Bài giảng Độ phì nhiêu đất đai và phân bón - Chương 4: Nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón

Chương 4
NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG 
PHÂN BÓN
BÀI 1: CẢI THIỆN pH ĐẤT CHUA VÀ 
SỬ DỤNG ĐẤT CHUA
Các khái niệm tổng quát về độ 
chua và độ kiềm
Acid-Base
RH R - + H+
ROH R+ + OH-
Khái niệm pH
• pH = log 1 / [H+] = -log[H+]
Đất chua
• Đất chua được định nghĩa là đất có pH 
thấp
Các tính chất hóa học: chua, pH < 5
Một số đặc điểm chính của đất 
chua nhiệt đới
Hình thái phẫu diện
Có quá trình rửa trôi sét và chất dinh 
dưỡng mạnh 
Quá trình tích lũy Fe, Al trong đất. 
• Các tính chất vật lý
Thường tầng mặt có sa cấu nhẹ hơn tầng 
bên dưới do sự rửa trôi sét và chất hữu 
cơ, nên thường bị nghèo dinh dưỡng. 
Tầng mặt có cấu trúc yếu hay không có 
cấu trúc nên rất dễ bị xói mòn, đóng ván 
sau khi mưa hay tưới. 
Các tính chất sinh học: do đất chua nên có 
thể nấm là loại vi sinh vật phát triển mạnh 
trên đất này
Đất này thường có tỉ lệ C/N rất thấp (<15).
Nguồn gốc của độ chua
• Chất hữu cơ -C R-COOH R-COO- + H+
• Sự phân ly H+ từ các “cạnh bị vỡ” của các 
khoáng sét 
• Quá trình thủy phân Al3+ sẽ giải phóng H+ và 
sẽ làm giảm pH dung dịch đất 
• Al3+ + H2O Al(OH)
2+ + H+
• Al(OH)2+ + H2O Al(OH)2
+ + H+
• Al(OH)2
+ + H2O Al(OH)3
0 + H+
• Al(OH)3
0 + H2O Al(OH)4
- + H+
Carbon dioxide (CO2)
H2O + CO2  H2CO3
H2CO3  H
+ + HCO3
-
Các muối hoà tan
Độ chua hoạt động (hiện tại)
• pH đất là 1 chỉ thị sự hiện diện của Al3+ và 
H+ trao đổi ( đất + nước)
Độ chua trao đổi
Được hình thành chủ yếu do các ion H và Al 
trao đổi, 
Các ion này có thể được giải phóng ra ngoài 
dung dịch do trao đổi với các cation của 
muối trung tính không có tính đệm, như 
muối KCl. 
Độ chua tiềm tàng
• Do các ion AlOH, H+ và Al3+ bị hấp phụ 
chặt ở dạng không trao đổi của chất hữu 
cơ và các sét silicate
• H và Al này chỉ được giải phóng khi pH 
dung dịch tăng, do đó làm tăng điện tích (-
) và làm tăng khả năng trao đổi cation của 
đất
• Để định lượng hoá độ chua tiềm tàng của 
đất, ta phải chuẩn độ đất với một base, 
Các yếu tố ảnh hưởng đến độ chua 
của đất 
• Sử dụng các loại phân hoá học, đặc biệt là 
phân NH4
+ là loại phân hình thành H+
trong quá trình nitrate hoá.
• - Cây trồng hấp thu các cations và thải 
H+vào dung dịch đất theo cơ chế hấp thu 
trao đổi
• - Sự rửa trôi của các cation này và được 
thay thế đầu tiên bởi H+ , sau đó là Al3+
• Độ chua tiềm tàng thường cao hơn rất 
nhiều so với độ chua trao đổi. Có thể lớn 
hơn 1.000 lần trong đất cát, 100.000 lần 
trong đất sét và có hàm lượng chất hữu 
cơ cao.
Sự phân giải các dư thừa hữu cơ. 
Mức độ hoá chua tự nhiên của đất gia tăng 
theo sự gia tăng của mưa vì nước mưa 
thường có pH: 5,7
Đất phèn (acid sulfate soil-ASS)
Đất phèn có sự hiện diện của vật liệu sinh 
phèn (sulfidic materials)
Có sự hiện diện của khoáng pyrite, khoáng 
này là vật liệu trung tính chỉ hóa chua 
trong diều kiện có oxy 
Phèn tiềm tàng
Phèn hoạt động
H2S + Fe(OH)3 FeS.nH2O 
S H2O FeS.H2O
Fe
FeS2 + 7/2 O2 + H2O FeSO4 + H2SO4
Thibacillus thiooxidans
FeSO4 + H2SO4+ ½ O2 Fe(SO4)3 + H2O
Thiobacillus ferroxidans
• Đất phèn thường có sa cấu sét
• Cấu trúc kém đến không cấu trúc, 
• thường có hàm lượng chất hữu cơ tương 
đối cao nhưng do trong điều kiện yếm khí 
chất hữu cơ kém bị phân giải
• Đất phèn có pH thấp (≤ 3,5 ở tầng sinh 
phèn)
• Đẩy tầng sinh phèn xuống thấp bằng cách 
giữ cho đất luôn ngập nước, một số biện 
pháp cải tạo đất phèn đã được sử dụng 
như:
• Chọn giống chịu phèn hay kháng phèn
• Ngâm nước, cày không lật, làm đất tối 
thiểu
• Bón vôi và các vật liệu có chứa vôi
• Rửa phèn 
H2O
Phèn tiềm tàng
O2
Mặt ruộng
Liếp
Mương 
Jarosite...
vôi
• CaCO3 + H2O Ca
2+ + HCO3
- + OH-
• CaCO3 +2H
+  Ca2+ + H2O + CO2
BÀI 2 CẢI THIỆN VÀ SỬ DỤNG 
ĐẤT MẶN, ĐẤT KIỀM VÀ ĐẤT 
MẶN KIỀM
• Trong các vùng khô hạn và bán khô hạn, 
tốc độ bốc hơi nước cao sẽ làm tích tụ các 
muối hoà tan trong đất 
• Sự mất nước do bốc hơi nước dần dần sẽ 
làm cho muối tích tụ và hình thành các loại 
đất mặn, mặn kiềm hay đất kiềm. 
Đất mặn
Đất mặn là đất có độ dẫn điện của dịch trích 
bảo hoà (ECse) > 4 mmhos/cm,
pH < 8,5, 
và Na trao đổi (ESP) <15 %. 
Đất này trước đây được gọi là đất kiềm 
trắng do sự tích lũy một lớp muối trắng 
trên bề mặt sau khi nước bốc hơi và có 
pH kiềm 
Đất kiềm
• Đất kiềm có ESP >15 %, ECse < 
4mmohs/cm, và pH > 8,5 
Đất mặn kiềm
Có nồng độ muối cao như đất mặn (ECse > 
4 mmohs/cm)
và Na trao đổi cao như đất kiềm (ESP > 15 
%); 
nhưng đất này có pH < 8,5. 
Ngược lại với đất mặn, khi muối được rửa 
trôi, Na trao đổi sẽ thủy phân và làm tăng 
pH, kết quả là hình thành nên đất kiềm. 
Các ảnh hưởng của muối đến sự 
sinh trưởng của cây trồng
• Tính độc của Na+ và Cl- ức chế sự sinh 
trưởng đối với cây mẩn cảm với muối, 
• Khi nồng độ các ion này cao, dung dịch 
đất sẽ có áp suất thẩm thấu cao, nên khi 
tiếp xúc với tế bào rễ, nước và các chất 
hoà tan trong tế bào rễ có khuynh hướng 
di chuyển ra ngoài dung dịch đất, làm cho 
tế bào rễ bị co nguyên sinh 
Cải tạo đất mặn
• Tưới hoặc rửa, và đất cần có tính chất tiêu 
nước mặt và nước trong đất tốt. 
• Yêu cầu rửa mặn là muối phải được rửa 
sâu xuống dưới vùng rễ.
• Nên phủ chất hữu cơ trên mặt đất để làm 
giảm được sự bốc hơi nước và tăng khả 
năng tiêu nước của đất 
Cải tạo đất kiềm – đất kiềm mặn
• cần phải làm giảm Na trao đổi và/hay 
ECse phải giảm thấp, 
• dùng Ca2+ trong gypsum (CaSO4.2H2O) 
để trao đổi với Na+ trong keo đất sau đó 
dùng nước rửa ion Na+ này 
Keo
đất
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Cl-
Na+
Na+
Na+
Na+
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Bổ 
sung
Keo
đất
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
H2O
Quản lý đất mặn
Giảm đến mức tối thiểu sự tích lũy muối 
trong quá trình canh tác, trong các vùng 
khô hạn và bán khô hạn 
Duy trì ẩm