Bài giảng Hóa kỹ thuật - Phần hóa nông học

8/12/2019 Bài giảng Hóa kỹ thuật - Phần hóa nông học

http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hoa-ky-thuat-phan-hoa-nong-hoc 1/74

ĐĐẠẠII HHỌỌCC ĐĐÀÀ NNẴẴNNGG

TTRRƯ Ư Ờ Ờ NNGG ĐĐẠẠII HHỌỌCC SSƯ Ư PPHHẠẠMM KKHHOOAA HHOOÁÁ

BÀI GIẢNG

PHẦN HAI HOÁ NÔNG HỌC

GV NGÔ THỊ MỸ BÌNH

Đ Đ à à N N ẵ ẵ n n g g , , 22000077

Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com

WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON





M ục lục

Hoá k ỹ t hu ật – Ph ần hai: Hoá nông học 74

4.5.2. Phân vi sinh ………………………………………………………….. 59

CHƯƠNG 5: HOÁ HỌC BẢO VỆ THỰC VẬT 5.1. Giới thiệu chung về hoá chất bảo vệ thực vật …………………………… 61

5.1.1. Vai của hoá chất bảo vệ thực vật ………...................................…...... 61

5.1.2. Đặc điểm của hoá chất bảo vệ thực vật …….........................……...... 615.1.3. Phân loại hoá chất bảo vệ thực vật ...................................................... 63

5.2. Một số hoá chất được sử dụng để bảo vệ thực vật ………………….…... 635.2.1. Thuốc trừ sâu ........................................................................................ 635.2.2. Chất hoá học trừ nấm bệnh ................................................................... 655.2.3. Thuốc trừ cỏ dại .................................................................................... 66

5.3. Một số chất kích thích sinh trưởng …………………………………….….. 675.3.1. Auxin .................................................................................................... 675.3.2. Gibberellin ............................................................................................ 69

5.3.3. Cytokinin .............................................................................................. 70------------------------------------






Chương1 – Thành ph ần dinh dưỡng cây trồng

Hoá k ỹ thuật – Ph ần hai: Hoá nông học 2

CHƯƠNG 1 – THÀNH PHẦN VÀ DINH DƯỠNG CÂY TRỒNG

1.1. Thành phần hoá học của cây trồng.

Trong cây tr ồng có hai thành phần chính là nước và chất khô có chứa các hợp

chất vô cơ và hữu cơ. Tỉ lệ giữa lượng chất khô và nước trong cây phụ thuộc vàotr ạng thái sinh lý, điều kiện canh tác, thời tiết, giống loại … và ở các bộ phận khácnhau của một cây cũng có tỉ lệ nước và chất khô cũng khác nhau.

Bảng 1.1. Hàm lượng tương đối (%) của nước và chất khô trong các cơ quan củamột số cây trồng.

Cây trồng Nước (%) Chất khô (%)

Hạt lúa 85 - 88 12 – 15

Hạt ngô 78 – 82 18 – 22

Hạt lạc (đậu phụng) 12 – 15 85 – 88

Quả cà chua 94 – 96 4 – 6

Bèo hoa dâu 94,5 5,5

Như vậy trong đa số các cơ quan dinh d ưỡng của cây tr ồng có chứa 85 – 95%

nước, còn chất khô chỉ có 5 -20% khối lượng. Trong hạt, khi chín lượng nước bị giảm đi, còn lượng chất khô lại tăng lên đến 85 – 90% khối lượng chung.

Do đó, đối với những cây tr ồng chính có năng suất tươ ng đối cao, có thể thuđược 20 – 60 tạ chất khô trên 1ha là sản phẩm hàng hoá. Ngoài ra, còn một lượng lớn của thu hoạch là chất khô trong sản phẩm phụ như r ễ, r ơ m r ạ …

Cây tr ồng tích luỹ chất khô nhờ quá trình hút CO2 của môi tr ường không khí,hút nước và chất khoáng từ đất

* Thành phần nguyên tố

Trong chất khô có r ất nhiều nguyên tố hoá học. Khi nghiên cứu thành phần

chất khô của nhiều cây tr ồng bằng phương pháp đốt, nói chung ta thu được các

nguyên tố trong phần khí như: cacbon – 45%, oxi – 42%, hiđrô – 7%. Như vậy, chỉ riêng 3 nguyên tố này đã chiếm gần 94% khối lượng chung của

chất khô mà cây tr ồng tích luỹ được nhờ quá trình hút CO2 và H2O. Còn trong phần

tro của chất khô có nhiều nguyên tố khác, nhưng chỉ chiếm khoảng 6%. Trong

nhiều tr ường hợp, sự tích luỹ chất khô và năng suất cây tr ồng lại chủ yếu phụ thuộc vào việc cung cấp cho đất những nguyên tố có trong phần tro để cây tr ồng sử d ụng.








Qua phân tích phần tro của nhiều loại cây để xác định thành phần và bằng

kiểm tra thực nghiệm tr ồng cây trong dung d ịch các muối vô cơ , người ta đã phát

hiện thấy có 7 nguyên tố cần thiết ngoài C, H, O, đó là N, P, K, Ca, Mg, S và Fe.

Hàm lượng các nguyên tố này trong tro tươ ng đối cao, do đó người ta gọi chúng lànhững nguyên t ố đa lượng .

Ngoài 7 nguyên tố đa lượng trên, thực vật còn cần những lượng r ất nhỏ các

nguyên tố Mn, B, Mo, Cu, Zn, Co, I, F với hàm lượng từ phần nghìn đến phần tr ămnghìn của chất khô. Người ta gọi những nguyên tố này là nguyên t ố vi lượng .

Ngoài các nguyên tố đa lượng và vi lượng, gần đây, người ta mới phát hiện

thêm trong thực vật còn có những nguyên t ố siêu vi lượng mà hàm lượng của chúng

r ất nhỏ từ 10-12

đến 10-5

khối lượng chất khô. Đó là những nguyên tố như Rb, Ce,Se, Cd, Ag, Hg, … Nếu kể tất cả các nguyên tố đa lượng, vi lượng và siêu vi lượng

thì trong cây có đến hơ n một nửa số nguyên tố của bảng tuần hoàn Menđeleep.

K hi đốt thực vật, các nguyên tố Na, Mg, P, S, K, Fe, Ca, Mn và các nguyên tố vi lượng khác có trong thành phần tro. Do đó, người ta thường gọi chúng là các

nguyên tố tro.

Thành phần nitơ và các nguyên tố tro của thực vật r ất khác nhau, tuỳ thuộc vào

đặc tính sinh lý của chúng, vào tuổi cây, điều kiện canh tác và cũng không đồng

đều trong các bộ phận, các mô khác nhau. Chẳng hạn, trong lá thường có cácnguyên tố tro nhiều hơ n trong thân, hạt …

Việc xác định thành phần tro của các bộ phận cây tr ồng cho thấy: trong tro của

các loại hạt, lượng P2O5 có thể chiếm 40 – 50%, lượng K 2O: 30 – 40% và MgO: 8 –

12%. Như vậy trong các loại hạt, các oxit của 3 nguyên tố P, K, Mg chiếm đến khoảng 90% khối lượng chung của tro.

Lượng P trong tro của rơm rạ nhỏ hơ n 3 – 5 lần so với trong tro của hạt, nhưnghàm lượng Ca và Si lại lớn hơ n so với tro của hạt r ất nhiều.

Trong tro các loại củ như khoai, sắn ... đặc biệt chứa nhiều K.

Trong hạt, hàm lượng N cũng cao hơn trong rơm rạ . Hàm lượng N trong củthấp hơn nhiều, so với hàm lượ ng N trong thân lá, các loại cây có củ.

Khi tr ồng cây ngoài đồng, cây tr ồng thường thiếu nitơ , phôtpho và kali. Sự

thiếu canxi, magie và lưu huỳnh thường ít thấy, còn d ấu hiệu thiếu các nguyên tố vilượng chỉ gặp ở một vài loại đất, khi tr ồng những loại cây nhất định.

Người ta có thể d ựa vào sự hấp thụ các nguyên tố dinh dưỡng từ đất để xác

định nhu cầu của cây tr ồng đối với các nguyên tố dinh dưỡng cần thiết cho việc tạo

ra thu hoạch. Khi nghiên cứu nhu cầu của cây tr ồng, người ta phải tính đến toàn bộ

khối lượng thu hoạch (hạt, r ơ m, r ạ, r ễ, thân lá …) và xác định hàm lượng các

nguyên tố chính trong các bộ phận. Sau đó phải tính tổng lượng các nguyên tốtrong toàn bộ khối lượng thu hoạch.










tr ời. Vai trò của lá xanh được K.A. Timiriazep phát hiện: N ếu không có clorophincủa lá xanh, thực vật không thể thu được năng lượng mặt trời và do đó khô ng tích

lu ỹ được năng lượng dưới dạng thế năng của thu hoạch.

Quá trình tổng hợp tiến hành ở lá xanh khi có chiếu sáng tạo nên gluxit, axit

hữu cơ , các aminoaxit và protit, được gọi là quá trình quang hợp.Quá trình quang hợp là quá trình biến đổi năng lượ ng của ánh sáng mặt tr ời

thành hoá năng để tổng hợp nên các hợp chất hữu cơ mới.

Có thể tóm tắt quá trình tổng hợp sinh khối (chất hữu cơ) theo phản ứng sauđây :

nCO2 + 2mH2O + xNPS ... CnH2mO p NPS + mO2 + mH2O

sinh khối

trong đó n, 2m là số lượng phân tử tham gia vào phản ứng ;x ,p ... là số lượng chưa biết chính xác.

Nếu khử CO2 đến hexozơ thì cần tiêu tốn 685 kcal và trong tr ường hợp này

phản ứng quang hợp có d ạng đơ n giản :

6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 (O2 giải phóng ra l à

của nước)

Phản ứng quang hợp có 2 giai đoạn :

- Giai đoạn thứ nhất tiến hành d ưới tác d ụng của ánh sáng là giai đoạn quang

phân li nước, giải phóng oxi và hình thành những hợp chất hữu cơ với sự tham giacủa hiđro trong thành phần H2O.

- Giai đoạn thứ hai xảy ra do các enzim thực hiện là giai đoạn tạo ra các hợpchất hữu cơ.

Hàm lượng CO2 là yếu tố có ảnh hưởng đến quang hợp. Thí nghiệm củaBuossingault cho thấy: Ở điều kiện nhiệt độ không khí và ánh sáng mặt tr ời như

nhau, môi tr ường có hàm lượng CO2 cao thì qúa trình quang hợp của lá cây tạo ra

một lượng chất hữu cơ nhiều hơ n so với môi tr ường không khí bình thường. Trong

không khí, hàm lượng CO2 có tính chất quyết định qúa trình d inh dưỡng của câytr ồng , mặc dù nó chỉ chiếm một tỉ lệ r ất thấp (0,03% thể tích không khí).

1.2.2. Quá trình dinh dưỡng của cây trồng trong môi trường đất.

Trong quá trình dinh d ưỡng, thực vật hút các muối vô cơ đơ n giản từ đất vào

r ễ. Tại đây, các muối vô cơ đơ n giản chuyển lên lá để tổng hợp nhiều chất hữu cơ tươ ng đối phức tạp và chuyển các hợp chất này đến các cơ quan khác trong cây. Ở

lá, các ion tr ực tiếp tham gia vào quá trình quang hợp, hoặc tạo nên các sản phẩm

thực vật. Nhiều ion vô cơ còn tham gia vào thành phần của các enzim, mà thiếu

diệp lục

ánh sáng

ánh sáng

diệp lục








chúng nhiều quá trình biến đổi chất cần thiết cho tế bào sống của thực vật sẽ khôngthực hiện được.

Đặc biệt là nhiều cây tr ồng không những chỉ đồng hoá được các ion có sẵn

trong dung d ịch đất mà còn tươ ng tác một cách tích cực với tướng r ắn của đất, để

chuyển các nguyên tố dinh d ưỡng trong thành phần của tướng r ắn thành d ạng tan.Đồng thời, cũng diễn ra việc tách các cation, anion đã được keo đất hấp phụ ra

dung d ịch, cùng với các ion do sự phân huỷ các chất khoáng và mùn thành các chất d ễ tan.

Nói chung, để có thể sinh tr ưởng và phát triển bình thường, tất cả thực vật bậc

cao đều cần đến những nguyên tố dinh d ưỡng như nhau. Song tuỳ thuộc vào đặc

tính sinh lý của các loại, các d ạng thực vật khác nhau còn đòi hỏi một tỉ lệ các

nguyên tố dinh d ưỡng khác nhau. Do đó, việc nghiên cứu dinh d ưỡng thực vật để

phục vụ cho tr ồng tr ọt đòi hỏi không chỉ chú ý đến cơ sở chung về dinh d ưỡng của

hệ r ễ mà còn phải quan tâm đến những đặc tính cụ thể của các quá trình này đối với các cây tr ồng, ở những điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng nhất định của việc tr ồng tr ọt.






Chương2 – Thành ph ần v à các tính ch ất nông hoá của đất


CHƯƠNG 2 – THÀNH PHẦN VÀ CÁC TÍNH CHẤT

NÔNG HOÁ CỦA ĐẤT

2.1. Thành phần hoá học của đất Đất gồm có phần r ắn, phần lỏng (dung dịch đất) và phần khí. Trong đất, ba

phần này có quan hệ chặt chẽ với nhau.

2.1.1. Thành phần khí của đất

Phần khí của đất thường có thành phần khác với không khí trong khí quyển.Hàm lượng khí CO2 cao hơ n và O2 thấp hơ n. Trong đất, thường xuyên diễn ra sự hút oxi và giải phóng khí CO2 do phân huỷ chất hữu cơ , hô hấp của vi sinh vật, r ễ cây và một số phản ứng hoá học. Trong khí quyển, CO2 chiếm 0,03%, còn trong

đất, CO2 có thể có từ vài phần nghìn đến 1% (có khi chiếm 2

3% và hơ n nữa).Độ ẩm, thành phần cơ giới, cấu trúc và độ xốp của đất, đặc tính thực vật, nhiệtđộ, áp suất khí quyển v.v… có ảnh hưởng đến số lượng và thành phần khí trongđất.

Hàm lượng CO2 trong thành phần khí của đất phụ thuộc vào cường độ trao đổi khí giữa đất và khí quyển. CO2 tạo ra trong đất, một phần thoát ra khí quyển, một

phần tan vào trong dung dịch đất. Do sự khuếch tán CO2 từ đất làm tăng lượng CO2 trong lớp không khí gần mặt đất, tạo ra những điều kiện thuận lợi cho sự đông hoáCO2 của thực vật và dẫn tới khả năng tăng thu hoạch. Sự hoà tan khí CO2 vào dung

dịch đất tạo ra axit cacbonic. Khi phân li, nó gây ra sự axit hoá phần lỏng của đất.CO2 + H2O H2CO3

H2CO3 H+ + HCO3-

Hàm lượng CO2 trong phần khí và trong dung dịch đất có mối liên quan kháchặt chẽ: Khi nồng độ khí CO2 trong không khí tăng sẽ dẫn đến sự chuyển khí CO2 vào dung dịch mạnh hơ n, do đó làm tăng nồng độ H+ trong dung dịch, và ngược lại,khi lượng khí CO2 trong không khí bị giảm thì CO2 từ dung dịch sẽ thoát ra ngoàikhông khí.

Việc làm giàu CO2 trong dung dịch đất có tác dụng hoà tan các hợp chấtkhoáng trong đất (các phôtphat và canxi cacbonat …) dẫn tới việc chuyển các chất khoáng thành dạng dễ tiêu cho cây tr ồng. Song, hàm lượng CO2 cao quá và thiếu oxi trong phần khí của đất (chẳng hạn, ở nơ i ngập úng và độ thoáng khí của đất kém) thì lại có ảnh hưởng xấu đến phát triển của thực vật và vi sinh vật. Trong điều kiện thiếu oxi, quá trình hô hấp và phát triển r ễ bị hạn chế. Ở điều kiện độ thoángkhí kém, nồng độ oxi trong phần khí của đất thấp, các quá trình khử yếm khí bắt đầu tiến hành mạnh trong đất. Đất có độ thoáng tốt và sự trao đổi khí diễn ra mạnh








giữa phần khí của đất với khí quyển, sẽ tạo ra nhiều CO2 cho lớp không khí gần mặt đất, đồng thời tạo những điều kiện thuận lợi cho sự phát triển vi sinh vật đất vàdinh dưỡng thực vật.

2.1.2. Thành phần của dung dịch đất (phần lỏng của đất)

Dung dịch đất là phần hoạt động và linh động nhất của đất, trong đó có nhiều quá trình hoá học được thực hiện và từ đó thực vật trực tiếp đồng hoá các chất dinhdưỡng. Trong dung dịch đất có thể có các anion HCO3

-, OH-, Cl-, NO3-, SO4

2-,H2PO4

- v.v… và còn có các muối sắt, nhôm, các chất hữu cơ tan được trong nước. Ngoài ra, trong dung dịch đất còn chứa các khí tan như O2, CO2, NH3 v.v…

Sự có mặt các muối trong dung dịch đất là do quá trình phong hoá các chất khoáng bị phân huỷ và sự biến đổi các hợp chất hữu cơ trong đất do vi sinh vật, do

phân bón vô cơ và hữu cơ.

Sự có mặt thường xuyên và đầy đủ các ion K +, Ca2+, Mg2+, NH4+, NO3

-, SO42-,

H2PO4- trong dung dịch đất là điều đặc biệt quan tr ọng đối với dinh dưỡng thực vật. Hàm lượng muối tan trong đất thường vào khoảng 0,05%. Nếu hàm lượng

muối tan cao hơ n (0,2%) sẽ có tác dụng hại đối với cây tr ồng.

Thành phần và nồng độ của muối tan có thể bị thay đổi do ảnh hưởng của nhiều yếu tố. Lượng muối trong dung dịch đất tăng lên khi bón phân, khi giảm độ ẩm của đất hoặc khi tăng cường hoạt động của vi sinh vật và quá trình vô cơ hoáhợp chất hữu cơ. Ngược lại, sự hút chất dinh dưỡng của thực vật, sự r ửa trôi cácchất tan, hoặc sự chuyển hoá chúng thành các dạng không tan, sẽ dẫn đến tình tr ạng giảm nồng độ dung dịch đất. Thành phần và nồng độ muối tan trong dung dịch đất cũng phụ thuộc vào tươ ng tác giữa dung dịch đất với phần r ắn của đất và các phảnứng trao đổi giữa dung dịch đất và keo đất.

2.1.3. Thành phần rắn của đất (thành phần cơ giới của đất)

Phần r ắn của đất là nguồn dự tr ữ chính các chất dinh dưỡng cho cây tr ồng. Nógồm phần khoáng mà ở đa số loại đất chiếm đến 90 – 99% khối lượng của phần r ắn và phần chất hữu cơ chỉ chiếm vài phần tr ăm khối lượng phần r ắn, nhưng lại có vaitrò r ất quan tr ọng đối với độ phì nhiêu của đất.

Bảng 2.1. Thành phần (nguyên t ố) hoá học trung bình của phần rắn (%)

Nguyên tố % Nguyên tố % Nguyên tố %

Oxi 49,0 Rubiđi 6.10-3 Nitơ 0,1

Silic 33,0 K ẽm 5.10-3 Đồng 2.10-3

Nhôm 7,1 Xezi 5.10-3 Bo 1.10-3








Sắt 3,7 Niken 4.10-3 Chì 1.10-3

Cacbon 2,0 Liti 3.10-3 Gali 1.10-3

Canxi 1,3 Kali 1,3 Thiếc 1.10-3

Flo 0,02 Natri 0,6 Coban 8.10-4

Crôm 0,02 Magie 0,6 Thori 6.10-4

Clo 0,01 Hiđro 0,5 Asen 5.10-4

Vanađi 0,01 Titan 0,46 Iôt 5.10-4

Phôtpho 0,08 Mangan 0,08 Lưu huỳnh 0,08

Bari 0,05 Stronti 0,03 Palađi 5.10-4

Molipđen 3.10-4 Urani 5.10-4 Berili (10-4)

Selen 1.10-6 Cađimi 5.10-3 Thuỷ ngân (10-5)

Rađi 8.10-11

Tất cả các nguyên tố tr ên, tr ừ nitơ , đều chứa trong phần khoáng cúa đất và tồn tại trong các hợp chất khoáng khác nhau.

Các nguyên tố C, H, O, P và S có trong phần khoáng và cả trong thành phầnchất hữu cơ. Riêng N thì hầu như hoàn toàn chứa trong thành phần chất hữu cơ của đất.

* Phần khoáng của đất:

Phần khoáng của đất là sản phẩm phong hoá lâu dài của đá mẹ.

Nó có thành phần cơ giới, thành phần khoáng và hoá học phức tạp. Nó gồm các hạt khoáng khác nhau, có kích thước từ phần triệu milimet đến 1mm và hơ nnữa. Người ta phân loại các khoáng chứa trong đất theo nguồn gốc: khoáng sơ cấp

và thứ cấp.Các khoáng sơ cấp: thạch anh, fenspat, mica … có trong đất, hình thành từ đá

mẹ do phong hoá. Trong đất, các khoáng này chủ yếu tồn tại dưới dạng hạt cát (từ 0,05 – 1mm) và bụi (0,001 – 0,05mm) và có một lượng nhỏ ở dạng hạt bùn(<0,001mm) và keo (< 0,25micron). Các khoáng sơ cấp khi bị phân huỷ, dưới ảnh hưởng của các quá trình hoá học (hiđrat hoá, thuỷ phân, oxi hoá) và hoạt động của các vi sinh vật khác nhau trong đất, tạo nên sesquioxit, các muối silicat khác nhau








và những khoáng thứ cấp mà người ta gọi là các khoáng sét như kaolinit,mongmorilonit … Các khoáng thứ cấp có trong đất chủ yếu dưới dạng bùn và hạt keo.

Hình 2.1. Sơ đồ cấu tạo kaolinit (Al 4Si4O10(OH)6 )

Hình 2.2. S ơ đồ cấu tạo mongmorilonit (Al 4Si8 O20(OH)4)

Về thành phần hoá học, các khoáng được chia thành các hợp chất silicat vàaluminôsilicat:

- Các silicat: trong số các silicat trong đất, khoáng thạch anh (SiO2) là phổ biến nhất. Người ta thường gặp thạch anh dưới dạng các hạt cát, bụi, một phần nhỏ ở dạng bùn và hạt keo. Hầu như trong tất cả các loại đất, thạch anh chiếm trên 60%,còn trong đất cát có khoảng 90% và hơ n nữa. Thạch anh r ất bền, về mặt hoá học thìkhá tr ơ và ở điều kiện thường không tham gia vào các phản ứng hoá học trong đất.Còn các silicat khác, công thức cấu tạo có nhiều dạng khác nhau.








Hình 2.3. Những hình d ạng của các nhóm silicat khác nhau (các silicat tự nhiên)

- Các hợp chất của sắt thường ở dạng muối hiđro:

Muối kiềm Fe3(OH)6PO4, Fe2(OH)3PO4, Fe3(OH)3(PO4)2

Muối trung tính: FePO4

Muối axit: FeH3(PO4)2, FeH6(PO4)3

- Các hợp chất của Ca, Na, K và Mg thường ở dạng muối nitrat, sunfat, clorua, photphat.

Các hợp chất của photpho thường ở dạng floapatit Ca5(PO4)3F.

Trong hiđroxiapatit, F được thay thế bằng OH: Ca5(PO4)3OHTrong cloapatit, F được thay thế bằng Cl: Ca5(PO4)3Cl

- Lưu huỳnh có khoảng 0,85% trong đất và ở dạng các hợp chất: H2S, SO2,FeS2, ZnS, PbS, CaSO4 v.v…

- Hợp chất của nguyên tố vi lượng: MnSiO3 (Silicat rodenit), Mn3Al2Si3O12 (Alumino silicat), MnO, Mn3O4 v.v…

Các hợp chất của Co, Mn, Cu, Zn cũng thường ở các dạng muối.

Sự hình thành các chất trên là do quá trình phong hoá đá mẹ, do tác dụng của vi sinh vật và axit hữu cơ.

* Các chất hữu cơ trong đất:

Chất hữu cơ trong đất tuy ít (0,5 – 10%) nhưng là thành phần quan tr ọng, đặc tr ưng cho đất tr ồng tr ọt. Trong số các hợp chất hữu cơ đó, mùn là loại chất có vaitrò đặc biệt đối với dinh dưỡng của cây tr ồng.

Có thể phân chia các hợp chất hữu cơ của đất thành 2 nhóm sau:








1. Các chất hữu cơ chưa mùn hoá có nguồn gốc động thực vật: Các hợp chấtnày chủ yếu vẫn là các chất hữu cơ trong xác động thực vật chưa được phân huỷhoặc bán phân huỷ.

Hàng năm trong lớp đất tr ồng tr ọt có khoảng 5 – 8 tấn xác thực vật tr ên mỗi ha, chiếm 7 – 8% lượng chất hữu cơ của lớp đất này. Khối lượng vi sinh vật (ở lớp đất 0 – 20cm) từ 0,7 – 2,4 tấn/ha. Những hợp chất hữu cơ trong xác động thực vậtgồm những chất hoá học khác nhau và những sản phẩm trung gian của sự phân huỷ các chất đó như gluxit (xenlulo, hemixenlulo, tinh bột …), các axit hữu cơ, protit vàcác chất hữu cơ chứa nitơ khác (các aminoaxit, amit …), chất béo, nhựa, andehit,các axit poliuric và các dẫn xuất của chúng, các poliphenol, tanin, lignin …

Phần chất hữu cơ chưa mùn hoá thường chiếm 10 – 15% khối lượng chất hữucơ của đất. Song những hợp chất này có vai trò đối với sự sống của thực vật, vi sinhvật trong đất và độ phì nhiêu của nó.

Các hợp chất hữu cơ chưa mùn hoá có thể bị phân huỷ trong đất thành chất vôcơ dễ được cây tr ồng đồng hoá. Các nguyên tố dinh dưỡng trong thành phần của chúng là nitơ , photpho, lưu huỳnh và các nguyên tố khác. Tuy nhiên, không phải tất cả các chất hữu cơ trong xác động thực vật đều được khoáng hoá hoàn toàn.

2. Nhóm các hợp chất hữu cơ có bản chất đặc biệt được gọi l à các chất mùn:

Trong đất, ngoài sự phân huỷ các chất chưa mùn hoá như trên còn có các quátrình tổng hợp.

Các hợp chất hữu cơ mới khá phức tạp, từ những sản phẩm phân huỷ của cácchất chưa mùn hoá hình thành các chất mùn. Các vi sinh vật đất thường có vai tròxúc tiến cho các quá trình mùn hoá này.

Dưới ảnh hưởng của chúng, xác động thực vật ban đầu bị phân huỷ thành cácchất hoá học đơ n giản hơ n. Trong số này, có những hợp chất loại thơ m poliphenol,các quinon tạo ra khi phân huỷ các chất tanin và lignin, đồng thời với các sản phẩm

phân huỷ protit của nguyên sinh động vật (polipeptit và aminoaxit) là những thành phần chất mùn.

Các chất mùn là những hợp chất chứa nitơ có phân tử lượng cao và tính axit.Phần lớn các chất này tồn tại dưới dạng liên k ết với chất vô cơ của đất.

Có thể chia các chất mùn làm 3 nhóm chính: các axit humic, axit funvic và cáchumin.

Axit humic là nhóm các chất được chiết ra khỏi đất bằng kiềm (hoặc bằng cácdung môi khác), ở dạng dung dịch màu sẫm (các humat Na+, NH4

+ hoọc K +) vàđược k ết tuả dướ i dạng vô định hình bằng các axit.

Nhóm các axit humic được chiết ra từ các loại đất khác nhau có thành phần nguyên tố: C: 50 – 62%; H: 2,8 – 6%; O: 31 – 40%; N: 2 – 6%.








Sự dao động về thành phần nguyên tố của các axit humic ở các loại đất khácnhau là do thành phần các chất trong nhóm này hoàn toàn không đồng nhất. NgoàiC, H, O, N, khi phân tích nhóm các axit humic, ngườ i ta còn thấy trong tro cónhững nguyên tố: P, S, Si, Fe, Al chiếm 1 – 10% về khối lượng. Những nguyên tốnày k ết hợ p vớ i axit humic thường do các phản ứng thứ cấ p.

Cấu tạo phân tử của các axit humic, hiện nay vẫn còn là vấn đề chưa được hoàn toàn giải thích rõ ràng. Theo các giả thuyết hiện tại, các axit humic là những hợp chất phức tạp có phân tử lượng cao, có bản chất thơ m. Đơ n vị cấu tạo cơ bản của chúng là mạch cacbon vòng có các mạch nhánh cacbon dài mang những nhómchức khác nhau (hiđroxyl, phenol, metoxyl …).

Trong thành phần phân tử của các axit humic có những vòng thơ m, dị vòng5,6 cạnh, có nitơ và không có nitơ . Chúng liên k ết vớ i nhau bằng các cầu – NH –,

– CH2 – … Có những tài liệu cho biết trong axit humic có những gốc gluxit(hexozơ , pentozơ …) và các hợp chất hữu cơ chứa nitơ (các aminoaxit khác nhau).

Trong thành phần phân tử của nó có các nhóm chức: 3 – 6 nhóm hiđroxyl phenol (OH), 3 – 4 nhóm cacboxyl (COOH) và các nhóm metoxyl (OCH3),cacbonyl (– C –), chúng tạo nên tính chất của axit humic và đặc tính tươ ng tác của

O

chúng vớ i đất. Các nhóm hiđroxyl phenol và cacboxyl trong axit humic tạo khả năng cho nó tham gia vào các quá trình trao đổi hấp phụ cation và quyết định tínhaxit của axit này. Còn ion hiđro trong nhóm cacboxyl cho khả năng thế các cationkhác nhau để tạo muối humat:

RCOOH + NaHCO3 RCOONa + H2O + CO2

2RCOOH + CaCO3 (RCOO)2Ca + H2O + CO2

Sepfe và Unrich (1960) đã trình bày nguyên tắc cấu tạo axit humic như sau:

Các axit humic được tạo thành từ các đơ n vị cấu tạo là các cầu nối và nhómchức loại izo hoặc hetero. Nhân của axit humic là những vòng 5 hoặc 6 cạnh, ví dụ:

NH N N

Indol Piriđin Quinolin








Các nhân liên k ết vớ i nhau bằng các cầu nối, chỉ gồm nguyên tử ( –O–; –N=)hoặc nhóm nguyên tử ( –NH–; –CH2 –), các nhóm định chức thường là nhómcacboxyl (COOH), hiđroxyl (OH), phenol metoxyl (OCH3) và cacbonyl. Sự có mặt nhóm cacboxyl là cơ sở để sắp xếp các axit humic vào loại axit. Dung dịch huyền

phù của axit humic thường có pH 3.

Muối của axit humic vớ i cation hoá tr ị 1 (Na+, K +, NH4+) là những humat tan

được trong nướ c, còn những axit humic tự do và các muối của chúng vớ i các cationhoá tr ị 2, 3 thì không tan và có tr ạng thái gen. Trong đất, các axit humic liên k ết với Ca2+, Mg2+, nên không có khả năng di chuyển theo phẫu diện đất mà được tích luỹ ở những nơ i hình thành ra chúng và ở lớp đất mặt, do đó có chứa nhiều các muối này.

Axit humic là phần mùn có giá tr ị nhất: có khả năng hấp phụ lớn đối với cáccation và có vai trò quan tr ọng trong việc hình thành cấu tượng đất thích hợp chotr ồng tr ọt; các axit humic còn có ý ngh ĩa lớn là nguồn các chất dinh dưỡng dự tr ữ,tr ước hết là nitơ .

Các axit funvic là những chất mùn có màu vàng hoặc đỏ nhạt trong dung dịchsau khi axit hoá nước chiết đất bằng kiềm.

Cũng như axit humic, theo cấu tạo, axit funvic là nhóm các hợp chất có phântử lượng cao. Thành phần nguyên tố của các axit funvic khác axit humic là hàmlượng C và N nhỏ hơ n và hàm lượng O và H lại cao hơ n: C: 44 – 49%; H: 3,5–5%;O: 44 – 49%; N: 2 – 4%.

Những nguyên tố tro trong axit funvic chiếm từ 7 – 10%. Khi hoà tan trong

nước, nó là một axit hữu cơ tươ ng đối mạnh.Các humin là những phức của axit humic và funvic, liên k ết bền với nhau và

với phần khoáng của đất. Điều này giải thích tính bền của cao của các humin với tác dụng của axit và kiềm. Lượng nitơ trong các humin là 20 – 30% nitơ tổng số của đất và liên k ết khá bền, nên các vi sinh vật đất khó phân huỷ được chúng.

S ự tạo thành mùn của đất : Mùn được hình thành là do k ết quả của sự chuyểnhoá các hợp chất hữu cơ, dưới tác động của enzim và vi sinh vật đất.

Nguyên liệu cơ bản để tạo thành mùn là xác thực vật ở trong đất hay ở lớp đất

mặt. Dưới ảnh hưởng của hoạt động vi sinh vật đất, sự biến đổi của các nguyên liệu thực vật này theo nhiều quá trình khác nhau:

- Quá trình khoáng hoá: quá trình này tạo nên những chất đơ n giản như CO2,H2O, NH3, những muối đơ n giản.

- Quá trình tổng hợp: Đó là quá trình tạo nên axit mùn phức tạp, từ những chấthữu cơ và vô cơ đơn giản.

Ví dụ:








OH

Xác hữu cơ OH O

OH O

hidro quinon quinon

O + 2NH2RCOOH O NHRCOOH

O O NHRCOOH

axit mùn

Vai trò của mùn đối với độ phì nhiêu của đất : Từ thành phần và cấu tạo củamùn, khi phân huỷ, nó cung cấp nitơ cho thực vật, nên mùn là nguồn dự trữ chấtdinh dưỡng cần thiết cho cây trồng.

Nhờ có các nhóm hoạt động trong phân tử, mùn có khả năng hấp phụ và trao

đổi cation, tạo nên những muối mới làm thay đổi thành phần và cấu tượng của đất.Do sự thay đổi cấu tượng, đất nặng tr ở thành tơ i xốp, đất r ời r ạc được liên hợp lại với nhau nên thay đổi được chế độ không khí, nhiệt độ và nước trong đất, tạo nênnhững điều kiện thích hợp cho sinh tr ưởng và phát triển thực vật.

Các axit mùn, với một lượng nhỏ, khi tạo thành các dạng keo hoà tan có tácdụng xúc tiến cho sự phát triển r ễ, làm cho cây có khả năng sử dụng được nhiều chất dinh dưỡng có trong đất. Do đó, hàm lượng mùn trong đất là một trong những tiêu chuẩn hàng đầu trong việc đánh giá độ phì nhiêu của đất.

* Hàm lượng chất dinh dưỡng và khả năng cung cấp chất dinh dưỡng của

đất.Có thể phân biệt các loại đất khác nhau dựa vào thành phần khoáng, thành

phần và khối lượng chất hữu cơ. Do đó, khối lượng các nguyên tố dinh dưỡng của thực vật trong các loại đất khác nhau, cũng không giống nhau.

Nếu xác định lượng N, P2O5 và K 2O tổng số ở lớp đất tr ồng tr ọt thuộc các loại đất khác nhau, ta sẽ thấy khối lượng các nguyên tố dinh dưỡng dự tr ữ trong đất r ất lớn.

Bảng 2.1. T ỉ lệ và khối lượng các nguyên t ố dinh dưỡng dự trữ trong đất

Nguyên tố dinh dưỡng Tỉ lệ (%) Khối lượng (kg/ha)

N 0,02 0,20 600 6.000

P2O5 0,02 0,30 600 9.000

K 2O 0,50 3,00 15.000 90.000








Lượng nitơ tổng số trong đất phụ thuộc vào lượng mùn; lượng photpho cũng lớn nếu như đất giàu chất hữu cơ, còn lượng kali thì phụ thuộc vào thành phần cơ giới của đất.

Trong nhiều loại đất, lượng tổng số N, P và K dự tr ữ r ất lớn, gấp 10 100 lần

lượng các nguyên tố dinh dưỡng này trong thu hoạch của cây tr ồng. Thế nhưng phần lớn khối lượng các chất dinh dưỡng trên tồn tại trong đất dưới dạng các hợpchất mà cây tr ồng không đồng hoá hoặc khó hấp thu được. Chẳng hạn, nitơ chủ yếu tồn tại các chất hữu cơ phức tạp (chất mùn, protit …), phần lớn photpho ở dạng các hợp chất vô cơ và hữu cơ khó tan, còn phần chủ yếu của kali ở trong cáckhoáng aluminosilicat không tan.

Do đó, lượng tổng số các nguyên tố dinh dưỡng trong đất chỉ đặc tr ưng cho độ phì nhiêu tiềm tàng của đất mà thôi. Để xác định độ phì nhiêu hiệu dụng tức là khả năng cung cấp chất dinh dưỡng thực tế của đất cho thu hoạch cao của cây tr ồng,

phải là lượng chất dinh dưỡng ở dạng dễ tiêu đối với thực vật.

Cây tr ồng chỉ có thể đồng hoá các chất dinh dưỡng dưới dạng các hợp chất tanđược trong nước và môi tr ường axit yếu hoặc các ion ở tr ạng thái hấp phụ trao đổi.Quá trình biến đổi các hợp chất không tan và khó tan thành dạng đồng hoá được thường diễn ra trong đất, dưới ảnh hưởng của vi sinh vật đất và các quá trình hoáhọc, hoá lý.

Việc huy động các nguyên tố dinh dưỡng (quá trình biến đổi các chất khó tanthành dạng dễ tiêu) trong các loại đất khác nhau, thường diễn ra không đồng đều mà phụ thuộc vào tính chất các hợp chất, điều kiện khí hậu, tính chất đất và mức độ

canh tác. Cho nên, mặc dù lượng chất dinh dưỡng dự tr ữ trong đất khá lớn, câytr ồng vẫn không có đủ chất dinh dưỡng dễ tiêu để cho khối lượng thu hoạch cao.Do đó, để tăng độ phì nhiêu thực tế cho đất và tăng thu hoạch cây tr ồng, việc bón

phân vô cơ và hữu cơ là vấn đề có ý ngh ĩa to lớn.

Lượng chất dinh dưỡng dễ tiêu phụ thuộc vào loại đất, mức độ canh tác, chế độ phân bón … nên hàm lượng các chất dinh dưỡng đó thường khác nhau khôngchỉ ở các cơ sở nông nghiệp khác nhau mà ngay cả ở mỗi cánh đồng trong cùngmột cơ sở nông nghiệp. Vì vậy, việc phân tích nông hoá đất để xác định lượng N, Pvà K dễ tiêu đồng thời với việc tiến hành những thí nghiệm đồng ruộng là công

việc có ý ngh ĩa quan tr ọng, đối với việc sử dụng phân bón hợp lý.Tóm lại, đất tr ồng tr ọt là một hệ đa tướng gồm khí, lỏng và r ắn, có quan hệ mật thiết với nhau và là môi tr ường dinh dưỡng của cây.

2.2. Các tính chất nông hoá của đất

2.2.1. Tính chất hấp thu chất dinh dưỡng

Khả năng hấp thu chất dinh dưỡng của đất là khả năng hút các ion, các phân tửcủa các chất khác nhau từ dung dịch đất và giữ chúng lại. Nhờ có tính chất đó, đất








giữ được chất dinh dưỡng cho cây tr ồng, hạn chế sự r ửa trôi và khi cần, cây tr ồng có thể trao đổi chất dinh dưỡng với đất. Mặt khác, cũng nhờ đó, cây có khả năngđiều tiết được nồng độ các ion thích hợp cho cây.

Quá trình hấp thu chất dinh dưỡng của đất được chia thành 5 dạng: hấp thusinh học, cơ học, lý học, hoá học và hấp phụ hoá lý.

* Hấp thu sinh học:

Dạng hấp thu này do vi sinh vật hoặc thực vật trong đất thu hút các chất vô cơ trong dung dịch đất hay trong không khí, biến đổi các chất này thành các chất hữu cơ để sinh tr ưởng phát triển. Xác vi sinh vật, thực vật và động vật là nguồn chất hữu cơ bổ sung cho đất nhờ hấp thu sinh học. Dạng hấp thu này có ý ngh ĩa lớn đối với sự hình thành đất và cung cấp phân bón cho đất. Những cây tr ồng có bộ r ễ ănsâu, hút các chất dinh dưỡng từ tầng sâu chuyển lên cho lớp đất mặt, hoặc những cây họ đậu có khả năng hút nitơ trong thành phần không khí, biến đổi thành chất

dinh dưỡ ng cho đất. Sự hút các chất dễ tiêu trong điều kiện cây không sử dụng hết,tránh sự r ữa trôi chất dinh dưỡng là một quá trình có lợi. Nhưng trong điều kiện đất thiếu chất dinh dưỡng, nếu vi sinh vật phát triển mạnh tranh chấp chất dinh dưỡngvới cây tr ồng, sẽ làm cho cây kém phát triển do thiếu thức ăn : đó là quá trình bất lợi cho việc hình thành năng suất.

* Hấp thu cơ học:

Trong đất có những khe hở do các hạt đất sắp xếp không khít nhau, hoặc cónhững mao quản. Khi các chất di chuyển chúng bị khe hở giữ lại. Nhờ đó, đất thuhút được nhiều chất dinh dưỡng và sinh vật có ích, không để cho nước cuốn trôi đi.

* Hấp thu lý học:

Dạng hấp thu này xảy ra trên bề mặt những hạt đất nhỏ (keo đất). Do nănglượng mặt ngoài của keo đất khá lớn làm cho đất có khả năng giữ lại trên bề mặt hạt keo những phân tử của nhiều chất khác nhau trong đất. Sự hấp thu này phụ thuộc vào diện tích bề mặt hạt keo. Diện tích bề mặt hạt keo càng lớn, sự hấp thu líhọc càng mạnh. Phân tử các chất tan trong dung dịch đất bị keo đất hấp thu mạnh hơ n các phân tử nước. Do đó, nồng độ dung dịch ở xung quanh hạt keo thường caohơ n so với những điểm xa keo đất. Tr ường hợp này xảy ra sự hấp thu phân tửdươ ng, còn gọi là hấp thu lí học dươ ng. Đó là cơ chế của sự hấp thu các chất hữu

cơ như r ượu, axit hữu cơ , bazơ hữu cơ và các chất cao phân tử. Theo K.K.Geđroittrong số các hợp chất vô cơ phức tạp trong đất, chỉ có các bazơ mới có thể hấp thudươ ng. Những chất vô cơ tan trong nước, trái lại có hiện tượng hấp thu âm. Hiện tượng hấp thu âm thường xảy ra khi có đất tiếp xúc với những dung dịch clorua,nitrat. Nhờ có hiện tượ ng hấp thu lí học âm mà các clorua và nitrat dễ di chuyển trong đất. Khi độ ẩm trong đất tăng thì các clorua và nitrat dễ di chuyển xuống lớp đất dưới. Vì vậy, khi bón phân nitrat hay đạm clorua thì Cl- , NO3

- dễ bị r ửa trôi và








không có khả năng tích luỹ lại trong đất, do đó hiệu lực của phân clorua, nitrat bị giảm sút, ảnh hưởng đến năng suất cây tr ồng.

* Hấp thu hoá học:

Nguyên nhân của sự hấp thu này là do trong đất có những phản ứng hóa học

xảy ra, biến đổi một số chất tan thành dạng k ết tủa ở lại trong phần r ắn của đất.Ví dụ: Khi photphat một canxi tan tươ ng tác với canxi hdrocacbonat trong đất,

phản ứng sẽ tạo nên photphat 2 hoặc 3 canxi (không tan).

Ca(H2PO4)2 + Ca(HCO3)2 = 2CaHPO4 + 2H2CO3

Ca(H2PO4)2 + 2Ca(HCO3)2 = 2Ca3(PO4)2 + 4H2CO3

Ở đất chua và đất đỏ có nhiều nhôm, sắt thì sự hấp thu hoá học của axit H3PO4 chủ yếu sẽ diễn ra theo hướng tạo thành sắt, nhôm photphat ít tan:

Fe(OH)3 + H3PO4 = FePO4 + 3H2O

Al(OH)3 + H3PO4 = AlPO4 + 3H2O

Do đó, môi tr ường đất có ảnh hưởng rõ r ệt đến sự hấp thu hoá học. Sự hấp thunày chỉ có lợi trong tr ường hợp đất có nhiều sắt, nhôm di động. Nhờ đó, cây không

bị ngộ độc do hàm lượng cao của các ion này.

Nhưng ở tr ường hợp trên, lân dễ tan chuyển thành dạng k ết tủa, cây tr ồng sẽ thiếu lân. Hiệu suất của phân lân trong tr ường hợp này bị giảm sút.

Sự hấp thu hoá học và lí học đều làm thay đổi tr ạng thái, nồng độ muối trongdung dịch đất.

*Hấp phụ hoá lý (hấp phụ trao đổi):

Sự tiếp xúc giữa phần r ắn với dung dịch đất không những xảy ra hấp thu hoáhọc, hấp thu phân tử mà còn phổ biến diễn ra sự hấp phụ hoá lí có tầm quan tr ọng đặt biệt. Quá trình hấp phụ này thường được thể hiện rõ r ệt nhất khi phần r ắn hấp

phụ trao đổi các ion. Đó là khả năng của các hạt đất nhỏ ( 0,0002 mm) phân tán,mang điện tích âm (được gọi là hạt keo có thành phần là chất vô cơ hoặc hữu cơ

phức tạp) hút và giữ các cation trên bề mặt hạt keo, đồng thời có kèm theo sự táchmột đươ ng lượng các cation khác (Ca2+, Mg2+ …) từ bề mặt keo đất ra dung dịch.

Chẳng hạn, khi xử lý đất đã bão hoà ion canxi bằng dung dịch kali clorua, cáccation K + từ dung dịch bị hấp phụ lên bề mặt keo đất và đồng thời từ bề mặt keođất, một đươ ng lượng Ca2+ được chuyển ra dung dịch. Nếu ký hiệu keo âm là[K Đn-], phản ứng trao đổi cation giữa keo đất với ion trong dung dịch, có thể viết:

[KĐn-]Ca2+ + 2KCl [KĐn-]

K

K + CaCl2








Trong tr ường hợp này diễn ra sự trao đổi cation nên người ta gọi dạng hấp phụ này là hấp phụ trao đổi cation.

Hấp phụ trao đổi cation là quá trình chủ yếu trong các phản ứng diễn ra trongđất. Nó có ảnh hưởng lớn đến tính chất lí học, hoá lí của đất như: cấu tượng và khả năng đệm của đất. Do đó, nó có ý ngh ĩa đặc biệt đối với việc bón phân vào đất.

Biến đổi hoá học của nhiều loại phân bón, nhất là phân kali và phân đạm dễ tan, phần lớn bị chi phối bởi quá trình hấp phụ trao đổi.

Mỗi loại đất ở tr ạng thái tự nhiên thường có chứa một lượng nhất định cáccation hấp phụ trao đổi như: Ca2+, Mg2+, H+, Na+, K +, NH4

+, Al3+ …

Phần lớn các loại đất có chứa nhiều Ca2+, Mg2+. Một vài loại đất ở tr ạng tháihấp phụ có chứa một lượng lớn H+ và thường có ít Na+, K +, NH4

+.

Khi bón một muối tan vào đất (ví dụ: NH4 NO3, (NH4)2SO4, NH4Cl, NaNO3,KCl, K

2SO

4) các cation của muối trong dung dịch bị hấp phụ bởi các hạt đất có độ

phân tán cao, đồng thời có một đươ ng lượng cation đã bị đất hấp phụ từ tr ước được tách ra và đi vào dung dịch:

[KĐn-]Ca2+ + (NH4)2SO4 [KĐn-]

4

4

NH

NH + CaSO4

[KĐn-]Ca2+ + 2NaNO3 [KĐn-]

Na

Na + Ca(NO3)2

[K Đn-]H+ + KCl [K Đn-]K + + HCl

Trong quá trình hấp phụ trao đổi cation, các hạt đất có độ phân tán cao (keo

khoáng hoặc keo hữu cơ ) có vai trò chủ yếu.2.2.2. Tính chua, tính kiềm và phản ứng của dung dịch đất

Phản ứng của dung dịch đất có ảnh hưởng tr ực tiếp đến sự phát triển thực vật và vi sinh vật đất, đến tốc độ và chiều hướng của các quá trình sinh hoá, hoá họctrong đất. Sự đồng hoá các chất dinh dưỡng của thực vật, hoạt động của vi sinh vậtđất, sự khoáng hoá của các chất hữu cơ , quá trình phân huỷ các chất khoáng và sự hoà tan các hợp chất khó tan, việc k ết tụ và phân tán keo và những quá trình hoá líkhác, phần lớn phụ thuộc vào phản ứng của đất. Nó cũng ảnh hưởng lớn đến hiệu

suất phân bón trong đất. Mặt khác, phân bón có thể làm thay đổi phản ứng của dung dịch đất như axit hoá hoặc kiềm hoá dung dịch đất.

Phản ứng của dung dịch đất phụ thuộc vào tỉ số ion H+ và OH-. Nồng độ ionH+ trong dung dịch được biểu thị bằng chỉ số pH (pH = -log[H+]).

Bảng 2.2. Các loại phản ứng dung dịch đất (phân loại dựa vào nồng độ ion H +

- giá tr ị pH )








Phản ứng pH Nồng độ ion H+ (g/l)

Chua mạnh 3 – 4 10-3 – 10-4

Chua 4 – 5 10-4 – 10-5

Ít chua 5 – 6 10-5 – 10-6

Trung tính 7 10-7

Kiềm yếu 7 – 8 10-7 – 10-8

Kiềm 8 – 9 10-8 – 10-9

Kiềm mạnh 9 - 11 10-9 – 10-11

Trong điều kiện tự nhiên, phản ứng dung dịch đất thường không vượt quá giới hạn pH = 4 ÷ 8.

Phần lớn đất tr ồng cây lươ ng thực, rau, hoa quả và cây công nghiệp ở nước talà đất chua không thuận lợi cho sự phát triển thực vật và vi sinh vật có ích trongđất.

Do đó, việc làm sáng tỏ bản chất độ chua của đất và nghiên cứu phươ ng phápkhử chua là những vấn đề có ý ngh ĩa khá quan tr ọng.

* Độ chua và nguyên nhân gây ra độ chua:

Đất chua là đất có chứa nhiều H+ không những hiện tại có trong dung dịch đất mà chủ yếu là trên bề mặt keo đất ở tr ạng thái hấp phụ có nhiều H+ và Al3+.

Dựa vào tr ạng thái tồn tại của H+ trong đất, người ta chia độ chua của đất thành 2 loại: độ chua hiện tại và độ chua tiềm tàng.

- Độ chua hiện tại: là độ chua của dung dịch đất, gây nên do nồng độ của ionH+ cao hơn so với ion OH-.

Độ chua hiện tại có ảnh hưởng tr ực tiếp đến sự phát triển của thực vật và visinh vật đất.

Nguyên nhân gây ra độ chua hiện tại là do trong đất thường xuyên có sự hìnhthành khí CO2. Khí CO2 hoà tan vào dung dịch đất tạo ra H2CO3, phân ly thành iohH+ và HCO3

-. Nồng độ CO2 trong phần khí của đất càng cao, hoà tan vào dung dịchđất càng nhiều, dung dịch càng bị axit hoá. Song một phần axit cacbonic được tạo ra bị trung hoà bởi bazơ hấp phụ (Ca2+, Mg2+, Na+) và canxi, magie cacbonat trongđất:

CaCO3 + H2CO3 = Ca(HCO3)2








KĐ ]Ca2+ + 2H2CO3 = KĐ

H

H + Ca(HCO3)2

Ngoài ra, dung dịch còn bị axit hoá bởi các axit hữu cơ tan và cả muối nhômthuỷ phân tạo thành axit và bazơ yếu.

Vậy, độ chua hiện tại là độ chua của dung dịch đất tạo nên bởi axit cacbonic,các axit hữu cơ tan trong nước và các muối axit thuỷ phân. Độ chua hiện tại được xác định bằng cách đo pH nước chiết của đất.

- Độ chua tiềm t àng: được phân thành độ chua trao đổi và độ chua thuỷ phân.

Độ chua trao đổi: Ngoài độ chua hiện tại, đất còn có độ chua tiềm tàng tạo nênsự có mặt của ion H+ hoặc ion Al3+ ở tr ạng thái hấp phụ. Một số ion H+ ở tr ạng tháihấp phụ có thể tách ra từ dung dịch do trao đổi với các cation của muối trung tính.Chẳng hạn, khi xử lí đất bằng dung dịch KCl, cation K + bị hấp phụ bởi đất và ionH+ từ tr ạng thái hấp phụ chuyển ra dung dịch:

K Đ ]H+ + KCl = K Đ ]K + + HCl

Các ion H+ được tách ra làm cho dung dịch đất bị axit hoá. Ngoài ion H+ ở tr ạng thái hấp phụ, ở các loại đất chua còn có Al3+ hấp phụ cũng có thể chuyển radung dịch, khi đất tươ ng tác với các muối trung tính.

K +

KĐ ]Al3+ + 3KCl = KĐ K + + AlCl3

K +

Trong dung dịch, nhôm clorua bị thuỷ phân tạo ra bazơ yếu và axit mạnh AlCl3 + 3H2O = Al(OH)3 + 3HCl

Do đó, độ chua trao đổi là độ chua tạo nên bởi các ion H+, Al3+ từ đất tách radung dịch, khi xử lý đất bằng dung dịch muối trung tính.

Do đó độ chua có ý ngh ĩa đặc biệt quan tr ọng, khi bón một lượng lớn phân vôcơ tan vào đất. Lúc này, độ chua tiềm tàng chuyển thành độ chua hiện tại và tr ực tiếp ảnh hưởng âm đến sự phát triển của cây tr ồng và vi sinh vật có mẫn cảm với độ chua. Đặc biệt Al3+ chuyển vào dung dịch sẽ gây độc cho nhiều loại cây tr ồng. Dođó việc bón vôi vào đất chua cần thiết không chỉ để đảm bảo trung hoà độ chuahiện tại mà còn cả độ chua trao đổi.

Người ta xác định độ chua trao đổi bằng cách xử lí lượng cân đất bằng dungdịch KCl 1N. Sau đó đo giá tr ị pH của nước chiết bằng phươ ng pháp so màu hoặc chuẩn độ nước chiết bằng kiềm và biểu diễn giá tr ị độ chua trao đổi (pHKCl) bằng số mđlg/100g đất. Trong giá tr ị của độ chua trao đổi bao gồm cả độ chua hiện tại. Dođó, độ chua trao đổi của đất thường lớn hơ n độ chua hiện tại.








Độ chua thuỷ phân: Khi xử lý đất bằng dung dịch muối trung tính thì khôngthể tách được toàn bộ ion H+ ở tr ạng thái hấp phụ ra dung dịch, nên độ chua traođổi chưa thể hiện được toàn bộ độ chua tiềm tàng. Các ion H+ ở tr ạng thái hấp phụ có thể tách hoàn toàn hơ n, khi xử lý đất bằng dung dịch muối kiềm thuỷ phân,(chẳng hạn, natri axetat CH3COONa 1N). Trong nước, muối này bị thuỷ phân tạo

ra axit axetic phân li yếu và bazơ mạnh, do đó dung dịch tr ở nên kiềm (pH 8,5)CH3COONa + H2O CH3COOH + Na+ + OH-

Phản ứng kiềm của dung dịch muối này chính là nguyên nhân chủ yếu để tách ionH+ hoàn toàn hơ n khỏi tr ạng thái hấp phụ trên bề mặt keo đất.

Khi dung dịch CH3COONa tươ ng tác với keo đất, các ion H+ từ bề mặt keo đất trao đổi với Na+. Các ion H+ đi ra dung dịch và liên k ết với ion OH- để tạo H2O.

[K Đ]H+ + CH3COOH + Na+ + OH- [K Đ] Na+ + CH3COOH + H2O

Đất hấp phụ ion Na

+

càng nhiều và ion OH

-

trong dung dịch được liên k ết với ion H+ càng nhiều thì cân bằng của phản ứng thuỷ phân CH3COONa càng chuyển dịch sang phải. Do vậy, axit axetic được tạo ra càng lớn.

Có thể xác định lượng axit axetic trong dung dịch bằng chuẩn độ với kiềm.Dạng độ chua này được thể hiện nhờ các muối kiềm thuỷ phân, nên được gọi là độchua thu ỷ phân.

Dưới tác dụng của muối trung tính (khi xác định độ chua trao đổi) chỉ có một phần ion H+ trên bề mặt keo đất được tách ra. Các ion H+ còn lại trên bề mặt keođất không tham gia vào phản ứng trao đổi này. Còn dưới ảnh hưởng dung dịch

kiềm của CH3COONa (khi xác định độ chua thuỷ phân), các ion H+

ở phức hệ hấp phụ (keo đất) được tách ra hoàn toàn hơ n. Vì thế, độ chua nhận được khi xử lý đất bằng dung dịch CH3COONa lớn hơ n độ chua trao đổi.

Độ chua thuỷ phân được biểu thị bằng số mđlg trong 100g đất.

Tuy nhiên, đôi khi k ết quả xác định độ chua thuỷ phân nhỏ hơ n độ chua traođổi. Có thể giải thích là do một vài loại đất có nhiều keo dươ ng (đất đỏ) có khả năng hấp phụ các anion của axit axetic và trao đổi bằng ion OH- của keo dươ ng, vìvậy mà độ chua của nước chiết giảm đi. Trong tr ường hợp này, sử dụng phương

pháp thường dùng để xác định độ chua thuỷ phân là không thuận lợi.

Nói chung, độ chua thuỷ phân có giá tr ị gần đúng vớ i độ chua tiềm tàng của đất, nên nó là một cơ sở quan tr ọng cho việc giải quyết nhiều vấn đề thực tế sử dụng phân bón.

* Độ kiềm của đất:

Ngoài đất chua, còn có những loại đất có giá tr ị pH cao (pH>7): đất kiềm.Phản ứng của loại đất này cũng không thuận lợi cho sự phát triển của thực vật và








vi sinh vật đất. Những đất có chứa nhiều Na+ ở tr ạng thái hấp phụ (K Đ] Na+) thuộc vào loại đất kiềm.

Sự có mặt của nhiều ion Na+ trong số các cation trao đổi có liên quan với tínhmặn của đất do các muối natri (ví dụ: NaCl, Na2SO4, Na2CO3).

Trong dung dịch các đất kiềm thường có chứa Na2CO3, NaHCO3, do đó pH>8,nên phản ứng của loại đất này không thuận lợi cho đa số cây tr ồng.

Sự hình thành Na2CO3 trong dung dịch đất có thể giải thích bằng phản ứngtrao đổi giữa Na+ với dung dịch axit cacbonic trong đất:

KĐ

Na

Na + H2CO3 KĐ

H

H + Na2CO3

Tuỳ thuộc vào hàm lượng Na+ hấp phụ và có thể trao đổi trong đất, người ta phân loại đất kiềm như sau:

- Đất solonet có hàm lượng Na+

trao đổi > 20%- Đất thuộc loại solonet… 10- 20%

- Đất thuộc loại solonet yếu 5- 10%

- Đất không thuộc loại solonet…. < 5%

Đất có chứa một lượng lớn ion Na+ trao đổi (trên 5% so với dung lượng hấp phụ) thường gây ra những ảnh hưởng xấu đến các tính chất lí học, làm giảm năngsuất cây trông và gây khó khăn cho việc cày bừa, làm đất.

2.2.3. Tính chất đệm của đất.

Phản ứng của dung dịch đất hay nói một cách khác là độ chua kiềm không phải là một đại lượng không đổi. Trong đất còn có quá trình lí, hoá học và sinh học tạo ra axit hoặc bazơ và dẫn đến thay đổi phản ứng của dung dịch đất. Sự giải

phóng axit cacbonic trong quá trình hô hấp của r ễ, sự tạo thành axit nitric do quátrình nitrat hoá và những sản phẩm khác của axit trong quá trình sinh sống của visinh vật gây ra sự axit hoá dung dịch đất. Phản ứng của dung dịch đất cũng bị thayđổi dưới ảnh hưởng của việc sử dụng phân bón. Chẳng hạn, khi bón những phânsinh lí chua (NH4Cl, (NH4)2SO4 vv…) dung dịch đất bị axit hoá, còn khi sử dụng

phân sinh lí kiềm (NaNO3, Ca(NO3)2) lại diễn ra sự trung hoà độ chua hoặc kiềm

hoá dung dịch đất. Khi bón có hệ thống các phân sinh lí chua hoặc sinh lí kiềm, phản ứng của dung dịch đất có thể bị thay đổi đáng k ể và có ảnh hưở ng đến sự pháttriển của cây tr ồng và vi sinh vật đất.

Song, sự thay đổi phản ứng của môi tr ường đất dưới tác dụng của những yếutố trên, ở các loại đất khác nhau lại diễn ra không hoàn toàn như nhau.








Đối với các loại đất này thì ít thay đổi, đối với các loại đất khác lại biến đổi nhiều hơ n. Khả năng của đất chống lại sự thay đổi phản ứng của dung dịch đất về

phía axit hoặc kiềm được gọi là khả năng đệm của đất.

Nói chung, khả năng đệm của đất phụ thuộc vào tính đệm của phần r ắn và phần lỏng của đất.

Tính đệm của dung dịch đất là do các axit yếu (H2CO3, axit hữu cơ tan) vàmuối của chúng. Axit yếu (chẳng hạn H2CO3) phân li không hoàn toàn, do đó trongdung dịch phần lớn axit yếu còn ở dạng phân tử ít phân li và chỉ có một lượng nhỏ được phân li

H2CO3 H+ + HCO3-

Nếu trong dung dịch đất có chứa axit cacbonic, khi có kiềm xuất hiện thì ionOH- sẽ liên k ết với ion H+ tạo ra các phân tử điện li yếu, cân bằng được chuyển dịch và các phân tử axit yếu phân li thêm. Các ion H+ tạo ra sẽ liên k ết với ion OH-

của kiềm và pH của dung dịch sẽ bị thay đổi. Do đó, axit yếu của dung dịch đất cókhả năng chống lại sự kiềm hoá dung dịch. Chẳng hạn, khi bón phân sinh lí kiềm canxi nitrat trong đất, sẽ có Ca(OH)2 tạo thành. Tác dụng với axit cacbonic chocanxi cacbonat không tan và sẽ hạn chế phản ứng kiềm hoá dung dịch:

Ca(OH)2 + H2CO3 = CaCO3 + 2H2O

Dung dịch đất, có hỗn hợp axit yếu và muối của nó (chẳng hạn H2CO3 vàCa(HCO3)2 sẽ đệm, hay nói một cách khác là sẽ có khả năng chống lại axit hoá.Muối của axit yếu phân li gần hoàn toàn Ca(HCO3)2 = Ca2+ + 2HCO3

-). Vì sự phân li của axit yếu, ví dụ H2CO3

, không hoàn toàn, nên theo định luật tác dụng khối lượng , ta có:

K

CO H

HCO H

32

3.

3

32. HCO

CO H K H

Theo hệ thức trên, sự phân li của axit H2CO3 phụ thuộc vào lượng trong dungdịch. Sự phân li sẽ giảm khi nồng độ anion HCO3

- tăng. Khi dung dịch có chứa đồng thời H2CO3 và Ca(HCO3)2, nồng độ anion HCO3

- chủ yếu phụ thuộc vàolượng Ca(HCO3)2. Do đó, sự có mặt các muối này trong dung dịch sẽ tạo nên một lượng lớn anion HCO3

-, cản tr ở sự phân li của axit , một phần các ion H+ từ tr ạng

thái phân li sẽ chuyển về tr ạng thái không phân li và nồng độ H+

trong dung dịchcàng giảm, khi nồng độ muối càng cao. Nếu trong dung dịch đất chứa H2CO3 vàCa(HCO3)2 lại xuất hiện axit nitric (do quá trình nitrat hoá) axit nitric sẽ tác dụng với Ca(HCO3)2 tạo ra axit yếu ít phân li (H2CO3), có ngh ĩa là các ion H+ liên k ết với các anion HCO3

- chuyển thành tr ạng thái không phân li. Như vậy, trong dungdịch tạo nên muối trung tính và axit yếu, vì vậy pH của dung dịch ít bị thay đổi dodung dịch có tác dụng đệm đối với sự axit hoá của axit nitrric.








Ca2+ + 2HCO3- + 2H+ + 2NO3

- = Ca2+ + 2NO3- + 2H2CO3

Hệ đệm gồm axit hữu cơ và muối của chúng cũng có tác dụng đệm tươ ng tự:

(RCOO)2Ca + 2HNO3 = 2R-COOH + Ca(NO3)2

axit hữu cơ phân li yếu

2RCOOH + Ca(OH)2 (RCOO)2Ca + 2H2O

Khả năng đệm của đất không chỉ phụ thuộc vào thành phần của dung dịch đất mà còn phụ thuộc vào tính chất phần r ắn của đất. Vai trò đệm của dung dịch đất,trong khả năng đệm nói chung của đất thường r ất nhỏ. Phần r ắn, chủ yếu là phần keo của nó, là yếu tố đệm mạnh nhất trong đất.

Do đó, khả năng đệm của đất chủ yếu phụ thuộc vào thành phần các cationtrao đổi ở phức hệ hấp phụ của đất. Dung lượng hấp phụ của đất càng lớn, khả năngđệm của nó càng cao. Các ion bazơ hấp phụ (Ca2+, Mg2+ …) có tác dụng đệm đối

với sự axit hoá. Nếu đất đã bão hoà bazơ , khi có axit xuất hiện (ví dụ, bón phânamoni sunfat thì xuất hiện H2SO4) thì những ion H+ của axit sẽ trao đổi với cáccation của phức hệ hấp phụ (H+ chuyển vào tr ạng thái hấp phụ) dung dịch có muối trung tính, và phản ứng của dung dịch đất ít bị thay đổi.

Ca2+ H+

K Đ Ca2+ + 2H+ + SO42- K Đ H+ + CaSO4

Mg2+ Ca2+

Mg2+

Độ bão hoà bazơ và dung lượng hấp phụ càng lớn, đất càng có khả năng chống sự axit hoá. Các cacbonat (CaCO3 và MgCO3) cũng làm yếu sự axit hoá dung dịchđất vì chúng trung hoà axit và tạo ra bicacbonat:

2CaCO3 + H2SO4 = CaSO4 + Ca(HCO3)2

Vì vậy, đất được bão hoà bazơ có khả năng đệm r ất cao đối với axit.

Còn đất không bão hoà bazơ có chứa nhiều Al3+ và H+ ở tr ạng thái hấp phụ, cókhả năng đệm cao đối với sự kiềm hoá. Khi bón vôi vào đất này, các cation của nóđượ c hấp phụ và trao đổi với các ion H+:

H+ Ca2+

K Đ H+ + Ca(OH)2 = K Đ + 2H2O

Ca2+ Ca2+

Độ chua thuỷ phân của đất càng lớn, khả năng đệm chống lại phản ứng kiềm hoá càng lớn.








Khả năng của đất chống lại sự thay đổi phản ứng của dung dịch đất có ý ngh ĩa lớn khi bón phân vô cơ .

Đất có khả năng đệm thấp (đất cát và đất cát pha) khi bón nhiều phân sinh líchua có thể có sự thay đổi mạnh phản ứng về phía axit và ảnh hưởng bất lợi đến sự

phất triển thực vật và vi sinh vật đất.

Đất có thành phần cơ giới nặng và giàu mùn, có dung lượng hấp phụ cao và dođó có tác dụng đệm lớn, phản ứng dung dịch ít thay đổi, ngay cả khi bón có hệthống các phân khoáng chua hoặc kiềm.

Đất có độ bão hoà bazơ cao sẽ có khả năng đệm tốt với sự axit hoá, còn đất cóđộ bão hoà bazơ thấp sẽ có khả năng chống sự kiềm hoá dung dịch.

Việc bón phân hữu cơ kết hợp với vôi có hệ thống sẽ nâng cao dung lượng hấp phụ và độ bão hoà bazơ , do đó cũng làm tăng khả năng đệm của đất.






Chương3 – Các phương pháp nông hoá cải tạo đất


CHƯƠNG 3 – CÁC PHƯƠNG PHÁP NÔNG HOÁ

CẢI TẠO ĐẤT

3.1. Phương pháp cải tạo đất chua

Ở nước ta, đất chua chiếm một diện tích khá lớn. Loại đất này thường chứa nhiều ion H+, Al3+ và chỉ có một lượng nhỏ cation Ca2+, Mg2+ ở tr ạng thái hấp phụ.

Một lượng lớn ion H+, Al3+ ở phức hệ hấp phụ sẽ làm cho tính chất sinh học, líhọc và hoá lí của đất tr ở nên giảm sút.

Để cải tạo đất chua, cần phải k ết hợp phương pháp hoá học với các biện phápk ỹ thuật nông nghiệp, được gọi là phương pháp nông hoá.

Qua nhiều nghiên cứu cho thấy, thành phần các cation hấp phụ có ảnh hưởng

rõ r ệt đến tính chất đất và sự phát triển của thực vật. Trong số các cation hấp phụ,canxi có vai trò đặc biệt quan tr ọng. Nhiều tính chất nông hóa của đất, sinh trưởngvà phát triển của cây trồng phần lớn phụ thuộc vào độ bão hòa canxi phức hệ hấp

phụ của đất. Các phương pháp hóa học cải tạo đất chua đều dựa trên cơ sở thay đổithành phần cation hấp phụ ở các loại đất này, chủ yếu bằng cách đưa canxi vào

phức hệ hấp phụ đất. Do vậy, bón vôi là biện pháp cơ bản để trung hòa độ chua vànâng cao độ phì nhiêu cho đất.

3.1.1. Quan hệ của cây trồng và vi sinh vật với phản ứng của đất. Ảnh hưởngđộ chua của đất đến cây trồng.

Đa số cây trồng và vi sinh vật đất phát triển tốt ở phản ứng trung tính hoặc ítchua (pH = 6 → 7). Phản ứng kiềm hoặc chua quá sẽ gây ảnh hưởng âm đến sự

phát triển của chúng. Các cây trồng khác nhau đòi hỏi phản ứng môi trường cókhoảng pH nhất định để sinh trưởng và phát triển thuận lợi.

Bảng 3.1. Khoảng pH thích hợp của một số loại cây trồng

Cây trồng Khoảng pH thích hợp Cây trồng Khoảng pH thích hợp

Lúa 5,0 – 6,3 Ngô 6,2 – 7,2

Bông 6,8 – 7,5 Sắn 5,5 – 6,5

Khoai 5,7 – 6,7 Mía 6,5 – 7,5

Lạc 6,0 – 7,2 Chè 4,5 – 6,5

Cà phê 3,5 – 7,5








Độ chua cao của dung dịch đất trước hết làm giảm sự phát triển của rễ và hạnchế khả năng hút chất dinh dưỡng của nó, do gây ra tác dụng âm đến trạng thái hóalí của màng nguyên sinh tế bào r ễ. Do đó, thực vật sử dụng được ít chất dinh dưỡngcủa đất và phân bón. Phản ứng dung dịch đất ảnh hưởng đến sự hút các cation,anion của thực vật. Ở phản ứng kiềm, sự đồng hóa các anion của thực vật bị giảm

sút, còn ở phản ứng chua thì ngược lại, khả năng của thực vật hấp phụ các cationCa2+, Mg2+, NH4

+, K +, … cũng bị cản trở.

Phản ứng của dung dịch đất cũng ảnh hưởng đến sự trao đổi gluxit, protit trongthực vật: ở phản ứng chua, quá tr ình tổng hợp protit bị yếu đi, tổng số hàm lượng

protit và nitơ trong thực vật cũng bị giảm, còn lượng nitơ phi protit lại tăng lên, quátrình chuyển hóa các monosaccarit thành các hợp chất hữu cơ phức tạp cần thiếtcũng trở nên khó khăn.

Độ chua của đất còn gây nên những ảnh hưởng xấu đến đất: ion H+ sau khitách Ca2+ từ mùn đất làm cho độ phân tán keo mùn tăng lên và dễ bị rửa trôi. Sự

bão hòa các hạt keo khoáng bằng ion H+ dần dần gây ra sự phá hủy keo. Do đó, độchua cao có ảnh hưởng xấu đến tính chất hóa học, hóa lí và cấu trúc của đất.

Các vi sinh vật đất cũng có mối liên quan với độ chua của đất. Thông thường,vi sinh vật có ích (như vi sinh vật nitrat hóa, cố định nitơ) đòi hỏi khoảng pH thíchhợp là 6,5 – 7,8. nếu pH < 4 – 4,5, nhiều vi sinh vật có ích hoàn toàn không pháttriển được. Do đó, ở đất chua, việc cố định nitơ của không khí bị giảm sút r õ r ệt, sựkhoáng hóa hợp chất hữu cơ bị chậm lại, quá tr ình nitrat hóa bị cản trở, nên thựcvật thiếu điều kiện cần thiết cho quá tr ình dinh dưỡng nitơ.

3.1.2. Tác dụng của vôi với đất. CaCO3 trong đá vôi thực tế không tan trong nước nguyên chất, nhưng trong

nước có chứa axit cacbonic thì tính tan của nó tăng lên rõ r ệt (tăng khoảng 60 lần).Khi bón CaCO3 vào đất, dưới ảnh hưởng của axit cacbonic có trong dung dịch đất,CaCO3 hoặc MgCO3 biến đổi dần thành dạng bicacbonat.

CaCO3 + H2O + CO2 Ca(HCO3)2

Ca(HCO3)2 là muối kiềm thủy phân:

Ca(HCO3) + 2H2O = Ca(OH)2 + 2H2O + 2CO2

Ca(OH)2 Ca2+

+ 2OH-

Trong dung dịch đất chứa Ca(HCO3)2, nồng độ ion OH- và Ca2+ tăng lên. Các

ion Ca2+ tách những ion H+ từ phức hệ hấp phụ và độ chua được trung hòa.

H+ Ca2+

KĐ H+ + Ca(OH)2 → KĐ + 2H2O

H+ H+








Đá vôi cũng tương tác với axit humic, các axit hữu cơ khác trong đất chua vàaxit nitric do quá trình nitrat hóa tạo ra, trung hòa các axit đó:

2RCOOH + CaCO3 → (RCOO)2Ca + H2O + CO2

2HNO3 + CaCO3 → Ca(NO3)2 + H2O + CO2

Khi bón đủ lượng đá vôi có thể khử được độ chua hiện tại, độ chua trao đổi vàđộ chua thủy phân cũng giảm đi đáng kể, đồng thời hàm lượng Ca2+ trong dungdịch đất và độ bão hòa bazơ của đất cũng được tăng lên.

Ngoài đá vôi, người ta còn dùng Ca(OH)2 để khử chua. Khi dùng đá vôi hayđolomit cần phải nghiền nhỏ (< 0,25mm). Theo khả năng trung hòa độ chua thì 1tấn Ca(OH)2 bằng 1,35 tấn CaCO3.

Tuy nhiên, khi sử dụng Ca(OH)2 cần đảm bảo kỹ thuật bón trước khi gieotr ồng để khỏi ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển bình thường của cây trồng.

3.1.3. Xác định nhu cầu bón vôi. Độ chua của đất càng cao càng cần bón vôi với lượng thích hợp. Đối với đất ít

chua, biện pháp bón vôi không có hiệu quả r õ r ệt.

Có thể xác định gần đúng nhu cầu bón vôi dựa vào các dấu hiệu bề ngoài củađất hoặc theo tình tr ạng của cây trồng và sự phát triển của các loài cỏ dại.

Để xác định nhu cầu bón vôi cho cây tr ồng, cần phải phân tích nông hóa đấttr ồng, xác định giá trị độ chua trao đổi và độ bão hòa bazơ của đất.

Bảng 3.2. M ức độ về nhu cầu bón vôi t ùy thuộc vào độ chua trao đổi của đất

có hàm lượng mùn trung bình (2–3%)

pH Nhu cầu bón vôi

≤ 4,5 R ất cần bón vôi

4,6 – 5,0 Cần bón vôi

5,1 – 5,5 Ít cần bón vôi

> 5,5 Đất không cần bón vôi

Tuy nhiên phản ứng của dung dịch đất không chỉ phụ thuộc vào độ chua màcòn phụ thuộc vào độ bão hòa bazơ của đất. Do đó, mức độ chua của đất là một căncứ quan trọng chứ không phải là một chỉ số duy nhất đặc trưng cho nhu cầu bón vôicủa đất.

Khi xác định nhu cầu bón vôi, cần phải tính đến cả hàm lượng các hợp chất diđộng của nhôm, mangan, độ bão hòa bazơ của đất và thành phần cơ giới của nó.








Bảng 3.3. Nhu cầu bón vôi t ùy thuộc vào độ bão hòa bazơ

Độ bão hòa bazơ Nhu cầu bón vôi

< 50% R ất cần bón vôi (nhu cầu cao)

50 – 70% Cần bón vôi (nhu cầu trung bình)

> 70% Ít cần (nhu cầu thấp)

> 80% Không cần bón vôi

Ở các giá trị pH bằng nhau, đất nào có độ bão hòa bazơ lớn hơn thì ít cần bónvôi hơn. Loại đất có thành phần cơ giới nặng cần được bón vôi nhiều hơn đất cơgiới nhẹ.

Nhu cầu bón vôi có thể được xác định khá chính xác bằng cách đồng thời tínhđến giá trị pHKCl, độ bão hòa bazơ và thành phần cơ giới của đất.

Bảng 3.4. Nhu cầu bón vôi d ựa vào tính chất đất

Nhu cầu bón vôi

Rất cần Cần Ít cần Không cần Đất

pH V% pH V% pH V% pH V%

<5,0 <45 5,0–5,5 45–60 5,5–6,0 60–70 >6,0 >70<4,5 <50 4,5–5,0 50–65 5,0–5,5 65–75 >5,5 >75

Đất á sét nặng vàtrung bình

<4,0 <55 4,0–4,5 55–70 4,5–5,0 70–80 >5,0 >80

<5,0 <35 5,0–5,5 35–55 5,5–6,0 55–65 >6,0 >65

<4,5 <40 4,5–5,0 40–60 5,0–5,5 60–70 >5,5 >70Đất á sét nhẹ

<4,0 <45 4,0–4,5 45–55 4,5–5,0 65–75 >5,0 >75

<5,0 <30 5,0–5,5 30–45 5,5–6,0 45–55 >6,0 >55

<4,5 <35 4,5–5,0 35–50 5,0–5,5 50–60 >5,5 >60Đất cát và pha cát

<4,0 <40 4,0–4,5 40–55 4,5–5,0 55–60 >5,0 >65

Than bùn và than <3,5 <35 3,5–4,2 35–55 4,2–4,8 55–65 >4,8 >65








Do ảnh hưởng của các quá tr ình tiến hành trong đất và của phân bón nên phảnứng của đất sẽ bị thay đổi, vì vậy theo chu kỳ (sau 4 – 5 năm) việc phân tích nônghóa phải được tiến hành lại để lập lại sơ đồ độ chua cho chính xác hơn.

3.1.4. Lượng vôi cần bón.

Lượng vôi cần thiết để làm giảm độ chua cao của lớp đất trồng trọt cho đến phản ứng ít chua (pH nước chiết bằng nước: 6,2 – 6,5; pH nước chiết bằng muối:5,6 – 5,8), thuận lợi cho đa số cây trồng và vi sinh vật có ích, được gọi là lượng vôiđầy đủ hoặc tiêu chuẩn. Lượng vôi này phụ thuộc vào các độ chua của đất. Có thểxác định lượng vôi đầy đủ một cách chính xác hơn bằng cách dựa vào độ chua thủy

phân. Có thể tính lượng vôi (ra tấn CaCO3 đối với 1ha) như sau:

Lượng CaCO3 = H . 1,5

Trong đó, H là giá trị độ chua thủy phân (mđlg/100g đất).

Qua nghiên cứu cho thấy,để đạt được phản ứng của đất đến phản ứng ít chuachỉ cần khử 2/3 giá trị độ chua thủy phân. Do đó, trong nhiều trường hợp chỉ cần

bón 2/3 lượng vôi tính theo độ chua thủy phân tiêu chuẩn.

Nếu sử dụng phân vôi không phải là CaCO3 mà là MgCO3 hoặc CaO, Ca(OH)2 thì khi tính lượng vôi phải nhân với hệ số sau: 0,84 đối với MgCO 3; 0,74 đối vớiCa(OH)2; 0,56 đối với CaO.

Khi sử dụng các nguyên liệu vôi, trong đó có tạp chất, cần phải hiệu chỉnhtheo công thức sau: Lượng CaCO3 . 100

% CaCO3 trong nguyên liệu

Ví dụ: lượng CaCO3 tìm được theo độ chua của đất bằng 4 tấn CaCO3, nếu

dùng đá vôi chứa 80% CaCO3 thì lượng đá vôi cần lấy là: 580

100.4 tấn/1ha

Lượng vôi cũng có thể xác định gần đúng theo giá trị pHKCl và thành phần cơgiới của đất.

Bảng 3.5. S ự phụ thuộc của lượng vôi vào pH KCl và thành phần cơ giới của đất

pHKCl

4,5 4,6 4,8 5,0 5,2 5,4 – 5,6Đất

Lượng CaCO3 (tấn/1ha)

Cát pha và á sét nhẹ 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 2,0

Á sét trung bình và nhẹ 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5








(Lượng vôi trong bảng tr ên xấp xỉ bằng 75% độ chua thủy phân của đất.)

3.2. Phương pháp cải tạo đấ t kiềm (đất solonet và đất thuộc loại solonet)

Đối với loại đất kiềm, thông thường người ta thường bón thạch cao.

Phản ứng giữa đất kiềm với thạch cao:

Na+

Na+ Ca2+

KĐ Na+ + 2CaSO4 → KĐ Ca2+ + 2Na2SO4

Na+ Ca2+

Ca2+

Sự thay thế Na+ bằng Ca2+ ở lớp ion bù của keo đất này ngăn cản được khảnăng tạo sôđa và làm cho pH giảm xuống.

Ngoài ra, trong dung dịch đất còn diễn ra phản ứng giữa thạch cao với sôđa:

Na2CO3 + CaSO4 = Na2SO4 + CaCO3

Để tránh sự hóa mặn đất do các sản phẩm phản ứng (Na 2SO4), việc bón thạchcao hợp lý thường kết hợp với biện pháp rửa mặn.

* Lượng thạch cao cần bón:

Để trung hòa lượng kiềm, người ta phải bón vào đất một lượng thạch cao đủđể thay thế lượng dư Na+ hấp phụ bằng Ca2+.

Có thể xác định lượng thạch cao cần bón tùy thuộc vào hàm lượng Na+

hấp thụ theo công thức sau:

Trong đó: 0,086 là 1mđlg CaSO4.2H2O (gam).

H là độ sâu của lớp đất cải tạo (cm).

d là khối lượng riêng của lớp đất cải tạo.

Na là tổng lượng Na+ trao đổi (mđlg/100g đất).

T là dung lượng hấp phụ trao đổi của lớp đất cần cải tạo(mđlg/100g đất).

Các nguyên liệu thạch cao (thạch cao thô ngậm nước, phôtpho thạch cao) dùngđể bón cho đất chứa lượng CaSO4 khác nhau, do đó để cung cấp lượng CaSO4 cầnthiết phải dùng những lượng nguyên liệu khác nhau, tính theo hàm lượng CaSO4 trong đó, được xác định theo công thức sau:

Lượng CaSO4 . 2H2O (tấn/ha) = 0,086 (Na – 0,05T) H.d








Lượng CaSO4.2H2O . 100

CaSO4.2H2O trong nguyên liệu thạch cao sử dụng

3.3. Phương pháp cải tạo đất mặn

3.3.1. Nguồn gốc sự h ình thành đất mặn

Đất mặn là loại đất chứa nhiều muối tan (1 – 1,5% hoặc cao hơn), nhất là ở lớpđất mặt. Những loại muối tan trong đất mặn thường là: NaCl, Na2SO4, NaHCO3,CaCl2, CaSO4, MgCl2 … Nguồn gốc của các muối này có thể khác nhau: từ lục địa,từ biển hoặc từ sinh vật … Nói chung, nguồn gốc ban đầu của chúng xuất phát từthành phần khoáng của nham thạch núi lửa. Nhờ quá trình phong hoá, các khoángđó bị phân huỷ thành muối tan, di chuyển, tập trung ở những vùng có địa hìnhtr ũng, không thoát nước.

Ở các miền nhiệt đới mưa nhiều như nước ta, do sự phong hoá thổ nhưỡng xảy ra mãnh liệt, nên các loại muối, k ể cả những loại muối khó tan như CaCO

3, CaSO

4

… cũng bị hoà tan và có điều kiện tích luỹ sẽ hình thành nên đất mặn. Ở miền nhiệt đới có đất mặn có nguồn gốc biển thì thành phần muối tươ ng tự như thành phầnmuối có trong nước biển.

Ở các vùng khô hạn, các muối khó tan thường ở lại trong đất, chỉ có những muối dễ tan mới bị hoà tan, nhưng vì khô hạn nên dung dịch muối không di chuyển ra mà tích luỹ ở nơ i tr ũng, dưới dạng nước ngầm. Ở những vùng này vì khô hạn vàmực nước ngầm nông, muối được di chuyển và tập trung lên lớp đất mặt, do sự bốc hơ i và thoát hơ i nước, nên có nơ i muối được tập trung lên mặt đất thành lớp muối tr ắng.

Như vậy, sự hình thành đất mặn là do k ết quả tác động của nhiều yếu tố: mẫu thổ chứa nhiều muối tan, địa hình tr ũng không thoát nước, mực nước ngầm chứa muối gần mặt đất, khí hậu khô hạn …

3.3.2. Các loại đất mặn

Căn cứ vào quá trình phát sinh, tính chất vật lí, hoá học và sinh học, người tachia đất mặn thành 3 loại chính: đất solonsac, solonet và đất solot (Kopda, 1950).

* Đất solonsac: Loại đất này hình thành do quá trình tích luỹ muối có hàmlượng muối cao (1 – 1,5%) có khi tạo nên lớp muối tr ắng trên mặt đất. Vì vậy,người ta còn gọi loại đất này là đất kiềm tr ắng. Đất solonsac thường có phản ứngtrung tính hoặc kiềm yếu. Đất solonsac điển hình r ất mặn, cây tr ồng không thể sinhtr ưởng và phát triển được.

* Đất solonet : Loại đất này được hình thành từ đất solonsac do quá trình thoátmặn, có ngh ĩa là đất solonsac được r ửa mặn một cách tự nhiên hoặc nhân tạo. Đấtnày thường có phản ứng kiềm hoặc r ất kiềm (pH = 8 – 12).








* Đất solot : loại đất này được hình thành do đất solonet bị r ửa mặn mãnh liệt.Trong quá trình này, ion Na+ ở keo đất bị thay thế bởi H+. Do đó, đất solot thườngcó phản ứng chua.

3.3.3. Đặc điểm của đất mặn và ảnh hưở ng của hàm lượng cao của muối tanđến sinh trưởng, phát triển của cây trồng.

Do có chứa một lượng muối tan cao, đất mặn thường có những tính chất lýhọc, hoá học, sinh học không thích hợp với sinh tr ưởng, phát triển của cây tr ồng.Khi khô, đất nứt nẻ, khi ướt, đất bị dính bết, hạt đất tr ươ ng mạnh bịt kín các khe hở làm cho đất tr ở nên không thấm nước.

Ở nước ta, đất mặn có phản ứng trung tính, kiềm yếu, có khi hơ i chua. Ở vùngkhô hạn, đa số đất mặn có phản ứng kiềm hoặc r ất kiềm, có khi pH đất tới 11 – 12.Ở độ pH này, không loại cây tr ồng nào có thể sinh tr ưởng được.

Ảnh hưởgn xấu của đất mặn đối với cây tr ồng, tước hết là do áp suất thẩm

thấu cao của dung dịch đất. Áp suất này thay đổi tỉ lệ thuận với nồng độ muối tan.Khi áp suất của dung dịch đất từ 10 – 12at, cây bị chết. Ngoài ra, cây còn bị tácdụng độc do nồng độ cao của các ion. Các ion thường thấy trong đất mặn và kiềm mặn là Cl-, SO4

2-, HCO3-, Na+, Mg2+ …

3.3.4. Biện pháp nông hoá cải tạo đất mặn.

Đất mặn có độ phì nhiêu tiềm tàng khá cao, nhưng do chứa nhiều muối tan,nên phần lớn không tr ồng tr ọt được hoặc tr ồng tr ọt không có năng suất cao. Vì vậy,đất mặn được coi là nguồn tài nguyên tiềm tàng cần đượ c cải tạo.

Có thể dùng nhiều biện pháp cải tạo khác nhau như r ửa mặn (biện pháp thuỷ lợi), tr ồng các loại cây có khả năng chống chịu mặn (biện pháp sinh học) hoặc biện pháp nông hoá …

Cơ sở của biện pháp nông hoá cải tạo đất mặn là xuất phát từ bản chất của đất mặn có chứa nhiều ion Na+ không những trong dung dịch đất dưới dạng muối tannhư NaCl, NaHCO3, Na2SO4 … (đất solonsac) mà còn tiềm tàng trên bề mặt của

phức hệ hấp phụ có thể trao đổi (đất solonet). Hàm lượng ion Na+ cao gây nênnhiều ảnh hưởng xấu đến tính chất vật lý, hoá học và sinh học, do đó ảnh hưởng đến sinh tr ưởng của cây tr ồng, cần được cải tạo bằng cách loại tr ừ và thay thế ion

Na

+

bằng Ca

2+

.* Cải tạo độ kiềm của đất, thay thế Na+ bằng Ca2+:

Để cải tạo đất kiềm mặn, người ta thường bón các hợp chất của canxi, có phảnứng kiềm như thạch cao, phôtpho thạch cao. Phản ứng ở đất kiềm mặn khi bónthạch cao cũng diễn ra tươ ng tự như ở đất kiềm.








Nếu đất kiềm mặn giàu CaCO3 cần phải bón vào đất những chất tạo ra H+, để chuyển Ca2+ ở dạng không tan thành dạng tan có thể trao đổi với Na+. Ví dụ, có thể

bón lưu huỳnh, pirit, nhôm sunfat, sắt sunfat.

Phản ứng giữa lưu huỳnh hoặc pirit với đất có vi sinh vật như sau:

2S + 3O2 2SO3 SO3 + H2O H2SO4

Với pirit: 2FeS2 + 7O2 + 2H2O 2FeSO4 + 2H2SO4

Axit H2SO4 được hình thành trong đất mặn kiềm (giàu CaCO3) sẽ phản ứngvới CaCO3:

H2SO4 + CaCO3 = CaSO4 + CO2 + H2O

Na+

K Đ + CaSO4 K Đ ]Ca2+

+ Na2SO4 Na+

Nhôm sunfat, sắt sunfat cũng là nguyên liệu cải tạo đất mặn kiềm:

Al2(SO4)3 + 6CaCO3 + 6H2O = 3CaSO4 + 3Ca(HCO3)2 + 2Al(OH)3

Al3+, Fe3+ là những cation có hoá tr ị cao, có khả năng làm keo đất k ết tụ, tránhđược hiện tượng r ửa trôi chất dinh dưỡng và làm cho đất có k ết cấu thích hợp.

Đối với đất solot và đất solonet bị solot hoá, người ta có thể dùng các hợp chấtcanxi khó tan như CaCO3, CaO:

Na+

K Đ + CaCO3 K Đ ]Ca2+ + NaHCO3

H+

H+

K Đ + CaCO3 K Đ ]Ca2+ + H2O + CO2

H+

Biện pháp hoá học cải tạo đất mặn không chỉ làm thay đổi tính chất hoá họcmà còn làm thay đổi cả tính chất lí học của đất và tạo điều kiện cho việc áp dụng các biện pháp khác một cách có hiệu quả hơ n.

3.4. Phương pháp cải tạo đất phèn

3.4.1. Sự h ình thành đất phèn.

Đất phèn là loại đất đặc biệt của vùng đầm lầy ven biển nhiệt đới. Đất này cònđược gọi là đất chua mặn, đất chua sunfat. Ở loại đất này, sau khi cày bừa, nước








ruộng trong như được đánh phèn, do vậy, tr ước đây người ta gọi đất này là đất phèn. Nước ở đây có vị chua chát như phèn chua, pH thường nhỏ hơ n 4. Đất phèncũng chứa nhiều muối tan mà thành phần chủ yếu là sắt sunfat và nhôm sunfat.

Theo Aarino (1930), nguồn gốc hình thành đất phèn là do trong đất có khoáng pirit FeS

2. Trong điều kiện hiếu khí, pirit bị oxi hoá tạo thành axit sunfuric và sắt

sunfat:

2FeS2 + 7O2 + 2H2O = 2FeSO4 + 2H2SO4

Theo J. Bandenxpejơ, đất phèn được hình thành do sự khử muối sunfat nguồn gốc nước biển trong điều kiện yếm khí. Sự khử này xảy ra nhờ vi sinh vật khử sunfat:

Na2SO4 + CH4 Na2S + CO2 + 2H2O

Na2SO4 + 4H2 Na2S + 4H2O

Na2S + H2O + CO2 = Na2CO3 + H2SH2S sẽ k ết hợp với các hợp chất sắt trong đất tạo ra FeS2:

4H2S + 2Fe(OH)2 + O2 = 2FeS2 + 6H2O

Nếu môi tr ường tr ở nên hiếu khí, FeS2 sẽ bị oxi hoá tạo nên FeSO4 và H2SO4.Ở điều kiện nhiệt đới, H2SO4 sẽ tác dụng với các khoáng sét trong đất, giải phóngAl khỏi mạng lưới tinh thể của chúng và tạo thành Al2(SO4)3.

3.4.2. Biện pháp nông hoá cải tạo đất phèn (đất chua mặn)

Đất chua mặn có chứa nhiều muối sắt sunfat, nhôm sunfat, H2SO4, do đó đất

r ất chua (pH < 4, có khi pH < 2), nhôm nằm trong khoảng 8 – 10mđlg/100g. Vìvậy, biện pháp nông hoá chủ yếu để cải tạo đất phèn là sử dụng vôi để khử chua vàk ết tủa nhôm.

Al2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 = 3CaSO4 + 2Al(OH)3

Na2SO4 + Ca(OH)2 = CaSO4 + NaOH

Al(OH)3 tạo ra có thể bị hoà tan bởi NaOH tạo natri aluminat tan.

Nếu bón nhiều vôi, NaAlO2 sẽ chuyển thành Ca(AlO2)2 hoàn toàn không tantrong nước:

2NaAlO2 + Ca(OH)2 = Ca(AlO2)2 + 2NaOH

Vì đất phèn r ất chua, để cải tạo nó cần phải bón nhiều vôi, làm triệt để và k ết hợp với các biện pháp khác như r ửa mặn, tiêu nước ngầm … Ngoài việc bón vôi,cần phải bón phân hoá học cho đất phèn, đặc biệt là phân lân (dạng thích hợp là

phôtphorit). Dạng phân đạm thích hợp với đất phèn là urê, không cần bón phân kalivì đất này giàu kali.

VSVkhử sunfat

VSVkhử sunfat






Chương 4 – Phân bón


CHƯƠNG 4 PHÂN BÓN

4.1. Vai trò và đặc điểm của phân bón

4.1.1. Vai trò của phân bón Trong sản xuất nông nghiệp, phân bón có tác d ụng lớn đến năng suất, chất

lượng sản phẩm của cây tr ồng và độ phì nhiêu của đất. Đó là do nó đã bù lại cho

đất những chất dinh d ưỡng mà cây tr ồng đã lấy đi sau mỗi vụ sản xuất để tạo ranăng suất.

* Lượng chất dinh dưỡng cây trồng lấy đi để tạo nên năng suất:

Lượng chất mà câytrồng lấy đi (kg/ha)

Lượng chất lấy đi để tạora 1 tạ thu hoạch Cây trồng

Năng suất(tạ/ha)

N P2O5 K2O N P2O5 K2OLúa mùa 30 28 12 82 0,9 0,4 2,7

Ngô 20 60 12 60 3,0 0,6 3,0

Khoai lang 200 90 20 140 0,4 0,1 0,7

Sắn 100 136 104 534 0,1 0,1 0,6

Lạc 20 84 14 50 4,2 0,7 2,5

Bông 6 94 22 69 15,6 3,6 11,3

Đậu tươ ng 10 30 7 22 3,0 0,7 2,2

Qua bảng trên ta thấy, chỉ k ể 3 nguyên tố dinh dưỡng chính là N, P, K thì sau

mỗi vụ sản xuất cây tr ồng đã lấy đi từ đất một lượng chất dinh d ưỡng khá lớn để góp phần vào việc tổng hợp các thành phần của cây tr ồng.

Tóm lại, phân bón có vai trò to lớn trong việc tăng năng suất cây tr ồng và góp

phần cải tạo, nâng cao độ phì nhiêu của đất. Tuy nhiên, cần phải chú ý k ết hợp nhịp

nhàng việc cải tiến nhiều biện pháp canh tác khác nhau với việc sử d ụng phân bónhợp lý.

4.1.2. Các loại phân bón

Dựa vào phươ ng pháp sản xuất, chế biến, người ta chia phân bón thành 2nhóm:

- Phân bón công nghiệp (phân vô cơ ): gồm những loại phân bón có nguồn gốc

vô cơ . Nhóm phân bón này do các nhà máy sản xuất bằng phương pháp hoá học








nên còn được gọi là phân hoá học. Phân bón công nghiệp thường chứa một lượng lớn chất dinh d ưỡng trong một đơ n vị khối lượng.

- Phân bón hữu cơ : loại phân bón này thường được sản xuất, chế biến tr ực tiép

ở các cơ sở nông nghiệp địa phươ ng, phần lớn là những sản phẩm phụ của sản xuất nông nghiệp (phân chuồng, phân gia cầm, tro …) hoặc còn được khai thác ở gần

các cơ sở nông nghiệp (than, bùn, vôi, thạch cao), hoặc người ta còn dùng cả những cây tr ồng làm phân bón (phân xanh) và các phế phẩm của các nhà máy.

Phân hữu cơ được chia thành các loại sau: phân chuồng, than bùn, phân bắc, phân gia cầm, tro bếp, bùn ao, khô d ầu, phân xanh …

4.1.3. Đặc điểm của phân hoá học

Hầu hết các loại phân hoá học không chứa chất hữu cơ nên còn được gọi là phân vô cơ hoặc phân khoáng.

Phân hoá học có nhiều loại, nhiều d ạng khác nhau nhưng chúng đều có một số

đặc điểm chung như sau:

- Tỷ lệ chất dinh d ưỡng cao.

Ví d ụ: Trong (NH4)2SO4 có 20%N, trong supephôtphat có 16 – 21%P2O5,

trong NH4 NO3 có 34%N, trong ure (CO(NH2)2) có 46%N. Trong khi đó phân

chuồng chỉ chứa 0,3 – 0,5%N, 0,2 – 0,4%P2O5. Như vậy, hàm lượng N và P2O5 trong 1 tấn phân chuồng tươ ng đươ ng với 20kg phân đạm và supe lân.

- Dễ tan trong nước và cây tr ồng d ễ hấp thu. Phần lớn phân hoá học dễ tan

trong nước và d ễ được hấp thu bởi cây tr ồng, tỷ lệ chất dinh d ưỡng lại cao nên sau

khi bón, cây tr ồng phát triển nhanh, hiệu quả r õ r ệt. Tuy nhiên, cũng do đặc điểm này mà phân hoá học không bề lâu, khó cất giữ.

- Phân hoá học không chứa chất hữu cơ. Do vậy, nếu chỉ dùng phân hoá họcthì sau vài năm sẽ có ảnh hưởng đến tính chất đất. Để khắc phục nhược điểm này,cần phải bón phối hợp phân hoá học với phân hữu cơ.

4.2. Phân đạm

4.2.1. Vai trò của nitơ đối với dinh dưỡng của cây trồng

- Nitơ là một trong những nguyên tố cơ bản cần thiết cho thực vật. Nó là thành

phần quan tr ọng của tất cả các protit đơ n giản và phức tạp trong nguyên sinh chất của tế bào thực vật. Nguồn nitơ chủ yếu cần cho dinh d ưỡng của cây tr ồng là muối nitrat và muối amoni.

- Nitơ cũng có trong thành phần của các axit nucleic (ribonucleic RNA và

dezoxiribonucleic DNA), chúng có vai trò đặc biệt quan tr ọng trong sự trao đổi chất của thực vật.








- Nitơ là một trong thành phần chủ yếu của clorofin. Cây tr ồng có chứa

clorofin thì cơ thể của chúng có khả năng tự d ưỡng (khả năng tổng hợp chất hữu cơcần thiết từ chất vô cơ ).

- Nitơ còn là thành phần của các phôtphatit, alcaloit trong một số vitamin, cácenzim và nhiều chất hữu cơ khác của tế bào thực vật.

- Sự cung cấp đầy đủ và thừa nitơ : Khi cây tr ồng được cung cấp đầy đủ nitơ và

những điều kiện khác thì tốc độ phát triển, hiệu suất quang hợp tăng lên, tạo điều

kiện cho quá trình tổng hợp các chất hữu cơ có chứa nitơ trong cây. Tuy vậy, khi

thừa nitơ , thời k ỳ sinh tr ưởng, phát triển sẽ kéo dài, cây hô hấp mạnh hơ n quang

hợp. K ết quả là gluxit tiêu hao nhiều hơ n gluxit tích luỹ, lượng tinh bột trong câygiảm xuống.

Như vậy, bón nitơ có ảnh hưởng cả tốt và xấu đến cây tr ồng. Để phát huy

được tác d ụng tốt của nitơ cần phải cung cấp đầy đủ lượng nitơ cho cây tr ồng tuỳ

theo từng

thời

k ỳ sinh tr

ưởng c

ủa nó.

4.2.2. Các quá trình hoá học của nitơ trong đất

4.2.2.1. Nitơ trong đất

Trong đất, hàm lượng nitơ trung bình khoảng 0,1% khối lượng của đất. Tuỳ

theo từng loại đất chứa lượng nitơ r ất khác nhau và thường tỷ lệ thuận với lượng mùn có trong đất.

Ví d ụ: đất miền núi chứa nhiều nitơ , sau đó đến đất phù sa và d ất bạc màu cólượng nitơ thấp nhất.

Lượng nitơ trong đất tuy có ít, nhưng nếu huy động tất cả cung cấp cho câytr ồng thì sẽ đưa năng suất lên cao.

Ví d ụ: tổng lượng nitơ trong đất bạc màu là 0,07%, ngh ĩa là 100kg đất có0,07kg N. Vậy, trên 1ha đất sẽ có một lượng nitơ khá lớn là:

(0,07kg.3000000)/1000 = 2100kg N

4.2.2.2. Quá trình chuyển hoá các hợp chất nitơ trong đất

Tuỳ thuộc vào điều kiện môi tr ường và khí quyển, đạm hữu cơ hay vô cơ cóthể biến đổi theo các quá trình sau:

a) Quá trình amoni hoá: là quá trình phân giải các chất hữu cơ chứa nitơ đến d ạng amoniac. Sơ đồ biến hoá đơ n giản như sau:

Prôtit, chất mùn(1)

aminôaxit, amit(2)

amoniăc

(1): quá trình phân giải prôtit d ưới tác d ụng của các enzim do các nhóm vi sinh

vật tiết ra (xạ khuẩn, actinomyces, nấm mốc), prôtit bị thuỷ phân biến thànhaminôaxit.








(2): quá trình các aminôaxit bị vi sinh vật hấp thụ và d ưới tác d ụng của cácenzim của chúng, aminôaxit bị khử thành amôniăc và axit hữu cơ.

Ví d ụ: quá trình amôni hoá từ một aminôaxit đơ n giản nhất:

NH2CH2COOH + O2 HCOOH + CO2 + NH3

(glixin) (axit foocmic)

NH2CH2COOH + H2O CH3OH + CO2 + NH3

(rượu metylic)

NH2CH2COOH + H2 CH3COOH + NH3

(axit axetic)

Sau quá trình amôni hoá, 4 loại hợp chất được tạo thành là axit hữu cơ, rượu,

khí CO2, NH3. Quá trình này xảy ra trong môi tr ường hiếu khí cũng như trong môitr ường yếm khí. Các axit hữu cơ và r ượu tiếp tục phân giải và cuối cùng biến thành

những hợp chất đơ n giản nhất là CO2, H2O, H2, CH4. Còn NH3 cùng với các axit vôcơ và hữu cơ trong đất tạo thành những muối amoni tươ ng ứng.

2NH3 + H2CO3 = (NH4)2CO3

NH3 + HNO3 = NH4 NO3

Các muối amôni ở trong đất bị phân ly thành các ion amôni (NH4+) và các ion

của gốc axit tươ ng ứng với muối của nó. Một phần ion NH4+ bị cây hấp phụ, một

phần do keo đất hấp phụ.

Ca2+ NH4+

K Đ + (NH4)2CO3 = K Đ NH4+ + CaCO3

Ca2+

Ca2+

Amôniăc được tạo ra trong các loại đất có độ chua và độ thoáng khác nhau.

Tốc độ của quá trình amôni hoá xảy ra phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ và độ ẩm của môi tr ường.

Trong điều kiện yếm khí, chất hữu cơ chứa nitơ chỉ bị phân giải đến amôniăc.

Còn trong điều kiện hiếu khí, các muối amôni bị ôxi hoá và biến thành nitrat. Sự ỗi

hoá amôniăc đến nitrat được gọi là quá trình nitrat hoá.

b) Quá trình nitrat hoá

Quá trình này được thực hiện trong đất nhờ nhóm vi khuẩn đặc biệt ưa khí vàgiải phóng một năng lượng khá lớn.

Quá trình nitrat hoá có thể xảy ra theo các phản ứng sau:

2NH3 + 3O2 = 2HNO2 + 2H2O + 158kcal ( giai đoạn đầu)








2HNO2 + O2 = 2HNO3 + 43,2kcal ( giai đoạn hai)

Axit nitric tạo ra trong quá trình này được trung hoà nhờ Ca(HCO3)2 hayMg(HCO3)2, hoặc bởi các bazơ hấp phụ trong đất.

2HNO3 + Ca(HCO3)2 = Ca(NO3)2 + 2H2CO3

Ca2+

H+

K Đ + HNO3 = K Đ H+ + Ca(NO3)2

Ca2+

Ca2+

Để cho quá trình nitrat hoá xảy ra tốt, cần có các điều kiện sau đây:

- Độ ẩm của đất: 60 – 70% độ ẩm mao quản.

- Nhiệt độ đất: 25 – 320C.

- pH: 6,2 – 9,2.- Đất giàu NH4

+ và Ca

2+.

- Đất có đủ không khí.

Với những điều kiện này, phần lớn đạm amôni trong đất chuyển thành đạm nitrat.

Quá trình nitrat xảy ra mạnh hay yếu là biểu hiện độ phì nhiêu của chân đất cao hay thấp. Tốc độ của quá trình này ở các loại đất thườ ng khác nhau. Nó xảy ra

mạnh ở những loại đất có đủ 5 điều kiện trên, như đất macgalit, đất Đồng bằng Bắc

bộ … Ngược lại, nó xảy ra kém hơ n ở các loại đất bạc màu, đất chiêm tr ũng, đấtchua, đất chua mặn. Làm đất và bón phân là những biện pháp chủ yếu có tác d ụng

tăng cường quá trình nitrat hoá trong đất. Ngoài ra, việc tr ồng cây và luân canh hợp lý cũng có tác d ụng tốt đến quá trình này.

c) Quá trình phản nitrat hoá

Là quá trình khử nitơ trong nitrat thành nitơ phân tử, do tác d ụng của vi sinh

vật (như vi khuẩn yếm khí Bact. Sutzeri, Denitrificans). Quá trình này làm mất nitơ và năng lượng của đất nên là hiện tượng bất lợi cho sản xuất nông nghiệp.

Phản ứng có thể xảy ra như sau:

C6H12O6 + 4NO3- = 6CO2 + 6H2O + 2N2

Quá trình xảy ra trong điều kiện yếm khí, đất kiềm giàu chất hữu cơ chưa phângiải, phần lớn là gluxit, xenlulô.

d) Quá trình cố định nitơ sinh vật

Là quá trình vi sinh vật lấy nitơ trong quá trình phân giải chất hữu cơ hoặc vi

sinh vật có khả năng hút nitơ khí tr ời để sinh tr ưởng, phát triển. Đây là sự cạnh

tranh tạm thời về đạm giữa vi sinh vật và cây tr ồng (tr ường hợp bón phân tươ i












- NaNO3 d ễ bị r ửa trôi từ lớp đất mặt xuống lớp d ưới, do đó không dùng để bón lót.

- NaNO3 được bón cho cho cây ăn quả, cây có củ, vừa tăng năng suất, vừa tăng chất lượng nông sản.

3. Kali nitrat KNO3: chứa khoảng 14%N và hơ n 46%K 2O. KNO3 là loại phân phức tạp và chủ yếu là kali.

4. Amôni sunfat (NH4)2SO4 ( phân đạm một lá): chứa 20,5 – 21,0%N, được điều chế từ NH3 và H2SO4.

2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4

* Tính chất :

- Thường có màu tr ắng, d ễ tan vào nước, r ất ít hút ẩm, d ễ bảo quản.

- Nếu tích tr ữ lâu ngày, trong điều kiện độ ẩm và nhiệt độ cao, (NH4)2SO4 có

thể bị mất 1 phân tử NH3 và biến thành NH4HSO4, làm độ chua tăng lên khá mạnh.- Phản ứng trong đất: Khi bón vào đất, (NH4)2SO4 tan nhanh và phân li thành

NH4+ và SO4

2-. NH4

+ bị cây hút và bị keo đất hấp thụ, SO4

2- có thể k ết hợp với

cation trao đổi tạo thành hợp chất mới.

Tr ườ ng hợp đất trung tính hoặc có chứa canxi:

Ca2+

NH4+

K Đ + (NH4)2SO4 = K Đ NH4+ + CaSO4

Ca2+

Ca2+

Tr ường hợp đất chua: H

+ NH4

+

K Đ + (NH4)2SO4 = K Đ + H2SO4

H+ NH4

+

Do vậy, nếu bón (NH4)2SO4 liên tục qua nhiều vụ thì phải bón vôi và phân hữu cơ , nếu không thì đất sẽ bị xấu đi.

Ngoài ra, vi sinh vật nitrat hoá trong đất sẽ gây ra sự biến đổi (NH4)2SO4 thành 2 loại axit, làm cho đất chua thêm:

(NH4)2SO4 + 4O2 = 2HNO3 + H2SO4 + 2H2O

* S ử dụng : là phân sinh lí chua, do vậy khi sử d ụng cần phải chú ý các điểm sau:

- Đối với đất chua, cần phải bón vôi tr ước để khử chua r ồi mới bón(NH4)2SO4.








- Nên tr ộn phân này với các loại phân hoá học có tính chất sinh lí kiềm, phân

khó tan như phôtphorit. Tuyệt đối không được tr ộn với phân có tính chất kiềm, với vôi … vì sẽ gây nên hiện tượng mất đạm.

5. Amôni clorua NH4Cl: chứa 24 – 25%N, thường được điều chế từ sản phẩm phụ của quá trình sản xuất NH3.

NH3 + CO2 + H2O + NaCl = NaHCO3 + NH4Cl

- NH4Cl ít hút ẩm và ít bị chảy r ữa.

- NH4Cl cũng có những tác d ụng trong đất như (NH4)2SO4.

- có chứa một lượng lớn ion Cl- (66,7%), có tác d ụng xấu đến chất lượng sản

phẩm. Do vậy, phải bón NH4Cl tr ước khi gieo tr ồng vài tháng để cho Cl- r ửa trôi

bớt.

6. Phân urê CO(NH2)2: có chứa 44 – 48%N, điều chế từ khí CO2 và NH3.ONH4 NH2

CO2 + 2NH3 CO xt C at ,200,200 0

CO + H2O

NH2 NH2

* Tính chất :

- Urê k ết tinh màu tr ắng, dễ tan trong nước, hút ẩm mạnh.

- Phản ứng trong đất: urê bị amôni hoá d ưới ảnh hưở ng của men urêza.

CO(NH2)2 + 2H2O

(NH4)2CO3 Ở đất trung tính, nhiệt độ tươ ng đối cao và độ ẩm thích hợp, quá trình phân

giải trên tiến hành nhanh. Trái lại, trong đất chua sự phân giải urê chậm hơ n.

(NH4)2CO3 được tạo ra làm đất tạm thời có phản ứng kiềm:

(NH4)2CO3 + H2O NH4HCO3 + NH4OH

NH4+ có thể bị hấp thụ bởi keo đất, cây tr ồng, vi sinh vật hoặc có thể bị nitrat

hoá tạo HNO3 tạm thời làm đất chua. Nhưng sau một thời gian, cây hút cả 2 d ạng

amôni và nitrat, pH của đất thay đổi không đáng k ể. Do vậy, urê là loại phân sinh lítrung tính.

* S ử dụng :

- Nên bón urê từng lượng nhỏ và phải bón cho đều, tránh tập trung một nơ i, do

tỉ lệ N trong urê cao, gây hại cho cây.

- Khi bón nên tr ộn urê với đất bột, cát hoặc mùn cưa … Đối với đất chua, nên

tr ộn urê với phôtphorit.

- H2O








- Có thể dùng urê để bón thúc ngoài r ễ, phun lên lá cây vì lá cây có thể tr ực tiếp hút đạm hữu cơ dạng urê.

4.3. Phân lân (phân phôtpho)

4.3.1. Vai trò của phôtpho đối với dinh dưỡng của cây trồng

P là nguyên tố dinh d ưỡng cần thiết cho sự sống của động thực vật. Nó cótrong thành phần của nhiều chất, giữ vai trò quan tr ọng bậc nhất trong hoạt động

sống. Ngoài ra, nhiều quá trình trao đổi chất, đặc biệt là quá trình tổng hợp chỉ được tiến hành được khi có sự tham gia của axit phôtphoric.

1. Phôtpho là thành phần của nhiều hợp chất hữu cơ quan tr ọng trong cơ thểthực vật.

* Nhóm các axit nuclêic và nuclêôprôtit

Axit nuclêic là những hợp chất phức tạp có phân tử lượng cao, tham gia vào

những quá trình hoạt động sống quan tr ọng nhất như tổng hợp prôtit, sự tăng

tr ưởng và sinh sản, truyền đạt những tính di truyền. Có 2 d ạng axit nuclêic cơ bản trong thực vật là axit ribônuclêic (ARN) và đezoxiribonucleic (AND).

Trong thực vật, các axit nucleic thường tạo ra các phức với protit và các phức này được gọi là nuclêôprôtit.

* Nhóm phôtphoprôteit : là nhóm hợp chất hữu cơ phôtpho r ất quan tr ọng trong

thực vật, đó là những hợp chất của prôtit với axit phôtphoric. Nhiều enzim prôtitthuộc nhóm này thườgn xúc tác cho hàng loạt phản ứng sinh hoá.

* Phitin: là d ẫn xuất của hợp chất inozit mạch vòng 6 lần r ượu và là muối

Ca–Mg của axit inozitphôtphoric.Phitin có nhiều trong các bộ phận còn non, đặc biệt là trong hạt. Phitin là chất

d ữ tr ữ trong hạt và phôtpho trong thành phần của nó được dùng cho quá trình nảy mầm.

2. Những hợp chất phôtpho có năng lượng lớn.

Trong số các hợp chất này có axit ađenôzintriphôtphoric (A.T.P). Những hợpchất này khi phân huỷ trong tế bào sẽ cho một năng lượng lớn cần cho việc thực hiện các quá trình tổng hợp.

A.T.P gồm có gốc bazơ nitơ ađênin liên k ết với gốc gluxit (ribozơ ) và với 3gốc của axit phôtphoric. A.T.P là chất chuyển năng lượng cho các quá trình sinh

tổng hợp prôtit, lipit, tinh bột, hàng loạt aminôaxit và nhiều hợp chất khác. Không

có A.T.P, không thể tiến hành các quá trình quang hợp, hô hấp và cả sự biến đổi của nhiều hợp chất trong thực vật.

3. Các ion phôtphat tham gia vào việc điều chỉnh môi trường (pH) và quá

trình biến đổi các hợp chất nitơ.








- Trong d ịch tế bào thực vật thường có chứa H2PO4- và HPO4

2-. Các ion này

phân ly và thuỷ phân trong dung d ịch:

H2PO4- HPO4

2- + H

+

HPO42-

+ H2O H2PO4- + OH

-

Trong quá trình dinh d ưỡng, phản ứng của d ịch tế bào ([H+] hoặc [OH-]) cólúc thay đổi đột ngột, vượt quá pH thích hợp. Nhờ sự có mặt của hỗn hợp ion

phôtphat, pH của dich tế bào được điều chỉnh bằng sự chuyển d ịch các cân bằng

phân ly và thuỷ phân trên. Tính chất này của hỗn hợp ion phôtphat được gọi là khả năng đệm axit hoặc bazơ của nó.

- Quá trình phân ly ra H+ của H2PO4

- tạo điều kiện cho NO3

- được khử thành

NH3. Quá trình này có tác d ụng xúc tiến cho việc hình thành prôtit.

4.3.2. Các quá trình hoá học của phôtpho trong đất

* Phôtpho trong đất : Hàm lượng P trong đất phụ thuộc vào tính chất đá mẹ,

thành phần cơ giới và lượng chất hữu cơ. Hàm lượng P tổng số trung bình ở nhiều loại đất là 0,02 – 0,08%. Trong đất, P chủ yếu ở 2 d ạng vô cơ và hữu cơ.

- Hợp chất vô cơ của phôtpho:

+ Dạng phôtpho khó tan: phần lớn là apatit Ca5(PO4)3F, phôtphorit

Ca3(PO4)2 … Ngoài ra, P còn có trong FePO4, AlPO4, trong các tinh thể khoáng,trong các loại đá thông thường (bazan, zlôlit, hoa cươ ng …).

+ Dạng phôtpho d ễ tan: do quá trình phong hoá, các hợp chất phôtpho khó

tan biến d ần thành d ạng d ễ tan (H2PO4-, HPO4

2-). Tuy nhiên các muối phôtphat tan

vào nước, nếu gặp môi tr ường chua có nhiều sắt, nhôm thì các ion H2PO4-

, HPO42-

có thể lại biến thành d ạng không tan như FePO4, AlPO4.

- Hợp chất hữu cơ phôtpho (Lân hữu cơ): chủ yếu có trong thành phần mùn,

phổ biến ở d ạng phitat (chiếm khoảng 50% tổng số lân hữu cơ). Ngoài ra, lân hữucơ trong đất còn ở d ạng phôtpho nuclêoprôtit (<5%) và phôtphatit,saccarophotphat.

Trong quá trình vô cơ hoá các hợp chất hữu cơ, lân hữu cơ bị biến đổi tạo ra

axit phôtphoric và các muối tan của nó. Nhưng các d ạng lân d ễ tiêu này lại bị đấthấp phụ, vi sinh vật hút. Do đó, trong dung d ịch đất thường có r ất ít phôtpho ở d ạng

hoà tan.

* Khả năng cung cấp phôtpho của đất cho cây :

- Trong đất, hàm lượng P tổng số khá thấp so với lượng P trong cây, trong đó

chỉ có một phần ở d ạng cây có thể hấp thu được, đó là các muối phôtphat tan của

kim loại kiềm, amôni và của Ca, Mg (tỉ lệ r ất thấp: <1mg/1kg đất). Tuy vậy, nhờ khả năng tiết ra axit hữu cơ của r ễ nên các muối phôtphat khó tan có thể tan d ần vàcây cũng có thể sử d ụng được.








- Khả năng cung cấp P của đất phụ thuộc nhiều vào pH của môi tr ường đất.

- Để xác định nhu cầu bón phân lân cho cây, cần phải chú ý đến loại đất và xácđịnh hàm lượng lân d ễ tiêu trong đất.

Quan hệ giữa hàm lượng lân d ễ tiêu và nhu cầu bón lân:

Hàm lượng P2O5 dễ tiêu(mg/100g đất)

Hiệu lực phân lân và mức độ bón

0 – 5 Bón phân lân có hiệu lực cao. R ất cần bón

5 – 10 Bón phân lân có hiệu lực trung bình. Cần bón

10 – 15 Bón phân lân có hiệu lực thấp. Bón ít

> 15 Bón phân lân không có hiệu lực. Không cần bón

* S ự hấp thu các ion phôtphat của đất :

Sự tồn tại và biến đổi của các ion phôtphat phụ thuộc rõ r ệt vào phản ứng môi

tr ường (pH). Chỉ trong môi tr ường kiềm, axit H3PO4 mới phân li hoàn toàn và có

ion PO43-

tạo thành. Còn ở môi tr ường trung tính hoặc axit yếu, axit H3PO4 phân litạo các ion H2PO4

- và HPO4

2-.

Lượng ion trong nước (%) ở các giá trị pH khác nhau:

pH

Loại anion 5 6 7 8 9 10

H2PO4- 98,09 83,68 33,9 4,88 0,51 0,05

HPO42-

1,91 16,32 66,1 95,12 99,45 99,59

PO43-

0,04 0,36

Do đặc tính phân li của axit H3PO4 nên ion PO43-

không có ý ngh ĩa thực tiễn

đối với dinh d ưỡng cây tr ồng, vì ở các giá tr ị pH mà cây tr ồng sống được thì hầu

như không có ion PO4

3-

, ở pH

10 mới có ít ion PO4

3-

thì cây tr ồng không sống được. Còn ở trong nước có phản ứng axit thì chủ yếu có các ion H2PO4-, HPO4

2-.

Trong đất, phản ứng hoá học đóng vai trò lớn trong việc hấp thu các ion phôtphat d ưới d ạng các k ết tủa, hạn chế sự di chuyển các ion này trong dd đất.

- Trong đất có phản ứng gần trung tính, có chứa Ca(HCO3)2, việc bón muối tancủa axit phôtphoric vào đất như Ca(H2PO4)2 (supephôtphat ) sẽ bị k ết tủa:

Ca(H2PO4)2 + Ca(HCO3)2 2CaHPO4 + 2H2CO3








hoặc Ca(H2PO4)2 + 2Ca(HCO3)2 Ca3(PO4)2 + 4H2CO3

Nếu đất không có canxi cacbonat, việc tạo thành phôtphat ít tan cũng có thể được thực hiện do phản ứng trao đổi với keo đất:

K Đ Ca2+

+ Ca(H2PO4)2 K Đ

H

H + 2CaHPO4

- Ở đất có phản ứng chua, các hợp chất phôtphat ít tan được tạo thành do phảnứng với các ion sắt, nhôm và mangan di động:

Al2(SO4)3 + 2Na3PO4 2AlPO4 + 3Na2SO4

Ca2+

Al3+

H+

K Đ + Ca(H2PO4)2 K Đ H+ + 2AlPO4

Al3+

H+

H+

Do vậy, nếu đất có nhiều nhôm, khi bón phân supephôtphat phải bón thêm vôi.

Ngoài các quá trình tạo k ết tủa phôtphat trên, còn có quá trình hấp phụ hoá lí

do keo đất cũng có vai trò quan tr ọng trong sự hấp thu các ion phôtphat. Cơ chế

hấp phụ trao đổi các ion phôtphat trên bề mặt của keo d ươ ng là các ion phôtphat

được trao đổi với các ion của lớp ion bù và chính các ion hoạt động của lớp ion bùnhư anion arsenat, xitrat, tactrat, silicat, OH

- có thể bị thay thế.

4.3.3. Các loại phân bón chứa phôtpho (phân lân)

Phân được sản xuất từ các loại quặng chứa phôtpho (chủ yếu là phôtphorit và

apatit), xươ ng động vật và cả những cặn bã công nghiệp luyện kim giàu hợp chấtcủa phôtpho.

Thành phần của P trong phân lân được biểu thị bằng %P2O5 so với khối lượng

chung. Dựa vào tính tan trong các dung môi khác nhau, có thể chia phân lân thành3 loại chính:

+ Loại thứ nhất: gồm những phân lân d ễ tan trong nước như supephôtphat,amôni phôtphat …

+ Loại thứ hai: tan trong axit yếu như phân lân k ết tủa (prexipitat), lân nungchảy, lân khử flo …

+ Loại thứ ba: phân lân khó tan như bột phôtphorit, phân xươ ng …

Nếu d ựa vào nguồn gốc và phương pháp chế biến, có thể chia phân lân thành 2loại chính: phân lân tự nhiên và phân lân chế biến.








1. Phân lân tự nhiên: là phân lân khai thác từ mỏ lên, không qua chế biến

bằng phương pháp hoá học. Phân lân tự nhiên có 2 loại: apatit ([Ca3(PO4)2]3CaR 2 với R là F, Cl hoặc OH

-) và phôtphorit hay phôtphat nội địa.

* Tính chất :

- Apatit và phôtphorit đều khó tan. Phôtphorit d ễ tan hơ n apatit.- Apatit có màu xanh và bột phôtphorit thường có màu nâu như đất. Tỉ lệ P2O5

trong apatit khá cao.

- Trong môi tr ường chua, apatit d ần d ần phân giải:

2[Ca3(PO4)2]3CaF2 + 8H2CO3 12CaHPO4 + 8CaCO3 + 4HF

2CaHPO4 + H2CO3 Ca(H2PO4)2 + CaCO3

Phôtphorit cũng có quá trình phân giải tươ ng tự:

Ca3(PO4)2 + H2CO3 2CaHPO4 + CaCO3

2CaHPO4 + H2CO3 Ca(H2PO4)2 + CaCO3

* S ử dụng :

- Do phân lân tự nhiên khó tan nên chỉ dùng để bón lót và bón lót sớm.

- Để phát huy tác d ụng của phân lân tự nhiên, tr ước khi bón nên ủ chung với phân chuồng khoảng 30 – 50 ngày, phân chuồng sẽ tiết ra một số axit hữu cơ có tácd ụng làm cho apatit tr ở nên d ễ tan hơ n.

- Phân lân tự nhiên tác d ụng rõ ở đất chua. Đất có độ chua thuỷ phân nhỏ hơ n2,5mđl/100g đất, tác d ụng của phân lân tự nhiên không rõ, nhưng khi độ chua thuỷ

phân lớn hơ n 2,5mđl/100g đất thì tác d ụng của phôtphorit nhiều khi gần bằng supephôtphat.

- Có thể tr ộn chung phôtphorit và apatit với các loại phân amôni clorua, amôni

sunfat và những loại phân chua khác, để phát huy tác d ụng của chúng. Cũng có thể

tr ộn chúng với supephôtphat để đảm bảo có lân d ễ tiêu trong khi cây còn nhỏ chưasử d ụng được lân khó tiêu.

2. Supephôtphat (phân lân bông lúa)

* Thành phần và tính chất :

Supephôtphat d ễ tan trong nước và ít hút nước, được điều chế bằng cách choH2SO4 tác d ụng với phôtphorit hay apatit:

Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 + 5H2O Ca(H2PO4)2.H2O + 2(CaSO4.2H2O)

3Ca3(PO4)2.CaF2 + 7H2SO4 + 17H2O 3(Ca(H2PO4)2.H2O) + 7(CaSO4.2H2O) +

2HF








Thành phần chủ yếu của supephôtphat là Ca(H2PO4)2 và CaSO4 (thạch cao).

Trong khi tác d ụng với axit, một phần của phân lân tự nhiên không được axit tác

d ụng một cách triệt để nên chỉ biến thành CaHPO4, một phần khác bị CaSO4 bao lại nên vẫn còn nằm d ưới d ạng của Ca3(PO4)2. Ngoài ra, trong supephôtphat thường cócác tạp chất khác như sắt, nhôm, silic …

Supephôtphat công nghiệp có tính axit là do trong thành phần còn có H2SO4,thành phần thay đổi tuỳ theo quặng dùng để sản xuất.

Supephôtphat Lâm Thao có thành phần hoá học như sau:

P2O5 tổng số 20,69% Al2O3 0,71%

P2O5 có hiệu lực 17,40% Fe2O3 0,95%

H2SO4 tự do 4,90% SiO2 3,87%

Độ ẩm 13,10% MgO 1,21%

F 0,80% Cl 0,08%

* Biến hoá của supephôtphat trong đất :

Sau khi bón vào đất, supephôtphat r ất d ễ bị thoái hoá và tr ở nên khó tan.

- Ở đất chua, nếu có nhiều Fe3+

và Al3+

thì supephôtphat d ễ tan có khả năng

biến thành phôtphat khó tan:

Al2(SO4)3 + Ca(H2PO4)2 2AlPO4 + CaSO4 + 2H2SO4

2AlCl3 + Ca(H2PO4)2 2AlPO4 + CaCl2 + 4HCl Nhôm ở tr ạng thái hấp phụ cũng có thể làm cho supephôtphat tr ở nên khó tan:

Ca2+

Al3+

H+

K Đ + Ca(H2PO4)2 K Đ H+ + 2AlPO4

Al3+

H+

H+

- Ở đất kiềm bão hoà canxi, supephôtphat cũng bị thoái hoá thành d ạng Ca3(PO4)2 không tan:

Ca(H2PO4)2 + 2CaCO3 Ca3(PO4)2 + 2H2CO3

Ca(H2PO4)2 + 2Ca(HCO3)2 Ca3(PO4)2 + 4H2CO3

Ca2+

Ca2+

K Đ + Ca(H2PO4)2 K Đ H+ + 2CaHPO4








Ca2+

H+

Ca2+

Ca2+

K Đ + 2CaHPO4 K Đ H+ + 2Ca3(PO4)2

Ca2+

H+

Như vậy, supephôtphat chỉ d ễ tan trong dung d ịch hơ i chua hoặc trung tính. Nếu đất quá chua và quá kiềm thì supephôtphat sẽ bị k ết tủa, thoái hoá.

* S ử dụng :

- Ở đất chua có sắt, nhôm di động nhiều làm cho phân lân d ễ bị k ết tủa, do vậy

cần phải bón vôi để trung hoà độ chua tr ước, hoặc có thể dùng các loại phân r ẻ tiền

như phôtphorit, apatit … để bón hoặc dùng phôtphat khó tan bón lót tr ước, cònsupephôtphat thì bón theo hàng, lúc gieo hạt.

- Ở đất phù sa ít chua nghèo lân, hiệu lực của supephôtphat cũng r ất cao.

- Ở đất phù sa trung tính, giàu lân, hiệu lực của supephôtphat thấp.

- Ở đất chua, nhiều mùn, không thoát nước (đất lúa) nên dùng phôtphat tự

nhiên hay dùng lân nung chảy để thay thế supephôtphat. Bởi vì trong môi tr ường

khử (thiếu oxi) của đất lúa nước, Fe3+

d ễ chuyển thành Fe2+

, phôtphat thường ở d ạng Fe3(PO4)2 d ễ tan, do vậy mà nhu cầu về phân lân d ễ tiêu không cấp thiết lắm.

Ngoài ra, trong supephôtphat có nhiều ion SO42-

có khả năng bị khử thành H2S, làm

năng suất lúa bị giảm xuống.

- Hiệu lực của phân lân tăng lên rõ r ệt khi bón supephôtphat k ết hợp với phânđạm.

3. Supephôtphat kép

Supephôtphat kép là loại phân lân d ễ tiêu, không chứa thạch cao. Hàm lượng P2O5 trong supephôtphat kép chiếm tỉ lệ 44 – 48%.

Supephôtphat kép được điều chế qua 2 giai đoạn:

+ Điều chế H3PO4:

Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 + 6H2O 2H3PO4 + 3(CaSO4.2H2O)

[Ca3(PO4)2]3CaF2 + 10H2SO4 + 20H2O 6H3PO4 + 10(CaSO4.2H2O) + 2HF

+ Cho H3PO4 tác d ụng lại với Ca3(PO4)2 hoặc [Ca3(PO4)2]3CaF2:

Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 + 3H2O 3(Ca(H2PO4)2.H2O)

[Ca3(PO4)2]3CaF2 + 14H3PO4 + 10H2O 10(Ca(H2PO4)2.H2O) + 2HF

Supephôtphat kép có tỉ lệ P2O5 cao hơ n so với supephôtphat đơ n nên tiện lợi khi sử d ụng.








Đối với đất kiềm, tác d ụng của supephôtphat kép không bằng supephôtphatđơ n vì thiếu CaSO4. Supephôtphat kép dùng tốt với các cây họ đậu, khoai tây.

4. Phân lân thuỷ tinh và phân lân nước ót

Phân lân thuỷ tinh còn được gọi là phân lân nhiệt luyện hoặc lân nung chảy,

lân cao nhiệt canxi magie phôtphat, thường có màu xanh óng ánh như mảnh thuỷ tinh.

- Điều chế phân lân thuỷ tinh bằng cách cho phôtphat thiên nhiên tr ộn với các

loại đá kiềm như xecpentin (H2Mg2Si2O3) hoặc đôlômit (Ca,Mg(CO3)2) r ồi nunghỗn hợp ở nhiệt độ cao (1400

0C). Sau đó để nguội r ồi nghiền nhỏ.

- Phân lân thuỷ tinh ít hút ẩm, d ễ bảo quản, có phản ứng kiềm, khó thoái hoávà tan trong axit yếu (phù hợp với điều kiện đất và khí hậu nước ta).

- Hàm lượng P2O5 trong phân lân thuỷ tinh là 17 – 25%, tan được trong dung

d ịch 2% axit xitric. Trong phân lân thuỷ tinh còn có CaO, MgO, SiO2 … và các

nguyên tố vi lượng cần thiết cho cây tr ồng như Cu, Mn, Co …

Ở những vùng gần biển không có đá xecpentin, đôlômit, người ta nung lân tự

nhiên với nước bã ruộng muối ở 600 – 7000C để có phân lân nước ót (so với phân

lân thuỷ tinh thì chất lượng kém hơ n). Nước bã ruộng muối (nước ót) ngoài NaCl

còn có Na2SO4, MgSO4, KCl, KBr, KI. Thành phần trung bình của loại này như sau:

P2O5 11,36% MgO 28,4%

CaO 13,6% K 2O 5,2%

5. Các loại phân lân khác

a) Phân lân k ết tủa: còn gọi là prexipitat, có màu tr ắng, nhẹ, xốp, nhìn qua r ất d ễ nhầm với vôi. Phân lân k ết tủa ít tan trong nước nhưng d ễ tan trong axit yếu,

thường chứa 32 – 42%P2O5.

Phân lân k ết tủa được sản xuất qua 2 giai đoạn: điều chế axit phôtphoric r ồi sau đó cho H3PO4 tác d ụng với vôi để tạo ra CaHPO4 k ết tủa.

P2O5 trong phân lân k ết tủa ít bị thoái hoá, nên trên đất chua phân này có tácd ụng tr ội hơ n supephôtphat, tuy nhiên ở đất trung tính thì hiệu lực lại kém hơ nsupephôtphat. Lân k ết tủa có ít tạp chất, tan được trong axit yếu nên hiệu lực của nócao hơ n lân tự nhiên.

b) Amôni phôtphat : là loại phân có cả 2 nguyên tố dinh dưỡng cần thiết: N và

P. Loại phân này được điều chế bằng cách cho H3PO4 tác d ụng với amôniăc, do vậy

có thể có 3 loại muối khác nhau: (NH4)3PO4 trong đó P2O5 = 47,7% và N = 28,2%;








; (NH4)2HPO4 P2O5 = 53,35% và N = 21,07%; NH4H2PO4 P2O5 = 60,0% và N = 12,0%.

(NH4)3PO4 không bền, d ễ phân huỷ thành NH3.(NH4)2HPO4, nhưng đến nhiệt độ 70

0C thì cũng phân huỷ, chỉ có NH4H2PO4 là bền vững nhất nên thường được

dùng làm phân bón.

Amôni phôtphat ít hút ẩm và r ất d ễ tan, P2O5 chiếm tỉ lệ cao (85 – 90%) nhưngtỉ lệ đạm ít nên thường phải bón k ết hợp thêm phân đạm.

4.4. Phân kali

4.2.1. Vai trò của kali đối với dinh dưỡng của cây trồng

Tỉ lệ kali trung bình trong cây là 0,5 – 1% so với lượng chất khô. Trong cây,

kali thường tồn tại d ưới d ạng K + trong dung d ịch tế bào (>80%) và phần còn lại ở

d ạng hấp phụ bởi các keo nguyên sinh.

Trong cây, kali có những

vai trò sau:- Tăng cường hoạt động quang hợp của lá: Nếu tỉ lệ K 2O trong tế bào tăng thì

lượng CO2 thu hút được tính theo đơ n vị diện tích lá tăng theo. Thiếu K 2O thì sự đồng hoá CO2 giảm sút, mặc dù hàm lượng diệp lục không thay đổi.

Mặt khác, thiếu kali, sự biến đổi từ gluxit đơ n giản thành gluxit phức tạp

(disaccarit, polisaccarit) cũng bị kìm hãm, nên tỉ lệ gluco trong cây tăng, tỉ lệ saccarô giảm, sản phẩm kém ngọt.

- Tăng cường sự tạo thành các bó mạch, tăng độ dài, số lượng sợi và bề dày

của góc mô. Do đó, kali có tác d ụng làm cứng cây, phòng chống xốp, đổ có hiệu

quả.- Có tác d ụng kích thích hoạt động của enzim. Do đó nó có ảnh hưởng đến trao

đổi chất của cây, tăng cường quá trình oxi hoá và sự hình thành các axit hữu cơ,góp phần tạo prôtit trong cây.

4.2.2. Các quá trình hoá học của kali trong đất

Kali trong tự nhiên có nhiều hơ n phôtpho. Kali trong đất chủ yếu d ưới những d ạng sau:

- Hợp chất kali dạng khó tan chiếm 80 – 90% tổng số kali có trong đất (chủ

yếu là các silicat): K 2Al2Si6O16 (kali fenspat), H2KAl3Si3O12 (mica tr ắng) … Dohoạt động của vi sinh vật, tác d ụng của r ễ cây và một số axit hữu cơ, vô cơ trong

đất như H2CO3, HNO3, H2SO4 …, d ạng khó tan biến thành các hợp chất dễ tan, hayd ưới tác d ụng của phong hoá hoá học:

2K 2Al2Si6O16 + CO2 + 2H2O Al2O3.2SiO2.2H2O + 4SiO2 + K 2CO3








- Dạng kali hấp phụ: chiếm khoảng 15% toàn bộ kali ở đất. Kali hấp phụ sẽ bị các cation khác thay thế và chuyển vào dung d ịch đất, lúc này cây có thể dùng kalid ễ dàng.

- Dạng tan trong nước: là d ạng có hiệu lực nhất, chiếm khoảng 1/10 – 1/5 d ạng hấp phụ. Lượng kali tan trong nước, một phần được cây tr ồng, vi sinh vật hấp thu.

Ngoài quá trình phong hoá biến kali từ d ạng khó tan thành d ạng d ễ tan còn có

quá trình ngược lại. Khi có đủ nước, kali d ễ đi vào các tinh thể của các hạt sét, đến lúc khô thì nó bị giữ chặt lại trong các mạng tinh thể đó.

Trong đất, kali được cây sử d ụng ít hay nhiều, phần lớn phụ thuộc vào thành phần cơ giới của đất. Đất càng có nhiều hạt nhỏ, kali d ễ tiêu càng nhiều.

Thông thường, đất ít thiếu kali (tr ừ đất cát), song vì sự chuyển hoá từ kali khó

tan sang d ạng d ễ tan thường không k ịp thời để cung cấp cho cây. Do vậy, các loại cây tr ồng cần kali như khoai tây, khoai lang … r ất cần bón phân kali. Đối với các

loại cây tr ồng khác, muốn nâng cao sản lượng cũng cần phải bón phân kali k ết hợp với các loại phân bón khác.

4.2.3. Các loại phân bón chứa kali

1. Phân kali tự nhiên: muối khoáng kali

Muối khoáng kali khai thác ở mỏ lên thường có các loại:

- Karnalit (KCl.MgCl2.6H2O): tinh thể màu tr ắng, nếu có nhiều tạp chất thìthường có màu hồng nhạt hoặc màu thẫm có 9 – 10%K 2O, r ất d ễ hút ẩm.

- Kainit (MgSO4.KCl.3H2O): tinh thể lớn màu tr ắng vàng hoặc màu nâu, có 8

– 12%K 2O, r ất d ễ hút ẩm và d ễ tan hơ n karnalit.- Sinvinit (KCl.NaCl): tinh thể lớn màu tr ắng hoặc nâu, có 12 – 15%K 2O, d ễ

hút ẩm và d ễ tan trong nước.

2. Phân kali chế biến

a) Kali clorua (KCl): thường có màu tr ắng hay xám nhạt gần giống như phân

đạm nhưng tinh thể to hơ n, được chế biến từ sinvinit, d ựa vào độ tan và tỉ tr ọng

khác nhau của KCl và NaCl. Tuỳ theo phương pháp chế biến mà tỉ lệ K 2O trongKCl thay đổi: 50 – 60%.

KCl là loại phân sinh lí chua vì cây tr ồng hút K

+

nhiều hơ n Cl

-

nên khi bón vàođất chua làm cho đất chua thêm.

K Đ H+ + K

+ K Đ K

+ + H

+

Mặt khác, ở đất chua, bón KCl lâu ngày sẽ làm cho nhôm, sắt di động càngtăng thêm. K

+

H+ K

+

K Đ + 4KCl K Đ K + + AlCl3 + HCl








Al3+

K +

Ở đất trung tính, bón KCl làm cho canxi r ửa trôi r ất nhanh

K +

K Đ Ca2+

+ KCl K Đ + CaCl2 (r ửa trôi)

K +

Do vậy, nếu dùng phân KCl vài năm liền, cần phải bón vôi. Đối với những loại cây tr ồng mà ion Cl

- gây ảnh hưởng xấu đến phẩm chất sản phẩm thì không nên sử

d ụng loại phân này hoặc phải bón KCl một thời gian để Cl- r ửa trôi đi.

b) Kali sunfat (K 2SO4): có màu vàng tr ắng hoặc vàng hung, thường chứa 48 –52%K 2O, được điều chế từ kainit hoặc dùng H2SO4 tác d ụng với KCl.

Kali sunfat là loại phân sinh lí chua nên khi dùng nhiều loại phân bón này cần phải bón vôi cho đất. Có thể dùng K 2SO4 để bón lót và bón thúc.

4.5. Phân vi l ượng và phân vi sinh

4.5.1. Phân vi lượng

Các nguyên tố vi lượng là những nguyên tố cần thiết cho sự dinh d ưỡng của

cây tr ồng. Tuy cây chỉ cần một lượng r ất nhỏ nhưng nếu thiếu bất cứ một nguyên tốvi lượng nào cũng có thể làm xuất hiện ở cây tr ồng những triệu chứng đặc biệt. Ví

d ụ: Thiếu B, sự sinh tr ưởng, phát triển của cây tr ồng sẽ không bình thường, phấn

hoa không hình thành đầy đủ, hoa d ễ r ụng, hạt không đậu hoặc lép. Cây họ đậu

thiếu mangan thì lá bị mất chất diệp lục, thiếu đồng thì việc hình thành hạt bị ảnh

hưởng, thiếu k ẽm thì lá cây bạc màu, thiếu molipđen thì nốt sần ở r ễ kém phát

triển.

Các nguyên tố vi lượng tham gia vào thành phần nhiều loại enzim hoặc có khả

năng thúc đẩy sự hoạt động của các enzim đó. Do vậy, các nguyên tố vi lượng đều

r ất cần thiết, tuy chỉ chiếm một tỉ lệ r ất thấp. Nồng độ các chất chứa nguyên tố vilượng trong dung d ịch đất thấp quá hoặc cao quá so với yêu cầu dinh d ưỡng của

cây tr ồng, đều có ảnh hưởng r ất mạnh đến sinh tr ưởng của cây tr ồng và có thể làmcho cây chết.

1. Phân bo (B)

Tỉ lệ B trong mỗi loại cây tr ồng thường khác nhau. Nói chung, cây chứa nhiều B thì nhu cầu về B cũng cao.

Trong đất, hàm lượng B khoảng 0,5 – 10mg/1kg đất khô. Đất nghèo B chỉ chứa 0,5 – 3mg/1kg đất khô, đất có lượng B trung bình khoảng 3 – 10mg/1kg đấtkhô và những loại đất đặc biệt giàu B có thể chứa đến 100mg và hơ n nữa.

Trong đất có thể chứa nhiều B nhưng lượng B d ễ tiêu đối vớ i cây thường r ất ít,nhất là ở đất có bón vôi, môi tr ường kiềm, lượng B d ễ tiêu lại càng ít.










So với bo, cây cần ít đồng hơ n (1,5 – 8,5mg/ha). Tỉ lệ đồng trong đất gần bằng

tỉ lệ bo (1 – 100mg/ha đất khô), trong đó d ạng đồng tan trong nước thường khôngđến 1% so với đồng tổng số.

Trong đất cát thường có ít hợp chất đồng. Ở đất than bùn, axit hữu cơ thường

cố định đồng d ưới d ạng hợp chất không tan. Phản ứng của đất, pH cũng có ảnh

hưởng đến độ hữu hiệu của đồng: ở đất chua, các hợp chất đồng d ễ tan nhưng ở đấtkiềm thì các hợp chất đó ít tan.

Loại phân đồng được dùng phổ biến nhất là đồng sunfat (CuSO4.5H2O) và một số quặng đồng sunfat, xỉ quặng pirit. Phân đồng có thể dùng bón lót, bón thúc hoặc xử lí hạt giống.

4. Phân kẽm

Trong các loại đất đều có k ẽm với lượng đáng k ể: 25 – 100mg/kg đất khô,

trung bình là 50mg và thường gặp d ưới những thể quặng như sfalerit (ZnS), zinkit

(ZnO), smizonit (ZnCO3), vinlemit (Zn2SiO4) …Trong đất có chứa nhiều k ẽm nhưng lượng k ẽm d ễ tiêu vẫn không đủ cung cấp

cho cây tr ồng, do vậy trong nhiều tr ường hợp vẫn cần phải bón thêm k ẽm cho câytr ồng.

Trong cây thường có 20 – 240mg Zn/kg chất khô. Khi cây thiếu k ẽm thì có thể thấy những hiện tượng thiếu chất dinh d ưỡng như lá nhỏ đi và mau bạc tr ắng.

Độ tan của hợp chất kẽm trong đất cũng gần giống như các hợp chất của

mangan và đồng. Ở đất chua, các hợp chất của k ẽm hoà tan nhiều, ở đất kiềm thì

chúng tan ít. Do đó, sau khi bón vôi cho đất chua thì d ễ thấy hiện tượng thiếu k ẽm.

Hiệu lực của phân k ẽm không những phụ thuộc vào môi tr ường mà còn phụ thuộc

vào liều lượng bón, chẳng hạn khi bón 1kg ZnSO4/ha, năng suất cà chua không

tăng mà phải bón đến 4kg ZnSO4/ha thì năng suất mới tăng lên khá nhiều, nhưngnếu bón 8kg ZnSO4/ha thì hiệu suất lại giảm mạnh.

5. Phân molipđen

Mo có vai trò r ất lớn đối với hoạt động của vi sinh vật cố định đạm. Do vậy,

bón phân molipđen cho cây họ đậu sẽ có hiệu lực tăng năng suất đáng k ể, nhất là bón phối hợp supephôtphat với molipđen.

Mo tham gia r ất mạnh vào các quá trình oxi hoá khử trong cây. Nó còn thamgia vào các quá trình trao đổi cacbon, trao đổi lân, vào sự tổng hợp diệp lục và

vitamin. Nếu thiếu Mo, lá cây họ đậu chuyển sang màu vàng lục, do dinh d ưỡng

đạm kém, cây phát triển chậm và có thể vàng lá toàn bộ, thân và cành cây có màu

tía, các nốt sần bé. Đối với cây không thuộc họ đậu, nếu thiếu Mo thì lá cũng tr ở nên vàng và hẹp phiến, bìa lá uốn vào trong và khô d ần.

Như vậy, nếu trong đất thiếu molipđen thì cây tr ồng phát triển kém. Song nếu đất có chứa nhiều molipđen thì lại gây độc cho cây.








Loại đất Hàm lượng Mo (mg/kg) Loại đất Hàm lượng Mo (mg/kg)

R ất nghèo < 0,05 Giàu 0,3 – 0,5

Nghèo 0,05 – 0,15 R ất giàu > 0,5

Trung bình 0,2 – 0,25

Phân molipđen thường dùng là amôni molipđat có chứa 50%Mo. Khi bón

phân molipđen cho cây họ đậu thường tr ộn với supephôphat. Ngoài ra, còn có thể dùng xỉ lò cao có chứa molipđen để bón cho đất.

6. Phân côban

Trong đất, tỉ lệ côban vào khoảng 1 – 15mg/kg đất khô. Đất có thành phần cơ giới nhẹ và lầy lụt thường thiếu côban. Trong nhiều loại phôtphorit có chứa một lượng khá lớn côban, trong các loại phân bó bón khác như phân chuồng và nhất làtrong tro đều có chứa côban. Vì vậy, bón tron cho đồng cỏ dùng làm thức ăn giasúc sẽ làm tăng chất lượng cỏ và tăng tr ọng lượng gia súc.

Co có khả năng tăng cường lượng đạm cho cây họ đậu. Phân côban thườ ngdùng là CoCl2.

Ngoài các phân vi lượng kể tr ên là những loại thông thường nhất, còn có

những phân vi lượng khác cũng có tác dụng đáng kể như iôt, vanađi …nhưng hiệulực của chúng thấp hơn.

Trong thực tế, người ta thường bón hỗn hợp gồm nhiều l oại phân vi lượng để

xử lý hạt giống, phun l ên lá hoặc tưới cho các cây con hoặc trộn với phân chính đểbón vào đất. Những loại phân vi lượng rất cần thiết cho cây họ đậu thường đượctr ộn với các loại phân lân.

4.5.2. Phân vi sinh

Phân vi sinh là loại phân gồm một số vi sinh vật có ích. Tác d ụng đặc biệt của

vi sinh vật là góp phần nâng cao độ phì nhiêu của đất, chuyển hoá các chất dinh

d ưỡng khó tiêu trong đất thành chất dinh d ưỡng d ễ tiêu cho cây tr ồng, kích thíchcây tr ồng sinh tr ưởng hoặc phòng tr ừ bệnh cho cây tr ồng.

Có thể tác động lên hệ sinh vật của đất bằng cách chọn lựa nhân tạo và nhân

một số vi sinh vật có ích trong đất, đưa chúng vào trong đất ở vùng r ễ cây tr ồng để mở r ộng và đẩy mạnh hoạt động của vi sinh vật có ích trong đất.

Có 4 loại phân vi sinh tươ ng đối quan tr ọng và có hiệu lực nhất:

a) Nitragin: là loại phân vi sinh có chứa những giống vi sinh vật nốt sần cây

họ đậu. Đa số cây họ đậu có những loại vi sinh vật nốt sần riêng. Vì vậy, không thể

lấy loại phân vi sinh của cây họ đậu này để bón cho cây kia. Nitragin khi bón








thường được tr ộn với đất, với phân lân. Trong tr ường hợp không có nitragin thì cóthể giã nhỏ nốt sần của cây họ đậu cho vào nước xử lý hạt giống.

b) Azotobecterin: là loại phân vi khuẩn hút đạm không khí hay còn gọi là phân

vi sinh cố định nitơ không khí. Loại vi sinh vật này sống ở trong đất, có thể cố định

được 15 – 45kgN/ha/năm, có tác d ụng nâng cao độ phì nhiêu của đất và cải thiện

dinh d ưỡng nitơ của cây tr ồng. Ngoài ra, azotobecterin còn có thể hình thành một số loại vitamin, kích thích quá trình sinh tr ưởng và phát triển của cây tr ồng.

c) Phôtphobacterin: là loại phân chuyển hoá phôtpho, chủ yếu là biến đổi P từ

d ạng hữu cơ thành d ạng vô cơ . Muốn nâng cao hiệu lực của phân này thì đất phải chứa nhiều chất hữu cơ, do vậy phân vi sinh này được tưới vào phân chuồng để bónlót.

d) A.M.B.: là loại phân vi sinh hỗn hợp gồm nhiều loại vi khuẩn đạm hoá, phân

giải chất hữu cơ … Phân vi sinh này có tác d ụng tăng cường tốc độ phân giải chất

hữu cơ trong đất. A.M.B. phát huy hiệu lực khi có môi tr ường không chua và có đủ lân, do vậy thường dùng A.M.B.trong tr ường hợp ủ phân rác.






Chương 5 – Hoá h ọc bảo vệ thực vật


CHƯƠNG 5 HOÁ HỌC BẢO VỆ THỰC VẬT

5.1. Giới thiệu chung về hoá chất bảo vệ thực vật

5.1.1. Vai trò của hoá chất bảo vệ thực vật Hàng năm, ở nước ta cũng như nhiều nước trên thế giới có r ất nhiều sinh vật

như côn trùng, sâu bọ, nấm, vi khuẩn, cỏ d ại, thực vật ký sinh v.v… gây tác hại tolớn cho cây tr ồng và sản phẩm nông nghiệp. Do vậy, vấn đề bảo vệ thực vật r ất được quan tâm.

Tr ước đây, người ta thường dùng các thuốc thảo mộc, các thành phẩm có

nguồng gốc vô cơ , hữu cơ đã biết để diệt tr ừ sâu bệnh. Ngày nay, ngành hoá học đãcung cấp thêm những hợp chất hữu cơ tổng hợp có hiệu lực bảo vệ cây tr ồng cao.

5.1.2. Đặc điểm của hoá chất bảo vệ thực vật

1. Tính chất lý học của chất hoá học bảo vệ thực vật :

- Tính làm ướt: là khả năng phủ kín thuốc ở bề mặt cây, lá bằng một lớp nhỏ dày đặc, do trong thuốc hoá học có chứa nhóm hoạt động hay “có cực”.

- Tính dính: là khả năng giữ vững các phần tử chất độc vào đối tượng xử lý.

Thuốc hoá học ở d ạng bột mịn (đường kính hạt cỡ 0,01 0,06mm) thì có thể giữ lại lâu trên cây.

2. Quan hệ giữa cấu tạo hoá học và tính độc:

- Khi chuyển hoá các hợp chất no thành không no thì tính độc của hợp chất

được tăng lên vì những hợp chất không no có khả năng phản ứng hoá học khá nhạy.Ví d ụ: axetylen (HC CH) độc hơ n êtylen (H2C = CH2) và ít độc nhất là êtan (H3C

– CH3).

- Tính độc của các chất cũng thay đổi khi thế nhóm này trong phân tử bằng

nhóm khác. Ví d ụ: d ẫn xuất clo của benzen, naphtalen có tính độc cao hơ n chúng

10 20 lần.

- Tính độc thay đổi theo độ dài của mạch cacbon. Các axit béo có mạch

cacbon dài 10 12 nguyên tử có tính độc cao hơ n những axit hữu cơ mạch ngắn

hơ n.

- Sự thay đổi tr ật tự sắp xếp của các nguyên tử trong phân tử (sự đồng phân

hoá) cũng ảnh hưởng lớn đến sự biến đổi tính độc. Chẳng hạn, hexacloran (6.6.6)

có 8 đồng phân không gian, trong đó đồng phân có tính độc mạnh nhất.

3. Tác động của chất độc trong nông nghiệp:

Chất độc là những chất, khi xâm nhập vào cơ thể với lượng nhỏ, gây nên ngộ

độc hoặc làm cho cơ thể chết. Khái niệm này chỉ là quy ước, bởi vì cùng một chất








mà điều kiện và phương pháp ứng d ụng khác nhau có thể là chất độc hoặc khôngđộc. Có chất độc với loại sâu này mà không độc với loại sâu khác.

Tính độc là sức đầu độc cơ thể gây nên bởi chất độc. Còn độ độc là hiệu lực

độc gây nên bở i một lượng nhất định của chất độc khi nó xâm nhập vào cơ thể. Độ độc của một chất độc được xác định bằng liều gây chết (dosis letalis,viết tắt là DL).

a) Tác động của chất độc đến sâu bọ, nấm bệnh:

Khi xâm nhập vào cơ thể sâu bọ, nấm bệnh, chất độc có thể gây ra tác động cục bộ hay toàn bộ cơ thể.

Tác động cục bộ hay còn gọi là tác động chọn lọc là ảnh hưởng của chất độc

đến các cơ quan, những hệ thống nhất định. Nếu chất động ảnh hưởng đến tất cả các cơ quan, tế bào thì được gọi là tác động toàn bộ.

Thông thường, các chất độc ảnh hưởng chủ yếu đến một hệ thống nào đó.

Chẳng hạn, ở nồng độ thấp, chất độc tác động đến thần kinh hệ. Khi sử d ụng ở nồng độ cao, chất độc có thể gây tác động đến tất cả tế bào các bộ phận và có khiđến tất cả các chức năng của cơ quan. Do vậy, khi pha chế sử d ụng thuốc hoá học

bảo vệ cây tr ồng cần phải đảm bảo đúng nồng độ, liều lượng gây chết, vì nếu dùng

liều lượng thuốc thấp sẽ gây nên tác động miễn d ịch di truyền đối với thuốc đãdùng và nó sẽ tr ở nên mất hiệu lực.

b) Tác động của chất độc đến thực vật:

Chất độc hoá học dùng để tr ừ sâu bệnh, tr ừ một số ngoại lệ, có thể gây tác

động có hại cho thực vật. Chẳng hạn, khi sử d ụng chất độc quá nồng độ, liều lượng quy định có thể gây hại cho lá, hoa, quả, chồi, cành, vỏ và r ễ cây bị tổn thươ ng.

Ngoài tác động có hại, một số chất hoá học không những bảo vệ cây tr ồng màcòn có tác động kích thích cây phát triển, sản lượng nông phẩm tăng.

Do vậy, khi sử d ụng chất hoá học cần đảm bảo các biện pháp tránh tác động cóhại cho cây tr ồng.

4. Thành phần thuốc trừ sâu bệnh và phương pháp sử dụng :

Thuốc tr ừ sâu bệnh có các thành phần sau:

- Chất độc: là thành phần chính của thuốc tr ừ d ịch hại.

- Các chất phù tr ợ : là những chất được đưa thêm vào thành phần nhằm nângcao hiệu lực của các chất độc. Vai trò của loại chất này là cải thiện tính chất lí học

của các chất hoạt động. Tuỳ theo tính chất của thành phẩm, các chất phù tr ợ có thể có những vai trò:

+ Tăng tính bền vững của các huyền phù và nhũ tươ ng của d ịch thuốc.

+ Tăng tính dính của chất độc.

+ Pha loãng chất hoạt động hoặc dùng làm chất độn.








+ Giảm sức căng bề mặt nhằm làm tăng tính dính.

Các chất hoá học trừ sâu bệnh, tr ừ nấm hiện nay thường ở thể r ắn, lỏng, khí,

được sử d ụng tuỳ theo tr ạng thái của thành phẩm như phun lỏng, phun bột, làm bả,xông hơ i, hoá độc cây …

- Phun lỏng: là dùng các thuốc nước ở tr ạng thái giọt nhỏ đưa vào cây tr ồng.- Phun bột: là r ắc hay phun thuốc bột vào cây tr ồng hay hạt giống.

- Làm bả: là phương pháp tẩm thuốc hoá học vào thức ăn để đầu độc sâu bệnh.

- Xông hơ i: là phương pháp làm cho môi tr ường sâu cơ trú có chứa nhiều hơ iđộc.

- Hoá độc cây: bằng cách tiêm chủng hay phun thuốc vào cây để cây hấp thụ.

5.1.3. Phân loại hoá chất bảo vệ thực vật

Các chất hoá học bảo vệ thực vật có thể được phân loại d ựa vào đối tượng sử

d ụng như thuốc tr ừ sâu, thuốc tr ừ nấm bệnh, thuốc diệt cỏ d ại … Chúng được phânnhóm theo các đặc tr ưng sau:

a) Nguồn gốc vô cơ , hữu cơ.

b) Theo các nhóm riêng biệt: nhóm hợp chất clo hữu cơ, nhóm phôtpho hữucơ, nhóm các hợp chất lưu huỳnh …

c) Theo tác động sinh lí:

- Thuốc tiếp xúc: tác động vào sâu bệnh bằng con đườ ng thấm qua da.

- Thuốc vị độc: thâm nhập vào cơ thể sâu bệnh bằng con đường tiêu hóa.

- Thuốc nội hấp: thâm nhập vào nhựa cây, sâu hút nhựa cây sẽ bị trúng độc.

- Thuốc xông hơ i: tác động đến hệ hô hấp, thần kinh của côn trùng, sâu bọ.

5.2. M ột số hoá chất được sử dụng để bảo vệ thực vật

5.2.1. Thuốc trừ sâu

1. Thuốc 6.6.6 (hexaclo xiclohexan)

a) Điều chế và tính chất :

6.6.6 được điều chế bằng phản ứng clo hoá benzen:

C6H6 + 3Cl2 C6H6Cl6

Thuốc 6.6.6 công nghiệp là chất k ết tinh màu tr ắng, hơ i xám hoặc vàng, cómùi xốc, là hỗn hợp gồm nhiều đồng phân có tính chất lí, hoá khác nhau.

6.6.6 là chất khá bền, không bị phân giải d ưới tác d ụng của nhiều chất ôxi hóa,

nhưng bị phân giải d ưới tác d ụng của ánh sáng mặt tr ời, nhiệt độ và chất kiềm.

Thuốc 6.6.6 có tính độc đối với tất cả sâu bọ. Dùng 6.6.6 đúng liều lượng sẽ không








gây vết cháy ở cây mà còn có tác d ụng kích thích sự phát triển của nhiều loại câytr ồng.

b) S ử dụng :

- Bột 6.6.6 1,5 – 2%: thường dùng để r ắc hoặc phun d ạng bột cho lúa, ngô,

bông, đỗ tươ ng … Loại bột 6% thường dùng tr ộn vào đất tr ồng màu.- Bột thấm ướt 6%: có thể pha với nước theo tỉ lệ 1/200 – 1/100 để phun lên

cây, tr ừ sâu hại lá và đục thân.

2. Tiôphôt (Thiofos): (C2H5O)2PS – O – C6H4 NO2

a) Điều chế và tính chất :

Tiôphôt được điều chế bằng phản ứng giữa dietylclotiophat và p-nitrophenolat

natri: PSCl3 + 2C2H5ONa (C2H5O)2PSCl + 2NaCl

(C2H5O)2PSCl + NaOC6H4 NO2 (C2H5O)2PS – O – C6H4 NO2 + NaCl

Cấu tạo của tiôphôt: C2H5O

P O NO2

C2H5O S

- Tiôphôt là chất lỏng màu vàng sáng, mùi nồng khó chịu, ít tan trong nước,

tan nhiều trong dung môi hữu cơ . Nó d ễ bị thuỷ phân và giảm tính độc. Dưới ảnh

hưởng của nhiệt độ, ánh sáng và chất kiềm, tiôphôt bị phân giải nhanh, do vậy cần bảo quản cẩn thận ở nơ i râm mát, khô ráo.

- Tiôphôt có tính độc cao đối với hầu hết các loại sâu bệnh, là loại thuốc tr ừ

sâu có tác d ụng tiếp xúc.Tiôphôt cũng độc đối với cả người và gia súc nên phải cẩn thận khi pha chế và

sử d ụng.

b) S ử dụng :

Thường dùng tiôphôt loại nhũ tươ ng 30% và loại bột 1%.

3. Metaphôt (thường gọi là Vôphatôc): (CH3O)2PS – O – C6H4 NO2.

a) Tính chất :

- Metaphôt k ết tinh màu tr ắng, có mùi xốc, ít tan trong nước, sản phẩm côngnghiệp thường có màu vàng nhạt.

- Metaphôt d ễ bị thuỷ phân trong môi tr ường kiềm cũng như axit. Dưới ảnh hưởng của nhiệt độ, ánh sáng, metaphôt kém bền hơ n so với tiôphôt.

- Tính độc của metaphôt kém hơ n tiôphôt nhưng cũng là loại thuốc khá độc.Metaphôt bám vào da sâu bọ làm tê liệt thần kinh và d ẫn đến tử vong.








b) S ử dụng : Thuốc metaphôt có 3 d ạng: nhũ tươ ng 15%, d ạng bột 1,5% vàd ạng bột thấm ướt.

Vì metaphôt d ễ bị thuỷ phân nên khi được pha chế phải dùng ngay.

4. Cacbôphat: (CH3O)2PSSCHCOOC2H5

CH2COOC2H5

- Tính chất: Cacbôphat là chất lỏng không màu, tan trong dung môi hữu cơ(r ượu, ête), bền với nước và axit, nhưng bị thuỷ phân nhanh trong môi tr ường kiềm.

- Sử d ụng: Thường dùng cacbôphat ở nồng độ 0,15 – 0,2% và 0,4%.

5. Đipterech (Clorophôt): (CH3O)2P – O – CHOHCCl3

Đipterech k ết tinh màu tr ắng, mùi d ịu nhẹ, nóng chảy ở 70 – 800C, tan trong

nước khoảng 16%, tan nhiều trong dung môi hữu cơ. Ở độ ẩm cao và nóng, nóthường chuyển sang d ạng lỏng.

Đipterech công nghiệp thường ở thể lỏng, sánh như d ầu, có màu giống màuđồng. Dưới tác d ụng của ánh sáng và tiếp xúc với kim loại, đipterech bị phân giải.

Đipterech thường được dùng để diệt ruồi, muỗi với nồng độ 0,01%.

5.2.2. Chất hoá học trừ nấm bệnh

1. Đồng sunfat (phèn xanh): CuSO4.5H2O

Là loại thuốc tr ừ nấm có tác d ụng mạnh. Sản phẩm CuSO4 công nghiệp thường chứa nhiều tạp chất như muối sắt, k ẽm và H2SO4.

2. Nước boocđô

Là sản phẩm phản ứng giữa đồng sunfat và vôi, có nhiều thành phần phức tạp,

trong đó có chứa [Cu(OH)2 ]3.CaSO4 và CaSO4. Khi phun nước boocđô vào cây, do

có mặt CO2 và H2O, muối đồng sunfat bazơ bị hoà tan và gây độc. Nguyên nhân

chủ yếu về tính độc của nước boocđô là do ion Cu2+

. Ion đồng làm đông tụ nguyênsinh chất của tế bào nấm, làm giảm sự hấp thụ ôxi và d ẫn đến chết.

Ngoài ra, nước boocđô còn có tác d ụng kích thích sự sinh tr ưở ng của cây

tr ồng, làm cho đời sống của cây tr ồng được kéo dài hơ n, sự phát triển nhanh hơ n.

Tuy nhiên, nước boocđô cũng có ảnh hưởng xấu, làm r ụng hoa và quả, do vậy,trong thời gian cây có quả nước boocđô được dùng với nồng độ thấp.

Để giữ tính bền của d ịch huyền phù nước boocđô thì thường thêm vào đó một ít đường hoặc mật hoặc FeSO4.

Nước boocđô pha xong phải dùng ngay, không đựng vào thùng kim loại. Cóthể pha tr ộn nước boocđô với nhũ tươ ng DDT 0,06 – 0,2% để phun cho cây.

3. Lưu huỳnh và hợp chất của lưu huỳnh

a) Lưu huỳnh có tác d ụng diệt nấm do tính khử của nó (S S2-

).








b) Hợp chất của lưu huỳnh: Nước vôi lưu huỳnh (còn gọi là canxi polisunfua)được pha chế theo tỉ lệ S/vôi = 2/1.

Nước vôi lưu huỳnh d ễ bị phân giải theo nhiệt độ và bị thuỷ phân khi pha

loãng. Để tăng độ bền của nước vôi lưu huỳnh, thườ ng thêm vào một ít mật hay

MnSO4. Nước vôi lưu huỳnh có thể tr ừ nhiều loại nấm như nấm bông, bệnh xoănlá, bệnh thối đen r ễ cây con, bệnh loét của cam quýt.

4. Foocmalin (fomanđêhit): HCHO

Foocmalin là chất dùng để xử lý hạt giống ngũ cốc.

Khi để lâu, foocmalin có thể k ết tủa màu tr ắng hoặc tr ở thành d ạng thạch. Khi

foocmalin k ết tủa, tính độc sẽ giảm và có tác hại đến hạt. Để chuyển hoá d ạng k ết tủa tr ở lại d ạng ban đầu thì cho nó tác d ụng với kiềm (dung d ịch Na2CO3 5 – 10%),sau đó lại trung hoà bằng HCl.

Foocmalin có phản ứng với prôtit để tại thành hợp chất không tan. Ở nhiệt độ

thấp (<100C), foocmalin không có tính sát khuẩn. Khi nhiệt độ càng cao, foocmalincàng có tác động mạnh và có khi có hại đến hạt. Vì vậy, chỉ nên hong khô hạt đã xử lí nơ i bóng râm.

5.2.3. Thuốc trừ cỏ dại

* Phân loại và đặc điểm các chất trừ cỏ dại:

Tuỳ theo tính chất, các thuốc tr ừ cỏ d ại được phân thành 2 nhóm:

- Thuốc tr ừ cỏ có tác động không chọn lọc, tác động đến tất cả các loại cây.

- Thuốc tr ừ cỏ có tác động chọn lọc, chỉ diệt một số cỏ d ại. Nhóm này được

chia thành các nhóm phụ sau:

+ Thuốc tr ừ cỏ tác động toàn bộ có khả năng di chuyển trong hệ thống d ẫn nhựa của cây cỏ.

+ Thuốc có tác động cục bộ (tiếp xúc) thường diệt những bộ phận trên mặt đất của cây.

+ Thuốc có tác động đến hệ r ễ và đến hạt giống đang mọc.

* Thuốc trừ cỏ vô cơ :

- Loại thuốc có tác động không chọn lọc: các hợp chất của asen (asenit và

asenat), các hợp chất flo, các clorat … Các hợp chất này thường gây nên những vết cháy lá và khi thấm vào đất, chúng có thể diệt cả r ễ cây.

- Loại thuốc có tác động chọn lọc như sắt sunfat (FeSO4.7H2O) có khả năngdiệt bộ phận cây trên mặt đất.

* Thuốc trừ cỏ hữu cơ :








- Loại thuốc có tác động không chọn lọc: các d ầu khoáng (d ầu nặng, d ầu mazut), các phenol (pentaclophenol: 2,4 – đinitrophenol) …

- Loại thuốc có tác động chọn lọc:

Axit - naptylaxetic (C10H7CH2COOH),

Các axit aryloxiankyl cacboxylic (2,4D: muối natri của axit 2,4điclophenoxiaxetic; 2M – 4C: muối natri của axit 2metyl 4clophenoxiaxetic; 2,4,5

– T: muối natri của axit 2,4,5 triclophenoxiaxetic)

Các d ẫn xuất của axit cacbamic (IPC: izopropyl phenyl cacbamatC3H7OCOHNC6H5)

Các muối xianamit (canxi xianamit CaCN2)

5.3. M ột số chất kích thích sinh trưởng

SSựự ssiinnhh ttr r ưưở ở nngg p phháátt ttr r iiểểnn ccủủaa ccââyy ttr r ồồnngg cchhịịuu ssựự ttáácc đđộộnngg ccủủaa ccáácc cchhấấtt đđiiềềuu hhòòaa

ssiinnhh ttr r ưưở ở nngg d d oo ccââyy ttr r ồồnngg ttổổnngg hhợ ợ p p r r aa ggọọii llàà ccáácc p phh y yt t oohhoor r mmoonn.. PPhhyyttoohhoor r mmoonn ((hhoor r mmoonn tthhựựcc vvậậtt)) llàà ccáácc cchhấấtt hhữữuu ccơ ơ đđưượ ợ cc ttổổnngg hhợ ợ p p ở ở ccáácc ccơ ơ q q uuaann b bộộ p phhậậnn ttr r oonngg

ccââyy vvớ ớ ii hhààmm llưượ ợ nngg r r ấấtt nnhhỏỏ,, ssaauu đđóó đđưượ ợ cc vvậậnn cchhuuyyểểnn đđếếnn ccáácc b bộộ p phhậậnn ccủủaa ccââyy đđểể đđiiềềuu ttiiếếtt vvàà đđảảmm b bảảoo ssựự hhààii hhooàà ccáácc hhooạạtt đđộộnngg ssiinnhh ttr r ưưở ở nngg..

Chất kích thích sinh trưởng hay hormon thực vật đã được tổng hợp từ năm1931. K ể từ khi ra đời, chúng đã được sử dụng rộng r ãi, đặc biệt là trong nhữngnăm gần đây.

Các hormon thực vật đã được phân thành 2 nhóm như sau:

N Nhhóómm ccáácc cchhấấtt k k íícchh tthhíícchh ssiinnhh ttr r ưưở ở nngg::

* AAuuxxiinn,, GGii b b b beer r eelllliinn :: ttáácc đđộộnngg đđếếnn ssựự k k ééoo d d ààii,, llớ ớ nn llêênn ccủủaa ttếế b bààoo..

* CCyyttook k iinniinn:: ccóó vvaaii ttr r òò ttr r oonngg p phhâânn cchhiiaa ttếế b bààoo..

N Nhhóómm ccáácc cchhấấtt ứứcc cchhếế ssiinnhh ttr r ưưở ở nngg::

* AAxxiitt aa b bxxiixxiicc:: ttáácc đđộộnngg đđếếnn ssựự r r ụụnngg lláá..

* EEttyylleenn:: ttáácc đđộộnngg đđếếnn ssựự cchhíínn ccủủaa q q uuảả..

** CChhấấtt llààmm cchhậậmm ssiinnhh ttr r ưưở ở nngg vvàà cchhấấtt d d iiệệtt ccỏỏ

Hiện nay, các nhà khoa học tiếp tục khám phá các loại hormon thực vật khác.

5.3.1. Auxin:** K K hhááii nniiệệmm::

““AAuuxxiinn”” b bắắtt nngguuồồnn ttừừ ttiiếếnngg HHyy LLạạ p p – – aauuxxeeiinn nngghh ĩ ĩ aa llàà ttăănngg ttr r ưưở ở nngg..

TThhôônngg tthhưườ ờ nngg,, ccáácc hhợ ợ p p cchhấấtt đđưượ ợ cc ggọọii llàà aauuxxiinn nnếếuu cchhúúnngg ccóó k k hhảả nnăănngg k k íícchh

tthhíícchh ccáácc ttếế b bààoo tthhựựcc vvậậtt p phháátt ttr r iiểểnn,, mmặặtt k k hháácc,, b bảảnn cchhấấtt ccủủaa cchhúúnngg ttưươ ơ nngg đđồồnngg vvớ ớ ii aaxxiitt iinnd d ooll aacceettiicc IIAAAA..

** C C ấ ấ uu t t ạạoo ccủủaa aauu x xiinn::








CCóó 33 d d ạạnngg aauuxxiinn cchhíínnhh:: -- AAuuxxiinn aa:: CC1188HH3322OO55

-- AAuuxxiinn b b:: CC1188HH3300OO44

-- HHeetteer r ooaauuxxiinn:: CC1100HH99OO22 N N ((IIAAAA – – aaxxiitt iinnd d ooll aacceettiicc))

** A Auu x xiinn t t r r oonngg ccââ y y::

-- AAuuxxiinn llàà p phhyyttoohhoor r mmoonn đđưượ ợ cc p phháátt hhiiệệnn đđầầuu ttiiêênn ttr r oonngg ccââyy vvààoo nnăămm 11993344..

-- BBảảnn cchhấấtt llàà aaxxiitt ββ--iinnd d ooll aacceettiicc..

-- CCơ ơ q q uuaann ttổổnngg hhợ ợ p p cchhủủ yyếếuu llàà cchhồồii nnggọọnn,, nnggooààii r r aa ccòònn đđưượ ợ cc ttổổnngg hhợ ợ p p ở ở ccáácc

ccơ ơ q q uuaann nnoonn đđaanngg ssiinnhh ttr r ưưở ở nngg lláá nnoonn,, q q uuảả nnoonn,, p phhôôii hhạạtt……

-- SSựự vvậậnn cchhuuyyểểnn ttr r oonngg ccââyy tthheeoo hhưướ ớ nngg ggốốcc.. -- TTr r oonngg ccââyy ttồồnn ttạạii ở ở d d ạạnngg lliiêênn k k ếếtt 9955%% vvàà ttựự d d oo 55%% ccóó hhooạạtt ttíínnhh

-- CCáácc aauuxxiinn ttổổnngg hhợ ợ p p llàà αα-- N NAAAA,, 22,,44 DD……

** V V aaii t t r r òò ssiinnhh ll ý ý ccủủaa aauu x xiinn::

-- K K íícchh tthhíícchh mmạạnnhh mmẽẽ llêênn ssựự d d ããnn ccủủaa ttếế b bààoo llààmm cchhoo ttếế b bààoo p phhììnnhh ttoo tthheeoo

cchhiiềềuu nnggaanngg..

-- ĐĐiiềềuu cchhỉỉnnhh ttíínnhh hhưướ ớ nngg ccủủaa ccââyy:: hhưướ ớ nngg q q uuaanngg,, hhưướ ớ nngg đđịịaa ......

-- ĐĐiiềềuu cchhỉỉnnhh hhiiệệnn ttưượ ợ nngg ưưuu tthhếế nnggọọnn..

Auxin a

Auxin b

Heteroauxin IAA








-- ĐĐiiềềuu cchhỉỉnnhh ssựự hhììnnhh tthhàànnhh r r ễễ..

-- ĐĐiiềềuu cchhỉỉnnhh ssựự hhììnnhh tthhàànnhh,, ssiinnhh ttr r ưưở ở nngg ccủủaa q q uuảả vvàà ttạạoo q q uuảả k k hhôônngg hhạạtt..

-- ĐĐiiềềuu cchhỉỉnnhh ssựự r r ụụnngg lláá,, r r ụụnngg hhooaa q q uuảả..

-- ĐĐiiềềuu cchhỉỉnnhh ssựự cchhíínn ccủủaa q q uuảả..

** C C ơ ơ cchhế ế t t áácc d d ụụnngg ccủủaa aauu x xiinn::

-- K K íícchh tthhíícchh ssựự d d ããnn ccủủaa ttếế b bààoo AAuuxxiinn ccóó ttáácc d d ụụnngg p phhâânn hhủủyy ccáácc ccầầuu nnốốii nnggaanngg llààmm cchhoo ttếế b bààoo ttăănngg ttr r ưưở ở nngg

k k íícchh tthhưướ ớ cc tthheeoo cchhiiềềuu nnggaanngg,, eennzzyymm p phhâânn hhủủyy ccáácc ccầầuu nnốốii nnggaanngg đđóó llàà p peeccttiinnaassee

hhooạạtt đđộộnngg ttr r oonngg đđiiềềuu k k iiệệnn p pHH == 44 55,, aauuxxiinn hhooạạtt hhóóaa b bơ ơ mm p pr r oottoonn HH++ ttr r oonngg nngguuyyêênn

ssiinnhh cchhấấtt vvààoo tthhàànnhh ttếế b bààoo k k íícchh tthhíícchh cchhoo eennzzyymm p peeccttiinnaassee hhooạạtt đđộộnngg

-- TTăănngg tthhểể ttíícchh vvàà ssiinnhh k k hhốốii ttếế b bààoo

55..33..22.. GGiibbbbeerreelllliinn-- ĐĐưượ ợ cc p phháátt hhiiệệnn vvààoo nnăămm 11995555 -- 11995566 k k hhii nngghhiiêênn ccứứuu b bệệnnhh llúúaa vvoonn.. -- CCóó nnhhiiềềuu llooạạii ggii b b b beer r eelllliinn k k hháácc nnhhaauu đđưượ ợ cc k k ýý hhiiệệuu ttừừ GGAA11,, GGAA22 …… GGAA110000

** C C ấ ấ uu t t ạạoo::











-- ĐĐiiềềuu cchhỉỉnnhh ssựự nnggủủ nngghhỉỉ ccủủaa hhạạtt,, ccủủ.. ĐĐểể p phháá nnggủủ nngghhỉỉ cchhoo hhạạtt nnggưườ ờ ii ttaa

tthhưườ ờ nngg xxửử llýý hhạạtt b bằằnngg GGAA..

-- ĐĐiiềềuu cchhỉỉnnhh ssựự r r aa hhooaa,, p phhâânn hhóóaa ggiiớ ớ ii ttíínnhh:: đđểể k k íícchh tthhíícchh ssựự r r aa hhooaa ssớ ớ mm hhooăăcc

mmuuộộnn vvàà ttỷỷ llệệ hhooaa đđựựcc ccááii k k hháácc nnhhaauu nnggưườ ờ ii ttaa ssửử d d ụụnngg ggii b b b beer r eelllliinn vvàà ccyyttook k iinniinn.. GGAA

ccóó ttáácc d d ụụnngg p phhâânn hhóóaa ggiiớ ớ ii ttíínnhh đđựựcc,, ccyyttook k iinniinn p phhâânn hhóóaa ggiiớ ớ ii ttíínnhh ccááii.. N Nggưườ ờ ii ttaa đđãã áá p p

d d ụụnngg ttr r êênn ccââyy hhọọ b bầầuu b bíí cchhoo ttỷỷ llệệ q q uuảả ccaaoo.. -- ĐĐiiềềuu cchhỉỉnnhh ssựự cchhíínn ccủủaa q q uuảả đđểể k k ééoo d d ààii tthhờ ờ ii ggiiaann cchhíínn ccủủaa q q uuảả nnggưườ ờ ii ttaa ssửử

d d ụụnngg aauuxxiinn.. N Nggưườ ờ ii ttaa đđãã ssửử d d ụụnngg 22,,44DD 22 – – 1100 p p p pmm hhooặặcc αα-- N NAAAA đđểể p phhuunn cchhoo q q uuảả

ttr r êênn ccââyy hhooặặcc ssaauu k k hhii tthhuu hhooạạcchh..

VVíí d d ụụ:: ttr r oonngg ttr r ưườ ờ nngg hhợ ợ p p q q uuấấtt cchhíínn ssớ ớ mm nnggưườ ờ ii ttaa xxửử llýý aauuxxiinn llààmm cchhoo q q uuấấtt

cchhíínn cchhậậmm llạạii đđúúnngg vvààoo d d ịị p p TTếếtt..

-- ĐĐiiềềuu cchhỉỉnnhh ssựự r r ụụnngg:: nnggưườ ờ ii ttaa d d ùùnngg aauuxxiinn p phhuunn cchhoo ccââyy đđểể ứứcc cchhếế ssựự hhììnnhh

tthhàànnhh ttầầnngg r r ờ ờ ii nnggăănn ccảảnn ssựự r r ụụnngg ccủủaa hhooaa,, q q uuảả..

VVíí d d ụụ:: N Nggưườ ờ ii ttaa đđãã ssửử d d ụụnngg αα-- N NAAAA,,22,,44DD cchhoo q q uuảả xxaannhh ccủủaa ttááoo,, llêê,, ccaamm,,

cchhaannhh ...... -- ĐĐiiềềuu cchhỉỉnnhh ssựự p phháátt ssiinnhh hhììnnhh tthhááii ttr r oonngg nnuuôôii ccấấyy mmôô ttếế b bààoo.. TTr r oonngg ggiiaaii đđooạạnn

đđầầuu ccủủaa q q uuáá ttr r ììnnhh nnuuôôii ccấấyy mmôô đđểể ttăănngg hhệệ ssốố nnhhâânn ggiiốốnngg ttỷỷ llệệ ccyyttook k iinniinn ccaaoo hhơ ơ nn ssoo

vvớ ớ ii aauuxxiinn,, ở ở ggiiaaii đđooạạnn ssaauu ttỷỷ llệệ aauuxxiinn ccaaoo hhơ ơ nn ssoo vvớ ớ ii ccyyttook k iinniinn..



Documents

Bài giảng Hóa kỹ thuật - Phần hóa nông học