Thổ nhưỡng - Độ phì nhiêu của đất

Chia sẻ bởi Nguyễn Minh | Ngày 24/10/2018 | 109

Chia sẻ tài liệu: Thổ nhưỡng - Độ phì nhiêu của đất thuộc Bài giảng khác

Nội dung tài liệu:

Độ phì nhiêu của đất và dinh dưỡng
cây trồng
Độ phì nhiêu của đất
Là khả năng vốn có của đất cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng
Là cơ sở của tiềm năng sản xuất, quyết định năng suất cây trồng
Được xác định theo NPK dễ tiêu và tổng số cacbon hữu cơ (Tamhale, 1960)
Chất hữu cơ và độ ẩm đất giữ vai trò điều tiết độ phì nhiêu thực tế (Trần Khải, 1997)
Đất có độ phì nhiêu cao (tự nhiên hay được cải thiện)
Trử lượng dinh dưỡng cao và dễ dàng cung cấp cho cây.
Phân bón dễ dàng chuyển hóa thành dạng dễ hấp thu đối với cây trồng.
Khả năng giữ các chất dinh dưỡng dễ tiêu cao (hạn chế rửa trôi).
Cung cấp tất cả các chất dinh dưỡng trong trạng thái cân bằng (đất có khả năng tự điều chỉnh sự cần bằng).
Giữ và cung cấp nước đầy đủ.
Duy trì độ thoáng khí tốt.
Không "cố định" hay chuyển thành dạng "khó tiêu"

chỉ tiêu đánh giá độ phì
độ chua
Độ chua của đất là yếu tố môi trường chính hạn chế sự sinh trưởng của nhiều loại cây trồng.
trên 40% diện tích đất canh tác là đất chua.
Ngoài ra, mưa acid cũng là yếu tố làm gia tăng sự hóa chua của đất.
Ion Aluminum (Al) hòa tan khi pH thấp. Đây là yếu tố gây độc chính cho cây trồng khi pH đất thấp.

Độ chua của đất là 1 trong những yếu tố rất quan trọng ảnh hưởng đến tính chất hóa học đất.
Các dạng/loại độ chua của đất
Sự phân ly của các acid mạnh
Thuỷ phân Al
Các gốc carboxyl trên chất hữu cơ
Các gốc phenol trên chất hữu cơ

Các dạng độ chua của đất
a. pH < 4
Do sự phân ly của các acid mạnh*
*Không phổ biến trong đất
Do sự oxi hóa của pyrite *Trên đất phèn
4 FeS2 + 15 O2 + 2 H2O ?
2 Fe2(SO4)3 + 2 H+ + SO42-

b. pH gi?a 4.0 v� 5.5
Do thủy phân của Al
Thủy phân = phản ứng do phân ly của nước
c. pH 5.2 - 6.5
Các gốc carboxyl trên chất hữu cơ

R - C=O
OH
d. pH >6.5
*Raát ít chua
Caùc goác phenol treân chaát höõu cô
Caùc caïnh cuûa khoaùng oxide vaø seùt

Nguồn gốc gây chua đất
+ OH-
pH tăng
+ H2O
OH
Gốc Phenol

+ OH-
pH tăng
+ H2O
OH
Gốc Carboxyl

R=O
R=O
Ảnh hưởng của pH đối với cây trồng
Đánh giá pH
pH: < 3: sẽ rất hạn chế đối với nhiều loại cây trồng
pH: 3 – 4: hạn chế vừa
pH> 4: hạn chế ít

Phản ứng của dung dịch đất
Nguồn gốc hình thành độ chua
Phong hóa
Trao đổi và rửa trôi các cation kiềm

phản ứng của CO2 trong không khí với dung dịch đất
CO2 + H2O ? CO32- + 2 H+


Cây hấp thu các cation base và thải ra H+
Rễ hấp thu dinh dưỡng phải duy trì sự cân bằng điện tích.

Sự phân giải chất hữu cơ
Oxi hóa NH4+ thành NO3- thực hiện bởi vi sinh vật

Đây có thể là nguồn gây chua lớn nhất trong đất sản xuất nông nghiệp- do bón phân N hóa học cao .

Do sử dụng các nguồn phân bón sinh lý chua
Tác động của độ chua của đất
ngộ độc Al
1. Phần lớn cây trồng rất mẩn cảm với Al

2. Thông thường pH < 5.5
Al(OH)3 + H+ ? Al(OH)2+ + H2O
Al(OH)2+ + H+ ? AlOH2+ + H2O
AlOH2+ + H+ ? Al3+ + H2O
pH thấp ngộ độc

3. Nồng độ Al: 1-5 mg/L gây độc


pH và khả năng hữu dụng của các chất dinh dưỡng
pH và khả năng hòa tan của các khoáng Oxides và Hydroxides trong đất


Fe(OH)3 ? Fe3+ + 3OH-
Ksp = (Fe3+) (OH-)3 = 10-36

pH (OH-) (Fe3+)
6 10-8 10-12
7 10-7 10-15
8 10-6 10-18



pH càng cao, khả năng hòa tan của hydroxide Fe càng giảm. Điều nà giải thích tại sao thường xảy ra triệu chứng thiếu Fe của cây trồng trên đất có pH cao.
c. Ảnh hưởng gián tiếp của pH

Ví dụ: Phosphates Sắt

Fe(OH)2H2PO4 ? Fe(OH)2+ + H2PO4-

Yếu tố nào ảnh hưởng đến pH, sẽ ảnh hưởng đến khả năng hòa tan của H2PO4.













Môi trường pH của 1 số loại cây
Xác định độ chua của đất
Độ chua hoạt động: xác định bằng pHH2O

Cân 10 g đất khô không khí cho vào 1 beaker 50ml, thêm vào đó 25ml nước cất, quậy đều, để yên 1 giờ, đo pH bằng pH kế (trước khi đo phải lắc đều).


Độ chua hoạt tính
Do ion H+ tồn tại trong dung dịch đất
Hàm lượng ion H+ càng tăng thì pH càng thấp, đất càng chua
Bón phân vô cơ làm tăng độ chua hoạt tính của đất
Độ chua tiềm tàng
Ion h+ hút bám trên bề mặt keo đất, khi bị đẩy vào dung dịch đất sẽ làm cho đất chua
Có 2 dạng độ chua:
- độ chua trao đổi
- độ chua thủy phân
pHKCl < pH H2O

Độ chua tiềm tàng
Độ chua tiềm tàng:
Độ chua trao đổi: xác định bằng pH KCl
Độ chua thủy phân: xác định bằng chuẩn độ lượng Base thừa (BaCl2)
Cân 10 g đất khô không khí cho vào 1 beaker 50ml, thêm vào đó 25 ml dung dịch KCl 1N, quậy đều, để yên 1 giờ, đo pH bằng pH kế (trước khi đo phải lắc đều).
Tại sao cần phải bón vôi cho đất chua ?
1. chất dinh dưỡng dễ hòa tan hơn (có sự tương quan giữa sự hòa tan các chất dinh dưỡng và pH)
2. cải thiện cấu trúc đất
3. cung cấp chất dinh dưỡng cho cây (Ca, Mg)
4. thúc đẩy sự phát triển của vi sinh vật hữu ích
5. trung hòa độ chua do phân bón gây ra
6. giảm độc chất (các kim loại nặng hòa tan mạnh khi pH thấp)
Xác định nhu cầu vôi
Nhu cầu vôi: lượng vôi cần thiết để hiệu chỉnh pH đất đến 1 giá trị mong muốn (thích hợp với cây trồng)
Áp dụng phương pháp ủ vôi- Peech; Vetch
Xác định nhu cầu vôi
Dựa trên pH chúng ta muốn nâng lên và độ chua trao đổi của đất



Nguyên tắc
Cho nhiều lượng vôi khác nhau (theo tỉ lệ tăng dần): vd: 0, 1, 5, 10, 20, 30, 50mg CaCO3/10g đất.
Phun nước có ẩm đều (tỉ lệ đất: nước=1:1).
Ủ trong 14 ngày.
Đo pH
Kết quả
pH đất đo sau 14 ngày ủ với vôi
Lượng vôi cho vào
7
10
Các loại vôi

Là các vật liệu có khả năng trung hòa độ chua của đất
Calcium Oxide (CaO): Vôi bột, vôi nung, vôi sống, vôi phản ứng nhanh
Calcium Hydroxide (Ca(OH)2): Vôi tôi, vôi chết
Calcium Carbonate (CaCO3): Đá vôi nghiền
Calcium/Magnesium Carbonate (Ca,MgCO3): Đá dolomite nghiền
j. Chất lượng vôi

Đương lượng CaCO3-Calcium Carbonate Equivalent (CCE)
Giá trị trung hòa của các loại vôi được so sánh với khả năng trung hòa của CaCO3

Calcium Carbonate Equivalent (CCE)

Ước tính giá trị trung hòa của các loại vôi

Ca x 2.5 = CaCO3
Mg x 3.5 = CaCO3
MgCO3 x 1.19 = CaCO3
MgO x 2.5 = CaCO3
CaO x 1.79 = CaCO3
Độ mịn của vôi
Độ mịn quyết định tốc độ phản ứng của vôi.
Đá vôi nghiền càng mịn, phản ứng càng nhanh.
Độ mịn được xác định tỉ lệ % lọc qua các rây tiêu chuẩn.

Phương pháp Bón vôi

Bón trước khi gieo trồng 1 thời gian đủ để vôi phản ứng trong đất
Vãi đều trên mặt đất
Chu kỳ bón: đo pH hàng năm, sử dụng đường cong nhu cầu vôi.
Hiệu chỉnh theo độ sâu cần bón

Tính kiềm của đất
Do [OH-] > [H+]
Nguyên nhân gây kiềm:
- yếu tố khí hậu: khô hạn
Yếu tố sinh vật
Yếu tố đá mẹ

Tính đệm của đất
Khả năng của đất chống lại sự thay đổi của pH khi có 1 lượng acid hay bazo nhất định tác động vào đất
Nguyên nhân tạo nên tính đệm của đất:
- có 1 số chất có khả năng trung hòa
- tồn tại acid hữu cơ (acid humic hoặc acid amin)
- trao đổi cation trong đất
- thành phần cơ giới của đất
Chất hữu cơ
Đây là nguồn cung cấp CEC rất quan trọng
Điện tích trên chất hữu cơ không hình thành từ thay thế đồng hình như sét aluminosilicate dạng phiến.
Điện tích hình thành do ion hóa các gốc chức năng carboxyl và phenol trên bề mặt keo hữu cơ.
Điện tích phụ thuộc pH.
Chất hữu cơ có CEC rất cao (100 -300 meq/100g (cmolc/kg)
Nên nhớ hàm lượng chất hữu cơ trong phần lớn các loại đất chỉ vài %

Đánh giá chất hữu cơ trong đất
Hàm lượng đạm
Là nguyên tố dinh dưỡng quyết định năng suất cây trồng
Phụ thuộc vào hàm lượng chất hữu cơ trong đất
Đánh giá hàm lượng N trong đất
< 0,1%: đất nghèo đạm
0,1% – 0,2%: trung bình
> 0,2%: đất giàu
Hàm lượng lân
Đánh giá theo lân tổng số
Lân tổng số <0,06%: đất nghèo lân
Lân tổng số 0,06% - 0,1%: đất trung bình
Lân tổng số > 0,1%: đất giàu lân
Đánh giá theo lân dễ tiêu
Lân dễ tiêu < 5mg/100g: đất nghèo lân
Lân dễ tiêu 5mg/100g – 10mg/100g: đất trung bình
Lân dễ tiêu >10 mg/100g: đất
Hàm lượng kali
Kali dễ tiêu < 10mg/100g: đất nghèo kali
Kali dễ tiêu 10mg/100g – 20mg/100g: đất trung bình
Kali dễ tiêu > 20mg/100g: đất giàu kali
Dung tích hấp thu CEC
(khả năng trao đổi cation)
Các keo sét và keo hữu cơ mang điện tích âm trên bề mặt
Hàm lượng điện tích âm này được gọi là khả năng trao đổi cation
Đơn vị CEC là meq/100g đất = cmol(+)/kg
Đánh giá CEC trong đất
CEC < 10 meq/100g đất: thấp
CEC : 10 – 20 meq/100g đất: trung bình
CEC > 20 meq/100g đất : cao
Các yếu tố ảnh hưởng đến CEC
CEC phụ thuộc vào bản chất keo đất

Thành phần cơ giới
Đất có thành phần cơ giới nặng, giàu sét thì CEC lớn

Phụ thuộc vào pH
pH càng cao thi CEC càng lớn
Độ no kiềm (V%)
V% càng lớn thì CEC lớn
V% và pH có mối liên hệ với nhau
V% càng lớn thì pH càng cao
Đương lượng
Các ions liên quan dựa trên cơ sở điện tích
Trọng lượng nguyên tử = trọng lượng của 1 nguyên tử/ 1 mole nguyên tử (nguyên tử gram)
Trọng lượng của 1 số nguyên tử
Al = 27g/mole, Ca = 40 g/mole, K = 39 g/mole, Cl = 35g/mole,
O = 16 g/mole

Đương lượng = trọng lượng của 1 ion/ mole điện tích
Đương lượng của 1 số ions
Al3+ = 9 g/molc, Ca2+ = 20 g/molc, K+ = 39 g/molc Cl- = 35g/molc,
O-2 = 8 g/molc

Đương lượng = g/molc = g/equivalent = g/eq
(li đương lượng)Milliequivalent = equivalent / 1000 = meq

CEC tiêu biểu
Cát 3-5 meq/100g
Thịt 10-15 meq/100g
Thịt mịn 15-25 meq/100g
Sét 20-50 meq/100g
Đất hữu cơ 50-100 meq/100g

b. Các tính chất của ion
CEC = Ca2+ + Mg2+ + K+ + Na+ +Tổng độ chua (H+ + Al3+)
Ví dụ: kết quả phân tích các cation và tổng độ chua:
0.2 meq K/100g
2 meq Mg/100g
8 meq Ca/100g
0.1 meqNa/100g
2 meq H/100g
1 meqAl/100g


Ví dụ 2: kết quả phân tích đất
90 ppm K
200 ppm Mg
1500 ppm Ca
1ppm Na
2 meq H+Al/100g
CEC = Ca2+ + Mg2+ + K+ + Na+ + Tổng độ chua


d. Độ bảo hòa base và các cation (BS%)
Bởi vì trao đổi cation là 1 tiến trình làm thay đổi nồng độ của cation trong dung dịch đất, nên có liên quan đến hàm lượng tương đối của các cation khác trên CEC
% Độ bảo hòa cation trên CEC
% BS= Tổng cation base trao đổi / CEC
K = 0.2 meq K+/100g (hay cmolc/kg)
CEC = 10 meq/100g (hayr cmolc/kg)

Ít có ý nghĩa thực tiển
Phân tích đất
Phân tích đất dùng để chẩn đoán khả năng cung cấp của các chất dinh dưỡng trong đất cho cây trồng và từ đó khuyến cáo bón phân thích hợp.
Phân tích đất là phương pháp chẩn đoán tốt để theo dõi tình trạng dinh dưỡng trong đất và ước tính nhu cầu phân bón, sử dụng hiệu quả chất dinh dưỡng có thể giúp chúng ta giảm chi phí phân bón, đồng thời bảo vệ môi trường, nhưng không làm giảm năng suất và phẩm chất cây trồng
Quy trình phân tích mẫu đất
A. Lấy mẫu đất
B. Phân tích
C. Giải thích kết quả
D. Khuyến cáo bón vôi, phân

Lấy mẫu đất

Mức độ chính xác của kết quả phân tích đất phụ thuộc hoàn toàn vào cách lấy mẫu đất .

Sai số trong lấy mẫu là sai số chính trong kết quả phân tích đất.

Mục tiêu của lấy mẫu đất là: mẫu phải mang tính đại diện cho cả ruộng/khu vực...

in soil profiles (2 - 5 / 100 ha)
Soil Description
spatial description by augering with an auger (in a raster screen of 50 x 50 m)
Các loại đất khác phần phải được lấy mẫu riêng. Mỗi mẫu đất không nên vượt quá 5ha (đối với đất bằng phẳng), và mẫu hổn hợp nên lấy 15-20 lỗ khoan phân bố đều, theo đường ziczac trên cánh đồng.

Mẫu hổn hợp này chỉ có trọng lượng khoảng 1kg, nhưng đại diện cho hơn 2000 tấn đất/ha-20cm, nên cần phải rất cẩn thận trong khâu lấy mẫu đất. Nếu lấy mẫu đất không đúng, kết quả phân tích sẽ không có ý nghĩa, và sẽ có khuyến cáo bón phân không đúng với tình trạng thực tế của đất.


Các chỉ tiêu phân tích
pH - H2O & KCl
Cations (Mg, Ca, Na)
Lân tổng số và dễ tiêu
Kali tổng số và dễ tiêu
N
Ch�?t hu~u co
Tha`nh ph�`n co gio?i
Dung trong, ty? tro?ng, dơ? xơ?p


* Một số tài liệu cũ có thể bị lỗi font khi hiển thị do dùng bộ mã không phải Unikey ...

Người chia sẻ: Nguyễn Minh
Dung lượng: | Lượt tài: 6
Loại file:
Nguồn : Chưa rõ
(Tài liệu chưa được thẩm định)