CHƯƠNG 2 TÍNH CHẤT VÀ ĐỘ PHÌ NHIÊU ĐẤT

2.1.1 CHẤT HỮU CƠ VÀ MÙN TRONG ĐẤT Dấu hiệu khác biệt cơ bản giữa đất khác với đá mẹ đó là đất có chứa hợp chất hữu cơ Số lượng và đặc tính của chất hữu cơ - Sự hình thành đất... Quá

CHƯƠNG II

TÍNH CHẤT VÀ ĐỘ PHÌ NHIÊU ĐẤT

2.1.1 CHẤT HỮU CƠ VÀ MÙN TRONG ĐẤT

- Tại sao các sản phẩm phong hóa chưa gọi

là đất ?

Vì thiếu 1 thành phần quan trọng là chất

hữu cơ Mặc dù chất hữu cơ đó chỉ chiếm 1

thành phần nhỏ nhưng lại làm cho đất có

thuộc tính khác với đá và mẫu chất.Đặc biệt là thuộc tính sinh học và khả năng sản xuất.

2.1.1 CHẤT HỮU CƠ VÀ MÙN TRONG ĐẤT

Dấu hiệu khác biệt cơ bản giữa đất khác với đá mẹ đó là đất có chứa hợp chất hữu cơ

Số lượng và

đặc tính của

chất hữu cơ

- Sự hình thành đất

Đất khác nhau có hàm lượng chất hữu cơ khác nhau.

Đất đen, đất mùn núi cao : >=10%

Đất bạc màu, đất cát : < =1%

-Chất hữu cơ đơn giản chứa

Chiếm

85 90%

-chất hữu cơ

-Chất hữu cơ ngoài mùn

- Chất hữu cơ là một bộ phận cấu thành đất, đó là các tàn tích hữu cơ đơn giản chứa C, N và hợp chất hữu cơ phức tạp – chất mùn.

b Định nghĩa:

2.1.1 CHẤT HỮU CƠ VÀ MÙN TRONG ĐẤT

Đá chỉ có thể thành đất khi trong

sản phẩm phong hóa đã xuất hiện

chất hữu cơ do hoạt động sống của các vi sinh vật.

c Nguồn gốc chất hữu cơ đất:

Nguồn gốc chất hữu cơ

Trong trồng trọt Trong tự nhiên

2.1.1 CHẤT HỮU CƠ VÀ MÙN TRONG ĐẤT

- Sinh vật sống trong đất, lấy chất dinh

dưỡng từ đất để sinh trưởng, phát triển.

- Bao gồm: xác vi sinh vật, động vật và các sản phẩm bài tiết

Tàn tích SV

- Khi chết để lại những tàn tích hữu cơ (xác

hữu cơ)

Chất hữu cơ Chất tro

* Chất hữu cơ:

THỰC VẬT XÁC HỮU CƠ KẾT QUẢ

Cây gỗ sống

lâu năm

Cành, lá khô, quả rụng

Tạo thành tầng thảm mục ở đất rừng, sau đó mới bị phân giải bởi VSV đất

Cây thân cỏ Rễ Cho lượng chất HC nhiều và tốt

nhưng ít Do thân lá bị người và súc vật sử dụng

Đồng cỏ Rễ Để lại trong đất ở tầng đất mặt

Bảng : THỰC VẬT MÀU XANH CUNG CẤP CHẤT HỮU CƠ

- Trong đó, thực vật màu xanh cung cấp 4/5 tổng xác hữu cơ

2.1.1 CHẤT HỮU CƠ VÀ MÙN TRONG ĐẤT

- Ngoài hợp chất HC, trong tàn tích SV có chứa 1 lượng các nguyên tố tro

- Thành phần tro có các nguyên tố K, Ca,

Mg, Si, P, S, Fe chứa nhiều ở các cây thân

cỏ

- Số lượng và tỷ lệ phụ thuộc vào từng

lọai SV và điều kiện sống của chúng

- Sau khi chết, xác SV đi vào đất hoặc bị phân giải hoặc được chuyển hóa thành các hợp chất mùn

* Chất tro :

- Trong trồng trọt, phân hữu cơ là 1 nguồn lớn bổ sung chất hữu cơ cho đất

-Khi người dân thu họach cả hạt lẫn cây,

phân hữu cơ gần như là nguồn chính để tăng lượng mùn trong đất

- Các lọai phân hữu cơ : phân chuồng, phân bắc, phân rác, phân xanh, bùn ao…

Phân hữu cơ :

2.1.1 CHẤT HỮU CƠ VÀ MÙN TRONG ĐẤT

d Thành phần xác hữu cơ:

tổng lượng chất hữu cơ

bị rửa trôi

thực vật gỗ bao bọc bởi các sợi xenlulo

- Công thức phân tử: chưa rõ, có thể là

khó bị phân hủy

2.1.1 CHẤT HỮU CƠ VÀ MÙN TRONG ĐẤT

Có nhiều ở thực vật hạ đẳng:

trong xác hữu cơ

không nhiều, có ở trong quả và hạt.

-Vi khuẩn

- Rong rêu

- Khó và phân giải chậm do không hòa tan

trong nước , mà chỉ tan trong rượu, benzen,

ête…

gặp nhiều ở vỏ 1 số lọai cây lá kim,

2.1.1 CHẤT HỮU CƠ VÀ MÙN TRONG ĐẤT

bao gồm các nguyên tố khoáng

và một số nguyên tố vi lượng - Chất tro:

Ca, Mg,

K, Na, Si,

Fe, Al, Cl

I, Zn, B, F

Số lượng và tỷ lệ phụ thuộc vào từng lọai

SV và điều kiện sống của chúng

XÁC HỮU CƠ

SẢN PHẨM KHÓANG HÓA

VSV PHÂN GiẢI VSV PHÂN GiẢI VÀ TỔNG HỢP

QUÁ TRÌNH MÙN HÓA QUÁ TRÌNH KHÓANG HÓA

KHÓANG HÓA MÙN HÓA

N2, Khí quyển

2.1.1 CHẤT HỮU CƠ VÀ MÙN TRONG ĐẤT

a Quá trình khóang hóa:

- Là quá trình phân hủy hòan toàn xác hữu

cơ dưới tác động của các VSV hảo khí tạo ra

các sản phẩm như muối khoáng, CO2, H2O

- Vi khuẩn

- xạ khuẩn

- nấm

- men xúc tác

- Quá trình phân giải chất hữu cơ trong đất

không chỉ giải phóng ra muối khoáng, CO2,

H2O mà còn cho 1 nguồn năng lượng lớn

(caclo) cho đất

trình khoáng hóa thường khá mạnh, tạo ra nhiều chất dinh dưỡng cho cây trồng thế hệ sau

mất độ màu mỡ nhanh (bạc màu hóa) khi sử dụng.

-Khi t0 quá thấp, ẩm độ cao,

Quá trình này bị ức chế, đất sẽ giàu chất hữu cơ, giàu mùn

Nhưng cây vẫn thiếu dinh dưỡng, năng suất thấp

-Đất có thành phần cơ giới nhẹ (đất cát, bạc màu, )tơi xốp, thoát nước, pH trung tín là môi trường thích hợp cho VSV hảo khí phân giải chất hữu cơ

-Vì vậy quá trình khóang hóa chiếm ưu thế, phân giải ra nhiều chất dinh dưỡng cho cây trồng, nhưng đồng thời chất hữu

cơ và mùn bị phá hủy nhanh Làm cho đất nghèo mùn và đất.

-Cần có phương pháp giảm tốc độ khoáng hóa đối với đất có thành phần cơ giới nhẹ

-Quá trình khóang hóa các chất hữu cơ đều khác nhau.

- Mạnh nhất là các lọai đường, tinh bột, protit, lipit (các lọai cây thân thảo, cây non, cây lá to) trong điều kiện hảo khí

- Sau đó là Xenlulô, sáp nhựa, tanhin (các lọai cây thân gỗ lâu năm, cây lá kim, cây bụi gai)

-Như vậy, đối với tàn tích sinh vật khác nhau thì tốc độ quá trình khoáng hóa khác nhau

2.1.1 CHẤT HỮU CƠ VÀ MÙN TRONG ĐẤT

* Sản phẩm khóang hóa xác hữu cơ:

2.1.1 CHẤT HỮU CƠ VÀ MÙN TRONG ĐẤT

Yếu tố hòan cảnh Yếu tố nội tại

Điều kiện khí hậu Đất đai Đặc tính chất hữu cơ cùng với thành phần Số lượng VSV

(vùng núi cao nhiệt đới)

- ĐK ẩm, khô xen kẻ quá

trình khóang hóa chiếm

- Đá mẹ giàu Ca mùn nhuyễn, gặp trên đất đen, giúp VSV dễ phân giải, Tạo mt trung tín

- Đá mẹ giàu SiO2 mùn thô, do VSV họat động kém, tạo nên môi trường chua

Ảnh hưởng mạnh đến quá trình hình thành mùn.

- Xác hữu cơ non giàu

Ca, N, Mg, axit hữu cơ phân giải nhanh

- Xác hữu cơ già nhiều litnhin tỉ lệ Ca, N, Mg, axit hữu cơ giảm làm tốc độ mùn hóa giảm theo và khó phân giải

Số lượng VSV

và cường độ họat -VSV càng nhiều mùn hình thành càng nhiều.

-Chất lượng mùn thể hiện qua chỉ

số axit humic axit fulvic

2.1.1 CHẤT HỮU CƠ VÀ MÙN TRONG ĐẤT

Những nhân tố ảnh hưởng đến quá trình mùn hóa:

Yếu tố hòan cảnh Yếu tố nội tại

Điều kiện khí hậu Đất đai Đặc tính chất hữu cơ cùng với thành phần Số lượng VSV

Điều kiện thích hợp cho sự

họat động ủa VSV thuận lợi :

2.1.1 CHẤT HỮU CƠ VÀ MÙN TRONG ĐẤT

Dễ tan trong nước, axít, bazơ và dung môi hữu cơ khácVD: axit kiềm loãng, cacbonat kiềm,…

Không tan trong dung dịch kiềm

- là một axít hữu cơcao phân tử chứa Nitơ, hình thành trong mt trung tín

Không tan trong nước và axít vô cơ

- là một axít hữu cơcao phân tử chứa Nitơ, hình thành trong

mt chua

- là tổ hợp của các chất mùn

KHÁI

NIỆM

do các hợp chất mùn

đã bị khử cacboxyl

-C, H, O, N, vàcác nguyên tố tro

- Thành phần C và N(40-52%) (2,3 -4,2%)

ít hơn axit humic (52-62%) (3,5 -4,7%)

- Có chứa C tự do ( lànhững phần tử trơ không tham gia vào quátrình xảy ra trong đất)

- Phụ thuộc vào:

+ lọai đất+ thành phần hóa học của tàn tích SV + điều kiện mùn hóa

+ phương pháp tách axít humic khỏi đất

-Nhưng O, H nhiều hơn axit humic

- giống như axít humic

và axít fulvic

2.1.1 CHẤT HỮU CƠ VÀ MÙN TRONG ĐẤT

AXIT HUMIC AXIT FULVIC HỢP CHẤT HUMIN

-Nhân thơm

-Nitơ của axit humic-Nhóm định chức:

-Nguyên tắc và cấu trúcgiống với axit humic

-Điều khác nhau: nhân vòng thơm ít hơn mạch nhánh

- Được cấu tạo bởi các liên kết giữa axit humic, axit fulvic

C -= O

H

+ Cacboxyl (COOH)+ Rượu (OH)

+ cacbonyl (=C=)+ phenol (OH)

Cấu tạo

– Cấu

trúc

Cấu

tạo –

Cấu

trúc

Nguyên tắc cấu tạo:

- là loại hợp chất cao phân

tử (polyme), gồm từ những monome (là nhiều mạng lưới cấu trúc)

- Mỗi mạng lưới cấu trúc được tạo thành từ những đơn vị cấu trúc cơ bản-Đơn vị cấu trúc là phần phân tử axit humic hình thành khi phân hủy chúng

và có cấu tạo đơn giản -Một đơn vị cấu trúc :+ Nhân

+ Cầu nối+ Những nhóm định chức

Được hình thành bằng 2 phần:

+ Một phần từ kết quả của quá trình mùn

hóa xác hữu cơ

+ Một phần từ sự biến đổi axít humicthành axít fulvic

có nhiều mạng lưới cấu trúc và đơn

vị cấu trúc

2.1.1 CHẤT HỮU CƠ VÀ MÙN TRONG ĐẤT

AXIT HUMIC AXIT FULVIC HỢP CHẤT HUMIN

-Tính đệm rất cao do chứa nhiều mạch nhánh axít amin và nhân thơm chứa N, nên đất giàu humic pH đất

ổn định

-Tính axít > tính axít của axit humic

-Khả năng hấp phụ và tính đệm thấp

-Phân tử lượng nhỏ nênhoạt tính hơn, dễ di

chuyển và dễ bị rửa trôikhỏi đất

-Số nhóm định chức,đặc biệt là nhóm COOH

và OH phenol nhiều hơn axit humic

-Bao gồm các axít mùnliên kết chặt chẽ với:+ các hợp chất mùn

đã bị khử cacboxyl nên mất đi khả năng trong dd kiềm

+ phần vô cơ của đất

-Ở trạng thái tự do, thường tồn tại dạng keo tụ (gel), nhưng rất

dễ phân tán bởi các dd kiềm để tạo thành dd phân tử hoặc dd keo

-Ở dạng keo có khảnăng trao đổi hấp phụ ion cao

-Có thể liên kết với các khóang sét tạo những keo sắt mùn bền vững và hệ hấp phụ tốt nhất của đất

Tính

chất -Ở trạng thái tự do,không nhiều như

axít humic

2.1.1 CHẤT HỮU CƠ VÀ MÙN TRONG ĐẤT

AXIT HUMIC AXIT FULVIC HỢP CHẤT HUMIN

Là tổ hợp mùn tốt nhấtcủa hợp chất mùn Vì

có những đặc tính quý :-Ít chua

hơn axít humic

-Bền vững-Hàm lượng N cao-Khả năng hấp phụ trao đổi ion lớn

-Các hợp chất kết hợpvới cation và khóang sét bền

Đất giàu axít humic có

độ phì cao

Đất giàu axít fulvic thường bị chua, nghèo mùn, các nguyên tố dễ bị rửa trôi dưới dạng muối fulvat dễ hòa tan

-Rất bền vững trong đất, cây trồng không

sử dụng được

1 Mùn Canxi Trên đất giàu

phân giải nhanh

kim , giàu Si, nghèo Ca

Phân giải chậm Khó thấm nước

dễ làm khô đất, kết cấu kém

Stt Loại mùn Hình thành TP lý hóa

nước và giàu xác hữu cơ

-Than bùn ít chua : nhiều N, C/N<30 -Than bùn chua:

N ít, C/N # 40

1 Đối với quá trình hình thành đất

- Chất hữu cơ và mùn là chỉ tiêu biểu thị đất khác đá

mẹ và khả năng sản suất vì chúng đưa vào đất C và N

- Nếu trong đất axit fulvic > axit humic : đất thừa ẩm,

nghèo các cation, nghèo khóang sét trên lớp mặt và

tầng rửa trôi tạo ra đất bạc màu

- Có vai trò vô cùng quan trọng tới quá trình hình thành đất và ảnh hưởng đến tính chất đất

TRONG ĐẤT

Vai trò chất hữu cơ và mùn trong đất

- Hạn chế rửa trôi dinh dưỡng

- Tăng tính thấm và giữ nước

- Tạo điều kiện thuận lợi cho canh tác

- Chứa 1 số chất kích thích sinh trưởng và kháng sinh

- Chứa Vitamin B1, B2 tăng khả năng hấp thu của thực vật

- Nguồn dinh dưỡng dự trữ của cây do liên kết với axít mùn và

giải phóng dần qua trao đổi ion