Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỀ TÀI: KEO ĐẤT, TRUNG TÂM HOẠT ĐỘNG SỐNG CỦA STMT ĐẤT PHÂN GIẢI CHẤT HỮU CƠ VÀ TẠO MÙN TRONG MTST ĐẤT GVHD: TRẦN THÚY NHÀN NHÓM 2: MSSV 1. Lê Thị Thu Trang 3009110 2. Lê Thị Cẩm Linh 3009110 3. Nguyễn Thị Mỹ Nhiên 3009110502 4. Phạm Thị Linh 3009110474 5. Hà Thị Thu Thảo 3009110375 6. Huỳnh Thị Ngọc Nữ 3009110422 7. Trần Thị Phương 3009110381 Tp.HCM, ngày ,tháng 9 ,năm 2013. A. KEO ĐẤT – TRUNG TÂM HOẠT ĐỘNG SỐNG CỦA STMT ĐẤT I. Khái niệm Ðất là một hệ thống đa phân tán phức tạp bao gồm các hạt có kích thước khác nhau. Keo đất là những hạt rất ít tan trong nước, có đường kính rất nhỏ. Về kích thước của hạt keo giữa một số tác giả không thống nhất. Ðường kính hạt keo dao động từ 0,01 - 10 m (1 m = 10-6 m) (Garrison Sposito), hoặc nhỏ hơn 1 m (Nyle C. Brady, Ray R. Well, Hinrich L. Bohn, Brian L. McNeal, George A. O'connor), hoặc nhỏ hơn 0,2 m (A.E. Vozbutskaia) hoặc bán kính nhỏ hơn 1 m (Van Olphen),... Do kích thước của keo nhỏ như thế nên chúng thường lơ lửng trong dung dịch, có thể chui qua giấy lọc phổ thông và chỉ quan sát được cấu tạo của chúng bằng kính hiển vi điện tử. Số lượng keo trong đất rất khác nhau tuỳ theo loại đất, từ 1 - 2% (đất cát) đến 40 - 50% khối lượng đất (đất sét nặng). Ngay cả khi có hàm lượng rất nhỏ trong đất, keo đất vẫn là đại diện chủ yếu cho khả năng hấp phụ của đất Trong đất có keo vô cơ, keo hữu cơ và keo phức tạp hữu cơ- vô cơ. Những keo vô cơ được tạo thành do tác dụng phong hoá đá hoặc do sự ngưng tụ các phân tử trong dung dịch, keo hữu cơ tạo thành do quá trình biến hoá xác hữu cơ trong đất. Keo vô cơ kết hợp với keo hữu cơ thành keo hữu cơ - vô cơ. II. Cấu tạo của keo đất Cấu tạo chung của keo đất (hình 1) như sau: Phần trong cùng của hạt keo (mixen keo) là nhân keo, đó là một hợp chất phức tạp có cấu tạo vô định hình hoặc tinh thể. Thông thường keo vô cơ có nhân là axit silisic, nhôm silicat, oxyt sắt, oxyt nhôm... Keo vô cơ bền, nó chỉ bị phá huỷ sau một thời gian dài. Keo hữu cơ có nhân là axit humic, axit fulvic, prôtit hoặc cenlulo. Keo hữu cơ kém bền, nó có thể bị phá huỷ rồi lại tạo thành ngay từ các sản phẩm phân giải xác động vật, thực vật. Hình 1. Sơ đồ cấu tạo mixen keo (theo N.I. Gorbunov)
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CNSH & KTMT BÀI TIỂU LUẬN ĐỀ TÀI: KEO ĐẤT, TRUNG TÂM HOẠT ĐỘNG SỐNG CỦA STMT ĐẤT PHÂN GIẢI CHẤT HỮU CƠ VÀ TẠO MÙN TRONG MTST ĐẤT GVHD: TRẦN THÚY NHÀN NHÓM 2: MSSV 1. Lê Thị Thu Trang 3009110 2. Lê Thị Cẩm Linh 3009110 3. Nguyễn Thị Mỹ Nhiên 3009110502 4. Phạm Thị Linh 3009110474 5. Hà Thị Thu Thảo 3009110375 6. Huỳnh Thị Ngọc Nữ 3009110422 7. Trần Thị Phƣơng 3009110381 Tp.HCM, ngày ,tháng 9 ,năm 2013. A. KEO ĐẤT – TRUNG TÂM HOẠT ĐỘNG SỐNG CỦA STMT ĐẤT I. Khái niệm Ðất là một hệ thống đa phân tán phức tạp bao gồm các hạt có kích thƣớc khác nhau. Keo đất là những hạt rất ít tan trong nƣớc, có đƣờng kính rất nhỏ. Về kích thƣớc của hạt keo giữa một số tác giả không thống nhất. Ðƣờng kính hạt keo dao động từ 0,01 - 10 m (1 m = 10 -6 m) (Garrison Sposito), hoặc nhỏ hơn 1 m (Nyle C. Brady, Ray R. Well, Hinrich L. Bohn, Brian L. McNeal, George A. O'connor), hoặc nhỏ hơn 0,2 m (A.E. Vozbutskaia) hoặc bán kính nhỏ hơn 1 m (Van Olphen), Do kích thƣớc của keo nhỏ nhƣ thế nên chúng thƣờng lơ lửng trong dung dịch, có thể chui qua giấy lọc phổ thông và chỉ quan sát đƣợc cấu tạo của chúng bằng kính hiển vi điện tử. Số lƣợng keo trong đất rất khác nhau tuỳ theo loại đất, từ 1 - 2% (đất cát) đến 40 - 50% khối lƣợng đất (đất sét nặng). Ngay cả khi có hàm lƣợng rất nhỏ trong đất, keo đất vẫn là đại diện chủ yếu cho khả năng hấp phụ của đất Trong đất có keo vô cơ, keo hữu cơ và keo phức tạp hữu cơ- vô cơ. Những keo vô cơ đƣợc tạo thành do tác dụng phong hoá đá hoặc do sự ngƣng tụ các phân tử trong dung dịch, keo hữu cơ tạo thành do quá trình biến hoá xác hữu cơ trong đất. Keo vô cơ kết hợp với keo hữu cơ thành keo hữu cơ - vô cơ. II. Cấu tạo của keo đất Cấu tạo chung của keo đất (hình 1) nhƣ sau: Phần trong cùng của hạt keo (mixen keo) là nhân keo, đó là một hợp chất phức tạp có cấu tạo vô định hình hoặc tinh thể. Thông thƣờng keo vô cơ có nhân là axit silisic, nhôm silicat, oxyt sắt, oxyt nhôm Keo vô cơ bền, nó chỉ bị phá huỷ sau một thời gian dài. Keo hữu cơ có nhân là axit humic, axit fulvic, prôtit hoặc cenlulo. Keo hữu cơ kém bền, nó có thể bị phá huỷ rồi lại tạo thành ngay từ các sản phẩm phân giải xác động vật, thực vật. L ớ p đ i ệ n k é p L ớ p đ i ệ n b ù M i x e n k e o H ạ t k e o V i l ạ p Ion Ion Nhân t h ế k h u ế c h t á n k h ô n g d ị c h c h u y ể n Ion q u y ế t đ ị n h - - - - - - - - - + + + + + + + + + D u n g d ị c h q u a n h k e o Hỡnh 1. S cu to mixen keo (theo N.I. Gorbunov) Theo Gorbunov keo t cú cu to nh sau: trong cựng l nhõn keo, trờn mt nhõn keo cú lp in kộp, lp nm sỏt ht nhõn gi l lp ion quyt nh th, lp ion ngoi mang in trỏi du gi l lp ion bự. éa s ion ca lp ion bự nm sỏt lp ion quyt nh th gi l tng ion khụng di chuyn, nhng ion cũn li nm xa cỏch tng ion quyt nh th lm thnh tng ion khuch tỏn. éa s keo t cú lp ion quyt nh th mang in õm. éiu cn lu ý l trong t nhng ion trờn lp in bự cú th trao i vi nhng ion trong dung dch tip xỳc vi nú nờn gi l "tng ion trao i". Tng s cation trờn tng ion trao i tớnh bng s ly ng lng gam (meq) trong 100 gam t khụ gi l dung tớch hp ph ca t. Keo t gi vai trũ rt quan trng vỡ chỳng quyt nh nhiu tớnh cht c bn ca t v mt lý hc, hoỏ hoc, c bit l c tớnh hp ph ca t. Bi vy nhng lý lun v keo c vn dng rng rói trong lnh vc phõn loi t, ci to t v bún phõn cho t. III. c tớnh c bn keo t Khi nghiờn cu keo t ngi ta thy cú 4 c tớnh quyt nh nhiu tớnh cht c bn ca t, ú l: 1. Keo t cú t din ln T din l tng s din tớch b mt ca mt n khi lng (g) hoc mt n v th tớch (cm 3 ). Din tớch b mt ca cỏc ht cú kớch thc khỏc nhau c th hin bng 1. Keo t cú kớch thc rt bộ nờn t din ca nú rt ln. Theo s liu bng 1, s lng keo t ch bng 4% khi lng pha rn ca t, nhng cú din tớch b mt bng 80% tng din tớch b mt ca t. Nh vy t sột cú t din ln nht ri n t tht v bộ nht l t cỏt. Bảng 1. Vai trò của kích thƣớc hạt trong sự hình thành diện tích bề mặt của đất thịt trung bình Kích thƣớc hạt (mm) Hàm lƣợng (%) Diện tích bề mặt (m 2 /1g đất) % Bề mặt tổng số 0,25 - 0,05 17 0,5 0,2 0,05 - 0,01 50 4,1 1,7 0,01 - 0,005 20 9,9 4,1 0,005 - 0,001 6 12,7 5,2 0,001 - 0,0001 3 18,8 7,8 0,0001 4 194,0 81,0 Tổng số 100 240,0 100,0 2. Keo đất có năng lượng bề mặt Các phân tử trong hạt keo chịu những lực tác động xung quanh nhƣ nhau nên không có gì đặc biệt. Phân tử trên bề măt hạt keo chịu các lực tác động xung quanh khác nhau vì nó tiếp xúc với thể lỏng hoặc thể khí bên ngoài. Do các lực này không thể cân bằng lẫn nhau đƣợc, từ đó sinh ra năng lƣợng tự do, sinh ra năng lƣợng bề mặt chỗ tiếp xúc giữa các hạt keo với môi trƣờng xung quanh. Thành phần cơ giới đất càng nặng thì tỷ diện càng lớn và do đó năng lƣợng bề mặt càng lớn, khả năng hấp phụ vật chất càng cao. 3. Keo đất có mang điện Ðây là một đặc tính rất quan trọng của keo đất mà các hạt đất có kích thƣớc lớn không có. Do hạt keo có kích thƣớc rất nhỏ nên hạt nhân của keo có thể hấp phụ lên trên bề mặt các ion khác nhau. Sự hấp phụ này phụ thuộc vào bản chất của keo. Tuỳ thuộc vào cấu trúc của hạt keo mà keo đất có thể mang điện âm hoặc điện dƣơng. Trong đất có keo âm, keo dƣơng và keo lƣỡng tính. Phần lớn keo đất mang điện âm 4. Keo đất có tác dụng ngưng tụ Keo đất có thể tồn tại ở hai trạng thái khác nhau: trạng thái keo tán (sol) và trạng thái keo tụ (gel). Khi những hạt keo phân bố trong một thể tích nƣớc thì chúng nằm xa cách nhau, đó là trạng thái sol (hay hydrosol). Trong trƣờng hợp này môi trƣờng phân tán là nƣớc, tƣớng phân tán là các hạt keo. Nhƣ thế sol chỉ keo ở trạng thái lơ lửng trong chất lỏng. Hiện tƣợng này do các nguyên nhân: do thế điện động (điện thế zeta) làm cho các hạt keo đẩy nhau không tiến lại gần nhau đƣợc, hoặc do màng nƣớc bao bọc ngoài keo ngăn cản không cho chúng dính liền nhau. Song trong thiên nhiên lại có cả quá trình ngƣng tụ, nghĩa là quá trình biến sol thành gel. Quá trình này chỉ xảy ra khi keo bị trung hoà điện hoặc sức hút giữa chúng lớn hơn sức đẩy. Sự ngƣng tụ keo có thể do những nguyên nhân chính sau: + Keo ngƣng tụ do tác dụng của chất điện giải: đây là nguyên nhân chủ yếu. Ion chất điện giải tiếp xúc với hạt keo, điện của keo sẽ bị trung hoà bởi ion mang điện trái dấu. Ta biết, đa số keo đất mang điện âm nên nói chung chúng bị ngƣng tụ do có cation trong dung dịch đất. Do chất điện giải là một muối, các ion của muối này hydrat hoá lấy nƣớc của hạt keo, làm giảm bề dày màng nƣớc giúp cho chúng có thể gần nhau; mặt khác ion muối ngăn cản khả năng điện phân của các cation trao đổi làm giảm điện thế zeta. Cả 2 nguyên nhân đó dẫn tới hiện tƣợng keo đất liên kết với nhau mà ngƣng tụ. Hoá trị của cation càng cao thì sức ngƣng tụ keo càng mạnh. Nghiên cứu sự ngƣng tụ keo sét Gedroiz thấy rằng sức ngƣng tụ của cation hoá trị 2 lớn gấp 25 lần cation hoá trị 1, cation hoá trị 3 gấp 10 lần cation hoá trị 2 (bảng 2). Các cation hoá trị 1 nhƣ Na+, K+, H+ có tác dụng ngƣng tụ nhƣng không bền, khi chất điện giải trong dung dịch bị rửa trôi thì xảy ra hiện tƣợng tán keo. Bảng 2. Sự ngƣng tụ keo sét phụ thuộc hoá trị chất điện giải Hoá trị Chất điện giải Nồng độ chất điện giải khi keo bắt đầu ngƣng tụ (N) 1 1 1 NaCl NH4Cl KCl 0,015 - 0,0125 0,025 - 0,0125 0,025 - 0,0125 2 2 MgCl2 CaCl2 0,0012 - 0,0005 0,0012 - 0,0005 3 3 AlCl3 FeCl3 < 0,000125 < 0,000125 + Keo ngƣng tụ do hiện tƣợng mất nƣớc: tuỳ khả năng giữ nƣớc ngƣời ta chia keo thành keo ƣa nƣớc và keo ghét nƣớc. Keo ƣa nƣớc trên bề mặt có những phân tử nƣớc hoặc chất lỏng nhƣ dung dịch đất. Những keo ƣa nƣớc nhƣ gelatin, axit silicic, nhựa cây, một vài chất hữu cơ trong đất, một số keo sét Keo ghét nƣớc nhƣ hydroxít sắt, kaolinit Chúng không có màng nƣớc xung quanh nên dễ ngƣng tụ, chỉ cần dùng dung dịch muối nồng độ thấp. Trái lại các keo ƣa nƣớc chỉ ngƣng tụ trong trƣờng hợp chất điện giải ở nồng độ cao. Những lúc thời tiết hanh khô hoặc hạn hán kéo dài làm cho đất khô thì keo ƣa nƣớc cũng có thể ngƣng tụ do màng nƣớc quanh nó bị mất. + Keo ngƣng tụ do sự liên kết hai hạt keo mang điện trái dấu Nhƣ trên đã nói, đa số keo đất mang điện âm. Tuy nhiên vẫn gặp một số keo mang điện dƣơng nhƣ keo Fe(OH)3, Al(OH)3, khi keo âm và keo dƣơng kết hợp với nhau, sau lúc trung hoà điện tạo thành gel hỗn hợp. Nếu số lƣợng keo âm nhiều gấp bội keo dƣơng thì các keo âm bao bọc keo dƣơng tạo thành màng bảo vệ mang điện âm, kết quả lại tạo thành sol. IV. Phân loại keo đất Những keo đất phổ biến là axit humic, axit silicic, hydroxyt sắt, nhôm và keo sét. Nói chung hàm lƣợng keo phụ thuộc tỷ lệ sét và mùn trong đất, đất càng nhiều sét và mùn thì càng chứa nhiều keo. Dựa vào tính mang điện, thành phần hoá học ngƣời ta phân loại keo đất nhƣ sau: a. Dựa vào tính mang điện Theo tính mang điện của keo, có thể chia keo đất thành các loại: keo âm, keo dƣơng và keo lƣỡng tính, + Keo âm (asidoit) Trên mặt nhân keo mang điện âm hay nói cách khác là lớp ion quyết định thế là những anion. Các ion trên lớp điện bù là H + hoặc các cation khác. Ký hiệu keo âm là X-H. Trong đất, keo âm chiếm đa số. Thƣờng gặp là axit silicic, axit humic, keo sét Ví dụ cấu tạo keo axit silicic nhƣ hình 5.2. Phân tử axit silicic trên bề mặt hạt nhân phân ly thành các ion: H 2 SiO 3 = 2H + + SiO 3 2- Anion SiO 3 2- đƣợc hấp phụ ngay trên bề mặt hạt nhân làm thành tầng ion quyết định thế. H + là ion bù phân phối ở tầng ion không di chuyển và khuếch tán SiO 2 yH 2 O Nh©n + + + + + + + + H + H + H + H + H + H + H + H + SiO 3 2- SiO 3 2- SiO 3 2- SiO 3 2- I o n khuÕch t ¸ n I o n I o n k h « n g d i c h u y Ó n q . ® t h Õ h i Ö u Hình 2. Sơ đồ cấu tạo keo âm (theo Gorbunov) + Keo dƣơng (Basidoit) Trên lớp ion quyết định thế hiệu là các cation, còn ở lớp điện bù là ion OH - và các anion khác. Ký hiệu keo dƣơng là X-OH. Các keo dƣơng thƣờng gặp trong đất là Fe(OH) 3 , Al(OH) 3 (trong môi trƣờng axit). Cũng có thể là kaolinit do quá trình ion hoá tạo thành keo dƣơng: O 3 SiO 2 (OH)Al 2 (OH) 3 O 3 SiO 2 (OH)Al 2 (OH) 2 ] + + OH - Ví dụ cấu tạo keo Fe(OH) 3 (hình 3) Cl - Cl - Cl - Cl - Cl - FeO + FeO + Fe(OH) 3 FeO + FeO + FeO + Nh©n I o n khuÕch t ¸ n I o n I o n k h « n g d i c h u y Ó n q . ® t h Õ h i Ö u + + + + + - - - - - Keo này tạo thành do sự thuỷ phân FeCl 3 FeCl 3 + 3H 2 O Fe(OH) 3 + 3HCl Hạt nhân keo tạo nên do nhiều phân tử Fe(OH) 3 . Những phân tử Fe(OH) 3 trên bề mặt hạt nhân phản ứng với HCl tạo thành FeOCl: Fe(OH) 3 + HCl FeOCl + H 2 O FeOCl là chất điện giải nên ion hoá: FeOCl FeO + + Cl - Cation FeO + đƣợc hấp phụ ngay trên bề mặt hạt nhân làm thành lớp ion quyết định thế. Các anion Cl - đƣợc phân bố ở tầng ion trao đổi. + Keo lƣỡng tính (Ampholitoit) Keo này mang điện âm hay dƣơng phụ thuộc vào phản ứng của môi trƣờng xung quanh. Các ion trao đổi có thể là H + , OH - hoặc các ion khác. Ký hiệu keo này là X-O- H. Các keo lƣỡng tính trong đất thƣờng gặp là Fe(OH) 3 , Al(OH) 3 , Ví dụ: đối với keo Fe(OH) 3 , khi pH< 7,1 biểu hiện keo dƣơng, nhƣng khi pH > 7,1 biểu hiện keo âm (keo này có điểm đẳng điện tại pH=7,1): Fe(OH) 3 + HCl Fe(OH) 2 + + Cl - +H 2 O (keo dƣơng) Fe(OH) 3 + NaOH Fe(OH) 2 O - + Na + + H 2 O (keo âm) Ðối với keo Al(OH) 3 khi pH < 8,1 biểu hiện keo dƣơng, khi pH >8,1 là keo âm (điểm đẳng điện của keo tại pH=8,1): Al(OH) 3 + HCl Al(OH) 2 + + Cl - + H 2 O (keo dƣơng) Hình 3. Sơ đồ cấu tạo keo dương (theo Gorbunov) Al(OH) 3 + NaOH Al(OH) 2 O - + Na + + H 2 O (keo âm) b. Dựa vào thành phần hoá học Dựa vào thành phần hoá học có thể chia keo đất thành các loại: keo hữu cơ, keo vô cơ và keo hữu cơ-vô cơ + Keo hữu cơ Keo hữu cơ tạo thành do sự biến hoá xác sinh vật trong đất. Nói chung lớp đất mặt chứa nhiều keo hữu cơ hơn các lớp dƣới. Các keo hữu cơ thƣờng gặp là axit humic, axit fulvic, lignin, protit, xellulo, nhựa và các hợp chất hữu cơ phức tạp khác. Những nguyên tố chủ yếu cấu tạo nên keo hữu cơ là C, H, O, N, S, P và một lƣợng nhỏ Na, K, Ca, Mg, Fe, Al, Si Ví dụ cấu tạo keo axit humic (hình 5.4) R(COOH) n Nh©n + + + + + + + H + H + H + H + H + H + H + I o n khuÕch t ¸ n I o n I o n k h « n g d i c h u y Ó n q . ® t h Õ h i Ö u COO - C O O - C O O - O H - C O O - O H - C O O - Hình 4. Sơ đồ cấu tạo keo axit humic (theo Gorbunov) + Keo vô cơ (keo khoáng) Chủ yếu là keo nhôm silicat đƣợc hình thành do kết quả phá huỷ đá và khoáng vật tạo thành. Thành phần hoá học của keo này gồm: SiO 2 = 40% - 60% Al 2 O 3 = 10% - 25% Fe 2 O 3 = 5% - 10% và một ít Ca, Mg, Ti, Mn, K, Na, P, S cùng các nguyên tố vi lƣợng nhƣ B, Zn, Mo, Cu Tỷ lệ các nguyên tố ấy phụ thuộc đá mẹ, điều kiện hình thành, khí hậu, thời gian, thực bì, vi sinh vật Ví dụ cấu tạo keo nhôm silicat (hình 5.5) + Keo hữu cơ-vô cơ Các keo hữu cơ ít ở trạng thái tự do mà thƣờng liên kết chặt với các chất khoáng hoặc các keo vô cơ tạo thành keo hữu cơ-vô cơ phức tạp. Theo L.N. Alexandrova các hợp chất hữu cơ vô cơ trong đất đƣợc chia thành 3 nhóm: các muối dị cực, các muối phức dị cực và các phức chất hấp phụ. ( A l 2 O 3 ) m Nh©n + + + + + + + + Ca 2+ H + H + Ca 2+ Mg 2+ H + S i O 3 2 - S i O 3 2 - S i O 3 2 - S i O 3 2 - I o n khuÕch t ¸ n I o n I o n k h « n g d i c h u y Ó n q . ® t h Õ h i Ö u = = = = = + + ( S i O 2 ) n H + S i O 3 2 - Hình 5. Sơ đồ cấu tạo keo nhôm silicat (theo Gorbunov) - Muối dị cực (muối đơn giản): khi các axit mùn phản ứng với phần vô cơ của đất tạo thành các muối dị cực hay các humat hoặc fulvat. Các muối này có công thức cấu tạo chung nhƣ sau: R (COO) n Me m (O) p Me q trong đó: Me là Na + , K + , NH 4 + , Ca 2+ , Mg 2+ Các muối dị cực cũng có thể đƣợc hình thành do sự tƣơng tác giữa các axit mùn với các khoáng vật sét qua cầu nối canxi có cấu tạo nhƣ sau: Si O Ca OOC R Si O Ca OOC SiOCaCOO SiO Ca COO Các humat canxi không tan có thể kết tủa và hình thành các màng trên bề mặt các hạt keo. - Muối phức dị cực đƣợc hình thành do phản ứng giữa các ion sắt, nhôm với axit mùn để hình thành muối phức, trong muối này kim loại tham gia vào phần anion của phân tử. Hợp chất phức này vẫn còn các nhóm cacboxyl và nhóm hydroxyl phenol tự do, các nhóm này có thể tiếp tục phản ứng với phần vô cơ của đất để tạo thành các muối dị cực đơn giản. L.N. Alexandrova gọi những hợp chất có bản chất kép nhƣ vậy là muối phức dị cực. Muối này có cấu tạo nhƣ sau: Me OH H 2 O H 2 O OH OOC HO R (COOH) n-1 (OH) m-1 trong đó Me là Fe 3+ , Al 3+ . Các nhóm cacboxyl và nhóm hydroxyl phenol tự do có thể phản ứng với các cation kiềm và kiềm thổ trong đất. - Phức chất hấp phụ là các sản phẩm của sự tƣơng tác giữa các chất mùn với các khoáng vật dạng tinh thể hoặc vô định hình của đất hoặc các sản phẩm hữu cơ vô cơ hấp phụ các chất mùn bằng phần vô cơ. Các phức hệ sét mùn cũng là phức chất hấp phụ. Ðại diện cho các phức hấp phụ trong đất là phức mùn với nhôm và sắt (a), phức mùn silic (b) và phức hệ sét mùn (c) (a) Phức mùn nhôm, sắt Me(OH) 3 Me OH OH OOC OH R (COOH) n-1 (OH) m-1 SiO 2 .nH 2 O H 2 O R H 2 O [RMe] (COOH) n (OH) m COO - OH Me 1 + (b) Phức mùn silic [...]... nhất cho hoạt tính MTST đất Nhờ vậy mà môi trƣờng mới dự trữ thức ăn và năng lƣợng đủ cho sinh vật cũng nhƣ tạo ra “khả năng tự làm sạch” rất cao cho môi trƣờng đất B PHÂN GIẢI CHẤT HỮU CƠ VÀ TẠO MÙN TRONG MTST ĐẤT I Thành phần hữu cơ trong môi trƣờng đất Toàn bộ các hợp chất hữu cơ có trong đất đƣợc gọi là chất hữu cơ của đất Có thể chia chất hữu cơ của đất làm 2 phần: Những tàn tích hữu cơ chƣa... sinh của đất Vai trò của chúng đƣợc thể hiện ở những điểm chính sau: 3.1 Ðối với quá trình hình thành và tính chất đất + Chất hữu cơ và mùn trong đất là dấu hiệu cơ bản phân biệt đất với đá mẹ Sự tích luỹ của chất hữu cơ và mùn trong đất gắn liền với sự phát sinh đất + Sự tích luỹ chất hữu cơ và mùn tập trung ở tầng đất mặt là dấu hiệu hình thái quan trọng biểu thị độ phì nhiêu của đất + Với lý tính đất: ... nơi đất có thành phần cơ giới quá nặng hoặc quá nhẹ + Với hoá tính đất: chất hữu cơ xúc tiến các phản ứng hoá học, cải thiện điều kiện oxy hoá, gắn liền với sự di động và kết tủa của các nguyên tố vô cơ trong đất Nhờ có nhóm định chức các hợp chất mùn nói riêng, chất hữu cơ nói chung làm tăng khả năng hấp phụ của đất, giữ đƣợc các chất dinh dƣỡng, đồng thời làm tăng tính đệm của đất 3.2 Chất hữu cơ và. .. trong dung dịch kiềm, các hợp chất hữu cơ không đặc trƣng không hoà tan Nhƣ vậy humin là nhóm các hợp chất hữu cơ khác nhau, chúng phân biệt với các nhóm khác chủ yếu bởi tính chất không hoà tan trong môi trƣờng axit lẫn môi trƣờng kiềm 3 Vai trò chất hữu cơ và mùn trong đất Có thể nói chất hữu cơ và mùn đóng vai trò vô cùng quan trọng đối với tất cả quá trình xảy ra trong đất và hầu hết các tính chất. .. phân giải (rễ, thân, lá cây, xác động vật) vẫn giữ nguyên hình thể và những chất hữu cơ đã đƣợc phân giải Phần hữu cơ sau có thể chia thành 2 nhóm: nhóm những hợp chất hữu cơ ngoài mùn và nhóm các hợp chất mùn - Nhóm hữu cơ ngoài mùn: gồm những hợp chất có cấu tạo đơn giản hơn nhƣ: protit, gluxit, lipit, lignin, tanin, sáp, nhựa, este, rƣợu, axit hữu cơ, anđehit Nhóm này chỉ chiếm 10% - 15% chất hữu. .. hữu cơ phân giải nhƣng có vai trò rất quan trọng với đất và cây trồng - Nhóm các hợp chất mùn: bao gồm các hợp chất hữu cơ cao phân tử, có cấu tạo phức tạp (sẽ trình bày ở phần mùn) , nhóm này chiếm 85% - 90% chất hữu cơ đƣợc phân giải Ðất khác nhau có hàm lƣợng chất hữu cơ khác nhau Chất hữu cơ là phần quý nhất của đất, nó không chỉ là kho dinh dƣỡng cho cây trồng mà còn có thể điều tiết nhiều tính chất. .. đất: chất hữu cơ và mùn có tác dụng cải thiện trạng thái kết cấu đất, các keo mùn gắn các hạt đất với nhau tạo thành những hạt kết tốt, bền vững, từ đó ảnh hƣởng đến toàn bộ lý tính đất nhƣ chế độ nƣớc (tính thấm và giữ nƣớc tốt hơn), chế độ khí, chế độ nhiệt (sự hấp thu nhiệt và giữ nhiệt tốt hơn), các tính chất vật lý phổ biến của đất, việc làm đất cũng dễ dàng hơn Nhờ đó mà nếu đất giàu chất hữu cơ. .. những hợp chất hữu cơ cao phân tử có cấu tạo phức tạp - đó là những hợp chất mùn Những hợp chất mùn này lại có thể bị khoáng hoá Nhƣ vậy xác hữu cơ trong đất chịu sự tác động của 2 quá trình song song tồn tại, tuỳ theo điều kiện đất, khí hậu, thành phần xác sinh vật mà một trong hai quá trình ấy chiếm ƣu thế Hai quá trình này là: quá trình khoáng hoá xác hữu cơ và quá trình mùn hoá xác hữu cơ Sự biến... tính chất đất theo hƣớng tốt, ảnh hƣởng lớn đến việc làm đất và sức sản xuất của đất II Qúa trình chuyển hóa hữu cơ Sự biến hoá xác hữu cơ trong đất là một quá trình sinh hoá học phức tạp, xảy ra với sự tham gia trực tiếp của vi sinh vật, động vật, oxy không khí và nƣớc Xác thực vật tồn tại trên mặt đất hoặc trong các tầng đất, trong quá trình phân giải chúng mất cấu tạo, hình dạng ban đầu và biến thành... hữu cơ Sự biến hoá xác hữu cơ trong đất có thể đƣợc khái quát bằng sơ đồ sau: Quá trình mùn hoá Xác hữu cơ Quá trình khoáng hoá Khoáng hoá từ từ Hợp chất mùn Muối khoáng, Mùn hoá khí Hình 6 Sơ đồ quá trình biến hoá xác hữu cơ trong đất 1 Quá trình khoáng hóa chất hữu cơ (mineralization process) * Khái niệm: Khoáng hoá là quá trình phân huỷ các hợp chất hữu cơ tạo thành các hợp chất khoáng đơn giản,