KHẢO sát HIỆN TRẠNG lân dễ TIÊU TRONG đất ở cầu kè TỈNH TRÀ VINH BẰNG các PHƯƠNG PHÁP TRÍCH KHÁC NHAU và sự TƯƠNG QUAN GIỮA các PHƯƠNG PHÁP

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứuTRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG MAI VĂN THÂN KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG LÂN DỄ TIÊU TRONG ĐẤT Ở CẦU

Trang 1

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

MAI VĂN THÂN

KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG LÂN DỄ TIÊU TRONG ĐẤT Ở CẦU KÈ TỈNH TRÀ VINH BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP TRÍCH KHÁC NHAU VÀ SỰ TƯƠNG QUAN GIỮA CÁC PHƯƠNG PHÁP

Trang 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện:

TS Nguyễn Mỹ Hoa Mai Văn Thân

KS Đặng Duy Minh MSSV: 3053199

Cần Thơ, 2009

Trang 3

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT

o0o

XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Xác nhận đề tài: “Khảo sát hiện trạng lân dễ tiêu trong đất ở Cầu Kè tỉnh Trà Vinh bằng các phương pháp trích khác nhau và sự tương quan giữa các phương pháp” Do sinh viên: Mai Văn Thân MSSV: 3053199 Lớp Khoa học đất 31 - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng - Trường Đại Học Cần Thơ thực hiện từ 12/200 đến 04/2009 Nhận xét của cán bộ hướng dẫn: ………

………

………Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2009

Cán bộ hướng dẫn

Trang 4

o0o

XÁC NHẬN CỦA BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT Xác nhận đề tài: “Khảo sát hiện trạng lân dễ tiêu trong đất ở Cầu Kè tỉnh Trà Vinh bằng các phương pháp trích khác nhau và sự tương quan giữa các phương pháp” Do sinh viên: Mai Văn Thân MSSV: 3053199 Lớp Khoa học đất 31 - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng - Trường Đại Học Cần Thơ thực hiện từ 12/2008 đến 04/2009 Ý kiến của Bộ Môn: ………

………

Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2009

Trang 5

o0o

XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG BÁO CÁO Hội đồng chấm báo cáo luận văn tốt nghiệp chấp thuận đề tài: “Khảo sát hiện trạng lân dễ tiêu trong đất ở Cầu Kè tỉnh Trà Vinh bằng các phương pháp trích khác nhau và sự tương quan giữa các phương pháp” Do sinh viên: Mai Văn Thân MSSV: 3053199 Lớp Khoa học đất 31 - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng - Trường Đại Học Cần Thơ thực hiện và bảo vệ trước hội đồng ngày… tháng… năm 2009 Luận văn tốt nghiệp đã được hội đồng đánh giá ở mức:………

Ý kiến của hội đồng: ………

………

Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2009

Chủ tịch hội đồng

Trang 6

TIỂU SỬ CÁ NHÂN

Họ và tên: Mai Văn Thân Ngày sinh: 20-08-1985

Nơi sinh: Tân Thành thị xã Ngã Bảy tỉnh Hậu Giang

Con ông: Mai Thanh Nhã

Và bà: Dương Thị Hiệp

Quê quán: Đông An 2 xã Tân Thành thi xã Ngã Bảy tỉnh Hậu Giang

Từ năm2001-2004: là học sinh trường trung học phổ thông Phụng Hiệp, tỉnh Hậu Giang

Từ năm 2005-2009: học tại trường Đại học Cần Thơ, khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng Tốt nghiệp kỹ sư Khoa học đất năm 2009

Người khai ký tên

Mai Văn Thân

Trang 7

Cảm Tạ

Xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc!

TS Nguyễn Mỹ Hoa đã tận tình hướng dẫn, gợi ý và cho những lời khuyên hết sức bổ ích trong việc nghiên cứu và hoàn thành luận văn này

Quí thầy cô trường Đại Học Cần Thơ đã truyền đạt những kiến thức quí báu cho em trong thời gian học tại trường

Xin chân thành cám ơn!

Các anh chị trong phòng thí nghiệm đã nhiệt tình hướng dẫn phân tích mẫu trong quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp

Các bạn Nguyễn Ngọc Phê, Phan Thị Thu Lang cùng tập thể lớp Khoa Học Đất K31 đã nhiệt tình động viên, giúp đở trong quá trình học tập và nhất là trong thời gian thực hiện luận văn

Cha mẹ, các anh chị và những người thân trong gia đình đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho con học tập và thực hiện đề tài

Trang 8

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu kết quả trình bày trong luận văn tốt nghiệp là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình luận văn nào trước đây

Tác giả luận văn

Mai Văn Thân

Trang 9

nghiên cứu, và để có biện pháp quản lý chất lân phù hợp

Đề tài được thực hiện ở bộ môn Khoa Học Đất khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng trường Đại Học Cần Thơ Mười sáu mẫu đất được lấy ở 16 địa điểm thuộc xã Châu Điền, Hòa Tân và Tam Ngãi huyện Cầu Kè tỉnh Trà Vinh

Các phương pháp phân tích lân được sử dụng là: Bray 1, Bray 2 và Olsen

sử dụng các thang đánh giá có sẵn để đánh giá hàm lượng lân trong đất

Kết quả nghiên cứu cho thấy:

Kết quả ba phương pháp phân tích lân dễ tiêu Bray 1, Bray 2 và Olsen, đa

số hàm lượng lân trong các mẫu khảo sát được đánh giá ở mức trung bình Đa số các loại đất có hàm lượng lân tổng số được đánh giá ở mức trung bình

Lân dễ tiêu xác định bằng phương pháp Bray 1 có tương quan chặt với phương pháp Bray 2 (r = 0,73), lân dễ tiêu xác định bằng phương pháp Bray 2 có tương quan chặt với phương pháp Olsen (r = 0,82), tuy nhiên lân dễ tiêu xác định bằng phương pháp Bray 1 và Olsen có tương quan thấp Lân dễ tiêu trích bằng phương pháp Bray 2 và Olsen tương quan với lân tổng số hơn so với lân dễ tiêu trích bằng phương pháp Bray 1

Trang 10

1.2.1 Vai trò của lân đối Với Cây Trồng 4

1.3.2.1 Phản ứng của lân trong đất chua 12 1.3.2.2.Sự chuyển hóa lân vô cơ ở đất kiềm 13 1.4 NHỮNG YẾU TỐ ẢNH HƯỠNG ĐẾN ĐỘ HỮU

Trang 11

1.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH LÂN 16

3.1TỔNG QUAN TÌNH HÌNH CÁC ĐIỂM NGHIÊN CỨU 24

Trang 12

chính vùng Tây Nam Sông Hậu (Ngô Ngọc Hưng và ctv, 1990)

7

1.5 Thang đánh giá lân dễ tiêu theo phương pháp Bray 1 (Theo Page, 1982)

10 1.6 Thang đánh giá lân dễ tiêu theo phương pháp Bray 2

1.8 Tỷ lệ các ion phosphate tồn tại trong đất ở các pH

khác nhau (%) (Vũ Hữu Yêm, 1995)

12

2.1 Địa điểm lấy mẫu đất nghiên cứu ở Cầu Kè – Trà Vinh 21 3.1 Lượng phân bón cho lúa và bắp trong năm 2008 25 3.2 Đặc tính hóa, lý học của vùng đất nghiên cứu tại

Cầu Kè tỉnh Trà Vinh năm 2008 (Nguyễn Mỹ Hoa, 2008)

26

3.4 Hàm lượng lân dễ tiêu theo phương pháp Bray 1 tại các địa điểm khảo sát

28

3.5 Hàm lượng lân dễ tiêu theo phương pháp phân tích Bray 2

29 3.6 Hàm lượng lân dễ tiêu theo phương pháp Olsen 30

Trang 13

3.7 Hàm lượng lân tổng số (%P2O5) tại các địa điểm khảo sát

31

Trang 14

Trang 15

MỞ ĐẦU

Lân là nguyên tố quan trọng thứ hai sau chất đạm, do đó luôn được nông dân

sử dụng trong canh tác cây trồng Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Mỹ Hoa và ctv.(2006) cho thấy ở nhiều điểm khảo sát trong vùng trồng rau chuyên canh của tỉnh Tiền Giang, hàm lượng lân dễ tiêu đạt rất cao (129 – 234 mg P/kg) Kết quả điều tra vùng Cầu Kè tỉnh Trà Vinh nông dân sử dụng lượng phân lân ở mức khá cao Điều này cho thấy có thể đưa đến sự tích lũy lân trong đất có thể làm lãng phí phân bón, tăng chi phí trong sản xuất Do đó việc xác định hàm lượng lân trong đất rất có ý nghĩa trong việc đánh độ phì của đất và có biện pháp quản lý chất lân thích hợp Hiện nay, có nhiều phương pháp xác định hàm lượng lân trong đất mỗi phương pháp điều có thang đánh giá riêng Ở Đồng Bằng Sông Cửu Long ba phương pháp phổ biến đễ xác định lân dễ tiêu trong đất là phương pháp Bray 1, Bray 2 và Olsen

Vì thế đề tài: “Khảo sát hiện trạng lân dễ tiêu trong đất ở Cầu Kè tỉnh

Trà Vinh bằng các phương pháp trích khác nhau và sự tương quan giữa các phương pháp” được thực hiên nhằm đánh giá hàm lượng lân dễ tiêu và lân tổng số

trong đất ở Cầu Kè - Trà Vinh làm cơ sở cho việc xác định lượng phân bón thích hợp và xác định tương quan giữa các phương pháp phân tích lân

Trang 16

CHƯƠNG 1

LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

1.1 SƠ LƯỢC VÙNG NGHIÊN CỨU

Theo số liệu số liệu của sở nông nghiệp tỉnh Trà Vinh (2007), điều kiện tự nhiên của tỉnh có những đặc điểm chính sau:

1.1.1 Vị trí địa lý

Huyện Cầu Kè nằm cách trung tâm tỉnh Trà Vinh khoảng 39 km

Phía Bắc giáp huyện Trà ôn và huyện Vũng Liêm tỉnh Vĩnh Long

Phía Tây giáp sông Hậu

Phía Đông giáp huyện Tiểu Cần và huyện Càng Long

Phía nam giáp tỉnh Sóc Trăng với sông Hậu

Quốc lộ 54 từ thi xã Trà Vinh qua huyện Cầu Kè khoảng 70, trung tâm tỉnh lỵ nằm trên quốc lộ 53, cách TP Cần Thơ 100 km, cách TP Hồ Chí Minh khoảng 200km

• Diện tích trồng lúa, bắp lai, đậu phộng chiếm: 12.890,15 ha

• Diện tích cây ăn quả chiếm: 6.129,58 ha

• Diện tích mặt nước nuôi thủy sản là 41,5 ha

• Diện tích còn lại trồng các loại cây hằng năm khác

Hình 1.1 Bản đồ ranh giới hành chính huyện Cầu Kè

Trang 17

1.1.3 Địa Hình

Địa hình Trà Vinh mang tính chất vùng đồng bằng ven biển, chịu sự giao thoa giữa sông và biển đã hình thành các vùng trũng, phẳng xen lẫn các giồng cát, các huyện phía bắc của tỉnh địa hình bằng phẳng hơn các huyện ven biển, địa hình dọc theo hai bờ sông thường cao, vào sâu nội đồng các giồng cát hình cánh cung chia cát tạo nên các vùng trũng cục bộ, xu thế độ dốc chỉ thể hiên trên tùng cánh đồng Địa hình cao nhất trên 4 m gồm đỉnh các giồng cát phân bố ở Nhị Trường, Long Sơn, Ngọc biên… Địa hình thấp nhất 0,4 m tập trung tại các cánh đồng trũng

ở Tập Sơn, Ngãi Xuyên…

Địa hình phức tạp của tỉnh Trà Vinh đã hình thành nên một nền sản xuất đa dạng và phong phú như: Màu, lương thực, thực phẩm, vùng trũng có thể nuôi tôm

tự nhiên

1.1.4 Khí hậu

Nằm trong khu vực ĐBSCL, Trà Vinh cũng có những thuận như: có điều kiện ánh sáng, bức xạ dồi dào, nhiệt độ cao và ổn định…Tuy nhiên, do đặc thù của khí hậu ven biển nên Trà Vinh có một số hạn chế về khí hậu như: mưa ít, gió Chướng mạnh…

Nhiệt độ trung bình toàn tỉnh từ: 26-270C, biên độ nhiệt tối cao: 35,80C, nhiệt độ tối thấp: 18,50C, biên độ nhiệt giữa ngày và đêm thấp: 6,40C, nhiệt độ tương đối điều hòa và sự phân chia mùa trong năm không rõ chủ yếu là mùa mưa và mùa nắng

Tổng lượng mưa trung bình thấp (1.588 – 1.227), phân bố không ổn định và phân hóa mạnh theo thời gian và không gian Về thời gian mưa, có 90% lượng mưa tập trung từ tháng 5 đến tháng 11 Càng về phía biển thời gian mưa càng ngắn dần, tức là mùa mưa bắt đầu muộn nhưng kết thúc sớm Hạn hàng năm thường xảy ra gây khó cho sản xuất với số ngày không mưa liên tục từ 10-18 ngày Đây là yếu tố hạn chế lớn đối với sản xuất nông nghiệp của tỉnh Trà Vinh

Toàn tỉnh có tổng số giờ nắng cao: 7,7 giờ/ngày, bức xạ quang hợp dồi dào: 82.800 calo/năm, đây là điều kiện thuận lợi cho cây trồng phát triển quanh năm Ẩm

độ trung bình cả năm từ 80 – 85%, ẩm độ biến đổi theo mùa: mùa nắng đạt 79%, mùa mưa đạt 88%, ẩm độ cao là điều kiện thuận lợi cho một số dịch bệnh phát triển

và gây hại cây trồng

1.1.5 Thủy văn

Toàn tỉnh chịu ảnh hưởng của chế độ triều Biển Đông thông qua hai sông lớn

và mạng lưới kênh rạch chằng chịt Đây là chế độ bán nhật triều không đều, ngày có hai lần triều lên và hai lần chiều xuống, mỗi tháng có hai kỳ triều cường (vào ngày

1 và ngày 15 âm lịch) và hai kỳ triều kém (vào ngày 7 và ngày 23 âm lịch)

Trang 18

Hàng năm có khoảng 90% diện tích đất tự nhiên của tỉnh bị nhiễm mặn với chiều dài xâm nhập của nước mặn (4 g/lít ) là từ 30 Km từ biển vào Sự truyền mặn bắt đầu từ tháng 12 tại Hưng Mỹ trên sông Cổ Chiên và tại Trà Kha trên sông Hậu Mặn lên cao nhất vào tháng 4 và kết thúc vào tháng 6, thời gian sớm hay muộn phụ thuộc vào thời gian, lượng mưa tại thượng nguồn và địa phương

Tóm lại: về khí tượng thủy văn, Trà Vinh có nhiều điều kiện bất lợi cho sản

xuất nông nghiệp nhưng lại có một phần diện tích có thế mạnh cho thủy sản và lâm nghiệp Trong nông nghiệp đã tận dụng các điều kiện hiện có, lịch gieo trồng đúng thời vụ là quan trọng và thủy lợi cần đi trước một bước để làm nền tảng cho việc phát triển nông nghiệp

1.2 VAI TRÒ CỦA LÂN 1.2.1 Vai trò của lân đối Với Cây Trồng

Lân có vai trò rất quan trọng đối với cây trồng, sau chất đạm không có chất nào ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của cây trồng bằng chất lân Hàm lượng lân trong cây và trong đất thường thấp hơn đạm và kali Hiện nay lân là yếu tố hạn chế năng suất, chi phối độ phì thực tế của đất và đã trở thành vấn đề chiến lược đối với nông nghiệp nước ta vì hàm lượng lân ở các lọai đất đều thấp (Đỗ Ánh và Bùi Đình Dinh, 1992)

Trong đất lân thường có xu hướng phản ứng với các thành phần khác trong đất tạo thành các hợp chất không hòa tan, chậm hữu dụng cho cây trồng (Đỗ Thị Thanh Ren, 1999) So với các chất dinh dưỡng khác, nồng độ chất lân trong dung dịch đất rất thấp, thường trong khoảng 0.001 mg/l trong đất kém phì nhiêu và khoảng 1mg/l trong đất có độ phì cao (Brady và ctv., 1999, trích Nguyễn Hoàng Anh Thư 2008)

Bảng 1.1 Hàm lượng P2O5 của một số loại đất (Đỗ Ánh và Bùi Đình Dinh, 1992)

Trang 19

thể đồng hóa được lân vô cơ của acid orthophosphorid Một ít muối của acid metaphosphorid (H3PO4) và acid phosphorid

Cây trồng hấp thu lân ở dạng H2PO4- hoặc HPO42- Sự hiện diện của các ion phosphate trong dung dịch đất phụ thuộc rất nhiều vào pH của dung dịch Trong các loại đất chua (pH từ 4.0 - 5.5) ion hóa trị một H2PO4- chiếm ưu thế trong khi ở dung dịch có pH cao hơn là ion hóa trị hai HPO42-

Khác với đạm, lân luôn giữ ở dạng oxyt hóa bên trong cây Lân hiện diện ở dạng lân vô cơ hoặc dạng ester của acid phosphorid, nghĩa là trong acid nuclêic (DNA và RNA), lân hiện diện mang tính không thể thay thế được cho sự tạo tính di truyền của cây trồng Bên cạnh đó lân còn đóng vai trò quan trọng trong việc tạo năng lượng biến dưỡng trong cây Adenosin triphosphate là một nucleic acid đơn, một hợp chất trữ năng lượng cho tiến trình hô hấp hoặc quang tổng hợp trong cây Lân là thành phần của lipid đặc biệt là phospholipids Những hợp chất này là thành phần chính của màng tế bào Các thành phần khác của lân trong cây ở dạng lân vô

cơ Các dạng này là thành phần dự trữ của lân trong cây ở điều kiện lân đựơc hấp thu cao (Đỗ Thị Thanh Ren, 1999)

Khi cây thiếu lân nhẹ, các thành phần lân này được sử dụng, trong khi đó nồng độ các hợp chất chứa lân hữu cơ không thể thay thế chất khác được như nucleic acid, phospholipid được giữ nguyên không thay đổi Ngay cả khi cây thiếu lân trầm trọng, các hợp chất này vẫn không thay đổi, nhưng tốc độ tăng trưởng của cây thay đổi đột ngột

Vai trò của lân trong cây trồng được Lê Văn Căn (1978) tóm tắt như sau:

Trong quá trình trao đổi của cây, lân là chất cần thiết bậc nhất Các quá trình hình thành và tích lũy carbon hydrat, protid, chất béo… đều có sự tham gia trực tiếp hoặc gián tiếp của lân

Theo Đỗ Ánh (2003) lân là thành phần của adenosin triphosphate (ATP), lân

có tác dụng thúc đẩy các quá trình chín, lân là nguồn năng lượng vận chuyển và bảo tồn vật chất, lân cần thiết cho hình thành acid nuclêic và phospholipid, thúc đẩy đẻ nhánh trổ bông và tăng cường chất lượng hạt Lân giúp việc phân chia tế bào dễ dàng hơn (Vũ Hữu Yêm, 1995)

Lân có khả năng điều hòa khi những phản ứng môi trường trong cây thay đổi đột ngột Ví dụ như trong dịch tế bào có ion H2PO4-, HPO42-, tùy theo dịch tế bào các ion này sẽ có sự chuyển biến khác nhau theo từng chu trình sau:

HPO42- + H2O H2PO4- + OH

-Và H2PO4- HPO42- + H+

Do đó làm tăng khả năng điều chỉnh pH, làm tăng tính hoãn xung của nguyên sinh chất tế bào Ngoài ra, còn làm cho cây có sức chịu đựng tốt với môi trường hơn Nói cách khác lân có tác dụng giải độc cho cây (Lê Văn Căn, 1985)

Trang 20

Lân giúp rễ cây phát triển mạnh, ăn sâu lan rộng, giúp cây đứng vững, hút được nhiều dưỡng chất khác trong đất Thúc đẩy việc ra rễ bên đặc biệt là lông hút (Vũ Hữu Yêm, 1995)

Lân làm tăng cường phẩm chất nông sản Nếu bón đầy đủ lân, sản phẩm sẽ chứa nhiều vitamin thuộc nhóm B2 (Maccôi, 1951, trích Nguyễn Hoàng Anh Thư, 2008) Lân làm tăng cường khả năng thu hút đạm do nó có tác dụng chống chế độ của lượng đạm khoáng, tăng cường việc chuyển hóa đạm thành protid

Bón lân làm tăng quá trình chuyển hóa đạm nitrate, do đó làm giảm mạnh nồng độ đạm nitrate trong cây (Trần Thị Tường Linh, 2005, trích Nguyễn Hoàng Anh thư, 2008)

Ngoài ra lân còn có tác dụng giúp cây tăng các khả năng chống chịu với điều kiện bất lợi như: khả năng chịu rét, chịu hạn và khả năng chống chịu sâu bệnh hại cây trồng

Theo Đỗ Ánh (2003) đối với đất, lân là một chỉ tiêu của độ phì đất “Đất giàu lân có độ màu mỡ cao và ngược lại đất có độ màu mỡ cao đều giàu lân” (E.Detrunk, 1931), vì vậy giữa đất và lân có độ tương quan Do đó đất thiếu lân nghiêm trọng, năng suất cây trồng tăng tỷ lệ thuận với liều lượng bón lân (Nguyễn Bình Nhự và ctv., 2004)

1.2.2 Lân trong đất

Đá mẹ và mẫu chất là yếu tố quyết định độ phì nhiêu tiềm năng lân Phần lớn các đất này có hàm lượng lân tổng số cao, tỷ lệ lân tổng số có thể đạt tới 0,3 – 0,5%

P2O5 (Nguyễn Tử Siêm và ctv., 2000)

Lân có trong thành phần hữu cơ nên đất nào giàu mùn, nhiều chất hữu cơ thì

tỷ lệ lân cao Lân được tích lũy trên lớp đất mặt nên thông thường tầng mặt có tỷ lệ lân cao hơn ở lớp đất dưới (Vũ Hữu Yêm, 1995)

Lân trong đất thường nằm dưới dạng hữu cơ và vô cơ Nhưng người ta thường phân biệt lân trong đất có hai dạng lân tổng số và lân dễ tiêu

1.2.2.1 Lân tổng số

Tổng số các hợp chất lân trong đất, dù kết hợp với cation nào, ở dạng nào, hữu cơ hoặc vô cơ tổng cộng lại thành “lân tổng số” của đất, thể hiện bằng hàm lượng tổng số P2O5 (Lê Văn Căn, 1985) Lân trong đất được kiểm soát bởi nhiều yếu tố môi trường, có thể bị giữ lại bởi các hợp chất khó tan như phosphate sắt, phosphate nhôm Do đó lân tổng số chỉ cho chúng ta biết được tổng lượng lân trong đất mà không cho biết khả năng cung cấp lân cho cây trồng Mặt khác các loại cây trồng khác nhau thì khả năng sử dụng lân cũng khác nhau Các loại đất có hàm lượng lân tổng số khác nhau, đặc biệt ở Việt Nam hàm lượng lân tổng số trong đất

Trang 21

rất thấp Xét về phì nhiêu thực tế thì lân tổng số không có ý nghĩa gì nhiều, vì đại bộ phận lân tổng số ở dạng khó tiêu đối với thực vật (Nguyễn Tử Siêm và ctv., 2000)

Bảng 1.2 Đánh giá hàm lượng lân tổng số trong đất (Lê Văn Căn, 1979)

Bảng 1.3 Thang đánh giá lân tổng số (Lê Văn Căn, 1978)

Bảng 1.4 Hàm lượng lân tổng số trên tầng mặt của các nhóm đất chính vùng Tây

Nam Sông Hậu (Ngô Ngọc Hưng và ctv, 1990)

Trang 22

Lân hữu cơ

Lân hữu cơ được tìm thấy trong đất mùn, lá cây và các dư thừa thực vật và động vật đất vì đây là dạng liên kết với chất hữu cơ nên nó được tìm thấy chủ yếu ở lớp đất mặt Hàm lượng lân trong đất thay đổi tùy theo loại đất và gia tăng với hàm lượng chất hữu cơ theo thứ tự sau: đất cát < đất sét < đất than bùn (Đỗ Thị Thanh Ren, 2004)

Dạng lân hữu cơ trong đất biến động từ 10 – 15 % lân tổng số bao gồm các phytin, nucleoprotein, lectin, hợp chất mùn và các chất acid hữu cơ chứa lân, các acid mùn chứa từ 4 – 5 % lân trong điều kiện thuận lợi có thể giải phóng từ 15 – 20

kg lân/ha/năm (Nguyễn Tử Siêm và ctv., 2000)

Theo Nguyễn Chí Thuộc và ctv (1974), dạng lân hữu cơ trong đất phổ biến

là phytate chiếm 50% tổng số lân hữu cơ Ở đất chua lân hữu cơ chủ yếu là dạng nhôm phytate, sắt phytate, còn ở đất trung tính chủ yếu là canxiphyteta Canxiphytate hòa tan trong acid và không hòa tan trong môi tr ường trung tính và môi trường kiềm, trái lại phytate nhôm và sắt không hòa tan trong dung dịch acid nhưng hòa tan trong môi trường kiềm (Đỗ Thị Thanh Ren, 2004)

Trong đất phytin thường chiếm với tỷ lệ dưới 30 – 40 % tổng số lân hữu cơ

và không hòa tan được trong nước (Đỗ Thị Thanh Ren, 1999) Phospholipid là hợp chất béo được tìm thấy ở thực vật, cùng với nucleic acid chúng chiếm tỷ lệ 1 – 2 % lân hữu cơ trong đất (Đỗ Thị Thanh Ren., 2004)

Ngoài ra lân trong đất còn tồn tại ở cơ thể sinh vật nhưng cây không thể hút trực tiếp được, đến khi vi sinh vật chết đi và cơ thể của chúng bị khoáng hóa cây mới hút được (Nguyễn Chí Thuộc và ctv., 1974) Theo Lê Văn Căn (1978) trong đất mùn, lân hữu cơ dao động từ 0,81 – 2,45% phụ thuộc vào các loại đất khác nhau và điều kiện sinh học hình thành nên loại đất đó Trong các loại đất khoáng, tỷ lệ lân hữu cơ từ 25 – 65% và ở các chân đất nhẹ, đất bạc màu… có ít keo sét thì tỷ lệ lân thường thấp hơn các chân đất khác

Sau khi các chất hữu cơ trong đất được phân hủy thì chất hữu cơ mới được giải phóng ra acid orthophosphoric và những muối dễ tan của nó Nhưng những dạng này bị hấp phụ bởi đất và sinh vật cho nên lân hòa tan trong đất rất ít Nếu ta vùi chất hữu cơ nghèo lân vào trong đất, sau khi bị khoáng hóa thì lân dễ tiêu trong đất không tăng mà còn bị giảm xuống, khi chất hữu cơ vùi vào trong đất ít hơn 0,2 – 0,3% P2O5 thì khi phân giải sẽ không có thêm chút lân dễ tiêu nào vì bị vi sinh vật hút hết (Nguyễn Chí Thuộc và ctv., 1974)

Lân vô cơ

Hàm lượng lân vô cơ trong đất thường cao hơn lân hữu cơ, ngoại trừ trên các loại đất hữu cơ, hàm lượng lân vô cơ gia tăng theo phẫu diện (Đỗ Thị Thanh Ren, 2004) Lân vô cơ chiếm khoảng 80% lân tổng số, bao gồm phosphate K, Na, NH4,

Trang 23

Ca, Mg, Fe, Al… đây là những sản phẩm do phong hóa đá mẹ, do phân giải chất hữu cơ hoặc do sự chuyển biến phân lân từ ngoài vào Dạng dễ tan là phosphate của cation hóa trị I (KH2PO4; NaH2PO4), hay phosphate của kim loại kiềm thổ, phosphate Ca, Mg ở dạng khó tan (CaHPO4; MgHPO4; Ca(PO4)2; Mg3(PO4)2) và còn có thể ở dạng hydroxyt apatit (Ca5(PO4)3OH) khó tan hơn (Nguyễn Vy, Trần Khải, 1978) Lân vô cơ nằm dưới dạng muối phosphate Ở đất chua giàu sắt, nhôm

là các phosphate sắt nhôm Ở đất kiềm là các phosphate canxi và phosphate magiê

Ở đất mặn còn có thể xuất hiện phosphate natri (Vũ Hữu Yêm, 1995)

Theo Nguyễn Tử Siêm và ctv, (2000) các nhóm phosphate vô cơ tự do và liên kết với các cation hóa trị I hầu như không có trong dung dịch đất, dạng liên kết với cation hóa trị II cũng rất ít Lân tồn tại chủ yếu dưới dạng các phosphate với các cation đa hóa trị Fe-P, Al-P khó tan (chiếm tới 65 – 90%, thậm chí 95% lân tổng số) Phosphate sắt chiếm trên 50% lân khoáng trong đất, có độ hòa tan thấp hơn P-

Ca nhưng trong môi trường chua chúng bền vững hơn P-Ca, về mặt cung cấp lân dễ tiêu cho cây lúa P-Fe có vai trò tương đương với P-Ca, trong đất lúa chua P-Ca và P-Mg đóng vai trò không lớn (Nguyễn Tử Siêm và ctv., 2000) Thí nghiệm bằng đồng vị phóng xạ P32 cũng cho thấy cây lúa hút phosphate sắt không kém gì phosphate canxi (Đỗ Ánh, 2003)

Lê Văn Căn (1978) cho rằng dạng phosphate sắt, nhôm có thể cung cấp lân đáng kể khi nó ở dạng trung tính nghĩa là tỷ lệ phân tử giữa phosphate và kim loại

là 1:1 Trên đất nhiệt đới, phosphate sắt, nhôm không ở dạng trung tính mà chỉ có

có ở dạng acid khó tan trong nước, nên đất nhiệt đới rất nghèo lân dễ tiêu (Nguyễn Chí Thuộc và ctv., 1974) Theo Mathan, K.K and A.Amberger (1977) cho rằng nếu nồng độ Fe trên 5mg/l thì sẽ ảnh hưởng bất lợi đến sự tăng trưởng và hấp thu lân, còn lân ở mức cao làm giảm sự vận chuyển của sắt từ rễ lên chồi

1.2.2.2 Lân dễ tiêu

Lân dễ tiêu được định nghĩa là phần hợp chất vô cơ chứa lân trong đất, có khả năng hòa tan trong nước hoặc trong các dung môi yếu như acid vô cơ có nồng

độ thấp, các muối kiềm như carbonate… Phần lân đó cây trồng có thể hấp thu được

dễ dàng (Nguyễn Vi và Trần Khải, 1978, trích trong Nguyễn Hoàng Anh Thư, 2008)

Lân dễ tiêu trong đất là một chỉ tiêu dao động và không ổn định ngay cả trong một thời gian ngắn, ở ngay trong một loại đất Mặc dù vậy lân dễ tiêu cũng là một chỉ tiêu đánh giá độ phì của đất rất quan trọng không thể thiếu được Vì nếu hàm lượng lân dễ tiêu cao thì đất có khả năng cung cấp lân nhanh và việc thu hút chất lân của bộ rễ được thuận lợi (Lê Văn Căn, 1985)

Nhưng lân dễ tiêu trong đất là một chỉ tiêu tương đối phức tạp nó chịu sự tác

Trang 24

loại như: Fe, Al, Mn, Ca cũng như các tinh khoáng silicat và các hydroxyt của các kim loại trên có vai trò hết sức quan trọng đối với sự hữu dụng của lân

Chỉ tiêu lân dễ tiêu phản ánh khá trung thực nhu cầu bón lân cho lúa Theo ý kiến đa số của các nhà bác học thì lân dễ tiêu trong đất gồm các dạng chính sau đây:

- Những phân tử riêng lẽ của H3PO4 trong dung dịch đất và trong nước tưới

- Những phosphate dễ hòa tan trong nước của các kim loại có hóa hóa trị I (NH4, K, Na) với các gốc H2PO4-, HPO42-, PO43-

- Những phosphate của kim loại đa hóa trị như Ca, Mg, Al, Fe với ion H2PO4

- Những ion H2PO4-, HPO42-, PO43- hấp phụ trên bề mặt keo đất

- Các phosphate Ca, Mg, Fe, Al… lúc mới thành lập

- Các phosphate Fe-P, Al-P bị khử hóa trong đất ở điều kiện yếm khí (Chang

và Jackson, 1957) Các dạng của lân dễ tiêu được sắp xếp theo thứ tự giảm dần độ hòa tan của chúng trong nước và mức độ hữu dụng của chúng đối với cây trồng Hàm lượng lân

dễ tiêu trong dung dịch đất và trong cây thay đổi rất lớn tùy thuộc vào tính chất của đất, nhiệt độ môi trường, hàm lựong lân tổng số, quá trình hình thành và phát sinh của đất cũng như loại cây trồng trên đó

Theo Lê Văn Căn (1985) thì lân dễ tiêu trong đất rất dễ bị kết tủa: ở đất kiềm

nó dễ bị kế tủa ở dạng phosphate canxi, ở đất chua dễ bị kết tủa dưới dạng phosphate sắt nhôm Vì vậy lượng phosphate hòa tan khi tan bón vào đất không bao lâu sẽ chuyển thành những dạng khó hòa tan hơn, và càng ít hòa tan thì càng chậm tiêu, khó được cây hút Canxiphossphate dễ dàng biến đổi thành lân dễ tiêu hơn là sắt, nhôm phosphate (Nguyễn Chí Thuộc và ctv., 1974)

Theo Đỗ Thị Thanh Ren (1999), nồng độ lân hòa tan rất thấp thường là 0,5mg/l Các loại đất giàu lân có thể chứa 1mg/l Cây có khả năng thu hút được lân

0,2-từ những nồng độ rất loãng trong dung dịch đất Đối với cây lúa thí nghiệm của Roy

và Data (1985) thấy rằng duy trì nồng độ lân trong dung dịch đất vào khoảng 0,12 ppm đã thích hợp cho sự sinh trưởng của cây lúa để đạt được số chồi, chiều cao, trọng lượng chất khô và tổng lượng lân cây hút tối đa (Đỗ Thị Thanh Ren, 1994)

Cây trồng hút lân chủ yếu dưới dạng ion H2PO4- sau đó mới đến HPO42- Dạng ion PO43- cây không hút được và thực tế ion này chỉ có mặt trong dung dịch đất ở pH = 10 trở lên, mà ở pH này thì cây không phát triển được Những loại phosphate dễ tiêu cho cây nhất là những phosphate của muối kim loại hóa trị I, những loại muối này ở trong đất với tỷ lệ nhỏ thường không quá 1mg/kg đất Trong thực tế người ta thấy có nhiều kim loại muối phosphate khó tan trong nước nhưng cây vẫn có thể sử dụng được (Nguyễn Chí Thuộc và ctv., 1974)

Trang 25

Bảng 1.5 Thang đánh giá lân dễ tiêu theo phương pháp Bray 1 (Theo Page, 1982)

Theo Vũ Hữu Yêm (1995) các điều kiện sinh thái thuận lợi cho việc khoáng hóa lân hữu cơ cũng giống như việc khoáng hóa các hợp chất đạm và cacbon hữu

cơ Tốc độ giải phóng lân phụ thuộc vào:

• Bản chất các hợp chất hữu cơ có lân, chẳng hạn acid nucleic dễ khoáng hóa hơn phytin

Trang 26

• Ngưỡng C/P = 200 – 300 Ngưỡng càng thấp thì càng dễ khoáng hóa hơn

1.3.2 Đối với lân vô cơ

Sự tồn tại các loại ion phosphate trong đất phụ thuộc vào pH đất, ở pH = 7 số lượng H2PO4- và HPO42- gần băng nhau, nhưng H2PO4- dễ đồng hóa hơn HPO42-(Vũ Hữu Yêm, 1995)

Bảng 1.8 Tỷ lệ các ion phosphate tồn tại trong đất ở các pH khác nhau (%) (Vũ

Hữu Yêm, 1995)

Ion phosphate

1.3.2.1 Phản ứng của lân trong đất chua

Sự kết tủa bởi các ion Fe, Al và Mn hòa tan

Trong đất chua nghèo chất hữu cơ, Fe, Al, Mn thường nằm dưới dạng hòa tan phản ứng với H2PO4- và tạo thành hợp chất không tan cây không hấp thu được (Vũ Hữu Yêm, 1995)

Al3+ + H2PO4- + 2H2O 2H+ + Al(OH)2.H2PO4-

Trong hầu hết các loại đất chua mạnh, nồng độ ion Fe và Al cao hơn nồng độ HPO42- rất nhiều, vì vậy phản ứng đi về bên phải tạo ra nhiều lân không hòa tan (Đỗ Thị Thanh Ren, 2004) Trong đất chua thì phosphate sắt, nhôm hoàn toàn không đóng vai trò gì trong việc cung cấp lân (Nguyễn Tử Siêm và Trần Khải, 1995)

Do yếu tố lân và nhôm đã ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng và phát triển của cây trồng, từ đó ảnh hưởng đến năng suất (Nguyễn Đăng Nghĩa, 1994) Vì vậy cần có những biện pháp hạn chế nồng độ của nhôm và sắt thì làm giảm hợp chất chứa lân không tan trong đất, khả năng cung cấp lân cho cây trồng

Trang 27

Phản ứng với các hydroxit Fe, Al

Lân trong đất có khả năng bị hấp phụ trên bề mặt các hydroxyt sắt, nhôm để tạo thành những sắt hydroxyt phosphate, nhôm hydroxyt phosphate Những dạng này trong đất cây lại khó đồng hóa hơn cả AlPO4, FePO4 (Nguyễn Chí Thuộc và ctv., 1974) Hầu hết sự cố định lân trong đất chua có thể xảy ra khi ion HPO4- phản ứng với bề mặt của oxyt Fe, Al, Mn không hòa tan (Đỗ Thị Thanh Ren, 2004)

Al(OH)3 + H2PO4- Al(OH)2H2PO4 + OH

Ở đất chua số lượng lân bị các oxyt nhôm, oxyt sắt ngậm nước cố định còn vượt qua cả số lượng lân bị kết tủa với Fe, Al và Mn hòa tan nên đây cũng là kiểu

cố định khá nhiều lân và khiến cho cơ chế cố định lân có thể xảy ra trên một phạm

vi tương đối rộng (Vũ Hữu Yêm, 1995)

Sự cố định lân của các khoáng sét

Đó là sự tồn tại của các ion OH

lộ trần trên bề mặt khoáng sét Sự cố định này đi kèm với việc giải kiềm theo phản ứng:

Sét – OH + 1/2Ca(H2PO4)2 Sét – H2PO4- + 1/2Ca(OH)2Các ion phosphate có thể kết hợp trực tiếp với các khoáng sét này do (1) thay thế nhóm hydroxyt từ nguyên tử nhôm, hoặc (2) tạo thành liên kết Sét – Ca – P Sét

có tỷ số SiO2 : R2O3 nhỏ sẽ cố định nhiều lân hơn các loại sét có tỷ lệ SiO2 : R2O3cao (Đỗ Thị Thanh Ren, 1999)

1.3.2.2 Sự chuyển hóa lân vô cơ ở đất kiềm

Độ hữu dụng của lân trong đất kiềm được xác định bởi độ hòa tan của các hợp chất phosphate calcium Theo Vũ Hữu Yêm (1995) và Đỗ Thị Thanh Ren (1999) thì môi trường kiềm giàu Ca, ion H2PO4- phản ứng nhanh với Ca để tạo thành các hợp chất ít tan hơn theo các phản ứng lần lượt:

Ca(H2PO4)2 + CaCO3 + H2O 2CaHPO4.2H2O + CO2

Phosphate (II) canxi ngậm nước 6CaHPO4.2H2O + 2CaCO3 + H2O Ca8H2(PO4)6.5 H2O + CO2 + 6H2O

Octa canxi phosphate ngậm nước

Ca8H2(PO4)6.5 H2O + CaCO3 3Ca(PO4)2 + CO2 + 6H2O

Phosphate (III) canxi Khi gặp điều kiện thuận lợi và có đủ thời gian phosphate (III) canxi có thể chuyển thành các hợp chất không tan hơn nữa như hydroxyt, cacbon và ngay cả fluoro apatit (Vũ Hữu Yêm, 1995)

Định dạng
Số trang	54
Dung lượng	400,83 KB