Nghiên cứu hoá học kali của đất phát triển trên đá bazan tỉnh đăk nông

luận văn, tiến sĩ, thạc sĩ, báo cáo, khóa luận, đề tài

bộ giáo dục và đào tạo trờng đạI học nông nghiệp Hà NộI .*** lơng thị loan Nghiên cứu hoá học kali của đất phát triển trên đá bazan tỉnh Đăk Nông luận văn thạc sĩ nông nghiệp Chuyên ngành: khoa học đất Mã số: 60.62.15 Ngời hớng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Hữu Thành Hà Nội - 2008 Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s khoa hc Nụng nghip i Lời cam ủoan Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và cha đợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Mọi sự giúp đỡ và các thông tin trích dẫn đã đợc nêu rõ nguồn gốc. Tác giả luận văn Lơng Thị Loan Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………ii LỜI CẢM ƠN Xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Hữu Thành, người ñã tận tình giúp ñỡ tôi cả về khoa học và kinh phí ñể tôi hoàn thành luận văn này. Xin chân thành cảm ơn các thấy cô giáo Khoa Sau ñại học, các thầy cô giáo Khoa Tài nguyên và Môi trường, ñặc biệt là các thầy cô giáo trong bộ môn Khoa học ñất, những người thầy ñã trang bị cho tôi kiến thức chuyên môn và những ñóng góp quý báu trong suốt quá trình tôi làm luận văn. Xin chân thành cảm ơn Ban Giám ñốc Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, Bộ môn Sử dụng ñất, Phòng phân tích Jaica Khoa Tài nguyên và Môi trường, những ñồng nghiệp trong nhóm làm việc ñã tạo ñiều kiện thuận lợi giúp ñỡ tôi trong thời gian thực hiện ñề tài. Cuối cùng, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc ñối với gia ñình, chồng, con, những người thường xuyên ñộng viên, tạo mọi nguồn lực cần thiết, trực tiếp tạo nên thành công này. Hà nội, tháng 9 năm 2008 Tác giả luận văn Lương Thị Loan Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………iii DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT Số TT Chữ viết tắt Nghĩa của các từ viết tắt 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 PP Ctv K lñl/100g OCts Nts P 2 O 5 ts P 2 O 5 dt CEC Kts Kht Ktñ Kktñ Kdt Vt-Ch Ht Gt Gb Fd Vt-Ch Phương pháp Cộng tác viên Kali liñươnglượng/100g Các bon hữu cơ tổng số (%) ðạm tổng số (%) Lân tổng số (%) Lân dễ tiêu (mg/100g) Dung tích hấp thu (lñl/100g) Kali tổng số (%) Kali hòa tan (mg/100g) Kali trao ñổi (mg/100g) Kali khó trao ñổi (mg/100g) Kali dễ tiêu (mg/100g) Vecmiculit bị clorit hóa Haluazit Gơtit Gibsit Fenspat Hỗn hợp vecmiculit-clorit Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………iv DANH MỤC CÁC SƠ ðỒ, GIẢN ðỒ, ðỒ THỊ VÀ BẢNG BIỂU Trang Sơ ñồ Sơ ñồ biểu diễn quan hệ giữa các dạng kali trong ñất .11 Giản ñồ 4.1. Kết quả chạy X-ray của các phẫu diện nghiên cứu 52 ðồ thị 4.1. Mối quan hệ giữa thế năng kali và hàm lượng K dễ tiêu trong ñất 76 4.2. Tương quan giữa lượng kali thêm vào và tỷ lệ kali cố ñịnh .71 Bảng 4.1. Thông tin chung về ñất nghiên cứu 41 4.2. Một số tính chất vật lý của ñất nghiên cứu .44 4.3. Một số tính chất hóa học của ñất nghiên cứu .47 4.4. Hàm lượng khoáng trong cấp hạt sét trong các phẫu diện nghiên cứu .53 4.5. Hàm lượng kali tổng số và các dạng kali tầng mặt ñất nghiên cứu 55 4.6. Hàm lượng kali tổng số trong phẫu diện ñất nghiên cứu .56 4.7. Hàm lượng kali hòa tan trong phẫu diện ñất nghiên cứu .58 4.8. Hàm lượng kali trao ñổi trong phẫu diện ñất nghiên cứu .60 4.9 Hàm lượng kali không trao ñổi trong phẫu diện ñất nghiên cứu 62 4.10.Tương quan giữa hàm lượng các dạng kali với kali tổng số của ñất nghiên cứu 63 4.11. Tương quan giữa các dạng kali với một số tính chất lý hoá học của ñất . 64 4.12. Thế năng K (pK-0,5pCa) theo chiều sâu phẫu diện của ñất nghiên cứu 66 4.13. Khả năng cố ñịnh kali tầng mặt của ñất nghiên cứu .69 4.14. Lượng kali cố ñịnh trung bình sau 14 ngày của ñất nghiên cứu 70 4.15. Lượng phân kali không ñược ñất cố ñịnh 71 4.16. Trữ lượng K của ñất nghiên cứu 74 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………v MỤC LỤC Trang Lời cảm ơn i Lời cam ñoan .ii Danh mục những từ viết tắt .iii Danh mục các sơ ñồ, giản ñồ, ñồ thị và bảng biểu iv Mục lục .v 1. ðặt vấn ñề .1 1.1. Tính cấp thiết của ñề tài 1 1.2. Mục ñích, yêu cầu của ñề tài 3 1.2.1. Mục ñích nghiên cứu của ñề tài 3 1.2.2. Yêu cầu của ñề tài .3 2. Tổng quan tài liệu nghiên cứu 4 2.1. Mối quan hệ giữa khoáng vật và kali trong ñất 4 2.2. Các dạng kali trong ñất .8 2.2.1. Kali tổng số .12 2.2.2. Kali hoà tan .16 2.2.3. Kali trao ñổi 17 2.2.4. Kali không trao ñổi 19 2.2.5. Kali trong khoáng 22 2.3. Thế năng kali của ñất 27 2.4. Ảnh hưởng của bón phân ñến trạng thái kali trong ñất 30 2.4.1. Ảnh hưởng của bón phân ñến các dạng kali trong ñất .30 2.4.2. Ảnh hưởng của bón phân ñến thế năng kali của ñất .31 3. ðối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu 33 3.1. ðối tượng nghiên cứu .33 3.2. Phạm vi nghiên cứu 33 3.3. Nội dung nghiên cứu 33 3.4. Phương pháp nghiên cứu 33 3.4.1. Phương pháp lấy mẫu 33 3.4.2. Phương pháp phân tích .34 3.5. Xử lý số liêu .34 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………vi 4. Kết quả và thảo luận 37 4.1. ðiều kiện tự nhiên và hoạt ñộng sản xuất của con người .37 4.2. Một số ñặc tính lý hoá học của ñất nghiên cứu 41 4.2.1. Tính chất vật lý của ñất nghiên cứu 44 4.2.2. Tính chất hoá học của ñất nghiên cứu 46 4.2. ðặc ñiểm khoáng sét trong ñất nghiên cứu 50 4.2.1. Xác ñịnh các loại khoáng sét trong ñất nghiên cứu 51 4.2.2. Hàm lượng các loại khoáng sét trong ñất nghiên cứu 53 4.3. Các dạng kali trong ñất nghiên cứu 54 4.3.1. Kali tổng số .55 4.3.2. Kali hoà tan trong nước .57 4.3.3. Kali trao ñổi 59 4.3.4. Kali khó trao ñổi .60 4.3.5. Tương quan giữa các dạng kali trong ñất nghiên cứu .62 4.4. Tương quan giữa các dạng kali với một sô tính chất lý hoá học 63 4.5. Thế năng kali của ñất nghiên cứu .65 4.6. Mối tương quan giữa thế năng kali với hàm lượng kali dễ tiêu trong ñất66 4.7. Khả năng cố ñịnh kali của ñất nghiên cứu .67 4.8. Khả năng cung cấp kali của ñất nghiên cứu 73 5. Kết luận và ñề nghị .76 5.1. Kết luận 76 Tài liệu tham khảo .77 Phụ lục 85 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………1 1. MỞ ðẦU 1.1. Tính cấp thiết của ñề tài ðăk Nông là tỉnh vừa mới ñược tách ra từ tỉnh ðăk Lăk cũ, theo kết quả nghiên cứu về phân loại ñất bazan tỉnh ðăk Nông năm 2005 của Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp, tỉnh ðăk Nông có 430.299 ha ñất bazan, ñược chia thành 6 nhóm, trong ñó nhóm ñất ñỏ (Ferrasols) có diện tích lớn nhất (382.364 ha), chiếm 88,9% diện tích ñất bazan [13], ñây là nhóm ñất hiện ñang trồng cà phê của tỉnh. Cà phê là sản phẩm nông nghiệp chủ lực và chiếm tỷ trọng lớn trong tổng sản phẩm xã hội và kim ngạch xuất khẩu của tỉnh ðăk Nông, có ảnh hưởng trực tiếp ñến ñời sống của nhân dân trên ñiạ bàn; sự phát triển bền vững của ngành cà phê gắn liền với sự phát triển kinh tế – xã hội của ñiạ phương. Vì vậy, việc nghiên cứu làm sao ñể nâng cao năng suất và chất lượng cà phê là giải pháp cấp thiết cho vùng ñất này. Kali là nguyên tố rất cần thiết cho cây trồng ñặc biệt là cây cà phê vì kali vừa có tác dụng làm tăng năng suất vừa có tác dụng làm tăng chất lượng hạt cà phê. Theo kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả cho thấy, ñối với yếu tố khoáng thì cây cà phê cần kali với lượng cao nhất. ðể tạo ra một tấn quả tươi cây cà phê lấy ñi từ ñất khoảng 15kgN; 2,5kg P 2 O 5 ; 2kg CaO, song chí ít phải là 32kg K 2 O [28]. Bón kali làm tăng năng suất cà phê vối 7,7-17,7 tạ hạt/ha, hay tăng năng suất 40-100%. Hiệu suất của 1kg K 2 O là 3,9-5,9 kg nhân khô. Bón kali làm Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………2 giảm tỷ lệ hạt nhỏ, hạt lép, làm tăng chất lượng hạt cà phê [28]. ðể có lợi nhuận cao, vấn ñề về chất lượng có ý nghĩa vô cùng quan trọng. Trong mối quan hệ này kali vừa có tác dụng tăng năng suất vừa làm tăng chất lượng nông sản. ðất phát triển trên ñá bazan là một trong những loại ñất tốt của nước ta, ñất có tầng ñất dày, giàu dinh dưỡng, ñộ tơi xốp cao, giữ nước, giữ phân cao nhưng nhược ñiểm là rất nghèo kali, ñặc biệt là kali dễ tiêu. Thêm vào ñó ðăk Nông có 2 mùa rõ rệt, mùa khô từ tháng 11 ñến tháng 4 năm sau, nhiều gió và hơi lạnh, thời tiết khô hạn, nhiều khe suối khô cạn. Mùa mưa từ tháng 5 ñến tháng 10 trong năm, mưa với cường ñộ rất lớn nên ñã làm cho ñất ñai bị rửa trôi các chất dinh dưỡng nói chung và kali nói riêng xảy ra khá mạnh, ñiều ñó cũng góp phần làm suy kiệt kali trong ñất. Bên cạnh ñó, việc sử dụng phân bón ở ñây còn mang nặng tính tự phát. Có thể là do thói quen của người dân, cũng có thể do nguồn phân kali nhập khẩu nên giá thành cao, hoặc do trình ñộ kỹ thuật còn hạn chế mà người sản xuất hầu như chỉ chú trọng ñến phân ñạm, còn phân kali chỉ ñược sử dụng với lượng rất thấp, ít hơn nhiều so với phân ñạm, trong khi ñó kali lại là một trong những nguyên tố dinh dưỡng có trong ñất bị cây trồng lấy ñi nhiều nhất. ðiều ñó làm cho sự thiếu hụt và mất cân ñối giữa kali với các yếu tố dinh dưỡng khác càng trở nên trầm trọng. Xuất phát từ những yêu cầu trên chúng tôi nghiên cứu ñề tài: “Nghiên cứu thành phần hoá học kali của ñất phát triển trên ñá bazan tỉnh ðăk Nông”. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………3 1.2. Mục ñích, yêu cầu của ñề tài 1.2.1. Mục ñích Nghiên cứu hóa học kali trong ñất bazan tỉnh ðăk Nông là cơ sở ñể nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón kali cho cà phê và trả lại cho ñất lượng kali phù hợp ñể duy trì ñộ phì nhiêu ñất. 1.2.2. Yêu cầu Xác ñịnh ñược trạng thái tồn tại và biến ñổi của kali trong ñất ñỏ phát triển trên ñá bazan. . học nông nghiệp Hà NộI .......................***........................ lơng thị loan Nghiên cứu hoá học kali của đất phát triển trên đá bazan tỉnh Đăk. thành phần hoá học kali của ñất phát triển trên ñá bazan tỉnh ðăk Nông . Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………3