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
Vùng khí hậu ẩm
Vùng khí hậu khô
Đất than bùn chua
Đất có chứa các khoáng kiềm
Cần bón thêm vôi cho cây
Yếu
Yếu
Rất Mạnh mạnh
Mạnh Rất mạnh
Chua - Acid Kiềm - Alkaline
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+ + + H20 Al(OH)3 + H+ Al(OH)2
+)
* do Nitric hóa (Nitrification):
NH4
Ammonium thành Nitrate (oxy hóa 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-
pH và tính hữu dụng của dinh dưỡng
NRCS Data
Soil pH of Europe
Đất phèn -Acid Sulfate Soils
Australia
Australia
'QASSIT, Qld Department of Natural
Resources and Mines'
EC - Độ dẫn điện Mức độ dẫn điện của đất
• Đơn vị tính là S/cm hay mS/cm (S = Siemen)
1/R = moh
Độ cản trở dòng điện - điện trở: R = ohm (r = l.R/S) Độ dẫn điện: • Đơn vị tính là S/cm hay moh/cm (S = Siemen)
Khả năng trao đổi cation – CEC (Cation Exchange Capacity)
Lông rễ
• Là khả năng mà đất giữ dinh dưỡng và chống lại sự rửa trôi
Hạt mùn
TRAO ĐỔI
Vùng có hoạt động sinh học
+...
• Các cation là các ion mang điện dương như Ca2+, Mg2+, K+, NH4
Hạt sét
TRAO ĐỔI
• Đất có CEC cao thì
có độ phì cao.
CEC
• Trao đổi cation trong dung dịch và các cation khác trên bề mặt âm điện của khoáng sét hay chất hữu cơ
H+
Đất Ca2+ +2H+ + Ca2+
H+
Keo đất Keo đất
Dung dịch đất Dung dịch đất
CEC chịu ảnh hưởng bởi:
1) Độ hấp phụ mạnh hay yếu:
+ > Na+
2) Hàm lượng của các cation trong dung dịch đất
Al3+ > H+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ >= NH4 Giữ chặt --------------------------> dễ bị thay thế
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 phân tử hoặc nguyên tử (g)
Trọng lượng đương lượng =
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
Điện tích
Đương lượng
Mili đương lượng
Na+ K+ Ca2+ Mg2+ 1 1 2 2 23/1=23 39/1=39 40/2=20 24/2 = 12 .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):
Tổng cation kiềm trao đổi
x 100
%BS =
CEC
S (K+, Na+, Ca2+, Mg2+) ở dạng trao đổi
x 100
%BS =
CEC
CEC và EC • Phần trăm natri trao đổi (ESP):
Na+
trao đổi
x 100
ESP =
CEC
• Tỷ số natri hấp phụ (SAR)
[Na trao đổi]
x 100
SAR =
½ [Ca2+ +Mg2+]
