Bài giảng Bạc màu đất hóa học

Chương 3: Bạc màu đất hóa học Bạc màu đất hóa học gây ra do sự tích tụ các hóa chất độc cũng như sự mất cân bằng các nguyên tố trong đất  ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự sinh trưởng, phát triển của cây trồng hay làm cho đất mất cấu trúc Sự nghèo kiệt dinh dưỡng trong đất Là hậu quả của việc sử dụng đất không hợp lý Kết quả từ quá trình hình thành đất Sự rửa trôi mạnh trong các vùng có vũ lượng lớn Sự đánh giá nghèo kiệt dinh dưỡng thể hiện ypf = f(MC, SOM, SC) Trong đó: ypf: độ phì tiềm năng MC: thành phần khoáng trong đất SOM: thành phần chất hữu cơ trong đất SC: phức chất trong đất Sự nghèo kiệt dinh dưỡng trong đất sẽ làm cho sức sinh trưởng và phát triển của cây trồng bị giới hạn  Năng suất kém và làm giảm sản lượng nông nghiệp  Sự chua hóa đất  Nguyên nhân gây chua đất Sự rửa trôi trong thời gian dài Sự hô hấp của vi sinh vật Các axit có trong nước mưa và trong hợp chất hữu cơ phân hủy sẽ phân ly ra H+ Quá trình nitrate hóa  Sử dụng phân khoáng liên tục với liều lượng cao Ở đất chua, bón phân (NH4)2SO4 có khả năng làm cho đất chua hơn Ca2+ KĐ Ca2+ + 2[NH4]2SO4 = KĐ 4 NH4+ + 2 CaSO4 Quá trình nitrate hoá của (NH4)2SO4 sản sinh ra trong đất 2 loại acid (NH4)2SO4 + 4O2 = HNO3 + H2SO4 + 2H2O Ở đất không chua, NH4+ bị hấp phụ vào keo đất và đẩy Ca2+ ra, làm cho đất mất vôi dần  làm đất chua hóa Ca2+ KĐ Ca2+ + 2[NH4]2SO4 = KĐ 4 NH4+ + 2 CaSO4 Muối của acid mạnh và bazo yếu khi bị thuỷ phân làm cho đất có tính chua: AlCl3, FeSO4, Al(SO4)2: 2 KAl(SO4)2 + 6H2O = K2SO4 + 3H2SO4 + 3Al(OH)3 • Cation trao đổi trong hệ hấp phụ như Al3+ và H+ khi bị đẩy ra ngoài dung dịch sẽ làm cho đất bị chua: Al3+ 2K+ KĐ H+ + 4KCl KĐ 2K+ +AlCl3 + HCl AlCl3 sinh ra do bón phân KCl: : AlCl3 + 3H2O = 3HCl + Al(OH)3  HCl phân ly mạnh thành H+ và Cl-, trong khi đó Al(OH)3 phân ly thành OH- và Al(OH)2- yếu hơn nên dung dịch có tính chua. Al3+ 2Na+ KĐ H+ + 4CH3COONa + 3H2O KĐ 2Na+ + Al(OH)3 + 4CH3COOH Mức độ chua của đất theo giá trị pH Giá trị pH Phân loại độ chua < 3.0 rất chua 3.0 - 4.5 chua nhiều 4.6 - 5.5 chua trung bình 5.6 - 6.5 hơi chua 6.6 - 7.5 trung tính 7.6 - 8.0 kiềm yếu 8.1 - 8.5 kiềm trung bình 8.6 - 9.0 kiềm nhiều Độ axit trong đất cao tác động đến tính linh động của Al Nếu trong đất acid hữu cơ chiếm ưu thế Al trở nên linh động ở dạng phức: kim loại - hữu cơ hòa tan Nếu acid khoáng chiếm ưu thế thì Al linh động ở dạng Al3+. Ion này độc với sinh vật Nhìn chung sự acid hóa làm giảm tiềm năng sản xuất của đất, Sự acid hóa càng cao thì khả năng đất bị chua hóa và phèn hóa càng lớn Ngoài ra, trong môi trường acid các ion kim loại nặng như: Cd, Pb, Zn cũng rất linh động  Phèn hóa  Định nghĩa Đất phèn (Acid sulphate soil) là tên gọi nhóm đất có chứa các vật liệu mà trong quá trình hình thành đất acid sulphuric được sinh ra hoặc sẽ sinh ra với một số lượng có ảnh hưởng lâu dài đến những đặc tính chủ yếu của đất. Sự hình thành phèn tiềm tàng hay pyrite Pyrite được hình thành từ sự khử sulfat và Fe có trong trầm tích biển và xác bả thực vật chứa nhiều S trong điều kiện yếm khí lâu dài có sự tham gia của vi sinh vật: SO42- + 10H+ + e- = H2S + 4H2O 2FeOOH + 3H2S = 2FeS + S + 4H2O FeS + S = FeS2 Tổng quát: Fe2O3 + 4SO42- + 8CH2O + 1/2 O2 = 2FeS2 + HCO3- + 4H2O Sự oxy hoá pyrite thành đất phèn hiện tại: Khi đất bị khô các khe nứt được hình thành và không khí sẽ xâm nhập vào. Sự oxy hoá xảy ra theo phản ứng sau: FeS2 + 7/2O2 + H2O = Fe2+ + 2SO42- + 2H+ Fe2+ + SO42- + 1/4O2 + 5/2H2O = Fe(OH)3 + 2H+ + SO42- Hoặc: Fe2+ + SO42- + 1/4 O2 + 3/2H2O + 1/3K+ = 1/3KFe3(SO4)2(OH)6 + H+ + 1/3SO42-  sự mặn hóa Sự mặn hóa là sự tích tụ các muối hòa tan trong đất Đất được xem là mặn nếu nó chứa lượng muối hoà tan đủ lớn để làm giảm sự tăng trưởng của cây trồng Đất mặn là đất chứa nhiều muối hòa tan (1- 1,5%) NHững loại muối thường gặp: NaCl, Na2SO4, CaCl2, CaSO4, MgCl2,… Đất mặn thường liên kết với tính sodic (lượng Na cao trên phức hệ hấp thu của đất) gây trở ngại cho cây trồng cho sự sinh trưởng và phát triển  gây xáo trộn và mất cân đối về sự hấp thu nước, dinh dưỡng và bất lợi về mặt vật lý Theo tiêu chuẩn đánh giá của USDA đất mặn gây ảnh hưởng cây trồng từ ngưỡng bão hòa đến > 4mmhos/cm và ESP < 15  Tính chất bất lợi của đất mặn và đất mặn sodic  Áp suất thẩm thấu của dung dịch đất cao  gây cản trở sự hấp thu nước và dinh dưỡng cây trồng  Muối sodium là nguyên nhân gây ra sự phá hủy cấu trúc đất: nén dẽ, sự phát triển và xuyên thấm của hệ rễ giảm  Hàm lượng Na cao gây rối loạn sự biến dưỡng dưỡng chất và tổng hợp protein  Đất có pH cao đưa đến giảm độ hữu dụng của P, và các nguyên tố vi lượng  Độ hòa tan của các anion HCO3-, Cl-,… cao dễ gây độc cho cây trồng  Sodic hóa sẽ làm cho đất mất cấu trúc, làm cho đất bị chai cứng THE END GOOD LUCK TO YOU!