THẢO LUẬN THỔ NHƯỠNG

 Lớp hữu cơ: Lớp khoáng vật hữu cơ bao gồm các chất phát sinh từ sinh vật, trong đó các quá trình địa chất là một phần của nguồn gốc hay xuất xứ của các hợp chất đang hiện hữu.. Sinh vậ

2.Các yếu tố hình thành đất

Năm 1883, nhà bác học người Nga V.V.Docuchaev cho rằng đất được hình thành do sự tác động tổng hợp của 5 yếu tố: Ðá mẹ và mẫu chất, sinh vật, khí hậu, địa hình và thời gian Sự tác động của các yếu tố trên quyết định và chi phối các quá trình hình thành và biến đổi diễn ra trong đất để hình thành nên các loại đất khác nhau Những quan điểm của V.V Docuchaev được coi là học thuyết về phát sinh đất Sau V.V Docuchaev, các nhà thổ nhưỡng học bổ sung thêm một yếu tố nữa là sự tác động của con người trong sự hình thành đất

2.1 Mẫu chất

Các đá lộ ra ở phía ngoài cùng của vỏ Trái Ðất bị phong hoá liên tục cho ra các sản phẩm phong hoá và tạo thành mẫu chất Ðược sự tác động của sinh vật, mẫu chất biến dổi dần dần để tạo thành đất Thành phần khoáng vật, thành phần hoá học của đá quuyết định thành phần mẫu chất và đất Ðá bị phá huỷ để tạo thành đất được gọi là đá mẹ

Ðá mẹ là cơ sở vật chất ban đầu và cũng là cơ sở vật chất chủ yếu trong sự hình thành đất Các loại đá mẹ khác nhau có thành phần khoáng vật và hoá học khác nhau, do vậy trên các loại đá mẹ khác nhau hình thành nên các loại đất khác nhau Khi chưa có sự sống xuất hiện trên Trái Ðất, quá trình phá huỷ đá mẹ diễn ra theo chu trình:

-phá huỷ -biến đổi

Ðá ->mẫu chất ->Ðất

2.1.1.Khoáng vật : là các hợp chất tự nhiên được hình thành trong các quá trình

địa chất Thuật ngữ "khoáng vật" bao hàm cả thành phần hóa học của vật liệu lẫn cấu trúc khoáng vật.Các khoáng vật có thành phần hóa học thay đổi từ dạng các nguyên tố hóa học tinh khiết và các muối đơn giản tới các dạng phức tạp như các silicat với hàng nghìn dạng đã biến dạng

2.1.2 Thành phần hóa học: Các khoáng vật có thể phân loại theo thành phần hóa

học Chúng hay được phân loại theo nhóm anion

Theo thành phần hóa học, các khoáng vật tồn tại dưới các dạng sau:

• Các nguyên tố

• Các sulfua

• Các ôxít và hyđroxit

• Các halua

• Các nitrat, cacbonat và borat

• Các sulfat, cromat, molybdat và tungstat

• Các photphat, asenat và vanadat

• Các silicat

Các tiểu mục dưới đây liệt kê khoáng vật theo trật tự gần đúng về sự phổ biến của chúng trong lớp vỏ Trái Đất theo các lớp khoáng vật Danh sách này lấy từ hệ

thống phân loại Nhóm khoáng vật lớn nhất là nhóm silicat (phần lớn các loại đá

chứa trên 95% là các silicat), với thành phần chủ yếu là silic và ôxy, cùng các cation như nhôm, magiê, sắt, và canxi Một số loại silicat hình thành đá quan trọng như các loại fenspat, thạch anh, olivin, pyroxen, amphibol, garnet và mica

 Lớp cacbonat: Các khoáng vật cacbonat bao gồm các khoáng vật chứa anion

(CO3)2- và bao gồm canxit cùng aragonit (cả hai đều là cacbonat canxi), dolomit (cacbonat magiê/canxi) hay siderit (cacbonat sắt) Các cacbonat là các trầm tích phổ biến trong các môi trường đại dương khi vỏ hay mai của các sinh vật đã chết

bị tích lũy và trầm lắng xuống đáy biển Các cacbonat cũng được tìm thấy trong các môi trường bốc hơi (ví dụ Great Salt Lake (Hồ Muối Lớn), Utah) và cũng có trong các khu vực carxtơ (hang động đá vôi), tại đó sự hòa tan và trầm lắng của cáccacbonat dẫn tới sự hình thành các hang động, thạch nhũ và măng đá Lớp

cacbonat cũng bao gồm cả các khoáng vật nitrat và borat

 Lớp sulfat: Các khoáng vật sulfat chứa các anion sulfat, SO42- Các sulfat nói chung tạo thành trong các môi trường bốc hơi trong đó nước chứa nhiều muối chậm bốc hơi, cho phép sự hình thành của cả các sulfat lẫn các halua trong mặt phân giới nước-trầm tích Các sulfat cũng có mặt trong các hệ thống mạch nhiệt dịch như là các khoáng vật thứ sinh đi kèm theo các khoáng vật quặng sulfua Một nguồn phổ biến khác là các sản phẩm ôxi hóa thứ cấp của các khoáng vật sulfua ban đầu Các sulfat phổ biến nhất có anhydrit (thạch cao khan) (sulfat canxi), celestin (sulfat stronti), barit (sulfat bari) và thạch cao (sulfat canxi ngậm nước) Lớp sulfat cũng bao gồm cả các khoáng vật gốc cromat, molybdat, selenat, sulfit, tellurat và tungstat

 Nhóm photphat: khoáng vật photphat trên thực tế bao gồm bất kỳ khoáng vật

nào với đơn vị tứ diện AO4, trong đó A có thể là photpho, antimon, asen hay

vanadi Khoáng vật lớp photphat phổ biến nhất có lẽ là apatit, là một chất khoáng

quan trọng về mặt sinh học, được tìm thấy trong răng và xương của nhiều động vật Lớp photphat bao gồm các khoáng vật photphat, asenat, vanadat và antimonat

 Lớp nguyên tố: Nhóm khoáng vật nguyên tố bao gồm các kim loại (vàng, bạc, đồng), á kim và phi kim (antimon, bitmut, than chì, lưu huỳnh) Nhóm này cũng bao gồm các hợp kim tự nhiên, như electrum (hợp kim tự nhiên của vàng và bạc); các photphua, silicua, nitrua và cacbua (thông thường chỉ tìm thấy trong tự nhiên trong một vài vẫn thạch hiếm)

 Lớp hữu cơ: Lớp khoáng vật hữu cơ bao gồm các chất phát sinh từ sinh vật, trong

đó các quá trình địa chất là một phần của nguồn gốc hay xuất xứ của các hợp chất đang hiện hữu Các khoáng vật của lớp hữu cơ bao gồm hàng loạt các loại oxalat, mellitat, citrat, xyanat, axetat, format, hyđrocacbon và các loại linh tinh khác Ví

dụ về khoáng vật lớp hữu cơ là whewellit, moolooit, mellit, fichtelit, carpathit, evenkit và abelsonit

 Lớp oxit: Các khoáng vật oxit là cực kỳ quan trọng trong khai thác mỏ do chúng tạo thành nhiều loại quặng mà từ đó các kim loại có giá trị có thể được tách ra Chúng cũng chứa đựng các ghi chép tốt nhất về các thay đổi trong từ trường Trái Đất Chúng có mặt chủ yếu trong các trầm tích gần với bề mặt Trái Đất, các sản phẩm ôxi hóa của các khoáng vật khác trong khu vực phong hóa gần bề mặt (thuộcphạm vi đới oxy hóa) và như là các khoáng vật kèm theo trong các loại đá phún xuất của lớp vỏ và lớp manti (phủ) Các khoáng vật ôxít phổ biến bao gồm hematit (ôxít sắt III), magnetit (ôxít sắt từ), cromit (ôxít crom sắt), spinen (ôxít nhôm magiê –thành phần phổ biến của lớp phủ), ilmenit (ôxít titan sắt), rutil (điôxít titan), và băng (nước đóng băng) Lớp ôxít bao gồm các khoáng vật ôxít và

hyđroxit

 Lớp halua: Các khoáng vật halua là nhóm các khoáng vật tạo ra các loại muối tự nhiên và bao gồm fluorit (florua canxi), halit (clorua natri), sylvit (clorua kali) và sal amoniac (clorua amoni) Các halua, tương tự như các sulfat, được tìm thấy chủ yếu tại các môi trường bốc hơi như các đáy hồ nước mặn đã khô hay các biển kín như biển Chết và Great Salt Lake Lớp halua bao gồm các khoáng vật florua, clorua, iođua

2.1.3 Phong hóa

Phong hóa là quá trình phá hủy đá, đất và các khoáng vật chứa trong đó khi tiếpxúc trực tiếp với môi trường không khí Phong hóa được chia thành hai loạichính.Phong hóa cơ học là quá trình phong hóa trong đó các tác nhân vật lý là tácnhân gây phong hóa Phóng hóa hóa học có sự tham gia của các chất trong môitrường không khi tác động lên đối tượng phong hóa Có tác giả còn xếp thêmphong hóa sinh học cũng là quá trình phong hóa hóa học nhưng các tác nhân gâyphong hóa là các chất có nguồn gốc sinh học

+ Phong hóa cơ học : Phong hóa cơ học phá vỡ các đá gốc thành những mảnh vụn

mà không làm thay đổi thành phần hóa học của đá Băng, nước, nước khe nứt là các tác nhân gây phong hóa cơ học chính do gây ra một lực tác động làm nở ra, mởrộng các khe nứt trong đá khiến đá vỡ ra thành các mảnh vụn Giản nở vì nhiệt cũng gây nên tác động giản căng và co lại dưới sự ảnh hưởng của việc nhiệt độ tăng lên hay giảm đi cũng giúp cho quá trình phong hóa cơ học diễn ra nhanh hơn Phong hóa cơ học giúp làm tăng diện tiếp xúc bề mặt của đá khiến cho quá trình phong hóa hóa học dưới sự tác động của cá yếu tô hóa học diễn ra nhanh hơn

+ phong hóa hóa học : Phong hóa hóa học phá hủy đá bằng các phản ứng hóa học Đây là quá trình các khoáng vật trong đá thay đổi trở thành các hạt nhỏ hơn và dễ

bị rửa trôi hơn Không khí và nước đều tham gia trong các phản ứng phức tạp của quá trình phong hóa hóa học Các khoáng vật trong đá gốc không bền vững trong điều kiện không khí sẽ dần dần biến đổi thành những dạng bền vững hơn Các khoáng vật nào được thành tạo trong điều kiện nhiệt độ càng cao thì càng dễ bị thay đổi Các đá mácma thường bị các tác nhân gây hại như nước tấn công nhất là nước có dụng dịch axit hay kiềm(và muối axit), và tất cả các khoáng vật tạo đá của

đá mácma trừ thạch anh đều biến đổi thành các khoáng vật sét hay các các chất hóahọc tồn tại ở dạng dung dịch

3 Sinh vật

Sự sống xuất hiện cách đây 500-550 triệu năm (kỷ Cambri của nguyên đại cổ sinh)sinh vật, trong đó chủ yếu là thực vật tác động lên mẫu chất, tạo thành chất hữu cơ trong mẫu chất, làm thay đổi mẫu chất và chuyển mẫu chất thành đất Tham gia vào quá trình hình thành đất có nhiều loại sinh vật khác nhau nằm trong 3 ngành chính là thực vật màu xanh, động vật và vi sinh vật

+ Vai trò của thực vật:

Thực vật là nguồn cung cấp chất hữu cơ chủ yếu cho mẫu chất và đất Khoảng 4/5 chất hữu cơ trong đất có nguồn gốc từ thực vật Trong hoạt động sống của mình, các loài thực vật hút nước và các chất khoáng trong mẫu chất và đất, đồng thời nhờquá trình quang hợp tạo thành các chất hữu cơ trong cơ thể Sau khi chết, xác của chúng rơi vào mẫu chất và đất bị phân giải trả lại các chất lấy từ đất và bổ sung thêm cácbon, nitơ tạo thành chất hữu cơ trong mẫu chất Sự tích luỹ chất hữu cơ làm cho mẫu chất xuất hiện độ phì và chuyển thành đất Chu kỳ đất - cây - đất diễn

ra liên tục trong tự nhiên làm cho độ phì đất tăng dần

Thực vật gồm các loại cây trong tự nhiên và hệ thống cây trồng trong sản xuất nông - lâm nghiệp Dưới các kiểu rừng khác nhau gặp các loại đất có độ phì rất khác nhau Ví dụ: đất dưới rừng tre, nứa hoặc trảng cỏ có độ phì thấp hơn đất dưới rừng cây lá rộng

Một số loài thực vật được dùng làm cây chỉ thị cho một số tính chất đất Ví dụ: câysim, cây mua là cây chỉ thị cho đất chua, cây sú vẹt chỉ thị của đất mặn v.v

+ Vai trò của động vật:

Các loài động vật có thể chia thành 2 nhóm: động vật sống trên mặt đất và động vật sống trong đất

Ðộng vật sống trên mặt đất gồm nhiều loài khác nhau, các chất thải trong cuộc sống rơi vào đất cung cấp một số chất dinh dưỡng Sau khi chết xác chúng rơi vào đất bị phân giải bổ sung chất dinh dưỡng và chất hữu cơ cho đất.

Ðộng vật sống trong đất có nhiều loài như: giun, kiến, mối Giun đất có vai trò rấtlớn trong sự tạo độ phì đất Theo Russell, một hecta đất tốt có thể có tới 2.500.000

cá thể các loại giun Giun ăn đất, phân giun là các hạt kết viên bền vững làm cho đất tơi xốp Khi chết xác chúng được phân giải cung cấp nhiều nitơ và các chất khoáng cho đất

Ðộng vật góp phần bổ sung chất hữu cơ và làm tăng độ phì đất

+ Vai trò của vi sinh vật

Tập đoàn vi sinh vật trong đất rất phong phú với nhiều chủng loại khác nhau Về

số lượng có thể có tới hàng trăm triệu con trong một gam đất

Các kết quả nghiên cứu cho thấy rất nhiều quá trình diễn ra trong đất có sự tham gia trực tiếp hay gián tiếp của tập đoàn vi sinh vật đất Quá trình phân giải xác hữu

cơ, quá trình hình thành mùn, quá trình chuyển hoá đạm trong đất, quá trình cố định đạm từ khí trời trải qua nhiều phản ứng, nhiều giai đoạn, mỗi phản ứng đều

có sự tham gia của một loài sinh vật cụ thể

Hầu hết các loài vi sinh vật đều sinh sản theo cách tự phân nên lượng sinh khối tạo

ra trong đất lớn, sau khi chết xác các loài vi sinh vật bị phần giải góp phần cung cấp chất hữu cơ và tạo độ phì đất

Như vậy, sau khi sự sống xuất hiện, giới sinh vật đã có những tác động sâu sắc về nhiều mặt tới mẫu chất để chuyển mẫu chất thành đất, sinh vật tiếp tục tác động với đất để đất ngày càng phát triển Nói cách khác nếu không có sinh vật thì chưa

có đất, vì vậy các nhà khoa học cho rằng sinh vật là yếu tố quyết định trong sự hình thành đất

Những vùng có lượng mưa > bốc hơi, lượng nước thừa sẽ di chuyển trên mặt đất

và thấm sâu xuống đất tạo nên các quá trình xói mòn và rửa trôi Các nguyên tố kiềm, kiềm đất rất dễ bị rửa trôi, do vậy lượng mưa càng lớn đất bị hoá chua càng mạnh

+ Ảnh hưởng gián tiếp: Ảnh hưởng gián tiếp của khí hậu thông qua yếu tố sinh vật,khí hậu góp phần điều chỉnh lại yếu tố sinh vật Mỗi đới khí hậu trên Trái Ðất có các loài thực vật đặc trưng Ví dụ: thực vật đặc trưng của khí hậu nhiệt đới là cây

lá rộng, thực vật đặc trưng của khí hậu ôn đới là các cây lá kim V.V.Docuchaev

đã phát hiện ở mỗi đới khí hậu có những loại đất đặc thù riêng

5.Ðịa hình

Ðịa hình cũng ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến sự hình thành đất

+ Ảnh hưởng trực tiếp: Các đặc trưng của địa hình như dáng đất, độ cao, độ dốc ảnh hưởng trực tiếp đến nhiều quá trình diễn ra trong đất Vùng đồi núi, vùng cao ở

đồng bằng quá trình rửa trôi xói mòn diễn ra mạnh Ngược lại trong các thung lũng

ở vùng đồi núi hoặc vùng trũng ở đồng bằng diễn ra quá trình tích luỹ các chất Lượng nước trong đất cũng phụ thuộc địa hình; vùng cao thường thiếu nước, quá trình ôxy hoá diễn ra mạnh; Vùng trũng thường dư ẩm, quá trình khử chiếm ưu thế kết quả ở các địa hình khác nhau hình thành nên các loại đất khác nhau.+ Ảnh hưởng gián tiếp: địa hình ảnh hưởng gián tiếp đến sự hình thành đất thông qua yếu tố khí hậu và sinh vật Càng lên cao nhiệt độ càng giảm dần theo quy luật

độ cao tăng 100 m, nhiệt độ giảm 0,5oC, đồng thời ẩm độ tăng lên Sự thay đổi khíhậu kéo theo sự thay đổi của sinh vật Ở các độ cao khác nhau có các đặc trưng khíhậu và sinh vật khác nhau Các nhà thổ nhưỡng đã phát hiện được quy luật phát sinh đất theo độ cao

6.Thời gian

Thời gian là tuổi của đất, gồm tuổi tuyệt đối và tuổi tương đối

Tuổi tuyệt đối được tính từ khi mẫu chất được tích luỹ chất hữu cơ (cacbon hữu cơ) đến ngày nay, nói cách khác tuổi tuyệt đối chính là tuổi cacbon hữu cơ trong đất hay là tuổi mùn của đất Ðể xác định tuổi của mùn, dùng phương pháp phóng

xạ cacbon C12 có 2 đồng vị phóng xạ là C13 và C14, trong cơ thể sống của thực vật tỷ lệ C13 và C14 là một hằng số và giống trong khí quyển Sau khi chết C14 không bền và bị phân huỷ giảm dần, từ lượng C14 còn lại trong mùn dựa vào chu

kỳ bán phân rã của C14, tính được tuổi của mùn trong đất Bằng phương pháp trên,Devries (1958) đã xác định tuổi của đất vàng (hoàng thổ) ở Úc từ 32-42 ngàn năm.Tuổi tương đối của đất được dùng để đánh giá sự phát triển và biến đổi diễn ra trong đất nên không tính được bằng thời gian cụ thể Dựa vào hình thái đất để có các nhận xét về hình thành và phát triển của đất Ví dụ: Sự phân tầng chưa rõ của phẫu diện thường gặp ở những loại đất mới được hình thành Sự hình thành kết von hoặc đá ong trong một số loại đất đỏ vàng chứng tỏ đất đã phát triển tới mức cao (già hơn) so với đất cùng loại chưa có kết von

7.Con người

Con người đã có những tác động rất sâu sắc đối với các vùng đất được sử dụng vàosản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp Sự tác động về nhiều mặt trong quá trình sử dụng đất đã làm biến đổi nhiều vùng theo các hướng khác nhau, hình thành nên một số loại đất đặc trưng Ví dụ: Ðất phù sa, đất xám bạc màu, đất mặn, đất phèn sau một thời gian sử dụng gieo trồng lúa nước sẽ hình thành nên đất lúa nước.Những tác động tốt của con người như: Bố trí cây trồng phù hợp với tính chất đất; xây dựng các công trình thuỷ lợi; đắp đê ngăn lũ và nước mặn; bổ sung chất dinh dưỡng trong đất bằng các loại phân bón; bảo vệ đất; cải tạo tính chất xấu của đất làm cho đất biến đổi theo chiều hướng tốt dần lên Ngược lại, những tác động xấu như: Bố trí cây trồng không phù hợp; bón phân không đầy đủ; chặt phá rừng làm nương rẫy; không thực hiện tốt các biện pháp chống thoái hoá đất sẽ làm cho đất biến đổi theo chiều hướng xấu

Sự tác động tổng hợp của các yếu tố hình thành đất sẽ quyết định các quá trình hình thành và biến đổi diễn ra trong đất Những quá trình hình thành phổ biến trong tự nhiên:

- Quá trình hình thành đất sơ sinh

- Quá trình tích luỹ chất hữu cơ và mùn trong đất

- Quá trình tích luỹ sắt, nhôm trong đất.

- Quá trình rửa trôi, xói mòn đất

- Quá trình glây

- Quá trình hoá chua, phèn, nhiễm mặn

- Quá trình lắng đọng vật liệu phù sa

II SỰ HÌNH THÀNH PHẪU DIỆN

1.Khái niệm phẩu diện

Phẩu diện đất (soil profile) là bề mặt theo chiều dọc của các tầng dất trong một loạiđất nhất định, hay là một mặt cắt thẳng đứng từ trên xuống phía dưới có các tầng phát sinh gần song song với mật đất

2 Đặc điểm của hình thái phẫu diện

Các lọai đất khác nhau có độ dày và đặc trưng phẫu diện khác nhau Độ dày phẫu diện đất thay đổi từ 40-150cm Riêng đất feralit trên đá bazan vùng Tây Nguyên có độ dày 10m

Một phẫu diện đất thông thường (đất có lãnh vữc) gồm 4 tầng: A (tầng rửa tầng mùn), B (tầng tích tụ), C (tầng mẫu chất) và tầng D (tầng đá gốc) Riêng tầng A còn có các tầng phụ với đặc điểm và tính chất khác nhau Ao: Tầng thảm mục, xác bã hữu cơ chưa phân hủy

trôi-+ A1: Tầngmùn, các xác bã hựu cơ đã được phân giải Ở đây tập trung nhiều chất hữu cơ nên có màu thẫm hơn cả

+ A2: Tầng rửa trôi Tầng này xuất hiện khi quá trình rửa trôi mãnh liệt, cuốn trôi nhiều vật chất xuống dưới, nên đất thường chua và có màu sáng

2.1 Phẫu diện đất : T ầng B: Tầng tích tụ vì tập trung vật chất bị rửa trôi từ trên

xuống bao gồm sét và các chất hòa tan Tầng B còn có thể xuất hiện những chất mới sinh như kết von, thạch cao (CaSO4.2H2O)

Tầng C: Tầng mẫu chất,bao gồm các sản phẩm phong hóa đang trong quá trình biến đổi thành đất

Tầng D: Tầng đá mẹ (đá gốc) hòan tòan chưa bị phân hủy

Đất phù sa và đất cát ven biển là 2 lọai đất có phẫu diện có tầng tích tụ và mẫu chất không rõ ràng vì nó không hình thành từ đá gốc tại chỗ

2.2 Màu sắc đất: Màu sắc đất là dấu hiệu hình thái dễ nhận biết nhất của đất

Màu sắc của đất phụ thuộc thành phần hóa học và độ ẩm của đất

Màu sắc của đất tuy phức tạp nhưng chỉ là hỗn hợp của 3 màu đen, đỏ và trắng

Màu đen:chủ yếu do mùn tạo nên, đất càng nhiều mùn càng đen, ít mùn có màu xám MnO và FeS cũng có màu đen

Màu trắng do SiO2, CaCO3 và Kaolinit (Si4Al4O10 (OH)8) Một số muối hòa tan cũng có màu trắng như NaCl, Na2SO4.8H2O

Màu đỏ chủ yếu do Fe2O3 tạo ra Nếu bị ngậm nước (hydrat hóa) chúng sẽ có màu vàng đỏ

Độ ẩm của đất cũng ảnh hưởng đến cường độ màu của đất Độ ẩm càng lớn thì màu sắc càng sẫm, khi khô màu sắc thường nhạt hơn

2.Tính Chất vật lý và các dạng tồn tại của khoáng vật

2.1.Tính chất vật lí của khoáng vật:

2.1.1 Hình dạng của khoáng vật:

-Phát triển theo một phương: Thạch cao, amfibon,…

-Phát triển theo hai phương: mica, clotic…

-Phát triển theo ba phương: muối mỏ,pyrit…

2.1.2 Màu của khoáng vật:

-Màu của khoáng vật rất đa dạng

2.1.3 Độ trong suốt của khoáng vật:

-Khoáng vật trong suốt: thạch anh, thủy tinh…

-Khoáng vật nữa trong suốt: thạch cao…

-Khoáng vật không trong suốt: graphic, pyric…

– 1.Tan (tale): Mg3(Si4O10)(OH)8

– 2.Thạch cao (gypse): CaSO4.2H2O

– 3.Canxit (calcite): CaCO3

– 4.Florit (fluorine): CaF2

– 5.Apatit (apatite): Ca5(PO4)3(Cl, F)

– 6.Octoclaz (orthoclase): K(AlSi3O8)

– 7.Thạch anh (quartz): SiO2

– 8.Tôpan (topaze): Al2(SiO4)(F, OH)2

– 9.Cương khoáng (coridon): Al2O3

– 10.Kim cương(diamant): C

2.2.Dạng tồn tại của khoáng:

-Khoáng vật là những đơn chất hay hợp chất hóa học tự nhiên được hình thành

và tồn tại ổn định trong vỏ Trái Đất hay trên mặt đất trong những điều kiện địa chất nhất định

- Khoáng vật có thể ở thể khí (khí cacbonic, sunfua hydro ), thể lỏng (thủy ngân, nước ) nhưng phần lớn là ở thể rắn (thạch anh, fenpat, mica, ) và hầu hết ởtrạng thái kết tinh Mỗi khoáng vật có tính chất vật lý, hóa học riêng biệt

- Nghiên cứu các tính chất vật lý, hóa học của khoáng vật không những có giá trị nhận biết khoáng vật mà còn thu được các thông tin về nguồn gốc sinh thành và

điều kiện tồn tại mà đất đá trãi qua

3 Các loại khoáng vật trong đất

-Dựa vào nguồn gốc hình thành người ta phân ra thành hai loại: Khoángnguyên sinh và khoáng thứ sinh

3.1 Khoáng nguyên sinh:

-Khoáng nguyên sinh: Chưa có biến đổi về mặt hóa học, là thành phần cấu tạo như

đá maga, biến chất Ở trong đất nó là phần còn lại của quá trình phong hóa, thường

có kích thước lớn hơn 0.001mm Những khoáng nguyên sinh còn lại trong đấtthường là khoáng rất bền với quá trình phong hóa

-Khoáng nguyên sinh gồm các lớp:

+Lớp khoáng silicate: thạch anh, mica…

+Lớp khoáng carbonate: dolomite, siderite…

+Lớp khoáng sulfur

+Lớp khoáng sulphate: thạch cao, pyrite…

*Lớp khoáng silicate trong đất:

+Micas: cấu trúc tinh thể thuộc hệ một phươngcó xu hướng tinh thể giả hệ sáu phương

-Biotit: là khoáng vật mica thuộc lớp silicat, công thức hóa học

K(Fe,Mg)3[AlSi3O10][OH]2, màu đen, nâu, ánh thủy tinh, độ cứng 02 - 03, cát khairất hoàn toàn

-Muscovit: là khoáng vật mica trắng thuộc lớp silicat, công thức hóa học

KAl2[AlSi3O10][OH]2 màu trắng, ánh thủy tinh, vết vạch trắng, độ cứng 02 - 03, cátkhai tất hoàn toàn

-Khoáng Feldspars: Fenspat kết tinh từ mácma có mặt trong cả đá xâm nhập

và đá phun trào, ở dạng hạt nhỏ trong các vành (mạch) và trong các đá biến chất

Đá cấu tạo toàn bộ là plagiocla (fenspat natri) được gọi là anorthosit Fenspat cũng được tìm thấy trong các loại đá trầm tích

*Lớp carbonate:

-Khoáng siderite:

Công thức hóa học : FeCO3

Hệ tinh thể : Hệ sáu phương Lớp tinh thể : -3 2/m

Màu sắc : Hơi vàng nhạt, xanh lá nhạt, nâu hơi vàng, hơi đỏ

-Khoáng phosphates

+apatite (Ca 5 (PO 4 ) 3 F)

*Lớp khoáng sulfur: Các tụ khoáng sulfur liên quan mật thiết với thành hệ đá phuntrào dưới nước thuộc loạt bazan-liparit Chúng đặc trưng cho loạt nhiệt dịch-phun trào, một phần thuộc loại trầm tích - phun trào

*Lớp khoáng sulphate:

+Khoáng pyrite: (FeS2)

-Pyrite: công thức hóa học là FeS2 là khoáng vật thuộc lớp sulphate, màu đồng thau, ánh kim mạnh, vết vạch nâu hay đen nâu

+Thạch cao: (CaSO4.2H2O)

Thạch cao: công thức hóa học CaSO4.2H2O là khoáng vật thuộclớp sunfat màu trắng, khi lẫn tạp chất có màu xám, vàng nâu, ánh thủy tinh

Vai trò của khoáng nguyên sinh:

-Đóng vai trò là thành phần cơ giới của đất

-Từ khoáng nguyên sinh thành khoáng thứ sinh

-Nguồn dinh dưỡng của đất

3.2.Khoáng thứ sinh:

-Khoáng thứ sinh: là loại khoáng hình thành từ khoáng nguyên sinh đã

bị phong hóa, có sự thay đổi về thành phần hóa học so với khoáng nguyên sinh.Trong đất khoáng thứ sinh thường có kích thước nhỏ hơn 0.001mm

-Dựa vào cấu tạo khoáng thứ sinh chia thành các loại:

+Các loại muối đơn giản: CaCO3, phosphate, MgCO3, …

CaCO 3

+Hydroxyt và oxyt: là các hydroxyt Si, Al, Mn hình thành các dạng

vô định hình (bị thủy hóa ở các mức độ khác nhau và kết tinh lại): hemantit(Fe2O3), hetit (Fe2O3 2H2O), allophan (Al2O3.SiO2.nH2O)…

Ví dụ: Hemantit: kết tinh theo hệ tinh thể ba phương, và nó cócùng cấu trúc tinh thể với ilmenit và corundum Hematit và ilmenit hình thànhtrong dung dịch rắn hoàn toàn ở nhiệt độ trên 950 °C Hematit là khoáng vật cómàu đen đến xám thép hoặc xám bạc, nâu đến nâu đỏ, hoặc đỏ

+Khoáng sét: aluminosilicate thứ sinh n SiO2 Al2O3.mH2O vớiSiO2:Al2O3 = 2-5, là thành phần chíh trong sét nên gọi là khoáng sét Cấu trúc tinhthể của khoáng sét có đặc tính lớp, độ phân tán cao, khả năng hấp phụ lớn, luôn cólượng nước được giữ chặt

 Các loại khoáng sét:

Nhóm khoáng 2:1 (đại diện là khoáng montmorilonite) Cấu tạo mạng tinh thểgồm túi sét 3 lớp xếp nối nhau Trong túi sét 3 lớp có hai lớp tứ diện SiO2 kẹp giữamột lớp bát diện Al(OH)63-.Monmorilonit, đôi khi còn gọi là smectit là một khoángvật quan trọng được tạo bởi 2 lớp silic và 1 lớp alumin (gipxit) Do đó,monmorilonit được gọi là khoáng vật có tỷ lệ 2:1 Khối bát diện nằm giữa hai lớpsilic (khối tứ diện) bởi các đỉnh tứ diện liên kết với các nguyên tử hydroxyl nằm ởđỉnh khối bát diện tạo thành một lớp hoàn chỉnh Bề dày của lớp có tỷ lệ 2:1 nàykhoảng 0.96nm và phát triển không hạn chế theo 2 phương kia (tương tự như tinhthể kaolinit) Vì lực hút dính Van der Waal giữa các lớp silicat nằm phía trên yếu

và có độ hụt điện tích âm thực trong lớp bát diện, nước và các ion trao đổi có thểxâm nhập vào phần và chia tách các lớp mạng Do đó, tinh thể monmorilonit có thểrất nhỏ (nhưng chúng hấp thụ nước rất mạnh Đất có chứa khoáng vậtmonmorilonit rất dễ bị trương nở khi gặp nước, áp lực trương nở phát triển sẽ làm

phá hủy các công trình có tải trọng nhẹ và kết cấu mặt đường.Monmorilonit cũng

là thành phần cơ bản trong dung dịch khoan và kitty litter Ngoài ra, nó còn nhiềuứng dụng quan trọng khác trong các ngành công nghiệp và dược phẩm, thậm chí

nó còn được dùng trong sản xuất chocolate

Khoáng 1:1 (nhóm kaolinite) khoáng vật Kaolinit bao gồm các lớp lặp lạicủa một lớp tứ diện (bốn mặt – silic) và một lớp bát diện (alumin or gibbsit) Domột lớp này thường tạo ra bởi hai lớp cơ bản nên người ta gọi kaolinit là khoángvật sét tỷ lệ 1:1 Hai lớp gắn kết với nhau bằng cách thức: nguyên tử silic ở đầu lớpsilic liên kết với lớp bát diện và tạo thành một lớp riêng biệt Lớp này có bề dàykhoảng 0.72nm và phát triển không hạn chế theo hai phương khác Một tinh thểkaolinit bao gồm một số các lớp có bề dày cơ bản 0.72nm/lớp như vậy Các lớp kếtiếp liên kết với lớp cơ bản bằng mối liên kết hydro giữa các hydroxyn (-OH) củacác khối bát diện và các oxi (-O-) của các khối tứ diện Do mối liên kết hydro rấtchặt chẽ, nó làm giảm quá trình hydrat hóa và cho các lớp này gắn kết nhau để tạothành tinh thể lớn hơn Một tinh thể kaonilit thông thường gồm 70-100 lớp cơ bảntạo thành

Hình 4.3 Sơ đồ rút gọn về cấu tạo tinh thể của khoáng vật Kaolinit,(theo Lambe, 1953)

II.CHẤT HỮU CƠ

Gần đây người ta nhấn mạnh rằng để phát triển nông nghiệp bền vững nhất thiếtphải giảm sự mất mát chất hữu cơ đất, nhất là sử dụng đất ở vùng nhiệt đới Trongđất trồng trọt bao giờ cũng có môt hàm lượng chất hữu cơ nhất định, hầu hết đấttrồng trọt thành thục chứa 2 - 4% chất hữu cơ Đất mới khai phá tỉ lệ này khá cao

và giảm dần theo thời gian và thời vụ canh tác

2.Nguồn gốc chất hữu cơ

Chất hữu cơ tuy chỉ chiếm 2- 3% nhưng lại rất quan trọng Nguồn gốc chấthữu cơ trong đất là do sinh vật mà chủ yếu là do thực vật, chất hữu cơ được hìnhthành do: Sự phân huỷ các xác thực vật như thân, cành, lá, rễ , các cơ thể vi sinhvật và động vật đất tạo ra, ngoài ra, cũng có chất thải của động vật như là phân,nước tiểu, xác chết,…và các chất hữu cơ chưa phân huỷ khác Bao gồm: Nhómchất hữu cơ dễ phân huỷ (protein, đường), nhóm chất hữu cơ khó phân huỷ hơn:xenlulo(30-40% thành phần xác hữu cơ), và rất khó phân huỷ (nhựa sáp)

Ở đất rừng, nguồn gốc chất hữu cơ chủ yếu là khối xác thực vật tích luỹ trên

bề mặt đất ở dạng thảm mục rừng, nhịp điệu phân giải khối xác thực vật này ở các

kiểu rừng khác nhau Ở rừng cây lá rụng chúng bị phân giải mạnh hơn và chấtlượng thảm mục tốt hơn so với kiểu rừng cây lá nhọn.

Ở đất không có rừng (thảo nguyên, đồng cỏ, đất trồng,vv…) thân rễ thực vật

là nguồn gốc hữu cơ chủ yếu trong đất Riêng đối với cây trồngcũng có nguồn hữu

cơ được bổ sung khác quan trọng nữa là phân bón hữu cơ.

Chất hữu cơ chứa nhiều mùn và acid humic đóng vai trò quan trọng trong đất

bổ sung các nguyên tố đa vi lượng, giúp cho các vi sinh vật có ích phát triển làmđất tơi xốp, tăng độ phì của đất và ngăn chặn hiện tượng ngộ độc hữu cơ cho câytrồng, kích thích hệ rễ phát triển mạnh, tăng khả năng hấp thu các chất dinh dưỡng,tăng khả năng chống chịu với các điều kiện bất lợi như khô hạn, giá rét, tăng tínhđệm của đất, đồng thời giúp cho cây trồng giảm ngộ độc trong vùng đất phèn

3.Phân loại : Chất hữu cơ trong đất được chia làm 5 loại chính như sau:

+Chất thải động vật

+Phụ phẩm trong nông nghiệp: rơm rạ, xác bã cá…

+Phân cây xanh

+Rác thải đô thị

+Than bùn: Chứa nhiều dinh dưỡng cho cây trồng, đặc biệt có acid humic cótác dụng kích thích tăng trưởng của cây Hàm lượng đạm tổng số trong than bùncao hơn trong phân chuồng gấp 2 đến 7 lần nhưng chủ yếu ở dạng hữu cơ Cácchất đạm này cần được phân hủy thành đạm vô cơ để cây sử dụng

4. Vai trò, ảnh hưởng của chất hữu cơ

Do thói quen chỉ sử dụng phân hóa học chỉ cung cấp cho cây 3 loại dưỡng chất

là NPK làm cho cây bị thiếu chất Khi bị thiếu, cây sẽ hút các chất cần thiết trong đất để duy trì hoạt động sống Cứ như thế, từ vụ này đến vụ khác, cộng với lượng

bị trôi rửa do mưa làm cho hàm lượng hữu cơ ngày càng bị cạn kiệt Đặc tính của chất hũu cơ là làm cho đất tơi xốp, thoáng khí, hút ẩm là điều kiện thuận lợi cho cây trồng phát triển Khi chất hũu cơ không còn nữa thì đất trở nên chai cứng, hoạt tính của đất mất đi sự trao đổi chất giữa cây và môi trường thông qua đất bị hạn chế, làm cho sự phát triển của cây bị đình trệ Với tình hình thâm canh tăng vụ cũng như tốc độ khai thác đất như hiện nay, có thể nói rằng: Trừ đồng bằng sông Cửu Long, các vùng đất còn lại ở VN ta đều đã cạn kiệt nguồn dinh dưỡng Thực chất lượng phù sa màu mỡ bồi đắp đồng bằng sông Cửu Long và các đồng bằng màu mỡ khác chính là chất hữu cơ Chất hữu cơ trên bề mặt vùng thượng lưu bị mưa rửa trôi chảy theo các dòng sông về lắng đọng ở vùng đồng bằng Nguời ta nhận thấy rằng năng suất cây trồng tỉ lệ thuận với hàm luợng chất hữu cơ

Chất hữu cơ được bổ sung vào đất sẽ làm tăng lượng mùn trong đất giúp cải thiện

lý tính và hóa tính của đất

Cải thiện cấu trúc đất: ảnh hưởng trực tiếp do làm mất độ cứng của đất, chấtmùn có tác dụng gắn kết các hạt keo đất lại với nhau, tạo nên cấu trúc bền vững,làm cải thiện độ xốp của đất, hạn chế sự rửa trôi, xói mòn đất và tạo điều kiệncho cây trồng hấp thu các chất dinh dưỡng dễ hơn

+Gia tăng khả năng giữ nước của đất thông qua sự liên kết nước với chất hữucơ

+Cải thiện độ thoáng khí của đất, cung cấp oxy cho rễ cây, giúp rễ hô hấp tốt

- Ảnh hưởng đến hóa tính của đất:

+Cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng: cung cấp chất dinh dưỡng khoáng, đặcbiệt là chất đạm, lân, lưu huỳnh và các nguyên tố khác bao gồm cả nguyên tố vilượng

+Tăng độ phì nhiêu của đất: Trong điều kiện nhiệt đới ẩm của nước ta tốc độkhoáng hoá hữu cơ trong đất rất cao nên sẽ làm suy giảm lượng hữu cơ dẫn đếngiảm sút độ phì nhiêu của đất Bổ sung Chất hữu cơ vào đất sẽ làm tăng hoạtđộng sinh khối của Vi sinh vật, góp phần làm tăng độ phì nhiêu của đất thôngqua việc khoáng hoá và mùn hoá Chất hữu cơ trong đất

+Cung cấp năng lượng cho các sinh vật trong đất hoạt động như vi khuẩn, nấm, giun đất… Sau khi chết, các sinh vật này bị phân huỷ sẽ để lại lượng chất dinh dưỡng đáng kể cho đất trồng Một số hoạt động của sinh vật sống trong đất cũng góp phần cải thiện môi trường đất (sự di chuyển của giun đất giúp cho đất thoáng khí)

+Tăng tính đệm pH: tác dụng trung hòa khi điều kiện pH quá chua hoặc quá kiềm nên làm giảm stress cho cây và gia tăng hiệu quả của phân bón hoá học vào đất

+Giúp cố định các kim loại như Fe, Al trong đất phèn (điều kiện pH thấp) ngăn ngừa gây độc cho cây trồng

Bà con bồi bùn vào gốc cây thì cây tốt hơn Một số bà con có điều kiện chănnuôi, bón phân chuồng, phân xanh cho cây thì có hiệu quả Thực chất cũng

là cung cấp chất hữu cơ cho đất Tuy nhiên loại phân này số lượng có hạn lại

có nhiều nhược điểm nên không được sử dụng rộng rải

III.KEO ĐẤT VÀ TÍNH HẤP PHỤ CỦA ĐẤT

1.Khái niệm keo đất

Keo đất là những hạt có kích thước thuộc nhóm có cấp hạt nhỏ nhất của thành phần cơ giới đất (< 0.0001mm)

2 Quá trình hấp phụ: tùy thuộc đặc điểm hấp thụ mà chia ra làm 5 loại;

- Hấp phụ sinh học ; là khả năng sinh vật hút các ion trong đất, lien quan tới đời sống trong đất của các sinh vật sống trong đất sinh vật sống trong đất tham gia thực hiện quá trình này, liên quan tới rễ cây đang sống.Chúng hút dinh dưỡng khoáng trong đất hay là từ phân bón,tạo thành các hợp chất hữu

cơ trong đất.Đây là dạng hấp phụ có chọn lọc,dạng hấp phụ này có vai trò đặc biệt quan trọng đối với việc chuyển hóa các dạng phân đạm trong

đất.Hấp phụ sinh học phụ thuộc vào độ ẩm,độ thoáng khí,nhiệt độ,các tính chất đất và cả chất hữu cơ có trong đất

- Hấp phụ cơ học: đây là dạng hấp phụ theo kiểu đất giữ lại các hạt vật chất nhỏ(xác hữu cơ,hạt sét)trong khe hở hoặc trên bề mặt gồ ghề của mình (kích thước của khe hở phải nhỏ hơn kích thức của hạt vật chất,bề mặt cua hạt đất càng gồ ghề thì hấp phụ càng lớn)

- Hấp phụ lý học:đây là dạng hấp phụ theo kiểu tăng lên hoặc giảm đi nồng độphân tử trên bề mặt hạt đất so với dung dịch tiếp xúc, dạng hấp phụ này xảy

ra do đất có năng lượng bề mặt, hay còn gọi là hấp phụ phân tử.Hấp phụ lý học có thể là hấp phụ dương làm tăng nồng độ các chất trên bề mặt nhưng cũng có thể là hấp phụ âm,làm giảm nồng độ các chất trên bè mặt.Đây là cơ

sở khoa học để giải thích hiện tượng giữ đạm giúp cây trồng cạn chịu được hạn→hiện tượng ngưng tụ các phân tử nước

- Hấp phụ hóa học: là khả năng của đất chuyển các chất ở dạng hòa tan thanh dạng kết tủa không tan hay ít tan,thông qua phản ứng hóa học tạo nên chất kết tủa cố định cho đất.(hiện tượng cố định lân trong đất chua).Nó có ý nghĩa rất lớn vì nó tích lũy được dinh dưỡng trong đất ,giảm được độc hại của một số nguyên tố.Tuy nhiên,hiện tượng này cũng gây bất lợi và giữ chặt lân trong đất,làm cho lân tổng số trong đất cao,lân dễ tiêu laị thấp,hạn chế việc cung cấp dinh dưỡng lân cho cây

- Hấp phụ lý hóa học :(dạng hấp phụ trao đổi ion) là đặc tính của keo đất có thể trao đổi ion trong dung dịch đất Thực chất đây là sự trao đổi ion giữa keo đất với các cation trong dung dịch đất

3.Cấu tạo của keo đất : keo đất cấu tạo gồm 3 phần như sau:

+ Nhân keo: Là một tập hợp phân tử không mang điện Có thể là chất vô cơ

hoặc chất hữu cơ Vô cơ thường gặp là: H2SiO3, Fe(OH)3, Al(OH)3… Bền trongdung dịch, khó bị phá hủy Hữu cơ thường gặp là các acid mùn, protein… Nhân ở trạng thái vô định hình hoặc tinh thể

+ Tầng ion quyết định điện thế:

Nằm sát nhân keo, tầng ion này quyết định điện thế của hạt keo, nếu là cation thì làkeo dương, nếu là anion thì là keo âm

Nhân + tầng ion quyết định điên thế gọi là vi lạp

+ Tầng ion bù:

Là lớp ion bao bọc vi lạp, có điện lượng bằng điện lượng của lớp ion quyết định điện thế nhưng ngược dấu Tầng ion này được chia thành hai lớp:

Lớp ion không di chuyển: nằm sát tầng ion quyết định điện thế

Lớp ion khuếch tán: do nằm xa tầng ion quyết định điện thế nên linh động hơn, sự trao đổi ion của hạt keo với môi trường xảy ra ở lớp ion này

Như vậy: - tầng ion quyết định điện thế + nhân gọi là vi lạp

- vi lạp + lớp ion bù không di chuyển gọi là ion keo

- Ion keo + lớp ion bù khuếch tán gọi là hạt keo

4.Đặc tính của keo đất:

+ Keo đất có kích thước nhỏ nên chỉ quan sát được dưới kính hiển vi điện tử + Chui qua giấy lọc định tính

+ Không hòa tan trong nước mà ở trạng thái huyền phù

+ Cấu trúc và thành phần hóa học rất phức tạp và khác nhau và ảnh hưởng rất lớn đến tính chất vật lý,hóa học cơ bản của đất

5 Vai trò keo đất đối với tính chất hoá lý và độ phì của đất:

Keo đất đóng vai trò quyết định đối với sự hấp phụ của đất Thành phần keo đất khác nhau sự hấp phụ của đất diễn ra khác nhau và có ảnh hưởng rất lớn đến độphì của đất

6 Cải thiện trạng thái keo đất : Bằng các phương pháp sau:

+ Cải thiện đất trồng( cày đất tơi xốp)

+ Bón phân( hóa học hoặc hữu cơ)

+ Luân canh xen vụ

+ Chọn giống cây trồng bổ sung hàm lượng chất dinh dưỡng(cây họ đậu)

- Độ chua hoạt động : đây là loại rây nên bởi H+ có trong dung dịch đất để diễn tả

độ chua của đất ta kí hiệu pH của đất = -Log[H+]

Nói chung cùng một loại đất thì pHKCL< pHH2O

Độ chua thủy phân : là độ chua tiềm tàng xuất hiện khi tác động vào đất một muối acid yếu và một bazo mạnh nó là độ chua lớn nhất vì nó bao gồm cả pHKCl và pHH2O người ta thường dùng độ chua này để tính CEC và tính lượng phân bón đểcải tạo đất chua

2 pH của đất

pH của đất có ảnh hưởng lớn đến khả năng cung cấp dinh dưỡng của đất cho câyphản ứng đất ảnh hưởng trực tiếp đến hệ vi sinh vật trong đất và hoạt động của chung quan hệ chặt chẽ với sự phân giải chất hữu cơ và sự chuyển hóa các chất dinh dưỡng như đạm và lưu huỳnh trong đất

nói chung phạm vi thích ứng của pH đất đối với các loại thực vật rất rộng nhưng cũng có một số yêu cầu chặt chẽ : chúng chỉ sinh trưởng và phát triển tốt ở những loại đất nhất định vd: cây chè chỉ thích nghi ở những đất chua cho nên chúng là chỉthị của đất chua

3.Điện thế oxi hóa khử

Oxy hoá khử là quá trình diễn ra phổ biến trong đất, đặc biệt là đất lúa nước Quá trình này giữ một vai trò quan trọng đối với độ phì nhiêu đất Oxy hoá là kết hợp với oxy hay mất hydro Trái lại khử oxy là mất oxy hay kết hợp với hyđro Quá trình oxy hoá khử cũng liên quan đến sự chuyển dịch điện tử (electron)… Các chất oxy hoá (ký hiệu là ox) là những chất nhận điện tử Quá trình chất oxy hoá nhận điện tử gọi là quá trình khử Các chất khử (ký hiệu là Red) là những chất cho điện tử, quá trình chất khử cho điện tử là quá trình oxy hoá Cả hệ thống oxy hoá khử ký hiệu là Redox

Trong một phản ứng cụ thể chất oxy hoá và chất khử tạo thành cặp oxy hoá khử vàđược gọi là một hệ thống oxy hoá - khử trong đất

Ví dụ:

Trong đất có các chất oxy hoá là O2, NO3-, Fe3+, Mn4+, Mn3+, Cu2+ và vi sinh vật hiếu khí Những chất khử là H2, Fe2+, Mn2+, Cu+ vi sinh vật yếm khí và các sản phẩm phân giải xác hữu cơ trong điều kiện yếm khí Tất cả các phản ứng oxy hoá khử đều có sự tham gia của vi sinh vật

Dù trong điều kiện oxy hoá hay điều kiện khử oxy, chất hữu cơ vẫn được phân huỷchỉ khác nhau về tốc độ phản ứng và sản phẩm phân giải:

Ảnh hưởng của trạng thái oxy hoá khử đến các dạng sản phẩm

phân giải xác hữu cơ

Thành phần chất hữu cơ Sản phẩm oxy hoá (ox) Sản phẩm khử (Red)

Cường độ oxy hoá khử được xác định bằng điện thế oxy hoá khử, ký hiệu Eh, đơn

vị là milivon (mV), tính theo công thức:

Còn [ox] là nồng độ đương lượng của chất oxy hoá

[Red] là nồng độ đương lượng của chất khử

Ví dụ: trong đất cụ thể nào đó có [Fe2+] = 0,1 N và [Fe3+] = 0,001 N thì

Eh = 770 + 59 lg0,001/ 0,1 = 625 mV

Hiện nay để xác định Eh đất người ta thường dùng các máy đo (Eh meter) cho kết quả nhanh và chính xác hơn việc xác định nồng độ các chất oxy hoá, khử

4.Độ dẫn điện của dung dịch đất

Nước mưa trước khi nhập vào đất đã chứa một lượng nhỏ các chất hoà tan và các khí như O2, CO2, N2, NH3 Như vậy nước mưa không tinh khiết, thực ra nó là một dung dịch Khi thấm vào đất, nước mưa tiếp tục hoà tan thêm một số chất nữa trong thể rắn của đất và tạo thành dung dịch đất

Dung dịch đất có vai trò quan trọng trong quá trình hình thành đất và độ phì nhiêu của đất Dung dịch đất là bộ phận linh hoạt nhất Nó tham gia trực tiếp vào quá trình hình thành đất, vào các phản ứng lý, hoá, sinh học, vào sự trao đổi chất dinh dưỡng của cây Vì thế dung dịch đất sẽ quyết định các phản ứng xảy ra trong đất như: phản ứng chua, phản ứng kiềm, phản ứng đệm, phản ứng ôxy hoá khử của đất

Phản ứng của đất còn gọi là phản ứng của dung dịch đất Phản ứng của dung dịch đất chính là các quá trình hoá học hay lý - hoá học diễn ra trong đất

Trong thổ nhưỡng học phản ứng của đất gồm có: phản ứng chua, phản ứng kiềm, phản ứng đệm và phản ứng oxy hoá khử Các phản ứng này ảnh hưởng rất lớn đến thành phần, tính chất và độ phì nhiêu của đất Nghiên cứu về dung dịch đất và phảnứng của nó luôn là nội dung không thể thiếu của thổ nhưỡng học

Các chất hoà tan trong dung dịch đất chính là nguồn cung cấp dinh dưỡng dễ tiêu cho cây

Nồng độ của dung dịch đất ảnh hưởng đến khả năng hút nước của cây Nếu đất bị mặn hay do bón nhiều phân hoá học thì áp suất thẩm thấu của dung dịch đất tăng lên, cản trở sự hút nước của cây dù trong đất còn một lượng nước tương đối cao Ðây còn gọi là hiện tượng héo sinh lý

Phản ứng của dung dịch đất ảnh hưởng đến sự hoạt động của hệ vi sinh vật đất, đếntính chất lý - hoá học của đất và thức ăn nuôi cây Ví dụ như sự hoà tan của lân phụthuộc vào pH

Trong dung dịch đất có một số muối và các chất hoà tan khác Anion và cation trong dung dịch đất làm cho đất có tính đệm, có thể giữ cho độ pH của đất ít thay đổi

Dung dịch đất có chứa một số chất hoà tan có thể làm tăng cường quá trình phong hoá đá để hình thành đất Thí dụ: NH3, NO2, CO2 từ khí quyển khi tan trong nướclàm sự phá huỷ đá vôi theo con đường hoà tan được tăng cường Ðộ hoà tan của đávôi trong nước bão hoà CO2 lớn hơn trong nước tinh khiết 70 lần