4.2.2.1. Nitơ trong đất
Trong đất, hàm lượng nitơ trung bình khoảng 0,1% khối lượng của đất. Tuỳ
theo từng loại đất chứa lượng nitơ rất khác nhau và thường tỷ lệ thuận với lượng
mùn có trong đất.
Ví dụ: đất miền núi chứa nhiều nitơ, sau đó đến đất phù sa và dất bạc màu có lượng nitơ thấp nhất.
Lượng nitơ trong đất tuy có ít, nhưng nếu huy động tất cả cung cấp cho cây trồng thì sẽ đưa năng suất lên cao.
Ví dụ: tổng lượng nitơ trong đất bạc màu là 0,07%, nghĩa là 100kg đất có 0,07kg N. Vậy, trên 1ha đất sẽ có một lượng nitơ khá lớn là:
(0,07kg.3000000)/1000 = 2100kg N
4.2.2.2. Quá trình chuyển hoá các hợp chất nitơ trong đất
Tuỳ thuộc vào điều kiện môi trường và khí quyển, đạm hữu cơ hay vô cơ có thể biếnđổi theo các quá trình sau:
a) Quá trình amoni hoá: là quá trình phân giải các chất hữu cơ chứa nitơ đến
dạng amoniac. Sơđồ biến hoá đơn giản như sau:
Prôtit, chất mùn (1) aminôaxit, amit (2) amoniăc
(1): quá trình phân giải prôtit dưới tác dụng của các enzim do các nhóm vi sinh vật tiết ra (xạ khuẩn, actinomyces, nấm mốc), prôtit bị thuỷ phân biến thành aminôaxit.
(2): quá trình các aminôaxit bị vi sinh vật hấp thụ và dưới tác dụng của các enzim của chúng, aminôaxit bị khử thành amôniăc và axit hữu cơ.
Ví dụ: quá trình amôni hoá từ một aminôaxit đơn giản nhất:
NH2CH2COOH + O2 HCOOH + CO2 + NH3 (glixin) (axit foocmic)
NH2CH2COOH + H2O CH3OH + CO2 + NH3 (rượu metylic)
NH2CH2COOH + H2 CH3COOH + NH3 (axit axetic)
Sau quá trình amôni hoá, 4 loại hợp chất được tạo thành là axit hữu cơ, rượu, khí CO2, NH3. Quá trình này xảy ra trong môi trường hiếu khí cũng như trong môi trường yếm khí. Các axit hữu cơ và rượu tiếp tục phân giải và cuối cùng biến thành những hợp chất đơn giản nhất là CO2, H2O, H2, CH4. Còn NH3 cùng với các axit vô cơ và hữu cơ trong đất tạo thành những muối amoni tương ứng.
2NH3 + H2CO3 = (NH4)2CO3 NH3 + HNO3 = NH4NO3
Các muối amôni ở trong đất bị phân ly thành các ion amôni (NH4 +
) và các ion của gốc axit tương ứng với muối của nó. Một phần ion NH4+ bị cây hấp phụ, một
phần do keo đất hấp phụ. Ca2+ NH4+ KĐ + (NH4)2CO3 = KĐ NH4 + + CaCO3 Ca2+ Ca2+
Amôniăc được tạo ra trong các loại đất có độ chua và độ thoáng khác nhau. Tốc độ của quá trình amôni hoá xảy ra phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ và độ ẩm của
môi trường.
Trong điều kiện yếm khí, chất hữu cơ chứa nitơ chỉ bị phân giảiđến amôniăc. Còn trong điều kiện hiếu khí, các muối amôni bị ôxi hoá và biến thành nitrat. Sự ỗi hoá amôniăc đến nitrat được gọi là quá trình nitrat hoá.
b) Quá trình nitrat hoá
Quá trình này được thực hiện trong đất nhờ nhóm vi khuẩnđặc biệt ưa khí và giải phóng một năng lượng khá lớn.
Quá trình nitrat hoá có thể xảy ra theo các phảnứng sau:
2HNO2 + O2 = 2HNO3 + 43,2kcal (giai đoạn hai) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Axit nitric tạo ra trong quá trình này được trung hoà nhờ Ca(HCO3)2 hay Mg(HCO3)2, hoặc bởi các bazơ hấp phụ trong đất.
2HNO3 + Ca(HCO3)2 = Ca(NO3)2 + 2H2CO3 Ca2+ H+
KĐ + HNO3 = KĐ H+ + Ca(NO3)2
Ca2+ Ca2+
Để cho quá trình nitrat hoá xảy ra tốt, cần có các điều kiện sau đây: - Độẩm của đất: 60 – 70% độẩm mao quản.
- Nhiệtđộ đất: 25 – 320C. - pH: 6,2 – 9,2. - Đất giàu NH4+ và Ca2+. - Đất có đủ không khí.
Với những điều kiện này, phần lớn đạm amôni trong đất chuyển thành đạm
nitrat.
Quá trình nitrat xảy ra mạnh hay yếu là biểu hiện độ phì nhiêu của chân đất
cao hay thấp. Tốc độ của quá trình này ở các loại đất thường khác nhau. Nó xảy ra mạnhở những loại đất có đủ 5 điều kiện trên, như đất macgalit, đất Đồng bằng Bắc
bộ … Ngược lại, nó xảy ra kém hơn ở các loại đất bạc màu, đất chiêm trũng, đất chua, đất chua mặn. Làm đất và bón phân là những biện pháp chủ yếu có tác dụng
tăng cường quá trình nitrat hoá trong đất. Ngoài ra, việc trồng cây và luân canh hợp
lý cũng có tác dụng tốtđến quá trình này.
c) Quá trình phản nitrat hoá
Là quá trình khử nitơ trong nitrat thành nitơ phân tử, do tác dụng của vi sinh vật (như vi khuẩn yếm khí Bact. Sutzeri, Denitrificans). Quá trình này làm mất nitơ
và năng lượng của đất nên là hiện tượng bất lợi cho sản xuất nông nghiệp. Phản ứng có thể xảy ra như sau:
C6H12O6 + 4NO3- = 6CO2 + 6H2O + 2N2
Quá trình xảy ra trong điều kiện yếm khí, đất kiềm giàu chất hữu cơ chưa phân giải, phần lớn là gluxit, xenlulô.
d) Quá trình cố định nitơ sinh vật
Là quá trình vi sinh vật lấy nitơ trong quá trình phân giải chất hữu cơ hoặc vi sinh vật có khả năng hút nitơ khí trời để sinh trưởng, phát triển. Đây là sự cạnh
(không ủ) mà không bón thêm đạm vô cơ), làm cho cây trồng thiếu đạm, lá trở nên vàng. Hiện tượng thiếu đạm này chỉ là tạm thời, sau khi vi sinh vật chết, chất hữu cơ trong đất được phân giải thì lượngđạm trong đất sẽ tăng lên.
Các vi khuẩn này gồm:
+ Clostridium pasteurianum: có khả năng hút nitơ tự do trong không khí, chịu được đất chua và có thể sống trong điều kiện yếm khí. Khả năng cung cấp đạm: 5 – 10kgN/ha/năm.
+ Azotobacter chroococcum (hiếu khí): chịu ảnh hưởng của pH (pH 5,5) và lượng canxi trong đất, cung cấp đạm: 10 – 15kgN/ha/năm.
+ Vi khuẩn nốt sần họ đậu Bacterium radicicola: sống vớiđiều kiện: đất trung
tính, đất thoáng, đủ nước, đất có Ca và P. Khả năng cung cấp đạm: 150 – 200kgN/ha/năm.
+ Thanh tảo sống tự do và sống cộng sinh trong bèo hoa dâu: cung cấp đạm: 62,5kgN hay 312,5kg(NH4)2SO4/ha/tháng.
e) Sự cung cấp đạm của nước mưa
Một số nitơ oxit và amôniăc theo nước mưa rơi xuống đất tạo nên muối nitrat, muối amôni.
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});