Bài Giảng Hóa Kỹ Thuật 2 - Chương 1

Chia sẻ: Nguyen Minh Phung | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

103
lượt xem 18
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong cây trồng 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 vào trạng thái sinh lý, điều kiện canh tác, thời tiết, giống loại … và ở các bộ phận khác nhau của một cây cũng có tỉ lệ nước và chất khô cũng khác nhau.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài Giảng Hóa Kỹ Thuật 2 - Chương 1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HOÁ BÀI GIẢNG PHẦN HAI HOÁ NÔNG HỌC GV NGÔ THỊ MỸ B ÌNH Đà Nẵng, 2007
Mục lục MỤC LỤC Trang CHƯƠNG 1: THÀNH PHẦN VÀ DINH DƯỠNG CỦA CÂY TRỒNG 1.1. Thành phần hoá học của cây trồng ………………………………...…... 2 1.2. Quá trình dinh dưỡng của cây trồng …………………...………………. 4 1.2.1. Quá trình dinh dưỡng của cây trồng trong môi trường không khí ...... 4 1.2.2. Quá trình dinh dưỡng của cây trồng trong môi trường đất …......…... 5 CHƯƠNG 2: THÀNH PHẦN VÀ CÁC TÍNH CHẤT NÔNG HOÁ CỦA ĐẤT 2.1. Thành phần hoá học của đất …..……………………………………….. 7 2.1.1. Thành phần khí của đất ..……………………………………………. 7 2.1.2. Thành phần của dung dịch đất (phần lỏng của đất) .………………... 8 2.1.3. Thành phần rắn của đất (thành phần cơ giới của đất) ………………. 8 2.2. Các tính chất nông hoá của đất …………………………………………. 16 2.2.1. Tính chất hấp thu chất dinh dưỡng …..……………………………… 16 2.2.2. Tính chua, tính kiềm và phản ứng của dung dịch đất ………………. 19 2.2.3. Tính chất đệm của đất …………………….………………………… 23 CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP NÔNG HOÁ CẢI TẠO ĐẤT 3.1. Phương pháp cải tạo đất chua …..……………………………………… 27 3.2. Phương pháp cải tạo đất kiềm …..……………………………………… 32 3.3. Phương pháp cải tạo đất mặn .…..…………....................……........…… 33 3.4. Phương pháp cải tạo đất phèn …..……………………………………… 35 CHƯƠNG 4: PHÂN BÓN 4.1. Vai trò và đặc điểm của phân bón………………………………...……. 37 4.2. Phân đạm …………………..…………………………………………… 38 4.2.1. Vai trò của nitơ đối với dinh dưỡng của cây trồng .…………………. 38 4.2.2. Các quá trình hoá học của nitơ trong đất …..………………………... 39 4.2.3. Các loại phân bón chứa nitơ ………………………………………… 42 4.3. Phân lân ………………………………………………………………….. 46 4.3.1. Vai trò của phôtpho đối với dinh dưỡng của cây trồng .….…………. 46 4.3.2. Các quá trình hoá học của phôtpho trong đất ………………………... 47 4.3.3. Các loại phân bón chứa phôtpho…...………………………………… 49 4.4. Phân kali ...……………………………………………………………….. 54 4.4.1. Vai trò của kali đối với dinh dưỡng của cây trồng .……....…………. 54 4.4.2. Các quá trình hoá học của kali trong đất ………..…………………... 54 4.4.3. Các loại phân bón chứa kali………..………………………………… 55 4.5. Phân vi lượng và phân vi sinh …………………………………………… 56 4.5.1. Phân vi lượng ………………………………………………………… 56 73 Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học
Mục lục 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 …….........................……...... 61 5.1.3. Phân loại hoá chất bảo vệ thực vật ...................................................... 63 5.2. Một số hoá chất được sử dụng để bảo vệ thực vật ………………….…... 63 5.2.1. Thuốc trừ sâu ........................................................................................ 63 5.2.2. Chất hoá học trừ nấm bệnh ................................................................... 65 5.2.3. Thuốc trừ cỏ dại .................................................................................... 66 5.3. Một số chất kích thích sinh trưởng …………………………………….….. 67 5.3.1. Auxin .................................................................................................... 67 5.3.2. Gibberellin ............................................................................................ 69 5.3.3. Cytokinin .............................................................................................. 70 ------------------------------------ 74 Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học
Chương1 – Thành phần dinh dưỡng cây trồng CHƯƠNG 1 – THÀNH PHẦN VÀ DINH DƯỠNG CÂY TRỒNG 1.1. Thành phần hoá học của cây trồng. Trong cây trồng 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 vào trạng thái sinh lý, điều kiện canh tác, thời tiết, giống loại … và ở các bộ phận khác nhau 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 của một số cây trồng. Cây trồng Chất khô (%) Nước (%) 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 dưỡng của cây trồng 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 trồng chính có năng suất tương đối cao, có thể thu được 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 rễ, rơm rạ … Cây trồng tích luỹ chất khô nhờ quá trình hút CO2 của môi trường không khí, hút nước và chất khoáng từ đất * Thành phần nguyên tố Trong chất khô có rất nhiều nguyên tố hoá học. Khi nghiên cứu thành phần chất khô của nhiều cây trồng 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 trồng 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 trường hợp, sự tích luỹ chất khô và năng suất cây trồng lại chủ yếu phụ thuộc vào việc cung cấp cho đất những nguyên tố có trong phần tro để cây trồng sử dụng. 2 Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học
Chương1 – Thành phần dinh dưỡng cây trồng Qua phân tích phần tro của nhiều loại cây để xác định thành phần và bằng kiểm tra thực nghiệm trồng cây trong dung dịch 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 tương đối cao, do đó người ta gọi chúng là những nguyên tố đa lượng. Ngoài 7 nguyên tố đa lượng trên, thực vật còn cần những lượng rất nhỏ các nguyên tố Mn, B, Mo, Cu, Zn, Co, I, F với hàm lượng từ phần nghìn đến phần tră m nghìn của chất khô. Người ta gọi những nguyên tố này là nguyên tố vi lượng. Ngoài các nguyên tố đa lượng và vi lượng, gần đây, người ta mới phát hiện thê m trong thực vật còn có những nguyên tố siêu vi lượng mà hàm lượng của chúng rất 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 hơn một nửa số nguyên tố của bảng tuần hoàn Menđeleep. Khi 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 rất 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 các nguyên tố tro nhiều hơn trong thân, hạt … Việc xác định thành phần tro của các bộ phận cây trồng cho thấy: trong tro của các loại hạt, lượng P2O5 có thể chiếm 40 – 50%, lượng K2O: 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 hơn 3 – 5 lần so với trong tro của hạt, nhưng hàm lượng Ca và Si lại lớn hơn so với tro của hạt rất 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 củ thấp hơn nhiều, so với hàm lượng N trong thân lá, các loại cây có củ. Khi trồng cây ngoài đồng, cây trồng thường thiếu nitơ, phôtpho và kali. Sự thiếu canxi, magie và lưu huỳnh thường ít thấy, còn dấu hiệu thiếu các nguyên tố vi lượng chỉ gặp ở một vài loại đất, khi trồng những loại cây nhất định. Người ta có thể dựa vào sự hấp thụ các nguyên tố dinh dưỡng từ đất để xác định nhu cầu của cây trồng đối với các nguyên tố dinh dưỡng cần thiết cho việc tạo ra thu hoạch. Khi nghiên cứu nhu cầu của cây trồng, người ta phải tính đến toàn bộ khối lượng thu hoạch (hạt, rơm, rạ, rễ, thân lá …) và xác định hàm lượng các nguyên tố chính trong các bộ phận. Sau đó phải tính tổng lượng các nguyên tố trong toàn bộ khối lượng thu hoạch. 3 Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học
Chương1 – Thành phần dinh dưỡng cây trồng Nhu cầu của cây trồng đối với các nguyên tố dinh dưỡng thường được tính bằng kg/ha. Như đã nêu ở trên, lượng N và các nguyên tố khoáng chỉ chiếm một phần tương đối nhỏ so với hàm lượng chung của các nguyên tố trong thu hoạch cây trồng. Phần chủ yếu của thu hoạch ngoài lượng nước ra, là các chất hữu cơ chiếm tới 80 – 90% khối lượng của chất khô thực vật. Những chất hữu cơ quan trọng trong thành phần thu hoạch của các cây trồng phổ biến là đường, tinh bột, xenlulo, lipit, protit. Song, sự hình thành và tích luỹ các chất hữu cơ trong thực vật chỉ có thể đảm bảo cho cây trồng 7 nguyên tố dinh dưỡng cần thiết. Bảng 1.2. Hàm lượng % các loại hợp chất hữu cơ trong sản phẩm cây trồng Cây trồng Tinh bột Xenlulo Lipit Protit Các hợp chất Đường chứa nitơ khác Hạt gạo 1,5 75,0-80,0 0,6 1,2 8,0-10,0 1,0 Hạt ngô 2,5 65,0 1,8 4,0 9,0 1,0 Hạt đậu trắng 4,0 45,0 3,5 1,5 22,0 2,0 Hạt đỗ tương 8,0 3,0 4,5 20,0 35,0 3,0 Củ khoai tây 1,0 16,0 1,0 0,1 1,2 1,0 Hạt lạc gluxit = 16% 46,0 30,0 1.2. Quá trình dinh dưỡng của cây trồng Tất cả thực vật bậc cao trong đó có cây trồng nông nghiệp đều đồng thời sống trong 2 môi trường: đất và lớp khí quyển gần mặt đất. Nhờ lá xanh, cây trồng hút khí CO2 từ không khí và nhờ rễ, cây trồng hút nước, các ion vô cơ và một vài chất hữu cơ từ đất. 1.2.1. Quá trình dinh dưỡng của cây trồng trong môi trường không khí. Trong chất khô của thực vật, trung bình có chứa 45% C và 42% O. Nguồn cacbon và oxi đó do quá trình dinh dưỡng của cây xanh trong môi trường không khí đã tổng hợp nên các chất hữu cơ cho thực vật. * Quá trình quang hợp: Nhờ có lá xanh, cơ quan quan trọng của thực vật, hút khí cacbonic và hơi nước qua khí khổng ở phiến lá. Dưới tác dụng của năng lượng ánh sáng mặt trời và clorophin (diệp lục), lá xanh tổng hợp nên các chất hữu cơ cho cây. Diện tích tổng số của lá cây thường vượt quá diện tích đất mà cây chiếm từ 20- 70 lần, điều đó tạo nên những thuận lợi cho lá cây hấp thụ CO2 và năng lượng mặt 4 Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học
Chương1 – Thành phần dinh dưỡng cây trồng trời. Vai trò của lá xanh được K.A. Timiriazep phát hiện: Nếu không có clorophin của lá xanh, thực vật không thể thu được năng lượng mặt trời và do đó không tích luỹ 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 lượng của ánh sáng mặt trời 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 sau đây : ánh sáng nCO2 + 2mH2O + xNPS ... CnH2mOpNPS + mO2 + mH2O diệp lục 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 trường hợp này phản ứng quang hợp có dạng đơn giản : ánh sáng 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 (O2 giải phóng ra là của nước) diệp lục Phản ứng quang hợp có 2 giai đoạn : - Giai đoạn thứ nhất tiến hành dưới tác dụng của ánh sáng là giai đoạn quang phân li nước, giải phóng oxi và hình thành những hợp chất hữu cơ với sự tham gia của hiđro trong thành phần H2O. - Giai đoạn thứ hai xảy ra do các enzim thực hiện là giai đoạn tạo ra các hợp chất hữu cơ. Hàm lượng CO2 là yếu tố có ảnh hưởng đến quang hợp. Thí nghiệm của Buossingault cho thấy: Ở điều kiện nhiệt độ không khí và ánh sáng mặt trời như nhau, môi trường có hàm lượng CO2 cao thì qúa trình quang hợp của lá cây tạo ra một lượng chất hữu cơ nhiều hơn so với môi trường không khí bình thường. Trong không khí, hàm lượng CO2 có tính chất quyết định qúa trình dinh dưỡng của cây trồng , mặc dù nó chỉ chiếm một tỉ lệ rất 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 dưỡng, thực vật hút các muối vô cơ đơn giản từ đất vào rễ. Tại đây, các muối vô cơ đơn giản chuyển lên lá để tổng hợp nhiều chất hữu cơ tương đối phức tạp và chuyển các hợp chất này đến các cơ quan khác trong cây. Ở lá, các ion trực 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 5 Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học
Chương1 – Thành phần dinh dưỡng cây trồng chúng nhiều quá trình biến đổi chất cần thiết cho tế bào sống của thực vật sẽ không thực hiện được. Đặc biệt là nhiều cây trồng không những chỉ đồng hoá được các ion có sẵn trong dung dịch đất mà còn tương tác một cách tích cực với tướng rắn của đất, để chuyển các nguyên tố dinh dưỡng trong thành phần của tướng rắn thành dạng tan. Đồng thời, cũng diễn ra việc tách các cation, anion đã được keo đất hấp phụ ra dung dịch, cùng với các ion do sự phân huỷ các chất khoáng và mùn thành các chất dễ tan. Nói chung, để có thể sinh trưởng và phát triển bình thường, tất cả thực vật bậc cao đều cần đến những nguyên tố dinh dưỡng như nhau. Song tuỳ thuộc vào đặc tính sinh lý của các loại, các dạng thực vật khác nhau còn đòi hỏi một tỉ lệ các nguyên tố dinh dưỡng khác nhau. Do đó, việc nghiên cứu dinh dưỡng thực vật để phục vụ cho trồng trọt đòi hỏi không chỉ chú ý đến cơ sở chung về dinh dưỡng của hệ rễ mà còn phải quan tâ m đến những đặc tính cụ thể của các quá trình này đối với các cây trồng, ở những điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng nhất định của việc trồng trọt. 6 Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học