- - Một số loại khoáng sét như khoáng 2:1 còn có diện tích mặt trong rất lớn.. - - Tổng diện tích bề ngoài của các loại sét 1:1 là loại sét chỉ có diện tích mặt ngoài thường khoảng 10m2/
Trang 1Phần 1
PHÂN BÓN & SỰ Ô NHIỄM
Chương 1
SƠ LƯỢC VỀ PHÂN BÓN CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG SỰ HẤP PHỤ &
CHUYỂN HOÁ TRONG ĐẤT
1
2 1 SƠ LƯỢC VỀ PHÂN BÓN
2 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG SỰ HẤP PHỤ & CHUYỂN HOÁ PHÂN BÓN TRONG ĐẤT
2.1 2.1 Keo đất và khả năng hấp phụ phân bón, nông dược
2.2 2.2 Phương pháp bón phân và sự xuyên thấm của phân vào tầng đất 2.3 Đặc tính của lúa ngập nước
1 SƠ LƯỢC VỀ PHÂN BÓN
2 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG SỰ HẤP PHỤ & CHUYỂN HOÁ PHÂN BÓN TRONG ĐẤT
2.3.1 2.1.1 Đặc tính của khoáng sét
a Kích thước :
Keo đất (soil colloid) được định nghĩa là những cấu tử có kích thước nhỏ hơn 2m
Trang 2b Diện tích bề mặt:
- - Diện tích bề mặt của 1g đất sét lớn hơn khoảng 1000 lần diện tích của 1g cátâ
- - Một số loại khoáng sét như khoáng 2:1 còn có diện tích mặt trong rất lớn
- - Tổng diện tích bề ngoài của các loại sét 1:1 là loại sét chỉ có diện tích mặt ngoài thường khoảng 10m2/g sét trong khi các khoáng 2:1 là khoáng có diện tích bề mặt trong Tổng diện tích bề mặt có thể lên đến 800m2/g sét
c Điện tích bề mặt:
Keo đất mang điện tích âm và hoặc dương ở cả điện tích mặt ngoài và trong
d Khả năng hấp phụ cation và nước:
- - Do có mang điện tích, keo đất có thể hấp thụ cation nếu tích điện
âm và có khả năng hấp thụ anion nếu tích điện dương
- - Các phân tử nước cũng có thể được hấp thụ trên bề mặt khoáng sét hay bị hấp thụ trên các cation bị hấp thụ bởi khoáng sét
2.1.2 Các loại keo đất
Có 4 loại keo đất chủ yếu :
-khoáng sét Silicate,
-khoáng oxid, hydroxid sắt, nhôm,
-allophane và những khoáng vô định hình khác,
-keo hỉỵu cå
a Keo silicate
+ Khoáng sét 1:1: Khoáng sét 1:1 gồm chủ yếu là nhóm Kaolinite, ngoài ra còn có halloysite, nacrite và dickite
Trang 3Câc phiến sĩt của khoâng 1:1 cấu tạo bởi một lớp tứ điện sllic kết hợp với một lớp bât diện nhôm bằng cầu nối Oxigen
+ Khoâng sĩt 2:1:
Câc phiến sĩt của khoâng 2:1 cấu tạo bởi hai lớp tứ điện sillic và xen giỉỵa là phiến gibbsite
Ba loại khoâng chủ yếu thuộc loại năy bao gồm :
1.Nhóm Smectite( khoâng có thể trương nở)
2.Nhóm Vermiculite( khoâng trương nở có giới hạn )
3.Nhóm Illite( khoâng không trương nở)
b.Keo hydroxid Fe,Al:
- - Gibbsite Al(OH) 3 lă một loại keo hydroxid Al được tìm thấy do
sự phong hóa của khoâng nguyín sinh aluminosilicat
- - Geothite ( FeOOH ) vă hematite (-Fe2O3) cũng lă 2 loại keo hydroxid Fe thường tìm thấy trong đất, được tạo thănh do khoâng silicate nguyín sinh có chứa nhiều sắt
c Keo vô định hình Allophane,Imogilite:
Trong tro núi lửa thường chứa một lượng đâng kể SiO2.Al2O3 nH2O kết tủa ở dạng vô định hình
d Keo hữu cơ:
Chất mùn của đất lă một loại keo hữu cơ có sự sắp xếp giống như khoâng sĩt, bao gồm keo mang điện tích vă được bao chung quanh bởi câc cation, điện tích đm trín khoâng sĩt gia tăng vă có thể lín đến 4OO-5OO Cmol(+)/kg trín đất trung tính đến kiềm
2.1.3 Khoâng sĩt trong đất ĐBSCL
Ở ĐBSCL, theo kết quả phđn tích của Binkman vă ctv (1985) trín 43 mẫu đất
vă ở 13 điễm, thănh phần khoâng ở câc điễm tương tự nhau như sau:
- 50% lă khoâng Illite;
Trang 4- 33% là Kaolinite và
- 17% là Smectite
2.1.4 Khả năng trao đổi cation (Cation Exchange Capacity, CEC)
- CEC là tổng cation trao đổi được hấp phụ trên bề mặt keo đất
- CEC thông thường được biểu diển bằng đơn vị cmol (+) /kg
- Đất cát có CEC thấp hơn đất có hàm lượng sét cao, vì hàm lượng sét và hàm lượng chất hữu cơ thường thấp Đất có hàm lượng chất hữu cơ cao, CEC thường cao
đất
<![endif]>
Trang 5
2.3 Đặc tính của lúa ngập nước
Sau văi ngăy ngập nước, một lớp mỏng văi mm mău nđu văng xuất hiện ở mặt đất Đđy lă tầng oxit hóa do sự khuếch tân từ từ của O2 trong khí quyển Dưới lớp oxit hóa lă tầng đất khử có mău xâm xanh
2.2.1 2.3.1 Quâ trình khử đất:
Trong đất lúa ngập nước, câc vi sinh vật hâo khí bị bất động, quần thể vi
sinh vật yếm khí sử dụng câc chất oxit hóa trong điều kiện không có O2 lă
Fe3+,Mn4+,SO42-,CO2 Câc chất năy bị khử tạo nín quâ trình khử trong đất ngập nước
Phản ứng khử trong đất có thể được minh họa bằng phản ứng khử Fe3+:
Fe(OH)3 + ¼ CH2O + 2 H+ <==> Fe2+ + ¼ CO2 + 11/4 H2O Phản ứng khử cần có câc điều kiện:
- Chất oxit hóa sẽ nhận điện tử vă bị khử
- Chất hữu cơ lă chất cho điện tử vă sẽ bị oxit hóa
- Proton H+ bị sử dụng trong quâ trình khử
- Vi sinh vật lă tâc nhđn thực hiện quâ trình khử hóa
Tiến trình khử của đất xảy ra mạnh hay yếu lă tùy thuộc văo sự hiện diện của câc yếu tốù trín
Tiến trình khử có thể xảy ra theo thứ tự như sau:
Phản ứng Eh(V) ở Eh ở pH thỉờng
pH =7 của đất
Trang 6½ O2 + 2e- + 2H+ = H2O 0,82 0,6 – 0,4
NO3- + 2e- + 2H+ = NO2- + H2O 0,54 0.5 - 0.2 MnO2 + 2e- + 4H+ = Mn2+ +2H2O 0.4 0.4 – 0.2 FeOOH + e- + 3+ = Fe2+ + 2H2O 0.07 0.3 – 0.1
SO42- + 6e- + 9H+ = HS- + 4 H2O -0.16 0.0 0 - -0.15
H+ + e = 1/2H2 -0.41 -0.15 - -0.22 (CH2O) n = n/2 CO2 + n/2 CH4 - -0.15 - -0.22
Thứ tự của sự khử các chất như trên cho thấy nếu trong đất có hàm lượng các chất oxid hóa như NO3-, Fe3+,Mn3+ cao thì sẽ làm chậm tiến trình khử SO42-
2.2.2 2.3.2 Sự thay đổi pH :
pH tăng dần trên đất chua cùng với quá trình khử tăng dần và pH giãm dần trên đất kiềm đến khi đạt trị số pH gần trung tính
Ở đất chua, pH gia tăng khi đất ngập nước vì quá trình khử là quá trình tiêu thụ H+ :
Thí dụ : Fe(OH)3 + 2H+ + e = Fe2+ + 3H2O
MnO2 + 4H+ + 2e = Mn2+ + 2H2O
Ở đất kiềm, sự giãm pH là do sự gia tăng nồng độ CO2 sau khi ngập CO2 được sản sinh do quá trình hô hấp của vi sinh vật
Mối liên hệ giữa pH và áp suất riêng phần của CO2 (Ponnamperuma, 1965):
pH = 6.25 - 0.65 log p CO2
Khi pCO2 tăng, pH giãm