Đặc điểm hóa học đất

Đặc điểm hóa học đấtThành phần hóa học của đấtCác nguyên tố hoá học chứa chủ yếu trong phần khoáng, hữu cơ của đất. Nguồn gốc của chúng có từ đá và khoáng tạo thành đất. Trong đất có khoảng hơn 45 nguyên tố khoáng Những nguyên tớ hóa học phở biến trong vỏ trái đất (Gabler et al, 1991)Nguyên tớ% khới lượng% thể tíchO 46,693,8Si27,70,9Al8,10,5Fe5,00,4Ca3,61,0Na2,81,3K2,61,8Mg2,10,3Sự hòa tan các khoáng trong đấtCác khoáng hòa tan sẽ giải phóng dinh dưỡng vào dung dịch đấtTrong dung dịch đất, các khoáng hòa tan có thể bị kết tủa trở lạiĐịnh luật tác động khối lượngHằng số sản phẩm hòa tan Ksp càng nhỏ, khả năng hòa tan của khoáng càng thấp. CaSO4 Gypsum Ksp = 1.95 x 10-4Al(OH)3 Aluminum Hydroxide Ksp = 1.6 x 10-34Các khoáng phở biến trong đấtCalcium CarbonateKsp CaCO3 = 0.87 x10-8Aluminum HydroxideKsp Al(OH)3 = 1.6x 10-34Sắt HydroxideKsp Fe(OH)3 = 1.6x 10-37	pH là yếu tố chính ảnh hưởng đến khả năng hòa tan của các khoáng nàyChất hữu cơ của đấtsoil organic mater (SOM)Là thành phần quan trọng nhất của đất, Đánh giá đợ phì của đấtHợp chất rất phức tạpRất khó xác định tính chất hóa họcQuá trình hình thành được kiểm soát bởi các tiến trình sinh họcRất biến độngRất nhạy cảm với điều kiện môi trườngThành phần của chất hữu cơSinh khốiRễ câyGiun đất và côn trùngVi sinh vậtDư thừa, xác bãDư thừa thực vật tươi (chưa phân giải)Bắt đầu phân giải Bán phân giảiPhân giải hòan toànMùnChất hữu cơ khơng đặc trưngChiếm 10 – 15% tởng sớ SOM của đấtCó nguờn gớc từ :- đợng thực vật: xác ĐTV, VSVCác sản phẩm trung gian của quá trình phân hủy: protein, mỡ, sáp, celluloza, Khi phân hủy giải phóng chất dinh dưỡng cho TVKích thích hay kiềm hãm sinh trưởng của câyChất mùnAcid humicAcid fluvicHuminAcid humicTính chất hóa họcC : 50 – 62%H : 2,8 – 6%O : 31 – 41%N : 2 – 6%Ngoài ra còn có 1 - 10% :P, S, Fe, AlAcid humicTính chất cơ bảnTính acid thấpÍt di đợng, ít bị rửa trơiKhả năng hấp phụ caoLiên kết với khoáng sét của đất tạo nên keo phức vơ cơ – hữu cơAcid fluvicThành phần hóa họcC : 40 – 52%H : 3,5 – 5,5%O : 40 – 48%N : 2 – 4%Hàm lượng các nguyên tớ tro từ 7 – 10%pH : 2,6 – 2,8Acid fluvicLà acid hữu cơ cao phân tử chứa nito hình thành trong mơi trường chua, dễ tan trong nước, acid, bazoKhả năng ngưng tụ kém, Di đợng Đất giàu acid fluvic: chua, nghèo mùn, các nguyên tớ trong đất dễ bị rửa trơi dưới dạng các muới fluvat dễ hòa tanHumin Là tở hợp của các chất mùn được cấu tạo bởi các liên kết giữa acid humic, acid fluvic và các khoáng sét trong đấtHumin có màu đen, khơng tan trong dung dịch kiềm, bền trong đất, cây trờng khơng sử dụng đượcVai trò của chất hữu cơTham gia vào quá trình tạo thành đấtCải thiện tính chất vật lý đấtKhả năng trao đởi hấp phụ ion caoLà nguờn cung cấp thức ăn cho cây trờng Quá trình phân giải chất hữu cơQuá trình khoáng hóa chất hữu cơ: phân hủy hoàn toàn SOM tạo ra các sản phẩm như muới khoáng, CO2 và H2OQuá trình mùn hóa: quá trình phân giải chất hữu cơ thành hợp chất mùn (hợp chất cao phân tử, màu đen)Đánh giá mùn trong đấtTỷ lệ C/N : tỷ lệ C/N càng thấp thì SOM, mùn bị phân giải nhanh Loại đất	C/NVàng đỏ	12Đỏ nâu	9Phù sa	12Mùn trên núi	16 C/N > 20Quá trình mùn hóa > quá trình khoáng hóaĐất yếm khí, SOM phân giải chậmC/N H+ > Ca2+ > Mg2+ > NH4+ = K+ > Na+ Những ion có cùng hóa trị: ion nào có khới lượng càng lớn thì khả năng trao đởi càng mạnh	K+ > Na+ ; 	Ca2+ > Mg2+ Quy luật sự trao đởi cationNhững ion có kích thước càng lớn thì khả năng trao đởi càng mạnhNờng đợ ion trong dung dịch càng lớn thì khả năng hấp phụ càng mạnhNờng đợ trong keo đất càng lớn khả năng khuếch tán càng mạnh Sự trao đởi cation của rễ cây Đơn tử diệp 10 – 30 lđl/100 g rễSong tử diệp40 – 100 lđl/100 g rễTrao đởi anionNhững ion có hóa trị càng lớn khả năng hấp phụ càng mạnhVới ion có cùng hóa trị, khới lượng lớn hơn thì khả năng hấp phụ lớn hơnHPO42- > H2PO4- > SO42- > Cl- Những ion trong mơi trường acid ở dạng hòa tan	Al, Fe, MnDo Al hấp thụ PO4  AlPO4 khơng hòa tanTrong mơi trường acid cây trờng dễ bị thiếu dinh dưỡngCác dạng hấp phụ trong đấtKhả năng đất hấp phụ các ion và các phân tử các chất khác nhau từ dung dịch và giữ chúng lại gọi là khả năng hấp phụ. Không phải tất cả các muối đều bị đất hấp phụ. Sự hấp phụ của đất quyết định độ phì nhiêu của đất. Khả năng hấp phụ của đất phụ thuộc vào thành phần cơ giới, loại keo đất, độ xốp Các dạng hấp phụ:Hấp phụ cơ họcHấp phụ lý họcHấp phụ hóa họcHấp phụ sinh họcHấp phụ trao đởiHấp phụ cơ họcLà khả năng của đất giữ lại các hạt vật chất nhỏ như xác hữu cơ, hạt sét, vi sinh vật. Điều kiện của sự hấp phụ này là:Kích thước khe hở bé hơn các vật chất bị hấp phụ.Bề mặt đất càng gồ ghề thì sự hấp phụ càng lớn.Hạt keo bị hấp phụ có điện tích trái dấu với bề mặt hạt đất.Hấp phụ lý họcLà khả năng của đất giữ lại các chất trên bề mặt hạt keo nhờ năng lượng bề mặt. Có hai dạng hấp phụ:Hấp phụ dương những chất làm giảm sức căng bề mặt của dung dịch đất bao quanh và làm tăng nồng độ các chất trên bề mặt hạt đất. Các phần tử của nhiều hợp chất hữu cơ (rượu, acid hữu cơ, kiềm và chất hữu cơ cao phân tử bị hấp phụ lý học dương.Hấp phụ âm những chất làm tăng sức căng bề mặt ngoài của dung dịch đất bao quanh và làm giảm nồng độ các chất trên bề mặt hạt đất. Những ion Cl-, NO3—dễ bị rửa trôi do nước.Hấp phụ hóa họcLà khả năng của đất giữ lại các chất hoà tan ở dạng kết tủa hay tan ít. cố định những nguyên tố có lợi cho cây trồng như: P, Ca, S ; tích luỹ các chất trong đất như Al, Fe, S, 	Các ion Cl-, NO3- với các cation khác không tạo thành, Cl-, NO3-có tính linh động cao.	CO32- , SO42- với cation hoá trị 1 tạo thành muối hoà tan, còn với cation hoá trị 2 tạo thành hợp chất khó hoà tan (với Ca, Mg)	Các anion photphat (H2PO4- , HPO42- ) với cation hoá trị 1 tạo thành muối hoà tan, với cation hoá trị 2 và 3 thì khác nhau về độ hoà tan. Với cation Al, Fe, Ca, Mg tạo thành hợp chất khó hoà tan.	Cường độ hấp phụ hoá học phụ thuộc vào loại đất : đất đen < đất xám < đất potzon đồng cỏ < đất đỏ. Hấp phụ sinh họcLà khả năng sinh vật hút cation và anion trong đất rể cây tiết ra ion H+ để trao đổi chất dinh dưỡng ở dạng cation. Vi sinh vật và rể cây hút có chọn lọc những ion di chuyển trong đất để biến thành những chất hữu cơ không bị nước rửa trôi. Chúng hấp phụ từ dung dịch đất nitơ và các nguyên tố khác và chuyển chúng thành các hợp chất hữu cơ.Hấp phụ sinh học đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển hoá phân nitơ trong đất, Cường độ hấp phụ sinh học phụ thuộc vào độ ẩm, độ thoáng khí, tính chất đất, số lượng và thành phần hữu cơ. Hấp phụ trao đởiLà phản ứng giữa keo đất với ion trong dung dịch đất. Sự hấp phụ chỉ xảy ra khi keo đất tích điện và có sự chênh lệch nồng độ giữa bề mặt hạt keo và dung dịch đất bao quanh. Hấp phụ trao đổi đóng vai trò quan trọng trong các quá trình thổ nhưỡng, quyết định tính chất lý hoá học của đất, phản ứng, tính đệm của đất, đặc biệt có ý nghĩa khi tác dụng đất với phân bón. Hấp phụ trao đởiViệc bón vào đất phân hoà tan (N, K) ở mức độ lớn bị hấp phụ trao đổi. Mỗi loại đất ở trạng thái tự nhiên chứa một số lượng nhất định cation hấp phụ trao đổi: Ca2+, Mg2+ , H+ , Na+ , K2+, NH4+, Al3+ Trong đa số các đất chiếm ưu thế là Ca2+, sau đó là Mg2+ trong thành phần cation trao đổi. Đất chua chứa lượng lớn H+Phản ứng oxy hóa khửĐây là phản ứng xảy ra phổ biến trong đất, giữ vai trò quan trọng đối với độ phì nhiêu của đất. có sự tham gia của vi sinh vật. dùng để đánh giá độ thông khí và khả năng cung cấp dưỡng chất trong đất.Điện thế ở đất cây trồng cạn tốt nhất là 200 –700mV, nếu cao hơn thì một số chất chuyển sang trạng thái oxyhoá không hoà tan, nên cây không hút được dưỡng chất. Nếu quá thấp sẽ gây độc cho cây vì sinh ra chất H2SPhản ứng oxy hóa khửBiện pháp điều chỉnh điện thế oxy hoá khử: Rút nước phơi ruộng, phá váng sau khi mưa hoặc tưới, làm cỏ, cày ải, bừa kỹ. Bón phân hữu cơ và bón vôi để cho đất tơi xốp.pH đất và các tính chất đi cùng với pH đất có ảnh hưởng rất lớn đến khả năng hữu dụng của các chất dinh dưỡng đối với cây trồng và độ phì nhiêu của đất.