Sự hình thành đất phèn là kết quả của sự tích tụ pyrite trong điều kiện đất ngập
nước,ở đất chứa nhiều chất hữu cơ, sunphat, các cation,…
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Bài tập: So sánh cơ chế cải tạo đất chua phèn khi bón vôi hoặc bón lân cho đất?
- NÔNG HÓA
GVGD: Châu Minh Khôi
Các thành viên trong nhóm:
1. Trần Thị Kim Khoa 3103405
2. Nguyễn Thị Kim Tuyến 3103445
3.Nguyễn Thanh Danh 3103326
4. Nguyễn Thành Duy Tân 3103429
5. Lê Văn Quãng 3103423
6. Nguyễn Văn Tám 3103362
7. Huỳnh Bá Lãm 3103343
8. Phạm Thị Mỹ Xuyên 3108322
Bài tập: So sánh cơ chế cải tạo đất chua phèn khi bón vôi ho ặc bón lân cho
đất?
I. Đất chua phèn
1. Điều kiện và nguyên nhân gây chua phèn cho đất
- Đất chua phèn là do các phản ứng trong đất có chứa nhi ều ion: Al 3+, Fe3+,Fe2+,
H+,… Mức độ chua của đất tùy thuộc vào nồng độ của các ion Al 3+, Fe3+,Fe2+,
H+. Nồng độ của các ion này càng cao thì đất sẽ càng chua
(pH đất thấp).
- Sự hình thành đất phèn là kết quả của sự tích tụ pyrite trong đi ều ki ện đ ất ngập
nước,ở đất chứa nhiều chất hữu cơ, sunphat, các cation,…
-Xác sinh vật bị phân hủy trong điều kiện yếm khí sẽ kết h ợp v ới Fe trong phù sa
tạo ra hợp chất Pyrit (FeS2),…. Trong điều kiện thoáng khí FeS2 bị oxi hóa thành
H2SO4, làm cho đất chua.
- Ngoài đất phèn còn do một số nguyên nhân khác gây ra. Chẳng hạng như:
+ Yếu tố khí hậu: nhiệt độ, độ ẩm,… đặc biệt là do lượng mưa ảnh h ưởng r ất
lớn đến quá trình phong hóa đất.
+ Yếu tố sinh vật: do trong quá trình hoạt động các sinh v ật này không ng ừng
thải ra CO2 , CO2 này sẽ phản ứng với nước tạo acid H2CO3 làm cho đất chua.
+ Các sinh vật chứa nhiều lưu huỳnh(S):
2H2S + O2 2S + H2O
2S + 3O2 + 2H2O 2H2SO4 + 251Kcal
+ Do thành phần hóa học của một số loại phân có công thức hóa h ọc nh ư:
(NH4)2SO4, NH4Cl, KCl,….vào đất các cation NH4+, K+ sẽ được keo đất và cây
trồng hấp thu để lại gốc SO 42-, Cl- . Các gốc acid này sẽ tạo thành acid làm cho
đất chua phèn.
2. Tính chất của đất phèn.
- Có thành phần cơ giới nặng.
- Tầng mặt khi khô sẽ cứng và có nhiều vết nứt nẻ.
- Đất rất chua, thường có pH < 4.
- Có nhiều chất độc như: Al3+ , Fe3+,…
- Độ phì nhiêu thấp.
- Hoạt động của vi sinh vật rất kém.
1
- 3. Ảnh hưởng của đất chua phèn đối với cây trồng:
+ pH đất thấp ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật và sự ho ạt động c ủa chúng d ẫn
đến sự phân giải chất hữu cơ và sự chuyễn hóa chất dinh dưỡng: đạm, lưu
huỳnh trong đất.
+ pH đất ảnh hưởng đến sự hòa tan lân và hiệu lực phân lân
+ Làm cho cây trồng giảm sự hấp thụ đạm, sinh trưởng và phát tri ển kém
giảm hiệu suất kinh tế
4. Biện pháp cải tạo đất phèn và ý nghĩa của việc cải tạo đất phèn đ ối v ới s ản
xuất nông nghiệp.
Ý nghĩa:
- Với diện tích đất nông nghi ệp là 6,9 tri ệu hecta, Vi ệt nam là n ước có
diện tích đất canh tác tính theo đầu người rất nhỏ (gần 1.000m2 / người - năm
1997). Trong đó riêng đất phèn chiếm gần hai triệu hecta.
- Trong đất phèn một số độc tố có hàm lượng rất cao so với mức chịu đ ựng c ủa
cây, làm cho quá trình sinh lý của cây trồng bị kìm hãm, nhi ều ch ất dinh d ưỡng cho
cây thiếu, đặc biệt là lân và đạm, vì vậy cây trồng thường có năng su ất th ấp và
không ổn định.
- Nhu cầu sử dụng đất phèn và đất nhi ễm mặn ph ục v ụ sản xu ất nông
nghiệp ngày càng trở nên cấp bách hơn đối với đất nước chúng ta.
- Để có năng suất ổn định và tiến tới tăng năng su ất cây tr ồng trên đ ất phèn, b ắt
buộc chúng ta phải nghiên cứu sử dụng đất phèn hợp lý, cải tạo đất phèn, nh ằm
giảm bớt hàm lượng cao của cácđộc tố và tăng chất dinh dưỡng cho cây .
4. Biện pháp cải tạo.
- Biện pháp thủy lợi xây dựng hệ thống tưới tiêu hợp lý.
- Bón vôi khử chua làm tăng pH cho đất.
H+ 2Ca2+
Keo
H đất
D
3+
Al + 2 Ca(OH)2 + Al(OH)3$
+
Bón phân hữu cơ, đạm, lân và phân vi lượng để tăng độ phì cho đất.
-
-
Cài sâu phơi, phơi ải,…
-
* Nhưng hiện nay biện pháp bón phân đang được áp dụng nhiều do tính đơn
giản cũng như dễ thực hiện, kết quả nhanh hơn. Trong đó bón vôi và bón lân là
hai phương pháp được áp dụng nhiều hiện nay.
Cải tạo đất chua phèn
II.
1. Biện pháp bón vôi
- Phản ứng của vôi với nhóm acid carboxylic trong chất
hữu cơ
2
- R-COO-]
Ca2+ + H2O + CO2
2R- COOH + CaCO3
R-COO-]
- Nếu đất ít chua, bicarbonate có thể được tạo thành sau khi bón
vôi:
R-COO-]
Ca2+ + 2HCO2- + Ca2+
2R-COOH + CaCO3
R-COO-]
- Phản ứng với Al trên khoáng sét, làm giảm độ độc
3+
của nhôm: Ca2+ trao đổi với Al3+ trong khoáng sét đẩy Al3+ ra ngoài dung dich đất,
rồi Al3+ bị kết tủa bởi OH-
2Al3+- Keo đất + 3CaCO3 2Al(OH)3↓ + 3Ca2+- Keo đất +
3H2O + 3CO2
2Al(OH)3↓ + 3CO2 + 3Ca2+
3+
2Al + 3CaCO3 + 3H2O
- Trung hòa độ chua của đất:
[KĐ]-2H + CaCO3 [KĐ]-Ca + H2O + CO2
H2CO3 + CaCO3 Ca(HCO3)2
2. Tác dụng của việc bón vôi đối với độ phì nhiêu của đất :
Bón vôi cải tạo tính chất vật lí của đất :
- Ca2+ ngưng tụ keo sét khiến cho đất có kết cấu viên bền vững, nhờ đó
mà toàn bộ các đặc tính vật lí của đất đều được cải thiện
Bón vôi cải tạo hóa tính đất :
- Đối với đất chua: Ca2+ trung hoà H+ trên phức hệ hấp thu.
- Đối với đất phèn: bón vôi có tác dụng trung hòa các ion H+, kết tủa
các ion độc dưới dạng hidroxit.
Bón vôi cải tạo sinh tính của đất :
- Đại bộ phận các vi sinh vật có ích hoạt động mạnh ở pH gần trung tính. Bón vôi
pH được cải thiện, chất hữu cơ được dự trữ trong đất khoáng hóa nhanh hơn, cây
được cung cấp thức ăn tốt hơn.
* Bón vôi cải thiện thành phần dinh dưỡng trong dung dịch đất :
- Ca2+ trao đổi với các cation dinh dưỡng được hấp thu trên bề mặt keo đất, các
̉̉
cation kim loại (NH4+, K+, Mg2+,…) đi vào dung dịch đất. Cây được cung cấp them
thức ăn, xanh tốt lên nhanh chóng.
- Bón vôi làm thay đổi độ chua, tạo pH thích hợp cho việc hút thức ăn của cây
- Bón vôi để tạo pH phù hợp với yêu cầu của từng loại cây trồng
- Bón vôi để bù lại lượng vôi đã bị rửa trôi và cây trồng đã hút để ổn định độ bão
hòa bazơ cho đất khỏi bị thoái hóa.
́
* Vôi ngăn chận sự suy thoái của đất : Ở đất có phèn, đất thâm canh, đất canh tác
bón nhiều phân đạm (urê) và kali lâu năm, và nhất là đi ều ki ện nóng, ẩm m ưa
nhiều như ở ĐBSCL thì sự suy thoái của đất di ễn ra khá nhanh chóng. Khi đất b ị
suy thoái, năng suất cây trồng giảm dần theo thời gian canh tác, khoáng sét trong
đất bị phá hủy, đất mất dần cấu trúc, trở nên rời rạc, mềm nhão khi gặp n ước và
kết dính đóng váng khi khô, đất trở nên bí chặt kém thông thoáng. N ếu đ ể tình
trạng suy thoái kéo dài, đất trở nên già cổi, bạc màu, sức sản xu ất kém, năng su ất
và chất lượng của cây trồng giảm, lúc đó không thể khôi phục lại sức sống của đất
được. Bón vôi (bột đá vôi) vào đấu mùa m ưa là m ột trong những bi ện pháp h ữu
3
- hiệu ngăn chận tiến trình suy thoái nầy, giảm ngộ độc sắt (Fe), nhôm (Al) và
măngan (Mn) cho cây trồng, phục hồi cấu trúc đất làm đất thông thoáng, th ấm
nước tốt.
* Vôi phát huy hiệu lực của chất hữu cơ, phân vô cơ và thuốc diệt c ỏ : Bón vôi
giúp chất hữu cơ phân hủy nhanh hơn, làm giảm ngộ độc hữu c ơ ở đất lúa. Ở đất
phèn, phân lân bón vào đất chỉ hữu dụng khoảng 30%, bón vôi tr ước khi bón phân
lân, nhất là lân supe sẽ làm gia tăng sự hữu dụng c ủa phân lân. Bón vôi còn làm gia
tăng hữu dụng dưỡng chất Môlipđen (Mo) và gia tăng sự hấp thu Kali (K) c ủa cây
trồng. Các loại thuốc diệt cỏ thuộc nhóm hoá học Triazine (Ametryn, Atrazine, …)
và nhóm Sulfonylurea (Bensulfuron Methyl, Cinosulfuron, Ethoxysulfuron, …) phát
huy tác dụng diệt cỏ hữu hiệu hơn ở đất có bón vôi.
3. Bón lân
*Sự kết tủa các ion Fe, Al và Mn hoà tan
Trong các loại đất chua, hàm lượng các ion Fe, Al và Mn cao, chúng ph ản ứng
nhanh chóng với hầu hết các ion H2PO4- hoà tan tạo thành h ợp ch ất hydroxy
phosphate kết tủa. Ví dụ như phản ứng hoá học giữa Al hoà tan với lân xảy ra nh ư
sau:
2H+ + Al(OH)2H2PO4 ↓ (1)
Al3+ + [ H2PO4]- + 2H2O
(Hòa tan) (không hòa tan)
Hydroxy phosphate vừa mới kết tủa hoà tan nhẹ với chúng có diện tích bề m ặt
lớn phơi bày trong dung dịch đất. Vì vậy, hàm lượng lân trong chúng ở giai đo ạn
đầu hữu dụng một ít đối với cây. Tuy nhiên, theo thời gian tu ổi c ủa hydroxy
phosphate kết tủa, chúng trở nên ít hữu dụng và chất lân trong chúng tr ở nên không
hữu dụng đối với hầu hết cây trồng.
Trong hầu hết các loại đất chua mạnh, nồng độ ion Fe và Al cao h ơn n ồng
độ[ H2PO4]-= rất nhiều, vì vậy phản ứng đi về bên phải tạo ra nhi ều dạng P không
hoà tan.
* Phản ứng với các hydroxyt Fe, Al:
Hầu hết sự cố định lân trong đất chua có thể xảy ra khi ion [H2PO4]- phản ứng với
bề mặt của các oxid Fe, Al và Mn không hoà tan nh ư gibbsite (Al 2O3.3H2O) và
goethite (Fe2O3.3H2O). Số lượng chất lân bị giữ bởi các tinh khoáng trên trong đất
chua lớn hơn số lượng bị kết tủa hoá học bởi các ion Fe, Al và Mn hoà tan
Al(OH)3 + [ H2PO4]- Al(OH)2H2PO4 + OH- (2)
(hòa tan) (không hòa tan)
Phản ứng (1) và (2) trong điều kiện chua mạnh đều làm gi ảm độ hữu d ụng c ủa
chất lân.
* Ion phosphate bị cầm giữ bởi Fe, Al và các khoáng silicate
- Cố định P của các khoáng sét silicate
[Al] + [ H2PO4]- + H2O 2H+ + Al(OH)2H2PO4
(trong sét) (không hòa tan)
- Các phản ứng trên cho thấy sự cố định lân trong đất chua chủ yếu do tạo thành
các hợp chất Fe, Al phosphate với công thức thông thường là
M(H2O)3(OH)2H2PO4, trong đó kí hiệu M chỉ Al và Fe.
* Ngoài vai trò là một trong 3 yếu tố dinh dưỡng không thể thiếu của cây trồng,
với lúa vụ hè thu, phân lân còn có vai trò lớn trong việc hạ phèn, hạn chế ngộ đ ộc
hữu cơ và tăng khả năng chống chịu hạn, m ặn. Khác v ới v ụ ĐX, khi tr ồng lúa hè
thu, đất dễ bị khô, nứt, không khí sẽ theo các khe n ứt và các mao qu ản thâm nh ập
4
- sâu hơn vào đất khiến cho phèn tiềm tàng biến thành phèn ho ạt đ ộng xì lên m ặt
ruộng làm cho lúa không phát triển được. Phân lân tuy không trực ti ếp gi ảm đ ộ
chua nhưng cố định được các ion Fe và Al trong phèn, qua đó pH sẽ đ ược nâng lên
và không còn gây độc cho cây.
- P2O5 không trực tiếp làm giảm độ chua mà chỉ gián tiếp thông qua vi ệc c ố định
ion Feê+ và Al3+. Tuy nhiên trong lân nung chảy và lân supe đều có hàm lượng can xi
(vôi) cao nên nó còn có tác dụng trung hòa pH. Nếu ruộng quá chua (đ ộ pH d ưới 4)
thì cần phối hợp với vôi. Việc phối hợp với vôi có ưu đi ểm là nâng đ ộ pH n ước
mặt và đất mặt lên rất nhanh nhờ tác dụng c ủa vôi. Thực nghi ệm th ấy r ằng
ngưỡng kinh tế nhất của vôi ở mức 300 – 500 kg vôi/ha. Cần l ưu ý là khác v ới lân,
vôi không lưu tồn trong đất được nên mỗi vụ phải mỗi bón.
Vậy tuỳ vào từng thời điểm, từng loại cây trồng, độ chua nhất đ ịnh c ủa đ ất
phèn mà chúng ta nên chon biện pháp bón vôi hoặc bón lân là hợp lý h ơn, cho hi ệu
quả tốt hơn, tiết kiệm
• Điểm giống nhau cơ bản giữa bón vôi và bón lân cải t ạo đất
chua phèn là:
- Cải thiện tình trạng chua phèn cho đất.
- Tăng pH của đất lên gần mức trung tính.
- Tăng độ phì nhiêu cho đất.
- Giúp cây trồng cho năng suất cao đem lại hiệu quả kinh tế.
Bảng so sánh sự khác nhau cơ bản khi cải tạo đất chua phèn b ằng vi ệc bón vôi
và bón lân .
Bón vôi Bón lân
Ưu điểm Giá thành rẻ vừa cải tạo vừa cung cấp
- -
Khử chua nhanh chóng chất dinh dưỡng cho đất
-
Tăng cường hoạt động thời gian hữu dụng kéo
- -
của VSV trong đât dài
Tăng cường khả năng làm giảm ngộ độc cây
- -
hấp thu chất dinh dưỡng gây bởi các ion Fe, Al...
của đất(N,P,K...)
Hiệu chỉnh pH hiệu quả
-
Khuyết điểm dễ dàng bị rữa trôi
- - giá thành cao
thời gian hữu dụng ngắn giới hạn hoạt động bởi
- -
pH(trong khoảng 5,5-7,0)
-
-
5
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
