Hóa học đất

HÓA HỌC ĐẤT vtphong@hotmail.com Hóa học đất • pH • EC - Độ dẫn điện • CEC - Khả năng trao đổi cation pH • pH đất là tính chất hóa học quan trọng của đất • Khi biết pH sẽ xác định được đất có thích hợp cho cây trồng phát triển và những chất dinh dưỡng nào bị giới hạn pH = - log[H+] ở pH = 6 lượng ion H+ gấp 10 lần so với ở pH = 7 và ở pH = 5 lượng ion H+ hơn 100 lần so với pH = 7 pH đất Chua - Acid Kiềm - Alkaline Vùng khí hậu ẩm Vùng khí hậu khô Đất than bùn chua Cần bón thêm vôi cho cây Đất có chứa các khoáng kiềm Rất  Mạnh  Yếu mạnh Yếu  Mạnh  Rất mạnh Một số giá trị pH thông dụng Sự hình thành mưa acid Cây chết do mưa acid Nguồn của H+ trong đất *do cation Hydrogen (H+) ở pH  6 và Aluminum (Al) ở pH < 6 Al3+ + H2O  Al(OH) 2+ + H+ Al(OH)2+ + H2O  Al(OH)2 + + H+ Al(OH)2 + + H20  Al(OH)3 + H+ * do Nitric hóa (Nitrification): Ammonium thành Nitrate (oxy hóa NH4+) NH4 + + 2O2 ---> NO3 - + H2O + 2H + * do sự phân hủy chất hữu cơ: R-COOH---> R-COO- + H+ * Phóng thích: CO2 + H2O ----> H2CO3 = H + + HCO3 - • do hấp thụ các cation kiềm trong dung dịch đất như Ca2+, Mg2+, K+ và phóng thích ion H+ * do rửa trôi các cation kiềm Ca2+ + 2H20 ---> Ca(OH)2 + 2H+ -----> Ca2+ + 2OH- NRCS Data pH và tính hữu dụng của dinh dưỡng Soil pH of Europe Đất phèn -Acid Sulfate Soils Australia 'QASSIT, Qld Department of Natural Resources and Mines' Australia EC - Độ dẫn điện Mức độ dẫn điện của đất • Đơn vị tính là S/cm hay mS/cm (S = Siemen) Độ cản trở dòng điện - điện trở: R = ohm (r = l.R/S) Độ dẫn điện: 1/R = moh • Đơn vị tính là S/cm hay moh/cm (S = Siemen) Khả năng trao đổi cation – CEC (Cation Exchange Capacity) • Là khả năng mà đất giữ dinh dưỡng và chống lại sự rửa trôi • Các cation là các ion mang điện dương như Ca2+, Mg2+, K+, NH4 +... • Đất có CEC cao thì có độ phì cao. Hạt sét Hạt mùn Lông rễ TRAO ĐỔI TRAO ĐỔI Vùng có hoạt động sinh học CEC • Trao đổi cation trong dung dịch và các cation khác trên bề mặt âm điện của khoáng sét hay chất hữu cơ Đất Keo đất Ca2+ +2H+ H+ H+ + Ca2+ Dung dịch đất Keo đất Dung dịch đất CEC chịu ảnh hưởng bởi: 1) Độ hấp phụ mạnh hay yếu: Al3+ > H+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ >= NH4 + > Na+ Giữ chặt --------------------------> dễ bị thay thế 2) Hàm lượng của các cation trong dung dịch đất CEC 1) số lượng cation hấp phụ trên khối lượng đất hay 2) tổng cation trao đổi mà đất có thể hấp phụ * đơn vị tính: mili đương lượng trên 100 g đất khô (meq) Trọng lượng đương lượng = Trọng lượng phân tử hoặc nguyên tử (g) Điện tích mili đương lượng (meq) 1 eq của CEC có 6.02 x 10 20 nguyên tố meq của một số Cation Nguyên tố Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Điện tích 1 1 2 2 Đương lượng 23/1=23 39/1=39 40/2=20 24/2 = 12 Mili đương lượng .023 .039 .02 .012 CEC • gồm các cation trao đổi: K+, Na+, Ca2+, Mg2+, H+, Al3+ Đất ĐBSCL có CEC: - Đất sét: 16 – 25 meq - Đất cát có <15 meq CEC • Phần trăm bazơ bão hòa (%BS): %BS = x 100 %BS = x 100 Tổng cation kiềm trao đổi CEC S (K+, Na+, Ca2+, Mg2+) ở dạng trao đổi CEC CEC và EC • Phần trăm natri trao đổi (ESP): ESP = x 100 • Tỷ số natri hấp phụ (SAR) SAR = x 100 • Đất bị sodic hóa có: EC > 4 mS/cm, ESP >15%, SAR >13% Na+trao đổi CEC [Na trao đổi] ½ [Ca2+ +Mg2+]