Kali trong đất

2.1. Tỷ lệ kali trong đất

Trong đất, tổng lượng kali thường lớn hơn rất nhiều so với đạm và lân. Vỏ trái

đất chứa 1,9 % K và 0,11 % P.

Hà m lượng kali trong đất rất khác nhau tùy thuộc vào loại đất và có thể dao

động từ vài tră m kg/ha trên đất cát có thành phần cơ giới nhẹ đến khoảng 50 tấn/ha

trên đất có thành phần cơ giới nặng, giàu sét.

Hà m lượng kali trong đất còn phụ thuộc vào thành phần đá mẹ. Đất hình thành

trên đá mẹ giàu penpat, muscovit, biotit thường chứa nhiều kali.

Đất phong hóa mạnh nghèo kali hơn đất trẻ. Hàm lượng kali trong đất tỷ lệ

Có 2 điểm khác biệt giữa ka li trong đất so với đạ m và lân, đó là:

 Kali trong đất chỉ có ở dạng vô cơ

 Kali được phân bố rất đồng đều theo phẫu diện đất và trong một và i trường hợp, kali ở những tầng sâu của đất còn cao hơn ở tầng đất mặt.

2.2. Dạng kali trong đất

Trong đất, kali tồn tại ở 4 dạng bao gồm:  Kali trong khoáng nguyê n sinh.

 Kali bị cố định trong tinh tầng khoáng sét.  Kali hấp phụ trên bề mặt keo (kali trao đổi)

 Kali hòa tan trong thành phần các muối khoáng trong dung dịc h đất.

Các dạng kali trong đất có mối liên hệ chặt chẽ với nhau và được thể hiện ở hình

dưới đây.

Bổ sung

Cây hút

Trao đổi nhanh

“Giải phóng” chậm “bị cố định” “Giải phóng” nhanh hoặc “ giữ chặt”

Hình.3. Các dạng Kali trong đất Nguồn. Prasad v à J. F. Power, 1997

Nước tiểu gia súc

Phân kali

Rửa trôi Kali trong dung

dịch đất

Kali trao đổi được hấp phụ trên bề mặt keo sét và thường chiếm 1 % kali tổng số

Khoáng mica

Illit Illit bị thoái hóa 6 – 8 %K “nở ra” 3 – 5%K K không trao đổi hoặc kali bị cố định bởi một số khoáng sét

Trong đất luôn có sự chuyển hóa lẫn nhau giữa các dạng kali nói trên theo một cần bằng động. Kali trong thành phần đá mẹ có thể chuyển dần sang dạng trao đổi rồi đi

vào dung dịc h đất, hoặc ngược lại, kali từ dung dịch đất cũng có thể bị nhốt lại trong

màng lưới tinh thể khoáng sét và không tham gia cung cấp thức ăn cho cây. Ngoài ra,

các khoáng sét cũng có thể chuyển hóa lẫn nha u.

2.3. Khả năng cung cấp kali của đất Việt Nam

Trong đất Việt Nam, hà m lượng kali có dao động lớn không chỉ giữa các loại

đất mà ngay cả trong cùng một loại đất (Nguyễn Văn Chiến, 1999). Sự diễn biến các dạng kali của chúng không phải lúc nào cũng đồng nhất, có những loại đất có K tổng số cao nhưng K hữu hiệu và K hữu hiệu trực tiếp lại không cao hoặc ngược lại. Vì thế

việc đánh giá khả năng cung cấp kali của đất cho cây trồng phải dựa trên cả 3 dạng kali trên. K tổng số trong đất nói lên tiềm năng cung cấp kali lâu dài của đất, nhưng nếu chỉ

dựa vào kali tổng số nhiều khi chúng ta lại mắc sai lầm trong việc đánh giá nhu cầu bón phân kali cho cây trồng, đặc biệt trong một nền nông nghiệp thâ m canh bền vững. Ví dụ như phù sa một số con sông miền Trung mặc dù có kali tổng số cao nhưng kali

hữu hiệu và kali hữu hiệu trực tiếp lại chỉ ở mức trung bình hoặc thấp. Điều đó có

nghĩa là lượng kali cần thiết để cung cấp đầy đủ ngay cho cây trồng lại thiếu. Ngược lại nếu chỉ dựa vào kali hữu hiệu và kali hữu hiệu trực tiếp mà đánh giá khả năng cung cấp kali của đất cũng bất cập. Ví dụ như trên đất bazan trồng cà phê thâ m canh, kali hữu hiệu và kali hữu hiệu trực tiếp trên loại đất này ở mức cao nhưng không phải do bản chất của đất mà do kết quả của việc bón kali liên tục và ở mức cao trong quá trình thâm canh cây trồng nà y và quá trình chuyển hóa kali ở các dạng hòa tan ha y sang dạng trao

đổi hoặc khó trao đổi xảy ra với cường độ yếu. Vì thế về lâu dài, trên loại đất này vẫn cần bón kali thì cây trồng mới có khả năng cho năng suất cao.

Dựa trên kết quả nghiên cứu của mình, tác giả Nguyễn Vă n Chiến (1999) đã chia các loại đất theo khả năng cung cấp kali như sau:

 Nhóm có tiề m nă ng cung cấp kali cao gồ m đất mặn ve n biển, đất phèn  Nhóm có tiề m nă ng cung cấp kali khá: Đất phù sa sông Hồng

 Nhóm có tiề m năng cung cấp kali trung bình: đất chiê m trũng, phù sa một số

con sông miền Tr ung và sông Thá i Bình

 Nhóm có tiề m năng cung cấp kali thấp: đất bazan, đất đỏ vàng trên đá vôi, đất

đỏ vàng trên đá granit

 Nhóm có tiề m năng cung cấp kali rất thấp: đất phiến thạch sét, đất đỏ vàng trên

2. 4. Quá trình chuyển hóa kali trong đất

2.4.1. Quá trình thoái hóa (giữ chặt) kali trong đất * Khái niệm

Quá trình thoái hóa (giữ chặt) kali trong đất là quá trình trong đó các dạng kali hòa tan và kali trao đổi bị chuyển hóa thành dạng không trao đổi

* Cơ chế tiến hành: kali từ dung dịc h đất có thể bị nhốt lại trong màng lưới tinh thể

khoáng sét.

* Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình giữ chặt (thoái hóa) kali  Khoáng sét

Lượng kali bị giữ chặt trong đất nhiều hay ít phụ thuộc vào hà m lượng keo sét

có trong đất. Hàm lượng khoáng sét càng cao, lượng kali bị giữ chặt càng lớn. Liên

quan đến dạng keo sét thì các loại keo như illit, ver miculit, smectit có khả năng giữ

chặt kali cao, trong khi đó kaolinit giữ kali với lượng không đáng kể.  pH đất

Sự hiện diện của hydroxit nhô m trong đất trong điều kiện đất chua sẽ ngăn cản sự phá hủy các lớp silicat trong các khoáng sét và vì vậy ngăn cản sự “giữ chặt” kali.

Khi pH đất tăng sẽ là m tăng điện tích âm của các ô xít và hydroxit Fe và Al và kết quả là làm tăng khả năng hấp phụ kali và là m giảm kali hòa tan trong dung dịc h đất.

Và như vậy, tăng pH đất sẽ làm tăng kả năng cố định kali trong đất. Tình trạng ẩm và khô của đất

Lượng kali bị giữ chặt trong đất tăng khi đất khô, tăng gấp 2 – 3 lần so với đất ở

trạng thái ẩm. Tuy nhiên, khi đất từ trạng thái ẩm chuyển sang khô, đặc biệt là ở tầng canh tác với hà m lượng kali ở mức thấp và trung bình thì lạ i là m tăng hà m lượng kali

trao đổi trong đất.

 Lượng phân kali bón bổ sung vào đất

Bón một lượng kali lớn vào đất nhìn chung sẽ là m tăng sự cố định kali trong đất là m cho sự cân bằng giữa kali hòa tan và kali không trao đổi bị đẩy sang hướng cố định.

 Luâ n phiên ẩm và khô

Khi đất đang ẩm mà khô đi thì ở các loại đất có có hàm lượng kali trao đổi cao thì quá trình khô đất sẽ kéo theo việc cố định kali

 Mùn trong đất

Sự có mặt của mùn làm tăng hoạt độ của cả Ca2+ và K+ làm cho kali ít bị giữ chặt

hơn.

* Ý nghĩa của quá trình thoái hóa (giữ chặt kali ) đối với sự thu hút kali của cây và hiệu quả sử dụng phân kali.

 Quá trình nà y nhìn chung có ảnh hưởng bất lợi đối với việc cung cấp kali cho cây trồng. Tuy nhiên, quá trình này cũng được xe m là có lợi vì sẽ góp phần là m giảm sự rửa trôi kali và làm tăng lượng kali dự trữ trong đất.

 Chú ý lượng bón và phương pháp bón các loại phân kali

2.4.2. Quá trình giải phóng kali * Khái niệm

Quá trình giải phóng kali trong đất là quá trình trong đó các dạng kali không

trao đổi chuyển hóa thành dạng trao đổi

* Cơ chế tiến hành

Dưới ảnh hưởng của nước và axit cacbonic hòa tan trong nước, nhiệt độ và vi sinh vật ortoclase, kali trong thành phần các khoáng được giải phóng ra và cung cấp dần cho cây.

KAlSi3O8 + HOH KOH + HAlSi3O8

KAlSi3O8 + H2CO3 K2CO3 + Al2O36SiO2.H2O * Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình giải phóng kali

 Nhiệt độ

Sự giải phóng kali trong đất tăng lê n khi nhiệt độ tăng.

 Luâ n phiên ẩm và khô

Khi đất đang ẩm bị khô đi thì ở các loại đất có hà m lượng kali trao đổi trung bình hay thấp có hiện tượng tăng kali trao đổi.

 Việc bón vô i vào đất

Trong trường hợp keo đất bão hòa kali và đất được bón vôi ở dạng CaSO4, các cation K+ hấp phụ sẽ được Ca2+ thay thế và đi vào dung dịch đất.

H+ Ca 2+ K+ H+ [KĐ] K+ + CaSO4 [KĐ] K+ + K2SO4 K+ K+ K+  Sự rửa trôi kali

Lượng kali bị rửa trôi nhiều hay ít phụ thuộc vào lượng, thời gian và cường độ mưa.

Trong những năm ít mưa, trên đất cát, lượng kali bị rửa trôi vào khoảng 19 kg/ha/năm và tăng lê n 57 kg/ ha/ nă m trong những nă m có lượng mưa đạt 370mm/nă m (Prasad và

Bón vô i hợp lý có thể là m giảm sự rửa trôi kali nhờ là m tăng lượng kali được cố định trong đất.

Bài 2. Các loại phân kali 1. Phân kali công nghiệp

1.1. Kali clorua (MOP)

KCl là loại phân kali được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới. Hiện nay phân KCl chiếm 90 % sản lượng phân kali tiêu thụ trên thị trường thế giới. KCl là loại quặng có nhiều ở một số quốc gia như Nga, Mỹ, Canada và Đức. Sản lượng của KCl thường lớn gấp 20 lần so với K2SO4 * Tính chất Công thức phân tử: KCl Hà m lượng Kali: 50 – 52 % K hoặc 60 – 63 % K2O Màu: trắng, hồng, đỏ Tỷ trọng khối: 800 – 900 kg/m3 Cấu trúc: tinh thể

* Chuyển hóa trong đất

K+ KĐ]H+ + KCl KĐ]K+ + AlCl3 + HCl Al3+ K+ K+ Ca2+ K+ KĐ]Ca 2 + + KCl KĐ]K+ + CaCl2 Ca2+ *Sử dụng

- Mặc dù KCl là phân sinh lý chua nhưng do ion Cl- không được đất hấp phụ vì vậy khô ng tích lũy lâu dài trong đất nên loại phân này có thể sử dụng để bón được cho nhiều loại cây trên nhiều loại đất.

- Không nên bón toàn bộ K bằng KCl cho các loại cây mẫn cảm với Cl như

thuốc lá, sầu riêng, khoai tây hay một số các loại cây dược liệu.

1.2. Kali sulphat (SOP)

K2SO4 là loại quặng có nhiều ở một số quốc gia như Nga, Mỹ, Canada và Đức. Sản lượng của K2SO4 thường ít hơn so với KCl

* Tính chất

Công thức phân tử: K2SO4

Hàm lượng Kali: 40 – 44 % K hoặc 48 – 53 % K2O và 17 % S Màu: trắng

Cấu trúc: tinh thể

* Chuyển hóa trong đất

K+ KĐ]H+ + K2SO4 KĐ]K+ + Al2 (SO4)3 + HCl Al3+ K+ K+ Ca2+ K+ KĐ]Ca 2 + + K2SO4 KĐ]K+ + CaSO4 Ca2+ * Sử dụng

- Có thể sử dụng để bón lót, bón thúc vào đất hoặc hòa vào nước để phun qua lá. - Kali sulphat là phân sinh lý chua, do vậy không nên bón cho đất quá chua, đất

phèn hay đất mặn.

- Thích hợp để bón cho các loại cây có nhu cầu lưu huỳnh cao như cây lấy dầu, cà phê hoặc cây mẫn cảm với Cl.

1.3. Các loại phân kali công nghiệp khác

 K2Mg(SO4)2 (Kalima g, Langbeinite) có chứa 18,8 % K hoặc 22,7 % K2O , 11,7% Mg và 23,2 % S

 9,9 % Mg và 13,0 % S

 KNO3 có chứa 36,7 % K hoặc 44,0 % K2O

 K2PO4 có chứa 13 – 26 % P hoặc 30 – 60 % P2O5; 25 – 41,7 K hoặc 30 – 50 % K2O

(các loại phân này nếu phân chia theo số lượng chất dinh dưỡng trong phân thì còn có thể được xếp v ào nhóm phân phức hợp)

* Tính chất chung của các loại phân kali công nghiệp

Tất cả các loại phân kali này đều tan trong nước, cây trồng có thể sử dụng trực tiếp K trong các loại phân kali khi được bón vào đất sẽ chuyển sang dạng hấp thu, ít

di động trong đất và khó bị rửa trôi, trừ trường hợp đất cát và cát pha, có dung tích hấp phụ thấp. Kali ở dạng này dễ dàng được cây trồng hấp thu, lại ít bị rửa trôi nên được xem là có ý nghĩa rất lớn về mặt dinh dưỡng kali của cây.

Hệ số sử dụng kali trong các loại phân kali vô cơ đạt từ 50 – 70 %, tùy thuộc vào loại đất, phương thức bón và nhìn chung là cao hơn hệ số sử dụng đạm và lân trong các loại phân đạm và phân lân khoáng.