ta còn thấy được vai trò của lân càng được đẩy lên khi có một số đạm thích đáng được bón cùng Ví dụ: thí nghiệm ở trạm An Lạc (Tp Hồ Chí Minh) (Xuân 1975), trên đất phèn này bón đơn thuần photphat Lào Cai hiệu quả rất lớn nhưng thể hiện chậm chạp, trong khi đó bón đơn thuần đạm và kali thì ngay vụ đầu, bón 6000kg photphat Lào Cai đã làm tăng 13,4 tạ thóc/ha và qua vụ thứ hai còn tăng thêm 8,3 tạ thóc nữa Từ đó,

có thể nói rằng, lân đã phát huy được hiệu lực của phân đạm và làm tăng tốc độ phì nhiêu

của đất

3.3 LÂN TRONG CÂY [1]

3.3.1 Tỷ lệ lân trong cây

Trong cây trồng, lân chiếm trung bình vào khoảng 0,3 – 0,4% của chất khô

Trong hạt, tỷ lệ lân thường cao hơn trong rơm rạ rất nhiều Khi cây đã bắt đầu trổ hoa thì

một phần lân di chuyển vào trong hạt

Trong cây, tính theo chất khô, tỷ lệ lân trong thân lá biến động từ 0,2% P2O5 (rơm rạ lúa) đến 0,7% P2O5 (thân lá đậu tương), trong hạt biến động từ 0,48% P2O5 (hạt thóc) đến 1,2% P2O5 (hạt đậu tương) Như vậy là cây họ đậu chứa nhiều lân hơn cây ngũ cốc và lân

có nhiều ở hạt hơn các bộ phận khác, các cơ quan non đang phát triển tỷ lệ lân cao hơn các

bộ phận già và lân cũng có thể được vận chuyển từ các bộ phận già về các cơ quan non đang phát triển để tái sử dụng trong điều kiện nhu cầu lân của cây bị thiếu Do vậy, triệu chứng thiếu lân có thể được phát hiện từ các lá già

Tỷ lệ lân trong một số loại cây trồng

Bảng 3.1 Tỷ lệ lân trong một số cây trồng

Hạt thóc Hạt gạo Rơm rạ

0,60 – 0,80 0,75 – 0,90 0,20 – 0,60

Thân cây

0,50 – 0,60 0,25 – 0,30

Lá già

1,00 – 1,20 0,40 – 0,50

Hạt

0,30 – 0,40 1,00 – 1,20

5 Bông Lá và thân

Hạt

0,30 – 0,40 0,80 – 1,20

Một số ví dụ về lượng lân cây hút từ đất

Bảng 3.2 Một số ví dụ về lượng lân cây hút từ đất

Cây trồng Thu hoạch thương phẩm

3.3.2 Những dạng lân trong cây

Lân trong cây đại bộ phận nằm dưới dạng hữu cơ, chỉ một phần nhỏ nằm dưới dạng vô

cơ Dạng lân vô cơ chủ yếu là các octhophotphat đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành hệ thống đệm trong tế bào nhờ vào sự chuyển hóa giữa các ion photphat Sự chuyển hóa này cũng cung cấp thêm H+ cho quá trình khử NO3-

thành NH4+, có lợi cho việc tổng hợp protein Cho nên dinh dưỡng lân có liên quan đến dinh dưỡng đạm của cây (lân vô cơ

cũng là nguồn dự trữ cần thiết cho việc tổng hợp lân hữu cơ)

Một phần photphat mà cây hút được từ đất lên vẫn tồn tại trong cây dưới thể

octhophotphat, một phần khác bị este hóa và trở thành lân hữu cơ

Trong cây, đa số là bộ phận sinh sản chứa nhiều lân hơn bộ phận sinh trưởng Lá và rễ

thường chứa nhiều lân vô cơ hơn thân

Những thể lân hữu cơ trong đất, nói chung là cây không thể trực tiếp sử dụng được (trừ

một số ít glyxerophotphat và phitin) Những dạng lân hữu cơ trong cây đều do quá trình este hóa axit octhophotphoric

Những dạng lân hữu cơ

* Nucleoproteit

- Trong tế bào thực vật có chứa nucleoproteit là những muối phức tạp của axit proteic

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

- Khi ta phân hủy axit proteic sẽ cho ra 3 chất:

Bảng 3.3 Thành phần các hợp chất trong hai loại DRN và ARN

Các bazơ:

+ Adenin + Guanin + Xytozin + Urazin

Ribozo (gluxit) Axit photphoric

Các bazơ:

+ Adenin + Gluanin + Xytozin + Tinin + 5 – metylxytozin Deroxy – ribozo Axit photphoric Axit proteic thường là một tổng hợp của nhiều axit proteic đơn giản gọi là nucleotit

O H

OH

* Photphoproteit

- Photphoproteit là hợp chất lân hữu cơ rất quan trọng hình thành do sự tổng hợp của nhiều men của protit và lân Trong loại này có rất nhiều men của protit chi phối nhiều quá trình sinh hóa trong cây và nó cũng thể hiện được sự tương quan chặt chẽ giữa đạm và lân Photphoproteit thường không tan trong nước nhưng tan trong các bazơ mạnh Ví dụ chất casein của sữa đậu nành là một photphoproteit, khi tan trong xút thì biến thành natri caseinat

- Photphoproteit khi thủy phân sinh ra nhiều loại aminoaxit Nhưng khi thủy phân với trypxin lại cho ra những nhóm polypeptide có chứa nhiều axit photphoric

* Lexithin

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

- Trong công thức của nó, một chức axit của H3PO4 este hóa chất glyxerol, một chất nữa este hóa nhóm ancol của chất colin và chức thứ 3 thì tự do Công thức điển hình như sau:

H2C

HC

H2C

OH OH

O

Glyxerol Axit photphoric Colin

Lexithin là một hợp chất lân béo, thường có trong hạt cây có dầu và chiếm tỷ lệ khoảng 0,25 – 1,7% chất khô, khi thủy phân sẽ cung cấp lân vô cơ, là thức ăn dự trữ cần thiết cho

quá trình nảy mầm của hạt

Trong dầu lạc có lexithin oleic là một lexithin mà axit béo đã xà phòng hóa glyxerol là axit oleic:

H2C HC

H2C

O O O

OC OC

R1

R2P

CH2OH

- Phitin là một hợp chất lân hữu cơ không chứa đạm, dưới tác động của các loại men thì

bị phân hủy thành rượu inositol và octhophotphat

- Phitin có nhiều trong bộ phận non của cây, nhất là trong hạt Ví dụ: trong các hạt cây họ đậu và cậy có dầu, phitin vào khoảng 1 – 2% trọng lượng chất khô

- Phitin là một hợp chất lân dự trữ trong hạt, khi nảy mầm, cây non sẽ tiêu thụ dần nguồn lân dự trữ đó Hay nói cách khác đi, phitin là một kho dự trữ chất lân cho cây non ở thế hệ sau

* Saccarophotphat

- Saccarophotphat là chất lân hữu cơ có vai trò quan trọng trong việc trao đổi chất, chủ yếu là trong quá trình quang hợp, hô hấp và quá trình tổng hợp ra các loại hydratcacbon phức tạp

-Có nhiều loại saccarophotphat, nhưng những loại thường gặp là:

HC HC

H2C

OH

O OH

HC HC CH

O

OH

OH HO

P

OH O OH

HC HC

H2C

OH

O OH

H2C C

O HO

P

OH O OH

OH O OH HC

- Trong cây, hàm lượng saccarophotphat chiếm khoảng 0,1 – 1% trọng lượng chất khô

* Photphatit

- Photphatit là hợp chất béo của lân hữu cơ Gồm octhophotphoric hóa hợp với một bazơ hữu cơ phức tạp (không phải colin) và nhiều loại gluxit Do đó phần nào photphatit giống như lexithin

- Photphatit có nhiều trong phôi Những hạt giàu protit thường có tỷ lệ photphatit cao Ví dụ: Trong ngô, hạt ngô có 0,25% photphatit Hạt đỗ tương có 1,82% photphatit Cây non thường chứa nhiều photphatit hơn cây già

- Trong hạt những cây dầu, photphatit là nguồn gốc những quá trình lên men làm cho dầu chóng bị chua và hỏng

- Vậy, trong thành phần của cây cũng như trong quá trình trao đổi chất của thực vật, chất lân đóng một vai trò rất quan trọng, tập trung vào những chất lân hữu cơ trên Ngoài ra, trong quá trình tổng hợp protit, đường, bột Cần cung cấp rất nhiều năng lượng

O OH

O OH

O OH OH

C10N5H12O3

Phần lớn lân được cây trồng hấp thu ở dạng ion octhophotphat (H2PO4- và HPO42-), các dạng lân này hiện diện đồng thời trong dung dịch đất Nhưng hàm lượng hiện diện của mỗi dạng phụ thuộc vào pH của dung dịch đất Ở pH: 7,2 hàm lượng hiện diện của 2 loại ion trên bằng nhau Khi pH < 7,2, H2PO4-là dạng chính trong dung dịch đất, ngược lại khi pH > 7,2 HPO42- sẽ là dạng chiếm ưu thế Cây trồng hấp thu dạng HPO42- chậm hơn rất nhiều so với dạng H2PO4- Nhưng có một số hợp chất lân hữu cơ hòa tan, hay hợp chất lân có trọng lượng phân tử thấp cũng hiện diện trong dinh dưỡng cây trồng

Bề mặt hấp thu lân chủ yếu của rễ cây trồng là những mô non gần với chóp rễ Lân thường tích lũy ở chóp rễ với nồng độ tương đối cao Do đó, khi bổ sung lân cho dung dịch đất, điều quan trọng nhất là cần phải cung cấp lân gần nơi vùng rễ hấp thu

Nồng độ lân trong dung dịch đất trung bình là 0,05 ppm và nồng độ này khác nhau tùy theo loại đất Phần lớn các loại cây trồng có nhu cầu lân trong dung dịch vào khoảng 0,003 – 0,3 ppm, phụ thuộc vào loại cây trồng và năng suất thu hoạch (bảng 3.4) Năng suất tối đa bắp hạt có thể thu được với 0,01 ppm lân nếu tiềm năng suất thấp, nhưng nếu tiềm năng năng suất của bắp cao, nồng độ lân trong dung dịch đất phải đạt đến 0,05 ppm Nhu cầu lân của lúa mì cao hơn bắp và cao lương một ít Đậu nành có nhu cầu lân cao hơn bắp Nồng độ

lân tối hảo trong dung dịch đất có thể khác nhau tùy loại cây trồng khác nhau, giai đoạn sinh trưởng của cây trồng và các yếu tố gây khủng hoảng cho cây (bệnh, khí hậu bất lợi…) có thể ảnh hưởng đến nhu cầu lân trong dung dịch đất

Bảng 3.4 Lân trong dung dịch đất ảnh hưởng đến năng suất một số loại cây trồng

Các loại cây trồng Lân trong dung dịch đất (ppm)

75% năng suất tối đa 95% năng suất tối đa

Khoai mì

Đậu phộng

Bắp Lúa mì

0,025 0,05 0,1

0,005 0,01

0,025 0,028 0,04 0,18 0,2 0,2 0,3

Để được rễ hấp thu, lân từ dung dịch đất phải được vận chuyển đến bề mặt rễ do cơ chế khuếch tán và dòng chảy khối lượng Đối với đất có hàm lượng lân thấp, sự cung cấp lân do dòng chảy chiếm một tỉ lệ không đáng kể so với nhu cầu của cây – lượng lân được hấp thu

do dòng chảy khối lượng có thể được tính dựa trên lượng nước thoát hơi trên một đơn vị trọng lượng chất khô của cây, nồng độ lân trong dung dịch đất và nồng độ trong chất khô của cây lá Nếu nồng độ trung bình của lân trong dung dịch đất là 0,05 ppm, nồng độ lân trong chất khô là 0,2% Lượng lân được cây trồng hấp thu do dòng chảy khối lượng có thể tính được Ví dụ, giả sử tỉ lệ thoát hơi nước của cây là 400 (để hình thành 1g chất khô/cây phải thoát một lượng nước là 400g)

400g H2O/g cây 100g cây / 0,2g P 0,05 g P/10-6 g H2O 100 = 1%

Trong trường hợp này, lân cung cấp cho cây bằng dòng chảy khối lượng chỉ cung cấp được 1% tổng lượng lân cây hấp thu

Nếu được bón phân lân và đạt nồng độ trong dung dịch đến 1 ppm, lượng lân cung cấp cho cây do dòng chảy khối lượng cũng chỉ chiếm 20% tổng nhu cầu lân của cây

Khi bón lân theo hàng, nồng độ lân trong dung dịch đất gần nơi có bón lân có thể tạm thời tăng lên rất cao và cũng có thể điều này làm tăng khả năng hấp thụ lân do dòng chảy

khối lượng cũng như do khuếch tán Ví dụ, người ta tìm thấy nồng độ lân có thể đạt tới 2 –

14 ppm trong vùng rễ bón phân cao

Do lượng lân cung cấp do dòng chảy khối lượng quá thấp so với tổng nhu cầu lân của cây nên sự vận chuyển lân đến bề mặt hấp thu của rễ chủ yếu là do cơ chế khuếch tán Trong đất có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sự khuếch tán của lân Những yếu tố chủ yếu

đó là: ẩm độ đất, dung trọng đất, khả năng đệm lân của đất và nhiệt độ

3.4.1 Lân hữu cơ trong đất

Lân hữu cơ thường chiếm 50% tổng lượng lân trong đất, trung bình biến thiên từ 15 – 18% trong các loại đất khác nhau Cũng như chất hữu cơ trong đất, lân hữu cơ thường giảm theo độ sâu của đất, sự phân bố lân theo độ sâu cũng khác nhau tùy theo loại đất Hàm lượng lân hữu cơ trong đất tăng theo hàm lượng C và N trong đất, tuy nhiên tỉ lệ C/P và N/P khác nhau rất nhiều giữa các loại đất sao với tỉ lệ C/N Thông thường tỉ số C/N/P/S trong đất là 140/10/1,3/1,3 Có rất nhiều hợp chất lân hữu cơ trong đất chưa được nhận biết công thức một cách chính xác Nhưng phần lớn lân hữu cơ trong đất là este của octhophotphoric axit (H2PO4-) như inositol photphat, photpholipit và axit nucleic Tỉ lệ của các hợp chất này trong hợp chất này trong tổng lân hữu cơ là:

Inositol photphat dễ dàng kết hợp với các protein để hình thành nên nhiều phức

axit nucleic hiện diện trong tất cả tế bào sinh vật và được giải phóng trong quá trình phân giải tàn dư thực vật do hoạt động của vi sinh vật và được giải phóng trong quá trình phân giải tàn dư thực vật do hoạt động của vi sinh vật đất hai dạng axit nucleic là axit deoxyribonucleic và axit ribonucleic được giải phóng vào trong đất với hàm lượng lớn hơn

rất nhiều so với insitol photphat, vào trong đất các axit này bị phân giải rất nhanh so với inositol photphat vì vậy axit nucleic chỉ hiện diện với một lượng nhỏ so với lân tổng số trong đất, khoảng 2,5 % hay ít hơn

Photpholipit không tan trong nước nhưng được vi sinh vật sử dụng và tổng hợp dễ dàng Một số photpholipit phổ biến có nguồn gốc từ glyxerol Tốc độ giải phóng photpholipit từ nguồn hữu cơ trong đất khá nhanh Vì vậy, hàm lượng photpholipit trong đất thường thấp, khoảng 5% hay thấp hơn so với lân tổng số trong đất

3.4.2 Sự tuần hoàn của lân hữu cơ trong đất

- Thông thường sự khoáng hóa và cố định lân cũng tương tự như sự khoáng hóa và cố định sinh học đạm Cả hai tiến trình này xảy ra đồng thời trong đất và có thể trình bày như sau:

Lân hữu cơ 𝑆ự 𝑘ℎ𝑜á𝑛𝑔 ℎó𝑎�⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯� lân vô cơ (H2PO4-, HPO42-)

Nguồn nguyên liệu lân hữu cơ ban đầu trong đất là các tàn dư thực vật và động vật, các tàn dư này được phân giải bởi các vi sinh vật để hình thành nên các hợp chất hữu cơ khác và giải phóng lân vô cơ Một số lân hữu cơ bền vững với sự phân giải vi sinh vật và phần lớn các dạng này là humic axit Inositol photphat, axit nucleic và photpholipit cũng có thể được khoáng hóa trong đất bởi các phản ứng với xúc tác của enzim photphat

R – O - P– O + H2O  H – O – P – O + ROH

Enzim photphat đóng vai trò chủ yếu trong quá trình khoáng hóa lân hữu cơ trong đất Với sự hiện diện của các vi sinh vật rất khác nhau trong đất, thông qua sự hoạt động của photphatase tất cả lân hữu cơ có nguồn gốc thực vật có thể được khoáng hóa Hoạt độ của photphatase trong đất có liên quan đến các thực vật bậc thấp và các enzim tự do hữu hiệu Hoạt độ của enzim photphatase trong đất tăng khi hàm lượng chất C trong đất tăng, nhưng hoạt độ của photphatase trong đất cũng bị ảnh hưởng bởi pH, nhiệt độ và các yếu tố khác

Sự khoáng hóa lân hữu cơ trong đất có thể được xác định bằng cách đo sự thay đổi của lân hữu cơ trong đất trong thời gian cây trồng sinh trưởng

Một bằng chứng khác cho thấy có quá trình khoáng hóa lân hữu cơ đó là hàm lượng lân hữu cơ giảm dần theo quá trình canh tác liên tục Khi đất nguyên thủy được khai phá để canh tác, hàm lượng chất hữu cơ sẽ giảm dần theo thời gian Do chất hữu cơ giảm nên ban

Sự cố định sinh học định

O

O

O

O

đầu có sự tăng lân vô cơ, nhưng sau đó hàm lượng lân vô cơ cũng giảm dần Trong cả vùng

ôn đới, sự giảm lân hữu cơ theo quá trình canh tác có thể thấp hơn sự giảm C hữu cơ và đạm hữu cơ, do đó cơ chế làm mất lân tác động yếu hơn các cơ chế làm mất đạm và carbon Ngược lại trong vùng nhiệt đới, sự mất lân, đạm, carbon có thể là như nhau

Phần lớn các hợp chất phản ứng với lân nằm trong các thành phần 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

3.6.1 Khả năng hấp thụ lân của đất

- Keo đất có tính chất lưỡng tính nên đất hấp thụ được cả hai dạng ion đó là cation và anion

- Quá trình hấp phụ anion phụ thuộc vào các yếu tố sau:

+ 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 độ từ thấp lên cao như sau:

có khả năng hấp thụ anion mạnh hơn đất kiềm

- Tuy nhiên, vấn đề hấp thụ anion của đất được nghiên cứu chủ yếu đối với lân vì sức hấp phụ lân của đất khá cao, đồng thời lân cũng là một trong những yếu tố dinh dưỡng quan trọng bậc nhất của cây

- Qua thí nghiệm Axkinazi DL (1949) thấy rằng: ở các loại đất của Liên Xô, khả năng hấp phụ lân cũng khá và lớn nhất là ở đất đỏ, và được thể hiện trong bảng:

Bảng 3.5 Khả năng hấp phụ lân của đất của Liên Xô cũ

Bảng 3.6 Khả năng hấp phụ lân của các loại đất khác nhau ở Việt Nam theo

6 Đất feralit mùn trên núi (Tam Đảo) 4,3 13,8

7 Đất phù sa mới được bồi hàng năm

8 Đất phù sa cổ trên đồi (Vĩnh Phúc) 4,2 1,9

9 Đất phù sa mới không được bồi

10 Đất phù sa cổ bạc màu ở ruộng lúa

- 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 Phúc có khả

năng hấp phụ lân thấp nhất Những nghiên cứu dùng đồng vị phóng xạ P32cũng cho kết quả tương tự phương pháp Axikinazi

- Cơ chế hấp phụ lân trong đất rất phức tạp, đã có nhiều công trình nghiên cứu về vấn đề này nhưng đến nay vẫn còn nhiều điểm chưa rõ ràng và thống nhất Dưới đây là một số ý kiến cơ bản nhất

- Trong đất lân ít có mặt ở thể ion hóa trị 3 vì chỉ ở pH ≥10 trong dung dịch mới có ion này đáng kể

- Về sự tồn tại và biến đổi của các ion photphat, người ta nhận thấy chúng phụ thuộc rõ rệt vào phản ứng của môi trường Căn cứ vào khả năng phân ly của axit photphoric, một axit yếu, nên sự phân ly của nó phụ thuộc vào phản ứng của môi trường Chỉ trong môi trường kiềm, H3PO4 mới phân ly hoàn toàn, còn trong môi trường trung tính và chua nhẹ thì những ion được phân ly ở thể HPO42- và H2PO4- Theo tài liệu của Axikinza (1949) hàm lượng % các loại ion nói trên trong nước phụ thuộc vào pH như sau:

Bảng 3.7 Hàm lượng % các loại ion trong nước phụ thuộc vào pH

- Trong vấn đề 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 supe lân vào thì canxi của đất sẽ kết tủa lân theo phương trình:

Ca(H2PO4)2 + Ca(HCO3)2 → 2CaHPO4 + 2H2CO3

Ca(H2PO4)2 + 2Ca(HCO3)2 → Ca3(PO4)2 + 4H2CO3

- Cũng chính ở đất này nhưng nếu đất không có CaCO3 thì lân vẫn bị kết tủa do phản ứng trao đổi với cation canxi trong tầng khuếch tán của keo đất:

[KĐ]Ca2+ + Ca(H2PO4)2 → [KĐ]2H+ + 2CaHPO4

- Đối với đất có phản ứng chua thì sắt, nhôm, mangan trở thành di động và tác động lên photphat hòa tan theo những phản ứng:

Al2(SO4)3 + 2Na2PO4 → 2AlPO4 + 3Na2SO4

[KĐ]2Al3+

+ 2 Ca(H2PO4)2 → [KĐ] + 2AlPO4

- 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 sắt, 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 hấp phụ Rất nhiều công trình nghiên cứu đã chứng minh trong quá trình hấp phụ lý hóa còn có sự tham gia của các hydroxit kết tinh và các khoáng sét

- Các nghiên cứu cho thấy ion photphat có thể trao đổi với ion ở tầng bùn và bản thân có thể được thay thế bằng những ion hoạt tính như axetat, tactrat, silicat, OH-… Ngoài ra, những phần tử muối photphat còn có thể được hấp phụ không trao đổi

- Các loại axit bùn trong đất có tính chất axidoit, không tham gia hấp phụ lân Do đó, các khoáng sét bị bọc bởi một màn axit mùn thì khả năng hấp phụ nhôm và các loại axit mùn, dấu điện tích dương của các loại keo đó bị axit mùn trung hòa, cho nên khả năng hấp phụ nhôm cũng bị hạ thấp

- Khả năng hấp phụ lân của keo đất phụ thuộc rất nhiều pH của môi trường, pH trong dung dịch đất càng nhỏ (càng chua) thì lân bị hấp phụ càng 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 vi định hình, đồng thời nghèo chất hữu cơ Trái lại, đất trung tính chứa ít setkioxit sắt nhôm trong keo và tỷ lệ mùn thấp thì hấp phụ lân ít hơn nhiều

3.6 2 Vấn đề giữ chặt lân của đất

- Keo đất có khả năng hấp phụ và giữ chặt các ion photphat, nhưng vẫn có một phần 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 dễ tiêu cung cấp cho cây trồng

- Đối với những ion photphat này không phải đã hoàn toàn mất đi đối 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 năng hấp phụ và giữ chặt lân của đất, một số tác giả đã đi đến kết

2

2Ca 2H

+ +

luận: khả năng hấp phụ và giữ chặt lân của đất càng cao thì lượng lân bị đất giữ chặt càng lớn

- Khả năng hấp phụ lân của đất Việt Nam nói chung cao hơn gấp 10 lần so với những chân đất giữ chặt lân nhiều nhất ở 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 đề bón lân cho đất của đất Việt Nam là vấn đề 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 vôi và sau

đó là đất lateritic nhiều mùn 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 canh tác 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 lại thường có mức độ lân dễ tiêu kém, khả năng hấp phụ và giữ chặt lân cao Do đó nhu cầu về phân lân

dễ tiêu lớn