CH NG 6ƯƠ
CÁC NGUYÊN T DINH D NG VÀ PHÂN BÓN TRUNG L NGỐ ƯỠ ƯỢ
BÀI 1: CÁC NGUYÊN T DINH D NG VÀ PHÂN BÓN TRUNG L NGỐ ƯỠ ƯỢ
S, Ca và Mg là các nguyên t dinh d ng mà cây tr ng có nhu c u t ng đi l nố ưỡ ồ ầ ươ ố ớ
cho s sinh tr ng và phát tri n. Cây tr ng có nhu c u S và Mg v i s l ng t ng đngự ưở ể ồ ầ ớ ố ượ ươ ươ
v i P, trong khi đó đi v i nhi u loài cây, nhu c u Ca l n h n so v i nhu c u c a P. Cácớ ố ớ ề ầ ớ ơ ớ ầ ủ
ph n ng c a S trong đt x y ra t ng t các ph n ng c a N. S chi m ph n l n trongả ứ ủ ấ ả ươ ự ả ứ ủ ế ầ ớ
các thành ph n h u c hay vi sinh v t trong đt. Ng c l i, Caầ ữ ơ ậ ấ ượ ạ 2+ và Mg2+ th ng đi cùngườ
v i thành ph n keo đt và có tính ch t t ng t nh Kớ ầ ấ ấ ươ ự ư +.
I L u hu nh (S)ư ỳ
1.1 L u hu nh trong đt - Hàm l ng S trong đtư ỳ ấ ượ ấ
S là nguyên t có hàm l ng cao th 13 trong v qu đt, hàm l ng trung bình tố ượ ứ ỏ ả ấ ượ ừ
0,06 - 0,10 %. Các khoáng trong đá và đt có ch a S chính là ấ ứ gypsum (CaSO4.2H2O),
epsomite (MgSO4.7H2O), mirabilite (Na2SO4.10H2O), pyrite (FeS2), sphalerite (ZnS),
chalcopyrite (CuFeS2), và cobaltite (CoAsS). Các khoáng sulfides quan tr ng khác bao g mọ ồ
pyrrhotite (Fe11S12), galena (PbS), arsenopyrite (FeS2.FeAs2), và penlandite (Fe,Ni)9S8, đcượ
tìm th y trên kh p th gi i.ấ ắ ế ớ
Các khoáng silicate th ng ch a hàm l ng < 0,01 % S; tuy nhiên S có th có hàmườ ứ ượ ể
l ng r t cao trong khoáng ượ ấ biotite, chlorite, và các lo i khoáng có c u trúc d ng t ng. Hàmạ ấ ạ ầ
l ng S trong các lo i đá phún xu t th ng bi n đi t 0,02 - 0,07 %. Hàm l ng S trongượ ạ ấ ườ ế ổ ừ ượ
các lo i đá tr m tích bi n đi t 0,02 - 0,22 %; vì th các lo i đt phát tri n trên đá tr mạ ầ ế ổ ừ ế ạ ấ ể ầ
tích th ng ch a hàm l ng S khá cao.ườ ứ ượ
L u hu nh (S) nguyên t hi n di n trong các tr m tích bi n, tr m tích núi l a, vàư ỳ ố ệ ệ ầ ể ầ ử
các tr m tích đc k t h p v i ầ ượ ế ợ ớ calcite và gypsum. Ngoài ra còn có m t l ng S l n d ngộ ượ ớ ạ
khí đc gi i phóng trong th i gian ho t đng c a núi l a và d ng ượ ả ờ ạ ộ ủ ử ạ hydrogen sulfide (H2S)
c a núi l a, th y nhi t, và sinh h c. Hydrogen sulfide, m t ngu n S quan tr ng, nh ng làủ ử ủ ệ ọ ộ ồ ọ ư
ch t gây nhi m b n trong nhi u vùng khí t nhiên. Các h p ch t h u c có ch a S g mấ ễ ẩ ề ự ợ ấ ữ ơ ứ ồ
d u m thô, than đáầ ỏ .
Ngu n g c c a S trong đt là các sulfide kim lo i trong các lo i đáồ ố ủ ấ ạ ạ . Khi các lo i đáạ
b phong hóa, các khoáng phân rã và Sị2- gi i phóng s b oxi hoá thành SOả ẽ ị 42-. SO42- sau đó
hình thành các d ng mu i SOạ ố 42- hòa tan, ho c không hòa tan trong các vùng khí h u khô hayặ ậ
bán khô h n, ho c đc h p th b i các sinh v t, b kh b i các vi sinh v t khác thành Sạ ặ ượ ấ ụ ở ậ ị ử ở ậ 2-
hay S0 trong đi u ki n y m khí. M t s SOề ệ ế ộ ố 42- khác đc hình thành trong th i gian phongượ ờ
hóa các khoáng đc tìm th y trong n c tiêu, r a trôi. N c bi n ch a x p x 27.000ượ ấ ướ ử ướ ể ứ ấ ỉ
ppm SO42-. Trong các sông h t nhiên khác, SOồ ự 42- bi n đng trong kho ng 0,5-50 ppm,ế ộ ả
nh ng cũng có th đt đn 60.000 ppm (6 %) trong các h và các vùng tr m tích m n cao.ư ể ạ ế ồ ầ ặ
Ngu n S khác trong đt là S t khí quy n. Trong các vùng có than đá và các s nồ ấ ừ ể ả
ph m có ch a S khác đc đt cháy, SOẩ ứ ượ ố 2 s đc gi i phóng vào không khí và sau đóẽ ượ ả
đc tr l i vào đt do m a. Cây tr ng cũng có th h p thu SOượ ả ạ ấ ư ồ ể ấ 2 khu ch tán vào trong lá.ế
Tuy nhiên, khi ti p xúc v i hàm l ng nh SOế ớ ượ ỏ 2 (0,5 ppm) trong 3 gi có th lá c a cácờ ể ủ
th c v t m n c m v i S s b t n th ng.ự ậ ẫ ả ớ ẽ ị ổ ươ
L ng SOượ 2 gi i phóng vào khí quy n b i các n c công nghi p vào kho ng 100ả ể ở ướ ệ ả
tri u t n trong năm 1990. Ph n l n khí này là h u qu c a vi c đt cháy các nhiên li uệ ấ ầ ớ ậ ả ủ ệ ố ệ
1
d u m , các qui trình ch bi n công nghi p nh nung ch y các qu ng m , tinh luy n d uầ ỏ ế ế ệ ư ả ặ ỏ ệ ầ
h a, và các qui trình công nghi p khác chi m vào kho ng 29 % t ng l ng SOỏ ệ ế ả ổ ượ 2 này. T ngổ
l ng S đc tr l i cho đt do m a bi n thiên kho ng 1 kg/ha/năm các vùng nông thônượ ượ ả ạ ấ ư ế ả ở
cho đn 100 kg/ha/năm các vùng g n khu công nghi p. S phát x c a S vào không khí,ế ở ầ ệ ự ạ ủ
m t ph n gây ra m a acid các n c công nghi p hóa. Các acids m nh nh Hộ ầ ư ở ướ ệ ạ ư 2SO4 làm
gi m pH c a n c m a trong nhi u vùng (gi m đn pH 4 - 5). H p thu tr c ti p SOả ủ ướ ư ề ả ế ấ ự ế 2 c aủ
đt là m t c ch quan tr ng đ SOấ ộ ơ ế ọ ể 2 xâm nh p vào đt.ậ ấ
Do s gia tăng ô nhi m không khí nên nhi u qui đnh đc đa ra yêu c u ph i làmự ễ ề ị ượ ư ầ ả
s ch và x lý các khí th i. Nhi u công ty công nghi p hi n nay đc yêu c u làm s ch cácạ ử ả ề ệ ệ ượ ầ ạ
khí th i, bi n pháp này đang đc ph bi n r ng nh m gi m b t hàm l ng S trong n cả ệ ượ ổ ế ộ ằ ả ớ ượ ướ
m a. Trong khi s phát x c a các h p ch t S vào không khí do các ho t đng công nghi pư ự ạ ủ ợ ấ ạ ộ ệ
b ch trích m nh, th c t ph n còn l i kho ng 70 % h p ch t S có trong không khí l i làị ỉ ạ ự ế ầ ạ ả ợ ấ ạ
do các ti n trình t nhiên gây ra. Các h p ch t S bay h i đc gi i phóng v i m t kh iế ự ợ ấ ơ ượ ả ớ ộ ố
l ng l n t các ho t đng c a núi l a, t các đm l y ven bi n, t s phân h y c a ch tượ ớ ừ ạ ộ ủ ử ừ ầ ầ ể ừ ự ủ ủ ấ
h u c và t các ngu n khác trong thiên nhiên.ữ ơ ừ ồ
1.2 Các d ng S trong đtạ ấ
Trong đt S hi n di n 2 d ng h u c và vô c , nh ng g n 90 % t ng S hi n di nấ ệ ệ ở ạ ữ ơ ơ ư ầ ổ ệ ệ
ch y u d i d ng vô c trong t ng m t c a các lo i đt (không có đá vôi). Các d ng Sủ ế ướ ạ ơ ầ ặ ủ ạ ấ ạ
vô c này bao g m SOơ ồ 42- trong dung d ch đt, SOị ấ 42- b h p ph b m t keo sét, SOị ấ ụ ề ặ 42- không
hòa tan, và các h p ch t S vô c d ng kh . SOợ ấ ơ ở ạ ử 42- trong dung d ch và b h p ph b m t làị ị ấ ụ ề ặ
thành ph n d h u d ng nh t đi v i cây tr ng.ầ ễ ữ ụ ấ ố ớ ồ
Chu k c a S trong h th ng đt-cây tr ng-khí quy n t ng t nh chu k c a N,ỳ ủ ệ ố ấ ồ ể ươ ự ư ỳ ủ
c các thành ph n d ng khí và ch t h u c trong đt.ở ả ầ ạ ấ ữ ơ ấ
1.2.1 S vô cơ
a. SO42- trong dung d chị
S đc r cây tr ng h p thu d ng SOượ ễ ồ ấ ở ạ 42-, SO42- di chuy n đn r do s khu ch tánể ế ễ ự ế
và dòng ch y kh i l ng. N u dung d ch các lo i đt có ch a ả ố ượ ế ị ạ ấ ứ 5 ppm SO42-, ph n l n nhuầ ớ
c u S c a cây tr ng có th đc cung c p b ng dòng ch y kh i l ng. V i n ng đ SOầ ủ ồ ể ượ ấ ằ ả ố ượ ớ ồ ộ 42-
trong dung d ch t 3-5 ppm th ng đ cho s sinh tr ng c a ph n l n các lo i cây tr ng,ị ừ ườ ủ ự ưở ủ ầ ớ ạ ồ
nh ng đi v i m t s cây nh c i d u, cây h đu yêu c u n ng đ S trong dung d ch caoư ố ớ ộ ố ư ả ầ ọ ậ ầ ồ ộ ị
h n. Các lo i đt cát thi u S th ng có n ng đ SOơ ạ ấ ế ườ ồ ộ 42- < 5 ppm. Ngo i tr các lo i đt ạ ừ ạ ấ ở
vùng khô h n có th có s tích lũy mu i SOạ ể ự ố 42-, nh ng ph n l n các lo i đt hàm l ngư ầ ớ ạ ấ ượ
SO42- vô c < 10 % S t ng s .ơ ổ ố
Hàm l ng SOượ 42- hòa tan bi n đi r t l n theo đ sâu c a đt. SOế ổ ấ ớ ộ ủ ấ 42- hòa tan có thể
có n ng đ r t cao trong các t ng đt bên d i, nh ng cũng có th r t th p các t ng sâuồ ộ ấ ầ ấ ướ ư ể ấ ấ ở ầ
c a các lo i đt cát. S tích lũy SOủ ạ ấ ự 42- th ng x y ra trong các t ng đá vôi hay ườ ả ầ gypsiferrous
hay trong các t ng b nén ch t, ít th m, các t ng n i s di chuy n c a n c và s r a trôiầ ị ặ ấ ầ ơ ự ể ủ ướ ự ử
b h n ch .ị ạ ế
b. SO4
2-
Hòa tan trong dung d ch các lo i đt có th bi n đng r t l n theo mùa và theo năm.ị ạ ấ ể ế ộ ấ ớ
S bi n đng này là k t qu c a quá trình t ng tác gi a các đi u ki n môi tr ng và th iự ế ộ ế ả ủ ươ ữ ề ệ ườ ờ
ti t đn s khoáng hoá c a S h u c , s di chuy n c a SOế ế ự ủ ữ ơ ự ể ủ 42- trong dung d ch đt, và do sị ấ ự
h p thu SOấ42- c a cây tr ng.ủ ồ
Hàm l ng sulfate trong đt cũng bi n đi do bón các lo i phân bón có ch a S vàượ ấ ế ổ ạ ứ
do s hi n di n c a SOự ệ ệ ủ 42- trong n c m a và n c t i. Trong nh ng vùng c c b g nướ ư ướ ướ ữ ụ ộ ầ
các trung tâm công nghi p, hàm l ng SOệ ượ 42- c a đt có th gia tăng do s h p thu tr c ti pủ ấ ể ự ấ ự ế
SO2 và s r i tr l i c a S d i d ng b i.ự ơ ở ạ ủ ướ ạ ụ
2
Vì có tính ch t c a m t anion và kh năng hòa tan c a các mu i SOấ ủ ộ ả ủ ố 42-, nên SO42-
cũng gi ng nh NOố ư 3-, có th d dàng b r a trôi kh i l p đt m t. Tuy nhiên, s m t doể ễ ị ử ỏ ớ ấ ặ ự ấ
r a trôi khác nhau r t l n gi a các lo i đt. ử ấ ớ ữ ạ ấ L ng n c th m l u càng l n s r a trôiượ ướ ấ ậ ớ ự ử
c a SOủ42- càng cao.
M t y u t khác nh h ng đn s m t SOộ ế ố ả ưở ế ự ấ 42- ph thu c vào b n ch t c a cationụ ộ ả ấ ủ
hi n di n trong dung d ch đt. SOệ ệ ị ấ 42- m t do r a trôi l n nh t khi các ion có hoá tr 1 nh Kấ ử ớ ấ ị ư +
và Na+ chi m u th trong dung d ch; k ti p theo th t là các cation hóa tr 2 nh Caế ư ế ị ế ế ứ ự ị ư 2+ và
Mg2+; SO42- m t do r a trôi ít nh t trong các đt chua có l ng Alấ ử ấ ấ ượ 3+ trao đi cao.ổ
c. SO42- h p ph b m tấ ụ ề ặ
SO42- b h p ph b m t keo đt là ph n quan tr ng trong các lo i đt có ch aị ấ ụ ề ặ ấ ầ ọ ạ ấ ứ
nhi u oxide Al và Fe. Nhi u lo i đt thu c b Ultisols và Oxisols ch a m t l ng SOề ề ạ ấ ộ ộ ứ ộ ượ 42-
h p ph r t đáng k . Các lo i đt này có quá trình phong hóa m nh và hi n di n trong cácấ ụ ấ ể ạ ấ ạ ệ ệ
vùng m a nhi u. SOư ề 42- b h p ph trong các lo i đt phong hóa m nh có th r t có có ýị ấ ụ ạ ấ ạ ể ấ
nghĩa đn nhu c u S c a cây tr ng b i vì S d ng này th ng d h u d ng. M c dù SOế ầ ủ ồ ở ạ ườ ễ ữ ụ ặ 42-
b h p ph không h u d ng nhanh nh là SOị ấ ụ ữ ụ ư 42- hòa tan, nh ng chúng có th đc gi iư ể ượ ả
phóng trong m t kho ng th i gian dài.ộ ả ờ
S tích t c a SOự ụ ủ 42- b h p ph trong các t ng đt sâu là k t qu c a s di chuy nị ấ ụ ầ ấ ế ả ủ ự ể
hay r a trôi SOử42- t các t ng đt bên trên, k t qu là SOừ ầ ấ ế ả 42- đc tích lũy các t ng đt sâuượ ở ầ ấ
h n. SOơ42- b h p ph có th chi m đn 1/3 t ng S trong các t ng đt sâu bên d i. Trongị ấ ụ ể ế ế ổ ầ ấ ướ
các t ng đt m t luôn có < 10% t ng S hi n di n.ầ ấ ặ ổ ệ ệ
M c dù cây tr ng có th s d ng đc SOặ ồ ể ử ụ ượ 42- b h p ph , nh ng cây tr ng có th bị ấ ụ ư ồ ể ị
thi u S trong các giai đo n đu c a s sinh tr ng cho đn khi r phát tri n đy đ đế ạ ầ ủ ự ưở ế ễ ể ầ ủ ể
v n sâu đn các t ng đt bên d i. Vì v y, các lo i cây tr ng có r ăn sâu, nh c câyươ ế ầ ấ ướ ậ ạ ồ ễ ư ỏ
h đu th ng không thi u S.ọ ậ ườ ế
S h p ph sulfate là m t ph n ng thu n ngh ch và ch u nh h ng b i các tínhự ấ ụ ộ ả ứ ậ ị ị ả ưở ở
ch t c a đt nh sauấ ủ ấ ư :
Hàm l ng và lo i khoáng sétượ ạ
S h p ph SOự ấ ụ 42- tăng theo hàm l ng sét trong đt. Thông th ng, s h p phượ ấ ườ ự ấ ụ
SO42- trên các sét đã bão hòa v i Hớ+ theo th t sau: ứ ự kaolinite> illite> montmorillonite.
Khi đc bão hòa v i Alượ ớ 3+, s h p ph theo th t nh trên đi v i kaolinite và illite,ự ấ ụ ứ ự ư ố ớ
nh ng th p h n nhi u đi v i montmorillonite.ư ấ ơ ề ố ớ
Các oxides ng m n cậ ướ
Các oxides Fe và Al là các y u t chính gây ra s h p ph ph n l n SOế ố ự ấ ụ ầ ớ 42- trong
nhi u lo i đt.ề ạ ấ
T ng và đ sâu c a đtầ ộ ủ ấ
Kh năng h p ph SOả ấ ụ 42- th ng l n các t ng đt sâu do các t ng này th ngườ ớ ở ầ ấ ầ ườ
ch a nhi u sét và các oxides Fe và Al.ứ ề
nh h ng c a pHẢ ưở ủ
S h p ph SOự ấ ụ 42- gia tăng trong đi u ki n chua m nh, và s h p ph này trề ệ ạ ự ấ ụ ở
nên không đáng k khi pH>6,5. Kh năng trao đi anion (AEC) tăng khi pH gi m.ể ả ổ ả
Do đó khi nghi n các m u đt tr c khi chu n b đt phân tích, s có xu h ng làề ẫ ấ ướ ẩ ị ấ ẽ ướ
làm cho SO42- đc trích d dàng h n. K t qu là khi đt đc nghi n, S đc tríchượ ễ ơ ế ả ấ ượ ề ượ
th ng cao h n trong đi u ki n đng ru ng.ườ ơ ề ệ ồ ộ
d. S vô c d ng kh (Sơ ở ạ ử 2- và S0)
Sulfides không hi n di n trong các lo i đt vùng cao, tiêu n c t t. Trong đi uệ ệ ạ ấ ướ ố ề
ki n y m khí c a các lo i đt ng p n c, có th có s tích lũy Hệ ế ủ ạ ấ ậ ướ ể ự 2S đc hình thành do sượ ự
phân gi i ch t h u c . SOả ấ ữ ơ 42- hi n di n trong đt cũng có tác d ng nh là 1 ch t nh n đi nệ ệ ấ ụ ư ấ ậ ệ
t đi v i các vi khu n kh SOử ố ớ ẩ ử 42-, và SO42- th ng b kh thành Hườ ị ử 2S. Trên đt oxi hoáấ
th ng không tích lũy ho c tích lũy r t ít Sườ ặ ấ 2- (khi Eh> -150 mV) hay đt có pH v t raấ ượ
ngoài kho ng 6,5 – 8,5. S tích lũy sulfide gi i h n ch y u trong các vùng ven bi n b nhả ự ớ ạ ủ ế ể ị ả
3
h ng c a n c bi n. Trong các lo i đt b ng p n c th ng có nhi u Fe, nên Hưở ủ ướ ể ạ ấ ị ậ ướ ườ ề 2S đcượ
gi i phóng t ch t h u c và t SOả ừ ấ ữ ơ ừ 42- s hoàn toàn bi n m t trong dung d ch do ph n ngẽ ế ấ ị ả ứ
v i Feớ2+ đ hình thành FeS vô đnh hình, sau đó FeS s bi n đi thành pyrite (FeSể ị ẽ ế ổ 2).
Pyrite có th b n trong đt, th ng có m t hàm l ng đáng k v n còn t n t iể ề ấ ườ ộ ượ ể ẫ ồ ạ
trong các vùng đt b ng p n c tr c đây nhi u năm sau khi đc tiêu n c và canh tác.ấ ị ậ ướ ướ ề ượ ướ
Ng c l i, s oxi hóa các k t t a FeS vô đnh hình có th hoàn thành ch sau vài gi ti pượ ạ ự ế ủ ị ể ỉ ờ ế
xúc v i không khí.ớ
Sulfate đc bón vào đt ng p n c s b kh thành Hượ ấ ậ ướ ẽ ị ử 2S. N u Hế2S sau đó không bị
k t t a b i Fe và các kim lo i khác, s thoát vào không khí. nh h ng c a s ng p n cế ủ ở ạ ẽ Ả ưở ủ ự ậ ướ
đn s hình thành Hế ự 2S trong đt lúa ng p n c gia tăng theo th i gian và hàm l ng ch tấ ậ ướ ờ ượ ấ
h u c đc bón vào.ữ ơ ượ
Trong m t s lo i đt đm l y ch u nh h ng th y tri u, m t l ng l n các h pộ ố ạ ấ ầ ầ ị ả ưở ủ ề ộ ượ ớ ợ
ch t S d ng kh đc tích lũy khi pH đt tăng. Nh ng khi các vùng này đc tiêu n c,ấ ạ ử ượ ấ ư ượ ướ
các h p ch t S s nhanh chóng b oxi hóa thành SOợ ấ ẽ ị 42-, làm gi m pH đt đáng k . Ph n ngả ấ ể ả ứ
t ng quát c a s oxi hóa FeSổ ủ ự 2 trong đt nh sau:ấ ư
FeS2 + H2O + 7/2 O2 Fe2+ + 2SO4
2- + 2H+
Pyrite hi n di n r t ph bi n trong than đá. Chúng có th b phân tán r t m n nênệ ệ ấ ổ ế ể ị ấ ị
không th nhìn th y b ng m t th ng, hay có th hi n di n d i d ng nh ng t p h pể ấ ằ ắ ườ ể ệ ệ ướ ạ ữ ậ ợ
l n. Khi v t li u pyrite đc đào lên và ti p xúc v i không khí, b oxi hóa và Hớ ậ ệ ượ ế ớ ị 2SO4 sẽ
đc hình thành, gây ra s hóa chua trên các vùng này, v i s hóa chua này có th t o nênượ ự ớ ự ể ạ
nh ng v n đ b t l i trong canh tác và s d ng đt.ữ ấ ề ấ ợ ử ụ ấ
S0 nguyên t không ph i là s n ph m tr c ti p c a s kh SOố ả ả ẩ ự ế ủ ự ử 42- trong các lo i đtạ ấ
y m khí nh ng là 1 s n ph m trung gian đc hình thành trong quá trình oxi hóa hóa h cế ư ả ẩ ượ ọ
c a Sủ2-. Tuy nhiên có th có s tích lũy Sể ự 0 trong đt khi s oxi hóa các d ng S kh b c nấ ự ạ ử ị ả
tr do s ng p n c có tính tu n hoàn.ở ự ậ ướ ầ
Các y u t nh h ng đn s oxi hóa Sế ố ả ưở ế ự 0 trong đtấ
S0 nguyên t , Số2-, và các h p ch t S vô c khác có th b oxi hóa trong đt do các tácợ ấ ơ ể ị ấ
nhân hóa h c, nh ng t c đ ph n ng oxi hóa này th ng ch m và vì th không quanọ ư ố ộ ả ứ ườ ậ ế
tr ng so v i t c đ oxi hóa do vi sinh v t ti n hành. T c đ oxi hóa Sọ ớ ố ộ ậ ế ố ộ 0 do vi sinh v t phậ ụ
thu c vào s t ng tác c a 3 y u t : ộ ự ươ ủ ế ố (1) m t đ vi sinh v t trong đt, (2) d ng S, và (3)ậ ộ ậ ấ ạ
các đi u ki n môi tr ng đt.ề ệ ườ ấ
Vi sinh v t đtậ ấ
Có 3 lo i vi khu n có liên quan đn s oxi hóa S. Các vi khu n này là các vi khu nạ ẩ ế ự ẩ ẩ
S chemolithotrophic, chúng s d ng năng l ng gi i phóng t s oxi hóa S vô c cho s cử ụ ượ ả ừ ự ơ ự ố
đnh COị2 trong ch t h u c . S ho t đng c a chúng đc di n t theo ph ng trình t ngấ ữ ơ ự ạ ộ ủ ượ ễ ả ươ ổ
quát sau:
CO2 + S0 + ½ O2 + H2O [CH2O] + SO4
2- + 2H+.
Thiobacillus. Là vi khu n ẩchemolithotrophic tiêu bi u. Ph n l n vi khu n này làể ầ ớ ẩ
h o khí t d ng nghiêm ng t, nh ng cũng có m t s là t d ng không b t bu c. Các tácả ự ưỡ ặ ư ộ ố ự ưỡ ắ ộ
nhân oxi hoá S0 này chi m u th trong oxi hoá Sế ư ế 0 trong các lo i đt, và chúng ho t đngạ ấ ạ ộ
m nh trong m t s môi tr ng nh t đnh.ạ ộ ố ườ ấ ị
Nhóm vi khu n th hai oxi hoá Sẩ ứ 0 là vi khu n ẩS photolithotrophic, chúng ti n hànhế
c đnh C b ng quang h p do s d ng Số ị ằ ợ ử ụ 2- và các h p ch t S khác nh là n i nh n các s nợ ấ ư ơ ậ ả
ph m oxi hoá. Tính ch t ho t đng c a chúng đc tóm t t theo ph ng trình sau:ẩ ấ ạ ộ ủ ượ ắ ươ
CO2 + 2H2S [CH2O] + H2O + S0
ánh sáng
Trong l p vi sinh v t này có hai nhóm chính là: ớ ậ Chlorobium (vi khu n có màu xanh);ẩ
và Chromatium (vi khu n có màu h ng). Chúng là các vi khu n y m khí b t bu c, môiẩ ồ ẩ ế ắ ộ
4
tr ng s ng th ng là trong bùn có ch a Hườ ố ườ ứ 2S và n i n c đng đc ti p xúc v i ánhơ ướ ọ ượ ế ớ
sáng.
L p th ba c a các tác nhân oxi hoá Sớ ứ ủ 0 hi n di n d ng c a các ệ ệ ở ạ ủ vi sinh v t dậ ị
d ngưỡ . Các sinh v t d d ng ph n l n là các tác nhân oxi hoá Sậ ị ưỡ ầ ớ 0 trong đt, n i mà 3 - 17ấ ơ
% t ng sinh v t d d ng có kh năng bi n đi ổ ậ ị ưỡ ả ế ổ S0 thành thiosulfate. S oxi hoá Sự0 x y raả
nhi u trong vùng r cây tr ng, n i có vi sinh v t d d ng r t đa d ng và có kh năng oxiề ễ ồ ơ ậ ị ưỡ ấ ạ ả
hoá S0 cao h n các vùng không có r cây.ơ ễ
Trong các nhóm trên, nhóm vi sinh v t oxi hoá S đc bi t đn nhi u nh t là các viậ ượ ế ế ề ấ
khu n t d ng thu c ch ng ẩ ự ưỡ ộ ủ Thiobacillus. T c đ oxi hóa Số ộ 0 trong các lo i đt r t khácạ ấ ấ
nhau là do s khác nhau v s l ng c a vi khu n Thiobacillus trong các lo i đt đó. T cự ề ố ượ ủ ẩ ạ ấ ố
đ oxi hóa S ban đu có th tăng đáng k do ch ng vi khu n này vào đt, nh ng t c độ ầ ể ể ủ ẩ ấ ư ố ộ
cũng có th tăng khi ch ng các vi khu n d d ng khác. ể ủ ẩ ị ưỡ
Nh ng nh h ng có l i này th ng x y ra trong th i gian r t ng n, và ít hi u quữ ả ưở ợ ườ ả ờ ấ ắ ệ ả
trên các thí nghi m đng ru ng. Khi bón Sệ ồ ộ 0 vào đt s kích thích s phát tri n c a các viấ ẽ ự ể ủ
sinh v t oxi hóa Sậ0. S tăng c ng kh năng oxi hóa Sự ườ ả 0 này và v t qua nh h ng c a cácượ ả ưở ủ
y u t môi tr ng có th là lý do thành công trong vi c tiêm ch ng vi sinh v t trên ph mế ố ườ ể ệ ủ ậ ạ
vi đng ru ng.ồ ộ
Nhi t đ đtệ ộ ấ
Nhi t đ đt tăng s làm tăng t c đ oxi hóa Sệ ộ ấ ẽ ố ộ 0 trong đt. Các s li u cho th yấ ố ệ ấ
r ng t c đ oxi hoá gia tăng khi nhi t đ tăng đn 30ằ ố ộ ệ ộ ế 0C. Nh ng trong kho ng nhi t đ tư ả ệ ộ ừ
55 - 600C, các vi sinh v t oxi hóa Sậ0 s b ch t, và nhi t đ 25 - 40ẽ ị ế ệ ộ 0C là nhi t đ lý t ngệ ộ ưở
cho s sinh tr ng và ho t đng c a các vi sinh v t này.ự ưở ạ ộ ủ ậ
m đ và đ thoáng c a đtẨ ộ ộ ủ ấ
Các vi khu n oxi hoá Sẩ0 ph n l n là h o khí, và s ho t đng c a chúng s gi mầ ớ ả ự ạ ộ ủ ẽ ả
khi b thi u Oị ế 2 do ng p n c. S oxi hóa Sậ ướ ự 0 thích h p kho ng m đ g n đ m đngợ ở ả ẩ ộ ầ ộ ẩ ồ
ru ng (FMC). Ho t đng oxi hóa c a vi sinh v t s gi m khi đt quá khô ho c quá t. ộ ạ ộ ủ ậ ẽ ả ấ ặ ướ
pH đtấ
Thông th ng, s oxi hóa vi sinh v t c a Sườ ự ậ ủ 0 x y ra trong m t kho ng pH đt r ng,ả ộ ả ấ ộ
m c dù đi v i m t s loài, pH t i h o có th là ặ ố ớ ộ ố ố ả ể 4,0.
Lo i đt và các tính ch t khác c a đtạ ấ ấ ủ ấ
Có s khác nhau r t l n trong t c đ oxi hóa ban đu c a Sự ấ ớ ố ộ ầ ủ 0 gi a các lo i đt,ữ ạ ấ
nh ng t c đ oxi hóa không có quan h v i các tính ch t c a đt nh sa c u đt, hàmư ố ộ ệ ớ ấ ủ ấ ư ấ ấ
l ng ch t h u c khi có cùng đ m đng ru ng, pH, SOượ ấ ữ ơ ộ ẩ ồ ộ 42- ban đu hay m c đ thi u Sầ ứ ộ ế
c a đt. nh h ng c a vi c bón vôi đn các quá trình này r t khác nhau gi a các nghiênủ ấ Ả ưở ủ ệ ế ấ ữ
c u.ứ
Các vi sinh v t tham gia vào quá trình oxi hóa Sậ0 có nhu c u các ch t dinh d ngầ ấ ưỡ
t ng t nh cây tr ng, và m t s ch t khác. Vì v y, chúng có th c nh tranh v i câyươ ự ư ồ ộ ố ấ ậ ể ạ ớ
tr ng v m t dinh d ng và th ng x y ra s thi u N t m th i trong cây tr ng theo sau sồ ề ặ ưỡ ườ ả ự ế ạ ờ ồ ự
kích thích ho t đng oxi hóa Sạ ộ 0, khi bón S0 vào đt. S oxi hóa Sấ ự 0 x y ra nhanh h n trên cácả ơ
lo i đt đc bón đy đ phân P và K so v i các lo i đt có hàm l ng P và K th p.ạ ấ ượ ầ ủ ớ ạ ấ ượ ấ
Các vi khu n ẩThiobacillus c n NHầ4+, nh ng NOư3- có th làm chúng b ng đc. Cácể ị ộ ộ
vi sinh v t này có th t n t i v i n ng đ NHậ ể ồ ạ ớ ồ ộ 3 cao trong các vùng đc bón NHượ 3 l ngỏ
khan. Nh ng khi n ng đ Clư ồ ộ - cao s làm gi m s oxi hóa Sẽ ả ự 0 và ít nh h ng đn ph n l nả ưở ế ầ ớ
các bi n đi sinh h c trong đt. Ch t h u c không ph i là y u t chính cho ho t đngế ổ ọ ấ ấ ữ ơ ả ế ố ạ ộ
c a các vi khu n t d ng, nh ng các vi khu n d d ng c n ch t h u c nh là 1 ngu nủ ẩ ự ưỡ ư ẩ ị ưỡ ầ ấ ữ ơ ư ồ
cung c p năng l ng.ấ ượ
1.2.2 S h u cữ ơ
Ph n l n các t ng đt m t c a đt nông nghi p tiêu n c t t, S hi n di n d ngầ ớ ầ ấ ặ ủ ấ ệ ướ ố ệ ệ ở ạ
h u c , d ng này chi m trên 90 % t ng S trong ph n l n các lo i đt bình th ng (khôngữ ơ ạ ế ổ ầ ớ ạ ấ ườ
5