ĐỀ TÀI: Potassium in the soil

Những giống cây trồng này thường hút nhiều K từ đất, do đó lượng K trong đất không đủ đáp ứng nhu cầu của cây, vì vậy muốn có năng suất cao và chất lượng nông sản tốt, thì phải chú ý bón

Potassium

In The Soil Nhóm SVTH:

Trường Đại Học Cửu Long Khoa Khoa Học Nông Nghiệp

Lớp Nông Học

Vĩnh Long - 2011

I GIỚI THIỆU

Hiện nay, trong sản xuất nông nghiệp càng ngày người ta càng sử dụng nhiều giống cây trồng có năng suất cao Những giống cây trồng này thường hút nhiều K từ đất, do đó lượng K trong đất không đủ đáp ứng nhu cầu của cây, vì vậy muốn có năng suất cao và chất lượng nông sản tốt, thì phải chú ý bón phân kali cho cây

Kali là nguyên tố dinh dưỡng quan trọng thứ ba đối với cây trồng Kali được cây

hấp thu với số lượng lớn hơn các nguyên tố khoáng khác, ngoại trừ N Trong số các cation cần thiết cho cây trồng có trong thành phần khoáng của đất, Kali có bán kính lớn nhất (r = 1.33 A), tuy nhiên so với NH4 ( r= 1.43) , Kali có bán kính gần tương đương Kali có khả năng phân cực lớn và có bán kính thuỷ hoá thấp hơn so với Al3+, Ca2+, Mg 2+, Na+, Li+ do đó

có khả năng được lôi kéo đến gần bề mặt khoáng sét cao hơn trong phản ứng trao đổi cation

Có thể biểu diễn hàm lượng Kali có trong đất, cây trồng và phân bón dựa vào hàm

lượng K2O hoặc K Hàm lượng Kali có trong các loại phân bón thường được biểu diễn bằng % K2O Trong khi đó trong các nghiên cứu, hàm lượng Kali trong đất, cây trồng và phân bón thường được tính toán dựa vào hàm lượng K và hệ thống đo lường quốc tế thường được đề nghị áp dụng

Mặt khác, các bộ phận thân lá cây, rơm rạ, v.v sau khi thu hoạch sản phẩm chính của nông nghiệp, hiện nay được sử dụng nhiều để nuôi trồng nấm, làm vật liệu độn chuồng, làm chất đốt, v.v và bị đưa ra khỏi đồng ruộng, vì vậy, việc bón kali cho cây càng trở nên cần thiết

Những nghiên cứu gần đây của các nhà khoa học cho thấy trừ đất phù sa sông Hồng

II NGUỒN GỐC VÀ SỰ PHÂN BỐ KALI TRONG ĐẤT:

1 Nguồn gốc:

Từ năm 2007 trở về trước, thông thường giá phân kali muối ớt (KCL) có giá thấp hơn hoặc tương đương với giá urê, nhưng hiện nay giá cao hơn urê đến 2 lần, thậm chí có lúc cao gấp 3 lần Điều đó được giải thích bằng 2 nguyên nhân, thứ nhất nguồn cung phân kali giảm xuống, các mỏ phân kali chính ở trên thế giới như Nga, Canada đanh bị khai thác quá mức, trên đường cạn kiệt Phân kali cũng có thể làm từ nước ở biển Chết nhưng đầu tư công nghệ cao

Nguyên nhân thứ 2 là do nhu cầu sử dụng phân kali có xu hướng tăng trên toàn cầu

do hiệu quả của phân kali càng ngày càng được chứng minh rõ rệt trên thực tiễn Việt Nam chúng ta không có mỏ kali, các nước Đông Nam Á cũng chỉ có Lào có nhưng với trữ lượng thấp và chưa khai thác

2 Sự Phân bố:

II CHU TRÌNH KALI TRONG ĐẤT, CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG KALI TRONG ĐẤT.

1.Chu trình kali trong đất

Trong đất K tồn tại dưới dạng các muối tan trong nước, K trao đổi, không trao đổi trong các silicate K trao đổi rất quan trọng và thích hợp đối với thực vật So với các nguyên tố khác, K có một hàm lượng lớn trong đất (65-75 T/ha trong lớp đất cày) K có nhiều trong đất đen, xám, nâu và có ít trong đất đỏ, than bùn Trong cơ thể thực vật, K tồn tại dưới dạng muối như KCl, KHCO3, K2HPO4 hoặc các dạng muối của acid pyruvic, citric, oxalic

Hình 1 Chu Trình Kali Trong Đất

2 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất kali trong đất

Do hoa màu hút, tàn dư thực vật bị lấy di:Hàm lượng K do choa màu hút

bằng 3 đến 4 lần so với chất lân và bằng với chất đạm Hoa màu có khuynh hướng hấp thụ K hòa tan nhiều hơn nhu cầu đòi hỏi nếu trong đất có khá nhiều chất Kali, khuynh hướng này cón gọi à sự tiêu thụ xa xỉ, vì chất K hấp thụ dư thừa không có ảnh hưởng gì đến năng suất Lượng kali lấy đi từ hạt là 13-45 kg/ha/năm tùy theo năng suất là số vụ canh tác/năm, lượng kali mất đi do rơm rạ bị lấy đi khỏi ruộng là 69-100kg/ha/năm tùy theo hàm lượng kali trong rơm rạ, chiều cao phần rơm bị lấy

đi, biện pháp quản lý rơm rạ, số vụ canh tác/năm

Do trự di: Sự mất K do trực di có thể cao trên các loại đất cát , tuy nhiên trên

đất canh tác lúa do có tầng đế cày thường bị nén đènên sự mất do trực di thấp, không đáng kể ( 1-3 kg/ha/năm)

Do xói mòn,chảy tràn: Sự mất K do xói mòn đất hoặc chảy tràn xảy ra chủ

yếu trên các vùng đất dốc,đất đồi núi Tuy nhiên ở D0BSCL, nông dân một só nơi

có tập quán kéo phù sa bồi tu5vao2 các mương rãnh chung quanh và sao đó lấy lớp phù sa này bồi đấp lên các bờ ruộng hoặc vườn cây ăn trái Mục đích của việc lấy phù sa này là đề mực ruộng không bị nâng cao, thuận lợi cho việc dẫn nước điều này đã làm mất đi một lượng phù sa đáng kể bồi đắp

Hình 2: Các nguyên nhân tạo ra Potassium

Kali trong hệ thống Đất – Cây trồng

Chảy tràn Xói mòn

Trực di Tàn dư thực vật lấy

di Sản phẩm thu

hoạch

III SỰ CHUYỂN BIẾN KALI TRONG ĐẤT

Hinh 3 Sự chuyển biến của dạng Kali trong đất

Các dạng Kali có mối liên hệ lẫn nhau Sự gia tăng của một thành phần này là do sự

bổ sung của các nguồn Kali kế cận Sự di chuyển này có thể diễn ra từ dạng không hữu dụng đến dạng hữu dụng hoặc theo chiều ngược lại Sự cung cấp lượng Kali hữu dụng cho cây trồng do đó tùy thuộc vào hàm lượng và sự chuyển biến giữa các dạng Kali trong đất Điều này bao gồm tốc độ bổ sung Kali từ các nguồn chậm hữu dụng sang dạng dễ hữu dụng cho cây trồng

Cây trồng hút K hòa tan trong dung dịch đất, nồng độ Kali trong dung dịch thấp, cân bằng bị phá hủy, Kali trao đổi lập tức di chuyển vào dung dịch cho đến khi cân bằng mới được thiết lập tiến trình này được gọi là tiến trình trao đổi Kali.Tiến trình này diễn ra lập tức, nhanh chóng, vì vậy có thể xem Kali trao đổi là cơ chế điệm quan trọng cho Kali hòa tan trong dung dịch đất

Quá trình trao đổi diễn ra cho đến một lúc nào đó, khi cả hàm lượng hoa2tan trong dung dịch và K trao đổi đều giảm, sự phóng thích K từ dạn không trao đổi sẽ diễn ra nhưng

ở mức độ chậm hơn

Tiến trình này gọi là tiến trình phóng thích Kali với hệ số tốc độ phóng thích được gọi là Kr Tiến trình phóng thích K từ dạng không trao đổi sang dạng trao đổi cũng là tiến trình trao đổi được kiểm soát bởi quá trình khuếch tán

Tiến trình này diễn ra rất chậm do dó không thể được xác định bằng quá trình trao đổi thông thường Tiến trình trao đổi này diễn ra khởi đầu bằng sự di chuyển của cation thay thế Cation thay thề này sau đó bị thủy hóa làm nới rộng các lá sét do đó các ion K+ có thể bị thủy hóa và từ từ di chuyển đến các vị trí trao đổi hoặc di chuyển ra dung dịch đất

K hòa tan

trong dung

dich

trúc khoáng

K không trao đổi

IV DẠNG KALI HỮU DỤNG TRONG CÂY TRỒNG

Độ hữu dụng của các dạng Kali trong đất:

Kali hòa tan hiện diện trong dung dịch đất thường rất thấp và không đủ cho nhu cầu sinh trưởng của cây Tuy nhiên, khi nồng độ kali trong dung dịch đất giảm do sự thu hút của cây trồng, kali ở dạng trao dổi sẽ được trao đổi ra dung dịch đấtđể cung cấp cho cây Quá trình trao đổi này diễn ra nhanh chóng, do dó dạng kali trao đổi cũng được xem là dạng dễ hữu dụng của cây trồng

1.Kali trao đổi

Kali trao đổi là dạng K được hấp phụ trên bề mặt keo đất tích điện âm Các loại khoáng sét silicate, chất hữu cơ và một số trường hợp các oxide sắt có thể hấp phụ Kali bởi

bề mặt tích điện âm Dạng kali trao đổi này có thể dễ dàng trao đổi với những cation khác nên dễ hữu dụng với cây trồng Hầu hết lượng Kali dễ hữu dụng cho cây trồng nằm ở dạng

K trao đổi ( 90% ) chỉ một phần nhỏ la ở dạng K hòa tan trogn dung dịch đất

2 Kali hòa tan

Kali hòa tan nằm trong dung dịch đất và nằm ngoài vùng ảnh hưởng của điện tích

âm của bề mặt khoáng sét Kali hòa tan có thể được trích bằng nước cất hoặc bằng dung dịch CaCl2 0.01N Phương pháp trích bằng CaCl2 0.01N có thể trích được khoảng 33% lượng kali trích bằng NH4Oac pH=7 Phương pháp này có thể trích dạng kali hòa tan và một phần K hấp phu5tre6n bề mặt tích điện âm

V VAI TRÒ CỦA CHẤT KALI ĐỐI VỚI CÂY TRỒNG

K rất dễ xâm nhập vào tế bào, làm tăng tính thấm của thành tế bào đối với các chất khác Do đó K ảnh hưởng nhiều đến quá trình trao đổi chất theo các chiều hướng khác nhau Có thể tóm tắt vai trò của K như sau:

+ Kali có vai trò chủ yếu trong việc chuyển hoá năng lượng trong quá trình đồng hoá các chất dinh dưỡng của cây

+ Kali làm tăng khả năng chống chịu của cây đối với các tác động không lợi từ bên ngoài và chống chịu đối với một số loại bệnh Kali tạo cho cây cứng chắc, ít đổ ngã, tăng khả năng chịu úng, chịu hạn, chịu rét

+ Kali làm tăng phẩm chất nông sản và góp phần làm tăng năng suất của cây Kali làm tăng hàm lượng đường trong quả làm cho màu sắc quả đẹp tươi, làm cho hương vị quả thơm và làm tăng khả năng bảo quản của quả Kali làm tăng chất bột trong củ khoai, làm tăng hàm lượng đường trong mía

+ K ảnh hưởng đến quá trình trao đổi carbonhydrate, thể hiện K làm tăng cường độ

quang hợp, tăng quá trình vận chuyển các hợp chất carbonhydrate trong cây

+ K ảnh hưởng theo hướng tích cực đến quá trình sinh tổng hợp các sắc tố trong lá + K ảnh hưởng tốt đến quá trình đẻ nhánh, hình thành bông và chất lượng hạt ở các

cây ngũ cốc K ảnh hưởng mạnh đến hô hấp (ảnh hưởng tốt hay xấu nhiều ý kiến mâu thuẫn nhau) Phần lớn các tác giả cho rằng K làm tăng quá trình hô hấp Vấn đề này được minh hoạ bằng sơ đồ về sự tham gia của K vào các phản ứng của quá trình đường phân và chu trình Krebs (Hình 4)

Hinh 4: sơ đồ về sự tham gia của K vào các phản ứng của quá trình đường phân và chu trình Krebs.

+ K tham gia vào quá trình hoạt hoá nhiều enzyme như: amylase, invertase phospho-transacetylase, acetyl-CoA-cystease, pyruvat-phospho- kinase, ATP-ase, + K liên quan đến trao đổi chất protein và acid amine Nhiều thực nghiệm cho thấy K làm tăng quá trình sinh tổng hợp protein và acid amine Khi thiếu K thì sự tích tụ amoniac tăng đến mức độ độc đối với cây

VI TRIỆU CHỨNG THIẾU THỪA KALI ĐỐI VỚI MỘT SỐ CÂY TRỒNG

Mặc dù không trực tiếp tham gia vào cấu trúc vật chất cấu tạo nên tế bào nhưng kali lại có vai trò quan trọng trong việc ổn định các cấu trúc này và hỗ trợ cho việc hình thành các cấu trúc giàu năng lượng như ATP trong quá trình quang hợp và phosphoril hóa Kali ảnh hưởng trước tiên đến việc tăng cường hydrat hóa các cấu trúc keo của huyết tương, nâng cao khả năng phân tán của chúng mà nhờ đó giúp cây giữ nước tốt, tăng khả năng chống hạn

Kali giúp cây tăng cường tích lũy tinh bột trong củ khoai tây và đường saccaro trong cây củ cải đường và đường đơn trong rất nhiều loại cây rau quả khác nhau Kali tăng cường tính chống rét và sự chống chịu qua mùa đông của cây nhờ nó làm tăng lực thẩm thấu của dịch tế bào Kali cũng giúp cây tăng cường khả năng kháng các bệnh nấm và vi khuẩn Kali giúp cây tăng cường khả năng tổng hợp các hợp chất hydrat các bon cao phân tử như cellulo, hemicellulo, các hợp chất peptit v.v nhờ đó làm cho các loại cây hòa thảo cứng cáp, chống đổ tốt Kali giúp cho cây tăng cường tổng hợp và tích lũy hàng loạt các vitamin,

có vai trò quan trọng trong đời sống thực vật

Thiếu kali gây ảnh hưởng xấu đến sự trao đổi chất trong cây Thiếu vắng kali sẽ làm suy yếu hoạt động của hàng loạt các men, làm phá hủy quá trình trao đổi các hợp chất các bon và protein trong cây, làm tăng chi phí đường cho quá trình hô hấp, gây lép hạt, làm giảm tỷ lệ nảy mầm và sức sống hạt giống dẫn đến ảnh hưởng xấu đến số lượng và chất lượng mùa màng

Biểu hiện thiếu kali có thể thấy là: Các lá già trở nên vàng sớm và bắt đầu từ bìa lá sau đó bìa lá và đầu lá có thể trở nên đốm vàng hoặc bạc, bìa lá chết và bị hủy hoại và lá có biểu hiện như bị rách

Thiếu kali làm chậm lại hàng loạt các quá trình hóa sinh, làm xấu đi hầu như tất cả các mặt của quá trình trao đổi chất Thiếu kali sẽ làm chậm quá trình trình phân bào, sự tăng trưởng và sự dài ra của tế bào Thiếu kali còn làm giảm năng suất quang hợp và trực tiếp dẫn đến giảm sản lượng mùa màng

Ngược lại, sự dư thừa kali cũng không tốt cho cây Dư thừa ở mức thấp gây đối kháng ion, làm cây không hút được đầy đủ các chất dinh dưỡng khác như magie, natri v.v ,

ở mức cao có thể làm tăng áp suất thẩm thấu của môi trường đất, ngăn cản sự hút nước và dinh dưỡng nói chung, ảnh hưởng xấu đến năng suất mùa màng

VII CÁC LOẠI PHÂN KALI VÀ CÁCH SỬ DỤNG

1.Một số loại phân kali khác:

Phân clorua kali:

+ Phân có dạng bột màu hồng như muối ớt Nông dân ở một số nơi gọi là phân muối

ớt Cũng có dạng clorua kali có màu xám đục hoặc xám trắng Phân được kết tinh thành hạt nhỏ

+ Hàm lượng kali nguyên chất trong phân là 50 – 60% Ngoài ra trong phân còn có

một ít muối ăn (NaCl)

+ Clorua kali là loại phân chua sinh lý Phân này khi để khô có độ rời tốt, dễ bón

Nhưng nếu để ẩm phân kết dính lại với nhau khó sử dụng

+Hiện nay, phân clorua kali được sản xuất với khối lượng lớn trên thế giới và chiếm đến

93% tổng lượng phân kali

+ Cloria kali có thể dùng để bón cho nhiều loại cây trên nhiều loại đất khác nhau

Có thể dùng phân này để bón lót hoặc bón thúc Bón thúc lúc cây sắp ra hoa làm cho cây cứng cáp, tăng phẩm chất nông sản

+ Clorua kali rất thích hợp với cây dừa vì dừa là cây ưa clo Không nên dùng phân

này để bón vào đất mặn, là loại đất có nhiều clo, và không bón cho thuốc lá là loại cây không ưa clo Phân này cũng không nên dùng bón cho một số loài cây hương liệu, chè,

cà phê, vì phân ảnh hưởng đến phẩm chất nông sản

Phân sunphat kali:

+ Phân có dạng tinh thể nhỏ, mịn, màu trắng Phân dễ tan trong nước, ít hút ẩm nên

ít vón cục

+ Hàm lượng kali nguyên chất trong sunphat kali là 45 – 50% Ngoài ra trong phân

còn chứa lưu huỳnh 18%

+ Phân này có thể sử dụng thích hợp cho nhiều loại cây trồng Sử dụng có hiệu quả cao đối với cây có dầu, rau cải, thuốc lá, chè, cà phê

+ Sunphat kali là loại phân chua sinh lý Sử dụng lâu trên một chân đất có thể làm

tăng độ chua của đất Không dùng sunphat kali liên tục nhiều năm trên các loại đất chua,

vì phân có thể làm tăng thêm độ chua của đất

Phân kali – magiê sunphat

+ Có dạng bột mịn màu xám Phân có hàm lượng K2O: 20 – 30%; MgO: 5 – 7%; S:

16 – 22% Phân này được sử dụng có hiệu quả trên đất cát nghèo, đất bạc màu

Phân “Agripac”

+ Là loại phân bón xuất sứ từ Canada có hàm lượng K2O là 61% Đây là loại phân khô, hạt to, không vón cục, dễ bón, thường được dùng làm nguyên liệu để trộn với các loại phân bón khác sản xuất ra phân hỗn hợp

+ Muối kali 40% : có dạng muối trắng kết tinh có lẫn một ít vảy màu hồng nhạt Ngoài hàm lượng kali chiếm 40% trong khối lượng phân, trong thành phần của phân còn

có muối ăn với tỷ lệ cao hơn muối ăn trong phân clorua kali

+ Phân này cần được sử dụng hạn chế trên các loại đất mặn

Cách sử dụng:

Để sử dụng hợp lý phân kali cần chú ý đến những điều sau đây:

+ Bón kali ở các loại đất trung tính dễ làm cho đất trở nên chua Vì vậy ở các loại đất trung tính nên kịp thời bón thêm vôi

+ Kali nên bón kết hợp với các loại phân khác

+ Kali có thể bón thúc bằng cách phun dung dịch lên lá vào các thời gian cây kết

hoa, làm củ, tạo sợi

+ Các loại cây có phản ứng tích cực với phân kali là: chè, mía, thuốc lá, dừa, chuối,

khoai, sắn, bông, đay, v.v