ẢNH HƯỞNG của các mức bón vôi đến KHOÁNG hóa đạm và CACBON TRONG đất PHÈN (THIONIC FLUVISOL) tại TRI tôn – AN GIANG và LONG mỹ– hậu GIANG

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.13 MB, 71 trang )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
----o0o----

VÕ THANH PHONG

ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC MỨC BÓN VÔI ĐẾN
KHOÁNG HÓA ĐẠM VÀ CACBON TRONG
ĐẤT PHÈN (THIONIC FLUVISOL)
TẠI TRI TÔN – AN GIANG VÀ
LONG MỸ – HẬU GIANG

LUẬN VĂN KỸ SƯ NÔNG HỌC

Cần Thơ, 2010

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
----o0o----

Luận văn tốt nghiệp
Ngành: NÔNG HỌC

ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC MỨC BÓN VÔI ĐẾN
KHOÁNG HÓA ĐẠM VÀ CACBON TRONG
ĐẤT PHÈN (THIONIC FLUVISOL)
TẠI TRI TÔN – AN GIANG VÀ
LONG MỸ – HẬU GIANG

Cán bộ hướng dẫn:

TS. Châu Minh Khôi

Sinh viên thực hiện:
Võ Thanh Phong
MSSV: 3077314
Lớp: Nông Học – Khóa 33

Cần Thơ, 2010

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
----o0o---XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Xác nhận đề tài: “Ảnh hưởng của các mức bón vôi đến khoáng hóa đạm và
cacbon trong đất phèn (Thionic Fluvisol) tại Tri Tôn – An Giang và Long Mỹ –
Hậu Giang”
Sinh viên thực hiện: Võ Thanh Phong (MSSV: 3077314). Lớp Nông Học, Khóa 33
thuộc Bộ môn Di Truyền Giống Nông Nghiệp – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học
Ứng Dụng – Trường Đại Học Cần Thơ.
Nhận xét của cán bộ hướng dẫn:
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................

........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
Cần Thơ, ngày….. tháng…. năm.........
Cán bộ hướng dẫn

Ts. Châu Minh Khôi

ii

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
----o0o---XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG BÁO CÁO
Hội đồng chấm báo cáo Luận văn tốt nghiệp chứng nhận chấp thuận báo cáo đề tài:
“Ảnh hưởng của các mức bón vôi đến khoáng hóa đạm và cacbon trong đất phèn
(Thionic Fluvisol) tại Tri Tôn – An Giang và Long Mỹ – Hậu Giang” trước hội
đồng ngày 27 tháng 12 năm 2010
Sinh viên thực hiện: Võ Thanh Phong (MSSV: 3077314). Lớp Nông Học, Khóa 33
thuộc Bộ môn Di Truyền Giống Nông Nghiệp – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học
Ứng Dụng – Trường Đại Học Cần Thơ.
Luận văn tốt nghiệp đã được hội đồng đánh giá ở mức: .........................................
........................................................................................................................................
Ý kiến của hội đồng:
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................

Thầy Nguyễn Phước Đằng cố vấn học tập, quý Thầy Cô Khoa Nông Nghiệp
và Sinh Học Ứng Dụng – Trường Đại học Cần Thơ.
Chân thành cảm ơn,
Chị Lê Thị Thùy Dương cùng các cán bộ phòng phân tích Bộ môn Khoa Học
Đất và các bạn cùng thực hiện Luận văn trong phòng thí nghiệm đã tạo điều kiện và
nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài.
Thân gửi về,
Các bạn lớp Nông Học K33 đã gắn bó và giúp đỡ nhau trong thời gian học tại
trường lời chúc sức khỏe, hạnh phúc và thành đạt trong tương lai.
Trân trọng cảm ơn và kính chào!

v

TÓM TẮT TIỂU SỬ CÁ NHÂN
Họ và tên: Võ Thanh Phong

Ngày sinh: 10/05/1988

Sinh viên lớp: Nông Học 2 – K33

MSSV: 3077314

Nơi sinh: Đông Thành – Bình Minh – Vĩnh Long
Quê quán: Đông Thạnh – Bình Minh – Vĩnh Long
Họ và tên cha: Võ Văn Năm
Họ và tên mẹ: Nguyễn Thị Đèo
Quá trình học tập:
Năm 1995 – 2000: học trường tiểu học Đông Thạnh “A”
Năm 2000 – 2004: học trường THCS Thị trấn Cái Vồn

Năm 2004 – 2007: học trường THPT Bình Minh
Năm 2007 tốt nghiệp trung học phổ thông tại trường THPT Bình Minh
Năm 2007 trúng tuyển vào trường Đại học Cần Thơ, chuyên ngành Nông Học
thuộc Bộ môn Di Truyền Giống Nông Nghiệp – Khoa Nông Nghiệp và
Sinh Học Ứng Dụng, Khóa 33, thời gian đào tạo 4 năm (2007 – 2011)
Năm 2011 tốt nghiệp kỹ sư Nông Nghiệp, chuyên ngành Nông Học

vi

MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Xác nhận của cán bộ hướng dẫn
Xác nhân của hội đồng báo cáo
Lời cam đoan
Cảm tạ
Tiểu sử cá nhân
Mục lục
Danh sách hình
Danh sách bảng
Tóm lược

i
ii
iii
iv
v
vi
vii

x
xi
xii
MỞ ĐẦU
1
Chương 1- LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2
1.1 NGUỒN GỐC CỦA ĐẤT PHÈN ......................................................... 2
1.2 PHÂN LOẠI ĐẤT PHÈN ..................................................................... 2
1.2.1 Nhóm đất phèn tiềm tàng............................................................ 3
1.2.1.1 Đất phèn tiềm tang nặng ..................................................... 3
1.2.1.2 Đất phèn tiềm tang trung bình và nhẹ................................. 4
1.2.2 Nhóm đất phèn hoạt động........................................................... 4
1.2.2.1 Đất phèn hoạt động nặng ................................................... 4
1.2.2.2 Đất phèn hoạt động trung bình và nhẹ................................ 4
1.3 SỰ PHÂN BỐ ĐẤT PHÈN Ở ĐBSCL .................................................. 4
1.3.1 Vùng phèn Tứ Giác Long Xuyên – Hà Tiên ............................... 4
1.3.2 Vùng trũng Đồng Tháp Mười ...................................................... 5
1.3.3 Vùng phèn Tây sông Hậu và khu vực trũng
giữa sông Tiền và sông Hậu ....................................................... 5
1.3.4 Vùng phèn mặn Bán đảo Cà Mau và ven Vịnh Thái Lan............. 5
1.4 TIẾN TRÌNH KHOÁNG HÓA ĐẠM ................................................... 5
1.4.1 Tiến trình ammonium ................................................................... 6
1.4.1.1 Ảnh hưởng của pH............................................................... 7
1.4.1.2 Chất hữu cơ ......................................................................... 7
1.4.1.3 Ẩm độ và nhiệt độ................................................................ 7
1.4.1.4 Tình trạng thoáng khí của đất ............................................. 8
1.4.1.5 Vi sinh vật trong đất ............................................................ 8
1.4.2 Tiến trình nitrate hóa.................................................................... 8
1.4.2.1 Độ thoáng khí của đất ........................................................ 10

vii

1.4.2.2 Baze trao đổi và pH............................................................ 10
1.4.2.3 Hàm lượng ammonium và chất hữu cơ .............................. 10
1.4.2.4 Vi sinh vật trong đất ........................................................... 10
1.4.2.5 Nhiệt độ và độ ẩm............................................................... 11
1.4.2.6 Phân bón và loại khoáng sét .............................................. 11
1.5 ĐẶC TÍNH BẤT LỢI CỦA ĐẤT PHÈN ............................................. 11
1.5.1 Sự ngộ độc H+ .............................................................................. 12
1.5.2 Nồng độ nhôm (Al3+) cao ........................................................... 12
1.5.3 Ảnh hưởng của Fe2+ (ngộ độc sắt) .............................................. 12
1.5.4 Độc chất H2S............................................................................... 13
1.5.5 Acid hữu cơ và sự thiếu lân ........................................................ 13
1.6 VAI TRÒ CỦA VÔI (CaCO3) TRONG CẢI TẠO ĐẤT PHÈN ......... 13
Chương 2- PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP
15
2.1 PHƯƠNG TIỆN.................................................................................... 15
2.1.1 Thời gian và địa điểm thực hiện .............................................. 15
2.1.2 Vật liệu thí nghiệm .................................................................. 15
2.2 PHƯƠNG PHÁP .................................................................................. 15
2.2.1 Phương pháp xử lý đất làm thí nghiệm.................................... 15
2.2.2 Các bước thực hiện thí nghiệm................................................ 16
2.2.3 Phương pháp xác định nhu cầu vôi của đất ................................ 16
2.2.4 Phương pháp bố trí thí nghiệm ................................................... 18
2.2.4.1 Tính lượng vôi bố trí thí nghiệm và kiểm tra lại pH ........... 18
2.2.4.2 Phương pháp xác định khả năng giữ nước của đất ............ 18
2.2.4.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm ........................................... 19
2.2.5 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu ............................................ 20
2.2.5.1 Đo pH (pH_H2O).................................................................. 20

2.2.5.2 Ammonium (NH4+) ............................................................. 20
2.2.5.3 Nitrate (NO3-)..................................................................... 21
2.2.5.4 Phân tích CO2..................................................................... 21
Chương 3- KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
23
3.1 ĐẤT TRI TÔN – AN GIANG ............................................................... 23
3.1.1 Hàm lượng N khoáng hóa (NH4+ + NO3-)................................. 23
3.1.2 Khả năng đóng góp hàm lượng Ammonium (NH4+) và
Nitrate (NO3-) trong tổng lượng N khoáng hóa .......................... 26
3.1.3 Hàm lượng CO2 .......................................................................... 27
3.1.4 Tốc độ gia tăng CO2.................................................................... 28
3.1.5 Tương quan giữa N khoáng hóa với CO2 ................................... 29
3.2 ĐẤT LONG MỸ - HẬU GIANG .......................................................... 30
3.2.1 Hàm lượng N hữu dụng khoáng hóa (NH4+ + NO3-)................. 30
viii

3.2.2 Khả năng đóng góp hàm lượng Ammonium (NH4+) và
Nitrate (NO3-) trong tổng lượng N khoáng hóa .......................... 32
3.2.3 Hàm lượng CO2 .......................................................................... 34
3.2.4 Tốc độ gia tăng CO2.................................................................... 35
3.2.5 Tương quan giữa N khoáng hóa với CO2 ................................... 36
Chương 4 – KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
37
4.1 Kết luận................................................................................................. 37
4.2 Đề nghị.................................................................................................. 37
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................. 39
PHỤ CHƯƠNG............................................................................................ 48

ix

Hình

DANH SÁCH HÌNH
Tựa hình

Trang

1.1

Sơ đồ khoáng hóa đạm trong đất (Nguyễn Bảo Vệ, 1997)

6

1.2

Vòng tuần hoàn N trong tự nhiên (Nguyễn Xuân Thành và ctv,
2009)

11

2.1

Sơ đồ các bước thực hiện thí nghiệm

16

2.2

Biểu đồ nhu cầu vôi của đất Tri Tôn – An Giang, tháng 5/2010

17

2.3

Biểu đồ nhu cầu vôi của đất Long Mỹ – Hậu Giang, tháng
5/2010
Hàm lượng đạm (NH4-N + NO3-N) khoáng hóa trong điều kiện
ủ thoáng khí theo thời gian của đất Tri Tôn – An Giang, tháng
10/2010
Hàm lượng CO2 sinh ra qua các giai đoạn ủ của đất Tri Tôn –
An Giang, tháng 10/2010
Tương quan giữa hàm lượng N khoáng hóa với hàm lượng CO2
tích lũy tại thời điểm 21 ngày sau khi ủ của đất Tri Tôn – An
Giang, tháng 10/2010
Hàm lượng đạm (NH4-N + NO3-N) khoáng hóa trong điều kiện
ủ thoáng khí theo thời gian của đất Long Mỹ – Hậu Giang,
tháng 10/2010
Hàm lượng CO2 sinh ra qua các giai đoạn ủ của đất Long Mỹ –
Hậu Giang, tháng 10/2010
Tương quan giữa hàm lượng N khoáng hóa với hàm lượng CO2
tích lũy tại thời điểm 21 ngày sau khi ủ của đất Long Mỹ – Hậu
Giang, tháng 10/2010

17

3.1

3.2

3.3

3.4

3.5
3.6

x

24

27
29

30

34
36

Bảng

DANH SÁCH BẢNG
Tựa bảng

1.1

Phân loại đất phèn theo hệ thống phân loại USDA/Taxonomy

2.1

Đặc tính hóa học tầng đất mặt (0 – 20 cm) của đất Tri Tôn – An
Giang và Long Mỹ – Hậu Giang trước khi thí nghiệm, tháng 5/2010
Lượng vôi tương ứng với các mức pH trên đường nhu cầu vôi của
đất Tri Tôn – An Giang và Long Mỹ – Hậu Giang, tháng 5/2010
Khả năng giữ nước của đất Tri Tôn – An Giang và Long Mỹ – Hậu
Giang, tháng 05 năm 2010
Lượng đất và vôi trong bố trí thí nghiệm phân tích pH, NH4+ và
NO3-

2.2
2.3
2.4
2.5
3.1

3.2

3.3
3.4

3.5

3.6

Lượng đất và vôi trong bố trí thí nghiệm phân tích CO2
Tốc độ N khoáng hóa (NH4-N + NO3-N) ở những thời điểm khác
nhau trong điều kiện ủ thoáng khí của đất Tri Tôn – An Giang,
tháng 10/2010
Phần trăm NH4+ và NO3- trong tổng lượng N khoáng hóa ở những

thời điểm khác nhau trong điều kiện ủ thoáng khí của đất Tri Tôn –
An Giang, tháng 10/2010
Tốc độ CO2 sinh ra ở những thời điểm khác nhau trong điều kiện ủ
thoáng khí của đất Tri Tôn – An Giang, tháng 10/2010
Tốc độ N khoáng hóa (NH4-N + NO3-N) ở những thời điểm khác
nhau trong điều kiện ủ thoáng khí của đất Long Mỹ – Hậu Giang,
tháng 10/2010
Phần trăm NH4+ và NO3- trong tổng lượng N khoáng hóa ở những
thời điểm khác nhau trong điều kiện ủ thoáng khí của đất Long Mỹ Hậu Giang, tháng 10/2010
Tốc độ CO2 sinh ra ở những thời điểm khác nhau trong điều kiện ủ
thoáng khí của đất Long Mỹ – Hậu Giang, tháng 10/2010

xi

Trang
3
15
18
19
20
20
25

26

28
31

33

35

Võ Thanh Phong. 2010. Ảnh hưởng của các mức bón vôi đến khoáng hóa đạm và
cacbon trong đất phèn (Thionic Fluvisol) tại Tri Tôn – An Giang và Long Mỹ –
Hậu Giang. Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Nông Học. Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học
Ứng Dụng. Trường Đại học Cần Thơ.
TÓM LƯỢC
Trong đất phèn có hàm lượng chất hữu cơ cao và là nguồn cung cấp dưỡng
chất cho cây trồng. Tuy nhiên, hoạt động phân hủy chất hữu cơ và khoáng hóa dinh
dưỡng trong đất phèn thường rất hạn chế do pH thấp và các độc chất trong đất. Vì
vậy, đề tài “Ảnh hưởng các mức bón vôi đến khoáng hóa đạm và cacbon trong đất
phèn (Thionic Fluvisol) tại Tri Tôn – An Giang và Long Mỹ – Hậu Giang” được thực
hiện nhằm cải thiện đất phèn phục vụ cho sản xuất nông nghiệp.
Mẫu đất được lấy tại hai vùng phèn chủ yếu là Tri Tôn – An Giang và Long
Mỹ – Hậu Giang. Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên và lấy mẫu phân tích
ở các thời điểm 0, 3, 7, 14, 21, 28 ngày sau khi ủ. Trong suốt thời gian ủ, nhiệt độ tủ
ủ được duy trì 28 – 300C và 60% khả năng giữ nước của đất. Đất Tri Tôn được bố trí
5 nghiệm thức và 4 lặp lại với các mức thêm vôi như sau: 0 – 2 – 7 – 15 – 40 tấn
vôi/ha. Đất Long Mỹ với 4 nghiệm thức 0 – 20 – 50 – 70 tấn vôi/ha.
Kết quả thí nghiệm cho thấy bón vôi làm tăng hàm lượng đạm khoáng hóa và
khả năng hoạt động của vi sinh vật đất trong đất phèn. Ở cả hai loại đất Tri Tôn và
Long Mỹ thì NH4+ là dạng đạm chủ yếu được khoáng hóa. Còn hàm lượng NO3không quá 6% so với tổng số lượng N khoáng hóa ở cả 2 loại đất trên. Hàm lượng N
khoáng hóa cao nhất ở đất Tri Tôn là 424,04 mg N hữu dụng/kg đất của mức bón 40
tấn vôi/ha tại thời điểm 21 ngày sau khi ủ (tăng 25,4% so với mức không thêm vôi).
Còn ở đất Long Mỹ cao nhất là mức bón 70 tấn vôi/ha là 490,65 mg N hữu dụng/kg
đất (tăng 25,14% so với không thêm vôi) và nghiệm thức bón 50 tấn vôi/ha đạt
462,50 mg N hữu dụng/kg đất (tăng 18% so với không thêm vôi). Bên cạnh việc tăng
độ phì nhiêu cho đất (N khoáng hóa tăng) thì bón vôi trên đất phèn còn làm tăng khả
năng hoạt động của vi sinh vật đất và tốc độ phân hủy chất hữu cơ và khoáng hóa C

trong đất. Ở đất Tri Tôn mức bón 40 tấn vôi/ha có hàm lượng CO2 sinh ra cao nhất
19,26 mg CO2/100g (tăng 83,11% so với không thêm vôi). Còn đối với đất Long Mỹ,
vi sinh vật đất hoạt động mạnh ở các mức bón 50 tấn vôi/ha là 21,13 mg CO2/100g
đất (tăng 81,3% so với không thêm vôi) và mức bón 70 tấn vôi/ha là 22,63 mg
CO2/100g đất (tăng 87,4% so với không thêm vôi).

xii

MỞ ĐẦU
Đồng bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) có diện tích trên 4 triệu ha đất tự nhiên
với hơn 2,5 triệu ha đất sản xuất nông nghiệp (Tổng cục thống kê, 2008). Trong đó,
đất phèn chiếm hơn 1,5 triệu ha. Đất phèn chiếm diện tích lớn đã gây nhiều khó khăn
và hạn chế trong việc mở rộng diện tích đất sản xuất của vùng. Vì đây là loại đất có
nhiều trở ngại trong canh tác và quản lý bởi những đặc tính bất lợi như pH thấp, hàm
lượng độc chất nhôm, sắt cao, giàu đạm tổng số nhưng nghèo N hữu dụng và giàu lân
khó tiêu nhưng nghèo lân dễ tiêu (Ichiki và ctv, 1981).
Tại vùng hạ lưu châu thổ sông Mekong của Việt Nam, những nổ lực cải tạo,
khai thác đất phèn dùng cho mục đích sản xuất nông lâm nghiệp đã bắt đầu từ những
năm 1960 và rất mạnh mẽ từ thập niên 1980 đến nay. Những nổ lực này đã mang đến
nhiều thành công trong việc mở rộng diện tích canh tác và nâng cao năng suất nông
lâm nghiệp trong vùng đất phèn. Tuy nhiên, không thiếu vấn đề nảy sinh trong quá
trình sử dụng tài nguyên đất; và vì thế những vấn đề của đất phèn cần nên được quan
tâm trong quá trình sản xuất nông nghiệp bền vững. Để sử dụng đất phèn một cách
hiệu quả điều cần thiết là hiểu rỏ quá trình hình thành, các tiến trình cơ bản xảy ra
trong đất phèn và các biện pháp kỹ thuật tác động cải thiện tính chất bất lợi và sử
dụng đất đạt hiệu quả kinh tế cao (Võ Thị Gương, 2003).
Để xây dựng được một nền nông nghiệp bền vững, cần khắc phục một cách
có hiệu quả những đặc tính bất lợi của đất phèn, nhưng với những biện pháp truyền
thống của nông dân: dùng nước ngọt, nước mưa rửa phèn thì hiệu quả chưa cao và

mất nhiều thời gian hay dùng phân hóa học, chất hữu cơ thì không có hiệu quả kinh
tế và chỉ có tác dụng trong một đến hai vụ canh tác khi dùng phân hóa học (Lê Văn
Căn, 1979). Ngày nay, vôi được xem là chất khắc phục hiện tượng pH thấp có hiệu
quả và sử dụng phổ biến trong nông nghiệp (vôi CaCO3). Khi pH trong đất thấp hoạt
động của vi sinh vật sẽ giảm hoặc ngừng hoạt động làm cho tiến trình khoáng hóa
đạm trong đất phèn rất kém, chất hữu cơ phân giải chậm vì thế mà lượng đạm hữu
dụng ở đất phèn rất ít, phần lớn ở dạng hữu cơ (không hữu dụng cho cây trồng). Khi
bón vôi nâng pH lên sẽ làm thúc đẩy hoạt động của vi sinh vật trong đất, làm cho tiến
trình khoáng hóa đạm diễn ra nhanh hơn, tốc độ khoáng chất hữu cơ tăng và lượng
đạm hữu dụng được tăng lên . Từ đó đề tài “Ảnh hưởng của các mức bón vôi đến
khoáng hóa đạm và cacbon trong đất phèn (Thionic Fluvisol) tại Tri Tôn – An Giang
và Long Mỹ – Hậu Giang” được thực hiện nhằm mục đích: đánh giá hiệu quả của
các mức bón vôi đến khả năng khoáng hóa đạm, tốc độ khoáng hóa chất hữu cơ và
biết được lượng đạm cung cấp cho cây trồng. Qua đó, khuyến cáo người dân sử dụng
mức bón vôi phù hợp để cải tạo đất phèn có hiệu quả trong sản sản xuất nông nghiệp
và tăng độ phì nhiêu cho đất.

CHƯƠNG 1
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1 NGUỒN GỐC CỦA ĐẤT PHÈN
Đất phèn thường được hình thành và phát triển ở vùng địa mạo đầm lầy, rừng
ngập mặn cửa sông có địa hình trũng, khó thoát nước. Do sản phẩm bồi tụ phù sa kết
hợp với vật liệu sinh phèn (xác sinh vật chứa nhiều lưu huỳnh) và muối phèn. Đặc
trưng chủ yếu là sự hiện diện của các vật liệu trầm tích giàu chất pyrite và sẽ làm cho
đất hóa chua khi pyrite bị oxy hóa.
Theo Võ Thị Gương (2003), khi các vật liệu sinh phèn xảy ra các quá trình
sinh hóa, thì sẽ tạo thành acid sulfuric và làm cho đất có những tính chất bất lợi. Đất
phèn là kết quả của quá hình thành đất mà các vật liệu và đất đã sản sinh ra acid
sulfuric, đang sản sinh hay sẽ sản sinh ra acid sulfuric với một số lượng có ảnh

hưởng lâu dài đến những đặc tính chủ yếu của đất (Pons, 1973). Còn theo Van
Breemen và Pons (1978), cho rằng ở đất có chứa nhiều hydro sulfua (H2S), mà không
có chứa các chất có khả năng trung hòa độ chua thì xem là đất phèn và ở dạng tiềm
tàng. Khí H2S được hình thành sâu dưới tầng đất mặt trong điều kiện yếm khí, nhưng
khi gặp sắt (Fe) sẽ chuyển thành dạng FeS2 và khi có điều kiện thoáng khí FeS2 sẽ
chuyển thành sulfate sắt và acid sulfuric.
Võ Tòng Xuân (1984) cho rằng đất phèn chứa nhiều các muối tan, mà chủ yếu
là sulfate sắt, sulfate nhôm, nước có độ chua chát như phèn chua và độ pH dưới 4.
Đất phèn thường xuất hiện ven biển, trên đá trầm tích (Aarino, 1930). Theo Lê Huy
Bá (1982), nghiên cứu về lưu huỳnh (S) của đất phèn cho rằng S của đất có nguồn
gốc từ nước biển và cây sú vẹt. Sự hình thành phèn ngoài điều kiện ở những vùng
nước lợ, có thủy triều xâm nhập, còn có sự tham gia của vi sinh vật (Moorman,
1961).
Ở ĐBSCL đất phèn có sự xen kẽ rất phức tạp với đất mặn và đất phù sa.
Trong đất xảy ra các quá trình mặn hóa, phèn hóa (chua hóa), glây hóa và sét hóa làm
cho đất có thành phần cơ giới nặng. Tuy nhiên trong đất phèn hai quá trình mặn hóa
và phèn hóa diễn ra rất mạnh và và chúng quyết định các đặc tính của đất phèn.
1.2 PHÂN LOẠI ĐẤT PHÈN
Đất phèn có tên phân loại là Thionic Fluvisols (FAO/UNESCO, 1988), hay là
typic Sulfaquepts (Soil Taxonomy, USDA). Theo Đỗ Nguyên Hải (2006) đất phèn
được xác định do sự có mặt ở trong phẩu diện đất 2 loại tầng đất chẩn đoán chính đó

3

là tầng sinh phèn (sulfidic horizon) và tầng phèn (sulfuric horizon). Dựa trên sự hình
thành và phát triển của đất, Pons (1973) đã chia đất phèn ra làm hai loại: đất phèn
tiềm tàng (Potential acid sulfate soil) và đất phèn hoạt động hoặc đất phèn thực sự
(Actual acid sulfate soil).
Theo Nguyễn Bảo Vệ (1991) thì có tám tính chất của đất phèn được sử dụng

làm cơ sở cho phân loại là: (1) tầng phèn hoạt động, (2) vật liệu phèn tiềm tàng, (3)
vật liệu đất khoáng, (4) vật liệu đất hữu cơ, (5) tầng mặt nhiều hữu cơ, (6) tầng mặt
sậm màu, (7) sự phát triển của đất và (8) tính chất mặn. Còn trong hệ thống phân loại
đất của Soil Taxonomy (USDA, 1975 và 1999), tiêu chuẩn chẩn đoán của đất phèn
tiềm tàng và phèn hoạt động là tầng sulfidic có chứa khoáng pyrite và tầng sulfuric
với pH < 3,5 có sự hiện diện của những đốm màu vàng rơm của khoáng jarosite.
Tùy theo độ sâu xuất hiện của tầng sulfuric và tầng chứa vật liệu sulfidic có thể chia
thành các nhóm đất phèn như sau:
Bảng 1.1 Phân loại đất phèn theo hệ thống phân loại USDA/Taxonomy

Nhóm đất phèn

Độ sâu xuất hiện tầng sulfuric và tầng
sulfidic (cm)

Đất phèn nặng

0 – 50

Đất phèn trung bình

50 – 100

Đất phèn nhẹ

100 – 150

(nguồn: Lê Đức và ctv, 2006)

Đặc điểm chung đất phèn có thành phần cơ giới nặng (sét > 50%), đất rất chua

(pHKCl: 3 – 4,5). Hàm lượng hữu cơ trong đất khá (OC%: 2 – 4%); hàm lượng lân
nghèo đến rất nghèo cả lân tổng số và lân dễ tiêu (P2O5% < 0,06%, P2O5 dễ tiêu < 6
mg/100g đất); Hàm lượng nhôm di động trong tầng sinh phèn cao, có chỗ Al3+ > 50
mg/100g đất (Đỗ Nguyên Hải, 2006).
Theo Lê Văn Khoa và ctv (2003), có thể phân loại đất phèn ở ĐBSCL thành 2
nhóm chính và tùy thuộc vào độ sâu xuất hiện có các cấp mức độ như sau:
1.2.1 Nhóm đất phèn tiềm tàng
1.2.1.1 Đất phèn tiềm tàng nặng
Là nhóm đất phát triển trên trầm tích phù sa sông biển hỗn hợp ở các khu vực
bùn thấp, tầng đất giàu hữu cơ phân hủy và bán phân hủy lẫn vào sét có mà nâu đen

4

hoặc xám đen, mềm, ẩm dày khoảng 0 – 20 cm. Mực thủy cấp luôn nằm gần mặt đất
và thường bị ngập nước. Độ phì tự nhiên của đất khá cao – trung bình giàu đạm và
chất hữu cơ nhưng nghèo lân. Đất có phản ứng trung tính đến hơi chua. Tầng sinh
phèn xuất hiện trong vòng 0 – 50 cm lớp đât mặt.
1.2.1.2 Đất phèn tiềm tàng trung bình và nhẹ
Tầng mặt thường có tích tụ mùn đen, tầng chứa vật liệu sinh phèn màu hơi
xanh đen, có thể tìm thấy ở độ sâu 50 – 100 cm cho đất phèn tiềm tàng trung bình và
100 – 150 cm cho đất phèn tiềm tàng nhẹ.
1.2.2 Nhóm đất phèn hoạt động
1.2.2.1 Đất phèn hoạt động nặng
Đất phèn hoạt động nặng được tạo ra từ đất phèn tiềm tàng nặng bị thoát thủy
hoặc ở địa hình tương đối cao, có điều kiện để phèn tiềm tàng bị oxy hóa mạnh mẽ
tạo tầng phèn nằm rất cạn và khá dày. Xuất hiện trong vòng 50 – 120 cm của lớp đất
mặt. Đất có phản ứng chua đến rất chua, trị số pH biến động từ 2 – 3,5 hàm lượng sắt
và nhôm di động cao. Độ phì tự nhiên kém, đạm tổng số thường khá cao và rất nghèo
lân.

1.2.2.2 Đất phèn hoạt động trung bình và nhẹ
Tầng phèn xuất hiện ở độ sâu 50 – 100 cm (đất phèn hoạt động trung bình) và
100 – 150 cm (đất phèn hoạt động nhẹ), trong các tầng phèn chúng ta thường thấy
viền rỉ màu vàng xám hoặc vàng cam bao quanh các đốm jarositei, có kết vôn hình
ống, kích thước nhỏ đến trung bình, mềm xốp đến hơi cứng. Tầng phèn nằm khá sâu
trong đất nhưng vẫn có khả năng mao dẫn lên lớp đất mặt gây độc cho cây trồng.
1.3 SỰ PHÂN BỐ ĐẤT PHÈN Ở ĐBSCL
Việc phân bố các vùng phèn hiện nay ở ĐBSCL rất phù hợp với sự hình thành
trầm tích đầm lầy sông biển (Trần An Phong và ctv, 1986). Nhiều nhà nghiên cứu
đều có cùng nhận định khi chia đất phèn ở ĐBSCL thành bốn vùng phân bố chính
như sau:
1.3.1 Vùng phèn Tứ Giác Long Xuyên – Hà Tiên
Tổng diện tích khoảng 200.000 ha, có dạng một tứ giác thuộc hai tỉnh Kiên
Giang và An Giang. Phân bố chủ yếu ở các huyện: Hà Tiên, Hòn Đất thuộc tỉnh Kiên
Giang và Tịnh Biên, Tri Tôn thuộc tỉnh An Giang. Bao gồm các biểu loại đất chính

5

như: Sulfuric Humaquepts, Typic Sulfaquepts và Sulfuric Tropaquepts (Lê Văn Khoa
và ctv, 2003). Hình thành trên những vùng biển đầm lầy hóa, đất phèn vùng này có
hàm lượng hữu cơ bán phân giải rất lớn và nhiều nơi trở thành những đầm lầy than
bùn có dạng hẹp hay chạy dọc theo những nhánh sông cổ như Hà Tiên – Hòn Đất
(Trần Kim Thạch, 1986; Tôn Thất Chiểu và ctv, 1991). Theo Tôn Thất Chiểu và ctv
(1991) ở Tứ Giác Long Xuyên, đất phèn tương đối đồng nhất về hình thành và độc
tố, ít có những biến động lớn trong cùng một khu vực.
1.3.2 Vùng trũng Đồng Tháp Mười
Vùng Đồng Tháp Mười thuộc các huyện Hồng Ngự, Cao Lãnh, Tam Nông
(Đồng Tháp) chạy dài về Mộc Hóa (Long An), Tiền Giang với diện tích trên 576.000
ha. Đại diện là các biểu loại đất: Sulfidic Humaquepts, Sulfuric Humaquepts, Typic

Sulfaquepts và Umbric Sulfaquepts (Lê Văn Khoa và ctv, 2003). Đặc trưng của vùng
phèn Đồng Tháp Mười là những đầm lầy lợ rộng lớn chứa đầy xác hữu cơ của thảm
thực vật nước lợ tích lũy trong suốt thời kỳ đầm lầy hóa, phủ đầy phía ven sông Tiền
và mỏng dần khi đi vào vùng trũng Long An. Tại đây lớp sét bùn tích lũy pyrite lộ ra
gần mặt, hình thành loại đất phèn nặng với hàm lượng chất độc cao rất khó cải tạo.
1.3.3 Vùng phèn Tây sông Hậu và khu vực trũng giữa sông Tiền và sông Hậu
Đất phèn phân bố chủ yếu ở các huyện Tam Bình, Bình Minh thuộc tỉnh Vĩnh
Long, huyện Châu Thành Trà Vinh và các quận Thốt Nốt, Ô Môn (thành phố Cần
Thơ), huyện Long Mỹ và Phụng Hiệp tỉnh Hậu Giang. Có các biểu loại đất: Sulfuric
Humaquepts, Typic Sulfaquepts và Sulfidic Humaquepts.
1.3.4 Vùng phèn mặn Bán đảo Cà Mau và ven Vịnh Thái Lan
Vùng đất phèn này chiếm khoảng 24% so với tổng diện tích đất ĐBSCL. Hình
thành trên trầm tích sông biển hỗn hợp chứa pyrite bị phủ một lớp trầm tích sông
mỏng bên trên. Do đó, thường có lượng chất độc không cao. Ở một số khu vực, đất
phèn hình thành trên các dạng bưng đìa (U Minh Thượng – U Minh Hạ) làm lượng
pyrite rất cao tích lũy trong lớp sét hữu cơ mà đôi khi dày thành lớp than bùn như ở
U Minh (khoảng 1 – 4 m).
1.4 TIẾN TRÌNH KHOÁNG HÓA ĐẠM
Đạm (N) là nguyên tố quan trọng nhất cho các loại cây trồng. Trên 95% N
trong lớp đất mặt của hầu hết các loại đất là ở dạng hữu cơ (Kowalenko, 1978;
Nguyễn Bảo Vệ, 2003) và chất hữu cơ (CHC) có tương quan rất chặt với N tổng số
của đất (Stevenson, 1982). Theo Võ Thị Gương và ctv ( 2004), chất hữu cơ trong đất

6

thường chứa khoảng 5% N. Nhưng N hữu dụng lại tương quan không cao với CHC
hoặc N tổng số (Sims và ctv, 1967; Cassman và ctv, 1996). Và điều này đã được
nhiều nhà khoa học đất khẳng định không dùng CHC hoặc N tổng số để làm chỉ thị
cho N hữu dụng của đất (Bremner, 1965; Sims et al, 1967; Smith and Stanford, 1971;

Chanf, 1978).
Theo Vũ Hữu Yêm và ctv ( 2001) hàm lượng N tổng số trong các loại đất ở
Việt Nam khoảng từ 0,1 – 0,2%. Bao gồm: N trong không khí, N hữu cơ và N vô cơ
(Brady and Well, 1999). Đạm là một yếu tố giới hạn năng suất của cây trồng nhiều
nhất (Buresh và ctv, 1991), nhưng hiện tại hiệu quả sử dụng N của cây trồng đang có
khuynh hướng giảm do N hữu dụng giảm (Cassman và ctv, 1995). Đặc biệt trên đất
phèn N hữu dụng rất thấp, những tiến trình sinh học như sự khoáng hóa, tiến trình
nitrate và khử nitrate xảy ra rất chậm, có ảnh hưởng rất lớn đến động thái N trong đất
và nó chi phối sự hấp thu đạm của cây trồng.
Vi sinh vật
N hữu cơ

N vô cơ

Heterotroph

NH4+

Autotroph

NO2
NO3
Vi khuẩn
Nitrosomonas
Nitrobacter
Nấm
Xạ khuẩn
Hình 1.1 Sơ đồ khoáng hóa đạm trong đất (Nguyễn Bảo Vệ, 1997)
1.4.1 Tiến trình ammonium
Theo Võ Thị Gương và ctv (2004) cho rằng phần lớn N dưới dạng hợp chất

hữu cơ trong đất là nhóm (R-NH2) chủ yếu trong hợp chất protein hoặc humic. Khi vi
sinh vật tấn công các nhóm này, các hợp chất sẽ được phân cắt tạo thành nhóm amine
đơn giản. Sau đó nhóm này được thủy phân và N được phóng thích dạng ammonium
(NH4+) (Đỗ Thị Thanh Ren, 1999). Trong đất vi sinh vật sử dụng đạm như là nguồn
nguyên liệu để phát triển sinh khối của chúng (Janson và Presson, 1982). Theo Lê
Văn Khoa và ctv (2000) có nhiều loài vi sinh vật có khả năng amon hóa protein như:
vi khuẩn Bacillus mycoides, Pseudomonas fluorescens, xạ khuẩn Streptomyces
rimosus, nấm móc Aspergillus oryzae... Còn theo Phạm Văn Kim (1996) có các
nhóm vi khuẩn như Clostridium, Serratia, Micrococcus, Corynebacterium,
Achromobacter và nhiệt độ tối hảo cho tiến trình ammonium hóa khoảng 40 – 600C.
Sản phẩm cuối cùng cho sự hoạt động của một nhóm là nguồn nguyên liệu cung cấp

7

cho phản ứng tiếp theo, cứ như vậy cho đến khi chất hữu cơ hoàn toàn bị phân hủy
(Võ Thị Gương và ctv, 2004).
R-NH2 + H2O
2NH3 + H2CO3

NH3 + R-OH + năng lượng
( NH4)2CO3 = 2NH4+ + 2CO3-

Sự phân hủy các protein, amino acid thành NH4+ của vi sinh vật được gọi là
tiến trình amonium hóa. Theo Jarvis và ctv (1996), tiến trình này xảy ra được ở hai
điều kiện yếm khí hoặc hiếu khí, còn theo Vũ Hữu Yêm (1995) thì tiến trình
amonium có thể xảy ra ở môi trường oxy hay môi trường khử. Tiến trình ammonium
bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như sau:
1.4.1.1 Ảnh hưởng của pH
Theo Lê Văn Căn (1979) pH của đất không ảnh hưởng trực tiếp đến tiến trình

ammonium, nhưng là điều kiện quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến các yếu tố khác
trong tiến trình ammonium. pH thấp có ảnh hưởng lớn đến tiến trình ammonium như
trên đất phèn làm giảm hoạt động của các vi sinh vật, quá trình ammonium xảy ra
mạnh ở pH khoảng trung tính.
1.4.1.2 Chất hữu cơ
Hàm lượng N khoáng hóa phụ thuộc vào hàm lượng và chất lượng của chất
hữu cơ, tỷ lệ C/N càng lớn, lượng nitơ trong chất hữu cơ càng ít thì N dễ tiêu của đất
cung cấp càng nhỏ (Lê Văn Khoa và ctv, 2000). Tỷ lệ C/N ảnh hưởng đến tốc độ
khoáng hóa đạm trong đất, tỷ lệ C/N càng thấp thì tốc độ khoáng hóa càng tăng, tốc
độ khoáng hóa đạm được coi là cân đối khi C/N = 20/1. Tỷ lệ C/N thay đổi tùy theo
bản chất của chất hữu cơ và giai đoạn khoáng hóa. Theo Van Veen và KuiKman
(1990) tốc độ khoáng hóa và phân hủy các thành phần hữu cơ trong đất có cấu trúc
thô nhanh hơn ở đất có cấu trúc mịn, vì trong đất có cấu trúc mịn vi sinh vật có hoạt
động kém hơn và chất hữu cơ được bảo vệ về mặt vật lý tốt hơn.
1.4.1.3 Ẩm độ và nhiệt độ
Theo Alexander (1961) ẩm độ trong đất có ảnh hưởng đến tốc độ khoáng hóa
đạm và nhất là tiến trình ammonium. Ẩm độ thích hợp cho sự ammonium hóa thường
là 50 – 60% khả năng giữ nước của đất. Một số NH4+ được giữ giữa các khoáng sét,
khi có độ ẩm thích hợp thì NH4+ trở nên hữu dụng (Trần Văn Nhãn, 1999).

8

Nhiệt độ cũng có ảnh hưởng đáng kể đến tiến trình ammonium, nhiệt độ lạnh
sẽ làm cho tiến trình ammonium diễn ra chậm hơn. Nhiệt độ tối hảo cho quá trình
ammonium trong khoảng 50 – 600C (Alexander, 1961).
1.4.1.4 Tình trạng thoáng khí của đất
Phần lớn đất phèn ở ĐBSCL phân bố ở những vùng trũng và thường bị ngập
nước, làm cho ẩm độ trong đất quá cao gây ra yếm khí dẫn đến việc khoáng hóa đạm
giảm. Tốc độ khoáng hóa cũng phụ thuộc vào điều kiện thoáng khí, nếu tạo được

điều kiện thoáng khí cho đất thì lượng ammonium khoáng hóa sẽ tăng.
1.4.1.5 Vi sinh vật trong đất
Tất cả các yếu tố nào có liên quan đến hoạt động của vi sinh vật đều có ảnh
hưởng đến sự khoáng hóa đạm. Tốc độ của tiến trình ammonium phụ thuộc vào số
lượng và chất lượng của các loài vi sinh vật chuyển hóa đạm trong đất. Khi các vi
sinh vật được tạo điều kiện hoạt động tốt thì lượng ammonium khoáng hóa sẽ cao.
1.4.2 Tiến trình nitrate hóa
Theo Lê Văn Khoa và ctv (2000) đạm ammonium sau khi được phóng thích từ
sự phân hủy chất hữu cơ một phần được thực vật sử dụng, một phần được chuyển
thành dạng nitrate. Sự oxid hóa ammonium chuyển sang niatrate gọi là sự nitrate hóa
(Võ Thị Gương và ctv, 2004). Quá trình nitrate hóa trải qua hai bước (Võ Thị Gương
và ctv, 2004; Đỗ Thị Thanh Ren, 1999; Jarvis và ctv, 1996):
Bước 1: oxy hóa ammonium thành nitrite, thực hiện bởi vi khuẩn tự dưỡng
như Nitrosomonas, Nitrosococus, Nitrosopira, Nitrosolobus, Nitrosovibrio. Phản ứng
xảy ra theo phương trình sau:
2NH4+ + 3O2

Nitrosomonas

2NO2- + 2H2O + 4H+ + Năng lượng

Ngoài những loài vi khuẩn trên, phản ứng còn được xúc tiến bởi một số vi
sinh vật dị dưỡng khác gồm các vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm. Nhưng hoạt động của
Nitrosomonas là quan trọng nhất (Võ Thị Gương và ctv, 2004). Trong điều kiện
thoáng khí NH4+ được chuyển hóa thành NO2-. Nhưng khi gặp điều kiện thiếu oxy
quá trình này có khả năng hình thành khí N2O do NO2- được sử dụng như là chất oxy
hóa.

9

Bước 2: quá trình nitrate hóa được thực hiện bởi vi khuẩn tự dưỡng
Nitrobacter, Nitrospira tiếp ngay theo phản ứng trên, ngăn cản sự tích lũy NO2- gây
độc cho cây (Brady, 1984).
2NO2- + O2

Nitrobacter

2NO3- + Năng lượng

Theo Võ Thị Gương và ctv (2004) thì Nitrobacter là vi sinh vật quan trọng
nhất thúc đẩy sự biến đổi này, một vài vi sinh vật dị dưỡng mà phần lớn là nấm cũng
tham gia phản ứng trên. Theo Lê Văn Khoa và ctv (1998) khi NH4+ được khoáng hóa
sẽ được nitrate hóa tạo thành đạm NO3-, đất ngập nước trong mùa mưa thì NO3- bị
khử thành NO, N2O, N2 làm mất đạm trong đất và sự khử đạm ở tầng đất bên dưới sẽ
làm cho đạm bị mất đi ở dạng hơi. Quá trình nitrate hóa là một khâu quan trọng trong
chu trình chuyển hóa các hợp chất chứa N. Nhưng nó cũng có nhiều điều bất lợi đối
với đất, NO3- sinh ra thường kết hợp với ion H+ có trong đất tạo thành HNO3 làm cho
pH đất giảm xuống, dễ đi vào quá trình phản nitrate hóa làm cho đất mất đạm (Lê
Văn Khoa và ctv, 2000).
Quá trình khử đạm nitrate được hình thành trong điều kiện yếm khí, thoát khí
kém, có mặt các vi sinh vật khử Pseudomonas denitrificans, Micrococus
denitrificans, Micrococus halodenitrificans; hoặc có vi sinh vật tự dưỡng hóa năng
như Thibacillus denitrificans, Hydrogenomonas agilis sẽ khử thành đạm tự do bay đi
(Dương Minh Viễn, 2006).
Trước đây, người ta quan niệm rằng, quá trình nitrate hóa là quá trình có lợi
cho nông nghiệp (vì cây trồng hấp thu đạm ở dạng NO3- nhanh hơn dạng NH4+). Mặt
khác quá trình chuyển hóa này làm tăng acid cho môi trường, vì vậy làm tăng quá
trình khoáng hóa một số muối khó tan như phospho, kali, canxi, magiê.
Theo Nguyễn Xuân Thành và ctv (2009) thì có quan niệm ngược lại, quá trình

nitrate là quá trình có hại cho nông nghiệp (khả năng hấp thụ đạm NH4+ của cây
trồng không thua kém dạng NO3-). Quá trình chuyển hóa từ NH4+ → NO3- làm tiền
đề cho quá trình mất đạm trong đất qua các con đường thấm sâu, rửa trôi, đặc biệt là
phản nitrate hóa. Quá trình chuyển hóa này làm cho đất chua đi, nó ảnh hưởng xấu
đến quá trình sinh trưởng và phát triển của cây trồng và hoạt động sống của hệ vi
sinh vật đất.
Cũng như tiến trình ammonium, tiến trình nitrate hóa luôn chịu ảnh hưởng của
nhiều yếu tố như:

10

1.4.2.1 Độ thoáng khí của đất
Theo Võ Thị Gương và ctv (2004) thì sự nitrate hóa là một tiến trình oxy hóa,
vì vậy cần điều kiện đất thoáng khí. Đất thoáng khí và thoát nước tốt giúp tăng cường
sự nitrate hóa. Sự nitrate hóa xảy ra chậm hơn trên đất không trồng trọt, ít làm đất so
với đất đã cày bừa và đang canh tác.
1.4.2.2 Baze trao đổi và pH
pH môi trường là yếu tố quan trọng có ảnh hưởng đến hoạt động của vi khuẩn
nitrate và tiến trình nitrate (Alexander, 1961). Trên cùng một loại đất khi điều kiện
pH khác nhau thì hàm lượng đạm khoáng hóa cũng thay đổi (Phạm Văn Kim, 1999).
Sự nitrate hóa xảy ra nhanh chóng khi đất có nhiều baze trao đổi. Mặc dù vi sinh vật
mẫn cảm với pH đất, nhưng trong một giới hạn nhất định, độ chua của đất lại ít ảnh
hưởng đến sự nitrate hóa khi môi trường cung cấp đủ các baze (Võ Thị Gương và
ctv, 2004). Trị số pH tối ưu cho hoạt động nitrate hóa khoảng 6,6 – 8. pH cao sẽ ức
chế sự chuyển hóa NO2- thành NO3-. Sự nitrate hóa giảm khi pH thấp, trên đất than
bùn khi pH < 5 loại đất này vẫn có thể tích lũy nitrate (Brady, 1984).
1.4.2.3 Hàm lượng ammonium và chất hữu cơ
Sự nitrate hóa xảy ra khi có nguồn ammonium bị oxy hóa. Hàm lượng
ammonium trong đất cao sẽ thúc đẩy sự nitrate hóa xảy ra nhanh hơn. Tỷ lệ C/N của

chất hữu cơ cao làm giảm sự phân hủy đồng thời ngăn cản sự phóng thích
ammonium làm giảm sự nitrate hóa (Võ Thị Gương và ctv, 2004). Theo Brady
(1984) nếu NH3 hiện diện quá cao cũng làm kiềm hãm sự nitrate hóa do NH3 gây độc
đối với Nitrobacter.
Theo Nguyễn Bảo Vệ và ctv (2002) hàm lượng đạm khoáng hóa được trong
đất không những tùy thuộc vào số lượng mà còn tùy thuộc vào mức độ mùn hóa của
chất hữu cơ. Thành phần di động của hợp chất hữu cơ như calcium humates (CaHA)
có liên quan đến khả năng phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật nên có vai trò quan
trọng trong sự khoáng hóa đạm của đất (Nguyễn Bảo Vệ và ctv, 1997). Nhìn chung,
số lượng N khoáng hóa gắn liền với tỷ lệ phân hủy Carbon (C), mức độ liên kết giữa
C và khoáng hóa N phụ thuộc vào thời gian (Vahdat và ctv, 2010).
1.4.2.4 Vi sinh vật trong đất
Các vi sinh vật nitrate rất mẫn cảm với môi trường trong đất, đặc biệt là môi
trường có thuốc trừ sâu. Nếu thêm vào đất với số lượng cao các hóa chất này sẽ làm

11

chậm sự nitrate hóa (Võ Thị Gương và ctv, 2004). Phần lớn vi sinh vật nhóm nitrate
hóa tự dưỡng phát triển tốt nhất ở phản ứng trung tính của đất.
1.4.2.5 Nhiệt độ và độ ẩm
Nhiệt độ và ẩm độ cũng ảnh hưởng mạnh mẽ đến tiến trình nitrate hóa. Theo
Võ Thị Gương và ctv (2004) thì nhiệt độ thích hợp cho sự nitrate hóa từ 20 – 300C.
Sự nitrate hóa giảm ở nhiệt độ trên 350C, ngừng hẳn khi nhiệt độ dưới 50C hoặc trên
500C. Trên thực tế ẩm độ thích hợp cho sự sinh trưởng của cây trồng cũng là ẩm độ
thích hợp cho nitrate hóa, khoảng 60% thể tích tế khổng chứa đầy nước. Độ ẩm quá
thấp hoặc quá cao cũng làm giảm sự nitrate hóa (Brady, 1984).
1.4.2.6 Phân bón và loại khoáng sét
Cung cấp cho đất một số lượng nhỏ của nhiều loại muối, ngay cả các nguyên
tố vi lượng cũng kích thích sự nitrate hóa. Hàm lượng ammonium cao trên đất kiềm

sẽ làm giảm bước thứ hai của phản ứng nitrate hóa. Sự nitrate hóa có khuynh hướng
chịu ảnh hưởng của loại khoáng sét trong đất. Khoáng Smectite được tìm thấy giúp
ổn định chất hữu cơ trong đất và làm giảm tốc độ nitrate hóa (Võ Thị Gương và ctv,
2004).
N2
(trong không khí)
(I)
Protein của
các loài vi sinh

(IV)
NO3-

Vi sinh vật
(II)

(III)

I: Quá trình cố định nitơ
phân tử
II: Quá trình ammonium
hóa
III: Quá trình nitrate hóa
IV: Quá trình phản nitrate
hóa

NH4+
Hình 1.2 Vòng tuần hoàn N trong tự nhiên (Nguyễn Xuân Thành và ctv, 2009)
1.5 ĐẶC TÍNH BẤT LỢI CỦA ĐẤT PHÈN
Những đặc tính bất lợi của đất phèn được gây ra chủ yếu bởi các độc chất có

trong đất phèn như: H+, nhôm (Al3+), sắt (Fe2+), H2S, Cl-... Đặc biệt đối với đất phèn
hoạt động, môi trường đất có pH thấp làm cho các ion nói trên di động với nồng độ
khá cao.

12

1.5.1 Sự ngộ độc H+
Theo Lê Huy Bá (2000) thì H+ là một cation gây độc thông qua pH đất thấp và
làm cho độ hòa tan chuyển hóa dinh dưỡng kém. Khi pH gây hại trực tiếp cho cây và
ảnh hưởng gián tiếp đến sự hòa tan Al3+, Fe2+, Fe3+ và độ hữu dụng của lân (Võ Thị
Gương, 2003). Theo Lê Văn Thanh (2000), trên đất phèn pH thấp gây hại một cách
trực tiếp hoặc gián tiếp. Ở pH 3,5 – 4 cây lúa trồng trong dung dịch bị ảnh hưởng
trực tiếp bởi nồng độ H+ (Van Breemen, 1978). Và khi pH thấp thì Al, Fe, Mn sẽ trở
nên hòa tan làm cản trở các phản ứng nitrate hóa, amon hóa, sulphate hóa, nhưng
thích hợp cho quá trình tích lũy acid hữu cơ. Do đó, pH gây độc gián tiếp cho cây
thông qua quá trình làm tăng hàm lượng độc chất Fe2+, Mn2+, Al3+, H+… đồng thời
làm giảm độ hữu dụng của P, Mo, Ca… (Lê Văn Căn, 1979).
1.5.2 Nồng độ nhôm (Al3+) cao
Theo Fageria và ctv (1988), khi Al3+ hiện diện trong đất ở hàm lượng cao sẽ
gây độc cho cây. Khi nồng độ nhôm cao sẽ làm cản trở sự hút lân vì lân bị kết tủa ở
rễ, kết tủa trong đất (Kochian và ctv, 2004). Khi pH đất thấp hơn 4,5 thì Al3+ có khả
năng hòa tan cao, pH càng thấp thì nhôm hòa tan càng nhiều (Bloomfield và Coolter,
1973). Độc chất Al3+ làm kết tủa các keo sét và các chất lơ lửng trong nước nên nước
phèn rất trong (Trần Kim Tính, 1999), nước càng trong xanh bao nhiêu thì độc chất
Al3+ càng nhiều bấy nhiêu; nghĩa là phèn càng nhiều. Nồng độ Al3+ từ 50-100 mg/l sẽ
làm giảm sự phát triển của cây một cách đáng kể (Tan, 1986). Kết quả nghiên cứu
cho thấy tính mẫn cảm với độc chất nhôm được phân biệt qua việc tăng tích lũy Al3+
ở chóp rễ (Lê Văn Hòa, 2002). Vì chóp rễ giữ vai trò quan trọng trong cơ chế thu
nhận và phản ứng với Al3+ (Delhaize và ctv, 1995; Kochian, 1995).

1.5.3 Ảnh hưởng của Fe2+ (ngộ độc sắt)
Theo Lê Huy Bá (2000), Fe2+ là nguyên tố độc của môi trường sinh thái đất
phèn, Fe2+ xuất hiện trong đất phèn trước Al3+. Trong đất yếm khí chúng ở dạng có
thể kết hợp với H2S tạo thành FeS bám vào rễ cây và làm ngộ độc cho cây. Nồng độ
Fe2+ cao gây độc cho cây trồng, nồng độ Fe2+ hòa tan vượt quá 300 – 400 ppm gây
độc cho cây trồng. Ngộ độc sắt thường xảy ra trên đất có P, K, Ca và Zn hữu dụng
thấp và đất có CEC thấp (Ottow và ctv, 1991). Theo Hanhart và Ni (1993) cho rằng
sự ngộ độc sắt được thúc đẩy bởi H2S.

ẢNH HƯỞNG của các mức bón vôi đến KHOÁNG hóa đạm và CACBON TRONG đất PHÈN (THIONIC FLUVISOL) tại TRI tôn – AN GIANG và LONG mỹ– hậu GIANG

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về