Tiểu luận Xử lý ô nhiễm và thoái hóa môi trường đất

Nắm bắt được vấn đề trên rất nhiều nhà nghiên cứu và nhà khoa học đã dựa vào nguồn gốc, sự phân bố phân loại cũng như thành phần, sinh thái môi trường của vùng đất phèn để tìm hiểu những

LỜI MỞ ĐẦU

Môi trường đất với tư cách là thành phần môi trường của môi trường sinh thái chung nên nếu như môi trường đất bị tiêu diệt thì môi trường sinh thái sẽ không còn tồn tại được nữa Ngày nay cuộc sống của con người càng phát triển kèm theo các tác nhân lý hóa mà các thành phần của đất thay đổi làm cho đất bị ô nhiễm và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của con người Vì vậy cần phải có biện pháp bảo vệ phòng tránh và cải tạo những vùng đất bị ô nhiễm

Ở Việt nam hiện nay có khoảng 2 triệu ha đất nhiễm phèn Qua nghiên cứu cho thấy việc sử dụng diện tích này một cách có hiệu quả phục vụ cho sản xuất nông nghiệp, ngư nghiệp ngày càng trở thành một vấn đề cấp bách cho nền kinh tế quốc dân Nắm bắt được vấn đề trên rất nhiều nhà nghiên cứu và nhà khoa học đã dựa vào nguồn gốc, sự phân bố phân loại cũng như thành phần, sinh thái môi trường của vùng đất phèn để tìm hiểu những lý hóa tính, độc tính cũng như sự biến động độc chất trong

nó để tìm ra phương hướng sử dụng đất sao cho hợp lý và đạt hiệu quả cao nhất Chính

vì vậy nên em đã chọn đề tài : “ Đất phèn và xử lý phèn của đất”

Do thời gian và trình độ có hạn nên em chỉ dừng lại ở mức độ giới thiệu tổng quan về đất phèn cũng như phương pháp xử lý của nó Nhưng nó sẽ là nền tảng của em sau này khi nghiên cứu sâu hơn về đất phèn

Em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Huy Bá đồng cảm ơn Thư Viện trường Đại Học Công nghiệp đã tạo điều kiện cho em hoàn thành bài tiểu luận này Do sự hiểu biết và trình độ còn hạn chế nên mắc những sai sót, mong thầy cô góp ý để bài tiểu luận của em được hoàn thiện hơn

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐẤT PHÈN

1.1 Định nghĩa

Đất phèn là đất chứa nhiều gốc sunphat (SO42-) và có độ pH rất thấp chỉ khoảng 2-3, lượng độc chất Al3+, Fe2+, SO42 rất cao Trong đất phèn khả năng trao đổi và đệm của môi trường đất bị phá vỡ không thể tự làm sạch được nữa Do đó môi trường đất bị

ô nhiễm nặng, động thực vật và vi sinh vật bị tiêu diệt hàng loạt Phèn được sinh ra có thể do nguyên nhân oxy hóa phèn tiền tàng (FeS) tại chỗ để tạo thành axit H2SO4 chứa nhiều độc chất Al3+, Fe2+, SO42-, hay cũng có thể do nước phèn đi từ nơi khác gây nhiễm phèn cho MTST đất Quá trình thứ nhất là quá trình phèn hóa, quá trình thứ hai

Ảnh phẫu diện đất phèn hiện tại ở Quỳnh Phụ Thái Bình

 Ion SO42- bị khử trong điều kiện thiếu Oxy , có sự tham gia của vi sinh vật yếm khí Trong giai đoạn này cần phải có đầy đủ hữu cơ để làm nguồn thức ăn cho vi sinh vật yếm khí Thiobacillus.

 Tiếp đi phản ứng giữa sunphure H2S với sắt có trong đất để tạo thành FeS2( Pyrit) Giai đoạn này nếu có đủ Canxi thì không sinh ra phèn Nhưng nếu thiếu Canxi thì phản ứng tiếp tục ở giai đoạn 3

 Nếu có oxy xâm nhập quá trình oxy hóa FeS2 sẽ xảy ra để tạo thành FeSO4 và H2SO4 theo phản ứng :

2H2O + 2FeS2 + 7O2  2FeSO4 + 2H2SO4

 Sau khi đã có axit H2SO4 và FeSO4 trong điều kiện có đủ Oxy và vi sinh vật, sunphat sắt III được hình thành:

2FeSO4 + H2SO4 + 1/2 O2  Fe2(SO4)3 + H2OTrong đất xuất hiện từng vệt màu vàng trấu, chính là màu vàng của Fe2(SO4)3

Ở đây cũng có phản ứng thuận nghịch xảy ra :

Fe2SO4 + 2H2O  Fe(SO4)OH + H2SO4

H2SO4 mới được tạo thành gây chua cho đất và sẽ phản ứng mạnh với các khoáng sét để tạo thành sunphat nhôm, natri, kali theo phản ứng :

Al2O3SiO2 + 3H2SO4  Al2(SO4)3 + Si(OH)4 +H2O

Trong đất phèn không chỉ có các hợp chất vô cơ mà còn có những hợp chất hữu

cơ phèn và các hợp chất hữu – vô cơ phèn

Các điều kiện để hình thành đất phèn ( Van

 Giai đoạn 2: Sau đó cần có môi

trường oxy hóa sunphure sắt để tạo

thành H2SO4, Al2(SO4)3, FeSO4 Đất trở nên chua, hóa phèn

 Giai đoạn 3: Nếu trong đất có CaCO3 thì phản ứng tiếp tục theo một chiều hướng sau :

2CaCO3 + 2H2SO4  CaSO4.2H2O + 2CO2Khi đó Na+ , Mg2+ đã hấp thụ sẵn trong đất ở môi trường nước lợ chứa nhiều Na, Mg sẽ bị Ca2+ thay thế làm cho đất tốt hơn và không trở nên phèn nữa.Nhưng lúc này nếu không có CaCO3 thì phản ứng hoàn thiện ở giai đoạn 2

L.J Pons và N Van Breeman trong bài “ Axit sulfat soil and rice” trình bày tại hội nghị “Đất và lúa” ( 1977) tại viện IRRI đã đưa ra nguồn gốc đất phèn trên quan điểm của Moormann đã xác định thêm nguồn gốc hai loại đất phèn tiềm tàng và đất phèn cố định

 Đất phèn tiềm tàng : Sự tạo thành khoáng Pyrit, khoáng vật chiếm 2 –

10% trong đất Sự lắng tụ pyrit được tạo thành bởi sự khử sunphat thành sunphit, dưới tác đất phènụng của vi sinh vật Sau đó sunphit sẽ bị oxy hóa từng phần thành sunphua Sự tác động qua lại giữa các ion sắt II và sắt III với sunphit và sunphua cũng có sự tham gia của vi sinh vật Như vậy sự tạo thành Pyrit ( FeS và FeS2) cần có sunphat, sắt , chất hữu cơ đã phân hủy, vi khuẩn có khả năng khử sunphat trong điều kiện yếm khí và thoáng khí xảy ra luân phiên nhau qua không gian và thời gian

 Đất phèn cố định : hay còn gọi là đất phèn hoạt tính Khi đất phèn tiềm

tàng thoáng khí trong một thời gian lâu, khi mà mạch nước ngầm giảm xuống dưới lớp đất chứa Pyrit trong nhiều tuần lễ để có quá trình phèn hóa từ phèn tiềm tàng thành phèn hoạt tính Lớp Pyrit còn ẩm ướt do sự nâng lên của mặt đất hoặc bờ biển hoặc sự lên xuống thủy triều…và được oxy thâm nhập, thì những hạt pyrit li ti, sẽ bị oxy hóa thành những sunphat sắt 2 (dễ hòa tan) và axit sunphuric Dưới tác dụng của vi khuẩn Thiobacillus chuyển Fe2+ thành Fe3+ để tạo thành phèn Sự xuất hiện của

Fe3+ dưới dạng Fe2(SO4)3 và của KFe3(SO4)2(OH)6 làm co đất có màu vàng Khi đã xuất hiện tầng vàng ( tầng jarosit) tức là đất phèn chuyển từ phèn tiềm tàng sang phèn hoạt động hay phèn cố định

1.3 Phân bố đất phèn

1.3.1 Trên thế giới

Diện tích khoảng 15 triệu Hecta, chủ yếu xuất hiện ở các vùng ven biển nhiệt đới hay cận nhiệt đới thuộc các nước Nhật Bản, Triều Tiên, Ấn Độ, Thái Lan, Malaysia…hay một số đảo như Inđônêxia, Brunei, Việt Nam…Ngoài ra còn xuất hiện

ở Hà Lan nơi có đất liền thấp hơn mặt nước biển Đặc điểm chung là đất phèn thường xuất hiện ở gần biển hoặc vịnh biển cũ

1.3.2 Việt nam

Việt Nam có khoảng 2 triệu ha đất phèn chiếm gần 16% diện tích đất phèn trên thế giới, chiếm khoảng 30% diện tích đất canh tác của Việt Nam Diện tích đất phèn được phân bố chủ yếu ở 2 đồng bằng lớn và một ít ở ven biển miền trung

Ở miền Bắc có khoảng 200.000 ha đất phèn phân bố ở Hải Phòng, Thái Bình, Nam

Hà, Hải Dương và một số diện tích ở ven biển miền Trung

Ở miền Nam có khoảng 1,8 triệu ha đất phèn, phân bố ở cả miền Tây ( Đồng bằng sông Cửu Long và miền Đông Nam Bộ

1.4 Phân loại đất phèn

Phân loại đất phèn là vấn đề rất phức tạp, không chỉ đối với Việt Nam mà cho

cả các nước khác trên thế giới Có nhiều quan điểm và trường phái về phân loại đất phèn Trên thế giới hiện nay có các bảng phân loại Nga, của FAO, cuả Mỹ, của Hà Lan và của Pháp Đồng thời còn tùy thuộc vào mục đích sử dụng và cải tạo mà người

ta phân loại đất phèn theo các cách khác nhau Ví dụ như phân loại của nhân dân vùng đất phèn vùng Nam Bộ Việt Nam như sau :

* Nhân dân vùng đất phèn Nam Bộ xếp loại đất phèn theo kinh nghiệm sản xuất và đặc trưng hình thái của đất phèn hoặc theo phẫu diện đất phèn:

sunphat nhôm Mức độ độc hại loại phèn này ít hơn so với phèn nhôm Trên mặt nước ở ruông, ở kênh thường có một lớp váng vàng Váng vàng này dính vào tay chân khi làm ruộng, thường gây ngứa và dễ gây mục quần áo

 Phèn lạnh : Chủ yếu do sunphat Nhôm tạo nên Al2(SO4)3, loại này độc hại hơn phèn nóng Nước trên ruộng và trong kênh mương ở khu vực đất phèn này trong suốt (nhìn thấy đáy kênh mương) ở những vùng này, trong vụ hè thu, nếu không đủ nước tưới dễ bị xi phèn gây chết lúa và cây cối Các loại động thực vật rất khó sống và phát triển ở vùng này.

 Phèn đỏ : Một số vùng ở miền tây gọi là phèn đỏ, về bản chất phèn đỏ cũng

như phèn nóng, do Sunphát Sắt và Oxyt sắt ngâm nước gây nên Nước trên ruộng thường có váng vàng đỏ ánh trên mặt Mức độ độc hại không cao

gây nên Ở những vùng phèn nhiều và thiếu nước vào cuối mùa khô, muối

Al2(SO4)3 bốc lên mặt và kết tinh thành những hạt muối tròn có đường kính vài milimét dính với nhau thành từng cụm, khi ẩm thì nhờn trơn, khi khô thì dòn, nhẹ, dễ vỡ, dễ tan vào nước.Ở những vùng đất phèn xuất hiện loại muối này trên mặt đất vào cuối mùa khô tức là đã đạt đến đỉnh cao của sự độc hại, vào những trận mưa đầu mùa nếu lượng mưa không đủ lớn để rửa trôi và đưa muối này ra những kênh lớn hoặc thấm xuống tầng sâu mà đọng lại ở một số vùng trũng, thấp thì nước rất trong, nhưng rất độc hại Trâu bò, lợn gà uống phải nước này dễ bị chướng bụng và có thể dẫn đến tử vong

 Phèn đen : Những vùng phèn có tầng hữu cơ lẫn lộn với hợp chất phèn thường

gặp ở những vùng trũng hoặc vùng rừng U minh Phẫu diện thường có mầu đen, mức độ phèn phụ thuộc vào môi trường nước xung quang và đặc điểm về nguồn nước mặt và nguồn nước ngầm Diện tích loại đất này không lớn, mức

độ phèn cũng không như loại phèn trắng và phèn lạnh

Còn phân loại đất phèn theo Việt Nam thì :

Sự phân loại này dựa vào hình thái phẫu diện, tính chất lý, hoá học của đất, địa

hình, địa mạo, phát sinh học , thảm thực vật, môi trường và năng suất cây trồng Nhìn

chung nhóm đất phèn được chia ra các loại sau: loại đất phèn hoạt động, loại đất phèn tiềm tàng, loại đất phèn đang chuyển hoá, loại đất phèn than bùn

Trong loại đất phèn hiện tại được chia ra :

 Đất phèn có tầng hữu cơ một phẫu diện

Với mục đích nêu mức độ an toàn trong quá trình khai thác sử dụng, người ta phân đất phèn tiềm tàng theo chiều dày lớp đất che phủ trên tầng sinh phèn và gọi là chiều dầy tầng an toàn Chiều dày tầng an toàn càng mỏng thì càng không an toàn trong quá trình khai thác, sử dụng Đất phèn tiềm tàng rất dễ chuyển hoá thành phèn hoạt động

- Theo thống kê thì đất phèn hoạt tính hay đất phèn tiềm tàng thì đều có tỷ lệ sét

50 – 65%, ở các tầng sâu thì tỷ lệ sét cao hơn

- Phần cơ giới nặng (sét cao) của đất phèn gắn liền với quá trình hình thànhcủa nó Đất phèn lắng tụ trong phù sa biển nên vật liệu được mang về bồi đắp lên vịnh hoặc biển cũ thường rất mịn Thành phần rất mịn này đã tạo nên tỉ lệ sét cao, thành phần cơ giới nặng

 Đặc điểm này cũng ảnh hưởng đến quá trình hình thành phèn và gây nhiều khó khăn cho quá trình sử dụng và cải tạo đất phèn

 Ở Việt Nam thì thành phần cơ giới của đất phèn thuộc đồng bằng Bắc Bộ thường có hàm lượng sét cao hơn các loại đất khác ở khu vực, nhưng vẫn nhỏ hơn ở đồng bằng Nam Bộ

Phạm Tín (1978) cho rằng : không có mối tương quan giữa các đơn vị phân loại đất với thành phần khoáng trong đất – các khoáng vật thường phân bố thành từng nhóm, mỗi nhóm khoáng vật có thể có mặt trong nhiều loại đất khác nhau Trong mỗi loại đất

thường có nhiều nhóm khoáng vật , thường thì có 3 – 7 nhóm, chúng thường tồn tại dạng hỗn hợp hơn là dạng độc lập

Phèn tiềm tàng có hữu cơ ở dưới

Phèn nhiều không có hữu cơ ở dưới

Phèn mặn có hữu cơ ở dưới

Phèn trung bình không có hữu cơ ở dưới

Phèn nhiều có hữu cơ ở dưới

7,23,16,32,46,9

60,158,259,355,261,2

27,215,823,98,721,3

Qua bảng thấy: Tính trương co của đất phèn rất lớn do hàm lượng sét cao và hàmlượng hữu cơ lớn Khi khoáng sét mất nước sẽ co lại Mặt khác, khi chất hữu cơ mất nước, cũng teo lại đã làm cho tỷ lệ co của đất này lớn Như vậy, nguyên nhân của sự trương co lớn có liên quan trực tiếp đến hàm lượng hữu cơ và hàm lượng sét trong đất Tính trương co của đất phèn có thể làm cho cây trồng bị đứt rễ khi đất cạn nước và có liên quan đến công tác thủy lợi như xây dựng công trình, nứt nẻ bờ kênh, mất nước trên kênh, vỡ kênh và hiện thẩm lậu của nước trong ruộng phèn

2.1.5 Nhiệt độ đất phèn

Nhiệt độ có liên quan đến độ ẩm đất, đến độ hòa tan không khí đến hoạt động

hệ vi sinh vật và liên quan đến đặc tính phèn của đất

Việc sử dụng đất phèn phải lưu ý đến thực vật che phủ Bởi vì sự chênh lệch nhiệt độ sẽ làm bốc phèn, bốc mặn lên mặt đất, làm đất hóa phèn nhanh chóng và gây hại cây trồng

2.1.5 Tỷ trọng đất phèn

Nói đến tỷ trọng đất tức là nói đến trọng lượng tính bằng g/cm3 đất khô kiệt mà các hạt đất xếp sít vào nhau,không có khe hở Tỷ trọng có liên quan đến thành phần sét cát và chất hữu cơ trong đất Kasinky đánh giá đất trồng với mức tỷ trọng như sau :

2,5 – 2,66 g/cm3 : Đất có mùn trung bình2,5 g/cm3 trở xuống : Đất giàu hữu cơ

Lớn hơn 2,7 g/cm3: Đất giàu Fe2O3

2.2 Hóa tính đất phèn

Nói đến đất phèn, thường người ta nói đến tính chất hoá học, vì tính chất hoá học đóng vai trò quyết định đất phèn hay không phèn và mức độ phèn Nó còn quyết định đến năng suất và phẩm chất cây trồng, quyết định số lượng và chất lượng phân bón cần thiết, loại cây trồng, biện pháp thủy lợi và môi sinh Nghiên cứu về tính chất hoá học của đất phèn có tầm quan trọng đặc biệt trong việc sử dụng, cải tạo đất phèn

Hàm lượng các chất trong đất phèn:

 Lượng tổng số : Lượng toàn bộ có trong đất, có thể chất đó ở dạng hợp chất

hay đơn chất, hữu cơ hay vô cơ, dễ tan hay không tan

 Lượng dễ tiêu : Lượng của một chất nào đó, có khả năng dễ tan vào dung dịch

đất để cây trồng có thể sử dụng được

 Ion trao đổi : hàm lượng các ion và cation trao đổi trong phức hệ hấp thụ đất

Thành phần hoá học của các chất trong đất phèn rất dễ thay đổi theo thời gian và các điều kiện bên ngoài như : nước ngập hay cạn, bón vôi hay không bón, để trống hay

có cây che phủ, lên liếp hay để nguyên …

2.2.1 Mùn và chất hữu cơ

Theo các tác giả chú giải ở bản đồ đất Bắc Việt Nam, thì xếp loại đất:

Rất giàu mùn: >8%

Giàu mùn: (2 ÷ 8%) Mùn trung bình: 1-2%

2.2.3 Lân ( P 2 O 5 ) trong đất phèn

Lân trong đất phèn có nhiều dạng như lân hữu cơ, lân vô cơ , lân hữu – vô cơ hay lân dạng hòa tan Ví dụ lân ở dạng PO43- lân hữu cơ là lân trong liên kết của chất hữu cơ Đó là lân trong thân thể vi sinh vật ở rễ cây, những hợp chất hữu cơ đang phân giải và mùn

Nguyên nhân của sự rất nghèo lân ở đất phèn vì pH thấp độ hòa tan và tái tạo lân yếu Mặt khác lân vô cơ trong đất phèn thường tồn tại chủ yếu ở dạng photphatcanxi có khả năng thủy phân

2.2.4 Canxi trong đất phèn.

Canxi trong đất được giải phóng từ các nguồn đá vôi CaCO3 tạo thành dạngCaSO4.2H2O hoặc CaCl2 trong đất phèn Vai trò của canxi trong đất phèn được thể hiện rất rõ nét qua việc trung hoà Axit H2SO4, được tạo ra trong quá trình Oxy hoá như

đã trình bày ở phần vai trò của vôi đối với sự hình thành đất phèn, ngoài ra canxi còn

có tác dụng làm tăng năng xuất và phẩm chất cây trồng Nhưng cần lưu ý rằng trong điều kiện yếm khí, giàu CO2 thì CaCO3 được tạo thành cacbont Canxi

CaCO3 + CO2+ H2O → Ca (HCO3) 2 rất linh hoạt, dễ bị rửa trôi

Đất càng nhiều phèn thì khả năng thiếu canxi càng rõ Trừ đất phèn mặn có pH tương đối cao hơn hoặc đất phèn tiềm tàng, thì lượng canxi có tăng nhưng không nhiều Khi canxi trong đất tăng, thì pH tăng, vi sinh vật hoạt động tốt và giảm được phèn Canxi cũng là chất dinh dưỡng của cây trồng nhất là những cây họ đậu

Vì vậy việc bón vôi nhằm tăng canxi cho đất phèn nhất là đất phèn nhiều là cần thiết và có tác dụng đối với cây trồng cũng như tác dụng cải tạo đất, nhưng về liều lượng cần được xác định đúng để đạt hiệu quả cao

Clay-Al + Mg2+ +Na+→ clay - Mg, Na +Al3+ Khi pH trong đất cao nhôm sẽ bị kết tủa theo phương trình sau:

Al3+ + 3H2O  Al(OH)3 + 3H+ Lượng Mg2+ trao đổi ở đất phèn thường cao hơn Ca2+khoảng 0,1- 17 lđl/100g Cũng như canxi, magiê có ít ở đất phèn nhiều còn ở đất phèn mặn và phèn tiềm tàng ven biển, giàu manhê hơn Magiê cần cho cây trồng, ở đất phèn không có biểu hiện thiếu magiê.

2.2.6 Natri trong đất phèn

Ta thấy natri trao đổi (Na+) trong các loại phèn không thiếu, trong đó ở đất phèn tiềm tàng và phèn mặn khá cao Về mùa khô Na+bốc lên mặt tạo thành một lớp muối NaCl trên lớp bùn mỏng, khô cong, nứt nẻ, nên mặt đất khô có nổi lên những lấm tấm

li ti trắng đục của muối

Sự có mặt của Na+hạn chế sự ảnh hưởng của các ion phèn như Al3+ , Fe2+, Fe3+

và tạo nên NaOH, làm pH tăng lên, tức là hạn chế bớt phèn Tuy nhiên, lượng Na+quá lớn thì sẽ tạo nên phèn mặn và có thể tạo nên Na2CO3 Chất này ở phạm vi 0,1% đã hạn chế sự sinh trưởng của cây, nếu trên 0,2% nhiều cây trồng bị chết Trong một số trường hợp người ta dùng nước mặn để tưới cho đất phèn, làm giảm hàm lượng phèn trong đất Tuy nhiên điều này không nên thực hiện thường xuyên vì sẽ làm đất trai cứng, rồi không thể canh tác được

Ở vùng phèn mặn có thể Natri sẽ tham gia phản ứng hoá học :

2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2Ohoặc : NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + HCl

Và phản ứng trực tiếp :

Na2SO4 + 2C → Na2S + 2CO2

Na2S + 2H2CO3 → 2NaHCO3 + H2S2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O

Na2CO3 được tích lũy và sẽ gây độc Tuy nhiên điều này không xảy ra ở vùng đất phèn Chỉ xảy ra ở đất mặn hoặc mặn phèn Ở đất phèn nhiều có thể Na là dinh dưỡng có tác dụng hạn chế ảnh hưởng của Al3+ , Fe, nâng cao pH và cải tạo đất phèn nhưng ở đất phèn mặn Na lại là yếu tố hạn chế sựphát triển của cây trồng

2.2.7 Một số chất khác trong đất phèn Kali: Trong đất phèn kali tổng số có thể từ 0,05 - 0,25%, không có biểu hiện

thiếu kali

Mangan (Mn 2+ ): Mangan có trong đất với các hoá trị khác nhau Mn2+,Mn4+ ,

Mn6+và Mn8+ Điều đó dẫn đến sự có mặt phức tạp của Mangan trong các hợp chất trong đất Trong môi trường đất phèn Mangan thường ở dạng Mn2+, có hàm lượng cao nhưng chưa gây độc cho cây trồng, nhưng khả năng di động của Mn+2 khá lớn

Mn2+ - 2e → Mn4+

Vi lượng khác trong đất phèn: Trong các mẫu phân tích các vị lương trong đất

phèn Nam Bộ thấy: Đất nghèo đồng, nghèo coban, không nghèo kẽm

Một chất được gọi là độc, thường đi kèm với hàm lượng của nó có trong dung dịchđất, cây cối và trong cơ thể con người Ở mức độ nhất định nào đó là không độc, thậm chí lại cần thiết cho cây trồng, nhưng mức độ tới hạn nào đó lại độc Mức độ này tùy

thuộc vào bản chất của chất đó, tùy thuộc vào môi trường nó hoạt động, dạng nó tồn tại và đối tượng nó gây độc Có thể không độc hoặc chưa độc cho một cây nào đó nhưng lại độc, thậm chí gây chết cho một cây trồng khác.

trong đất vượt quá 1/500 lại gây độc hại cho các loại cây trồng Hay Mn2+ có hàm lượng vượt quá 1 – 10-2% trong tro thực vật thì gây độc cho một số loại cây

* Mỗi loại giống lúa và giai đoạn sinh trưởng của chúng đều có khả năng chịu đựng mức độ độc tố khác nhau Nhưng theo nhiều kết quả nghiên cứu của các tác giả trong nước với nước ngầm, nhìn chung mức độ chịu đựng các độc tố của lúa trung bình như sau:

Bảng 22: Mức độ chịu đựng của cây lúa đối với những độc tố trong đất.

Trong đất phèn các nguyên tố sắt, nhôm, suphat (dưới dạng Fe2+, Fe3+, Al3+,

SO42- H+ , Cl-và hợp chất của sắt với Lưu huỳnh là Pyrit, Jarosit) luôn có hàm lượng rất cao,trên mức chịu đựng của cây trông rất nhiều, vì vậy gọi là các độc tố trong đất phèn

2.3.2 Các loại độc chất

2.3.2.1 Nhôm ( Al 3+ )

Độc chất nhôm có hoá trị là +3 (Al3+) Trong dung dịch khi pH = 4,1 nhôm sẽ

lắng tụ (điểm đó được gọi là điểm trầm lắng của nhôm) Trong môi trường axit H2SO4,

Al3+ có khả năng di động mạnh

Nhôm trong đất phèn, một phần là sản phẩm của sự rửa trôi tích tụ, trong quá

trình Feralit; phần chủ yếu do quá trình phèn hoá : sau khi đã có H2SO4, trong đất,

H2SO4 liền tác dụng vào keo đất đã giải phóng ra Al3+tự do, trong điều kiện đó pH

giảm xuống 2- 3,5 trong dung dịch, Al3+có thể ở dạng Al3+tự do, cũng có thể liên kết

với sắt, kali, và sunphat, tạo nên những sunphat sắt II và sunphát sắt III, nhôm lơ lửng

trong nước, khi gặp những hạt bụi sét, sẽ kéo các hạt bụi này lắng xuống đáy ruộng đó

cũng chính là nguyên nhân làm cho nước ở các vùng đất phèn nhôm rất trong

Trong các tầng đất phèn Al3+ thường rất cao và rất biến động Có lúc từ vài

chục ppm, rồi tăng cao đột ngột 500 - 1000 - 1500 và có khi trên 2000 ppm, khi pH

giảm

 Al3+ có trong đất phèn với nồng độ 150 – 3000ppm Đó là các cation độc

nhất trong số các chất độc Al3+ làm kết tủa các keo sét và các chất lơ lửng

trong nước nên nước phèn càng trong, càng nhiều Al3+ thì càng độc Nông

dân gọi là “phèn lạnh”; tức là, trong đó có rất nhiều nhôm sulfat (Al2(SO4)3)

 Trong dung dịch đất, ở thực địa Al3+ = 500ppm đã độc cho cây lúa, nhất là

thời kì ba lá thực, đến 800ppm gây chết và 1000ppm gây chết nhanh chống

và cây lúa chết như bị luộc nước sôi Tuy nhiên, trong dung dịch dinh dưỡng

ngưỡng giới hạn độc này chỉ có 135ppm Cây lúa ngộ độc Al3+ thì rễ không

Muối nhôm tích tụ trên mặt đất

bị đên nhưng mất hết lông hút, rễ ngắn nhất là trọng lượng rễ bị ảnh hưởng lớn.

 Trong đất Al3+ có thể ở dạng Al2(SO4)3 là những tinh thể khi khô dòn, xốp

dễ vỡ, khi ẩm lờm nhờm, tê lưỡi hoặc có trong thành phần của jarosite.Trong dung dịch đất, Al3+ được giải phóng từ các alumin silicat khi

pH thấp

 Trong đất phèn hoạt tính Al3+ mới xuất hiện nhiều; còn trong đất phèn tiềm tàng, Al3+ vẫn chưa được xuất hiện mà còn ở trong keo đất

Nhôm biến động rất phức tạp, tuy nhiên các nghiên cứu lại cho thấy nó có quan

hệ khá chặt chẽ với pH ở trong đất Sự phụ thuộc lẫn nhau giữa pH môi trường và Al3+

là một đường hyberbol, mà đường tiệm cận dưới pH = 2.95, nghĩa là pH giảm từ 6 xuống 2.95 thì Al3+ tăng rất cao Nhưng khi pH < 2.95, Al3+ không tăng.Khi pH > 4.1;

Al3+ có khả năng trầm lắng và pH ≥ 6; Al3+ → 0 Khi cây bị ngộ độc, trong cây tích lũy cao Al trong các bộ phận cơ thể, nhất là ở rễ

độ hòa tan thấp nên ít độc

Đất phèn nhiều Fe nông dân gọi là “đất phèn nóng” Tuy không độc bằng Al3+ nhưng Fe2+ gây độc cho cây con, bộ phận rễ bị đen, chóp rễ bị vẹt, trong cây tích lũy cao Fe do Fe đã xâm nhập vào cây

2.3.2.4 Một số chất khác.

* Sunphat ( SO 4 ) và lưu huỳnh (S 2- )

Cùng với Fe thì SO42- là một trong hai nguyên tố đầu tiên tạo nên phèn Dạng gây độc chủ yếu là : H2S, SO42-, SO2 và SO32- S là dinh dưỡng của cây trồng nếu