TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ DỰ ÁN HỢP TÁC VIỆT NAM – HÀ LAN BÀI GIẢNG KHOA HỌC ĐẤT Người biên soạn: TS Lê Thanh Bồn Huế, 08/2009 BÀI MỞ ĐẦU Khái niệm đất V.V Đôcutraiep (1846-1903) người Nga người xác định cách khoa học đất rằng: Đất tầng đá bị biến đổi cách tự nhiên tác dụng tổng hợp nhiều yếu tố Theo Đôcutraiep: Đất bề mặt lục địa vật thể thiên nhiên hình thành tác động tổng hợp phức tạp yếu tố: sinh vật, đá mẹ, địa hình, khí hậu tuổi địa phương V.R.Viliam (1863-1939) Viện sĩ thổ nhưỡng nơng hóa Liên Xơ (cũ) cho đất lớp tơi xốp vỏ lục địa, có độ dày khác nhau, sản xuất sản phẩm trồng Tiêu chuẩn để phân biệt "đá mẹ" đất độ phì nhiêu, chưa có độ phì nhiêu, thực vật thượng đẳng chưa sống chưa gọi đất Độ phì nhiêu khả đất cung cấp nước, thức ăn đảm bảo điều kiện khác để trồng sinh trưởng phát triển cho suất Như độ phì khơng phải số lượng chất dinh dưỡng tổng số đất mà khả cung cấp chất dinh dưỡng cho nhiều hay Khả nhiều hay (tức độ phì cao hay thấp) tính chất lý học, hóa học sinh học đất định; ngồi cịn phụ thuộc vào điều kiện thiên nhiên tác động người Độ phì tiêu tổng hợp, phản ảnh tất tính chất đất Như vậy, nguồn gốc đất từ loại "đá mẹ" nằm thiên nhiên lâu đời bị phá hủy tác dụng yếu tố lý học, hóa học sinh học, tạo độ phì nhiêu để trồng sinh trưởng phát triển cho suất Đối với đất trồng trọt yếu tố tự nhiên, yếu tố người có ảnh hưởng mang tính định đến tồn phát triển đất Thành phần đất Các loại đất, dù loại đất có thành phần là: - Chất vô đá phá hủy tạo thành chiếm khoảng 95% trọng lượng hay 38% thể tích chất rắn; - Chất hữu xác sinh vật phân hủy chiếm 5% trọng lượng 12% thể tích chất rắn; - Khơng khí (O2, N2, CO2 ) phần từ khí xâm nhập vào đất sinh ra; - Nước chủ yếu từ ngồi xâm nhập vào có hịa tan nhiều chất nước đất thực chất dung dịch đất; - Sinh vật sống đất côn trùng, giun, nguyên sinh động vật, loài tảo vi sinh vật đất, thành phần quan trọng, đặc biệt vi sinh vật, hầu hết q trình biến hóa phức tạp xảy đất có tham gia vi sinh vật Tỷ lệ thành phần khác Ví dụ đất than bùn hàm lượng chất hữu cao, ngược lại đất cát, đất xói mịn trơ sỏi đá khơng có thực bì che phủ hàm lượng chất hữu thấp Khơng khí nước đất thay đổi nhiều, hai thành phần tồn khe hở đất, phụ thuộc vào độ chặt, độ xốp độ ẩm đất Đất sở sinh sống phát triển thực vật Thực vật muốn sinh trưởng phát triển phải cần có đủ yếu tố là: Ánh sáng (quang năng), nhiệt lượng (nhiệt năng), khơng khí (O2 CO2), nước thức ăn khống Trong đó: ba yếu tố: ánh sáng, nhiệt lượng khơng khí thiên nhiên cung cấp (còn gọi yếu tố vũ trụ); Nước yếu tố vừa thiên nhiên vừa đất cung cấp; Cịn thức ăn khống gồm nhiều nguyên tố N, P, K, S, Ca, Mg, ngun tố vi lượng hồn tồn đất cung cấp Vì vậy, loại giống trồng, với biện pháp canh tác điều kiện thời tiết khí hậu bình thường, loại đất khác suất trồng cao hay thấp nói chung phụ thuộc vào khả cung cấp nước thức ăn đất Đất nơi cắm rễ, "bám trụ" khơng đổ nghiêng ngả mưa gió Đất tư liệu sản xuất nông nghiệp Nói đến sản xuất nơng nghiệp phải nói đến đất Chúng ta biết khơng có thực vật hút thức ăn đất qua tác dụng quang hợp biến thành chất hữu thực vật, động vật khơng thể có nguồn lượng cần thiết để trì sống chúng Như đất khơng sở sản xuất thực vật mà sở để sản xuất động vật Trồng trọt phát triển chăn ni phát triển Bởi đất đối tượng lao động canh tác loài người, tư liệu sản xuất nông nghiệp Đất phận quan trọng hệ sinh thái Trong môi trường thiên nhiên vùng thực vật, động vật, vi sinh vật, thổ nhưỡng làm thành hệ sinh thái Khoa học môi trường khẳng định: đất tư liệu sản xuất nơng nghiệp mà cịn coi phận quan trọng hệ sinh thái vùng Lồi người ln tìm cách cải tạo môi trường đất để phù hợp với yêu cầu sản xuất sống Nhưng mặt khác hoạt động người có lúc làm phá hủy cân sinh thái tự nhiên, hậu mang lại số tổn thất khơng bù đắp Thí dụ hậu nhiễm đất gây nên tình trạng hoang hóa đất, thay đổi hệ sinh thái đất, thay đổi hệ sinh thái đồng ruộng, chí dẫn đến diệt vong số sinh vật vùng, gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người gia súc Bởi năm gần đây, thổ nhưỡng học trở thành phận quan trọng khoa học môi trường Việc sử dụng đất vào yêu cầu kinh tế quốc dân phát triển nơng nghiệp, mà cịn phải xuất phát từ góc độ khoa học mơi trường Sơ lược lịch sử phát triển khoa học thổ nhưỡng giới Việt Nam 6.1 Lịch sử khoa học thổ nhưỡng giới Đôcutraiep (người Nga 1846-1903) nguời địa lý, địa chất, đặt sở móng cho ngành khoa học thổ nhưỡng, Ông đưa định nghĩa đất tương đối hồn chỉnh là: “ Đất vật thể thiên nhiên hình thành tổng hơp yếu tố: sinh vật, đá mẹ, địa hình, khí hậu tuổi địa phương” Ơng cho nghiên cứu đất phải nghiên cứu mối quan hệ phức tạp với môi trường xung quanh phải gắn lý luận thực tiễn Từ có học thuyết Đôcutraiep đời, nghiên cứu đất ý ngành khoa học thổ nhưỡng bắt đầu phát triển mạnh mẽ 6.1 Lịch sử khoa học thổ nhưỡng Việt Nam Năm 1956 Học viện Nông Lâm (Trường Đại học Nông nghiệp I Hà Nội) đời Năm 1957 Bộ mơn Nơng hóa Thổ nhưỡng Học viện Nông Lâm thành lập, KS Lê Văn Căn phụ trách - Trước năm 1975, khoa học thổ nhưỡng Việt Nam phát triển theo hai trường phái: miền Bắc theo trường phái Liên Xô (cũ) miền Nam theo trường phái Mỹ Bộ mơn Nơng hóa Thổ nhưỡng Học Viện Nông Lâm, kết hợp với chuyên gia Liên Xô V.M.Fridland xây dựng sơ đồ thổ nhưỡng miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1/1 triệu, kèm theo giải (1960); Vỏ phong hóa đất nhiệt đới ẩm (lấy ví dụ miền Bắc Việt Nam) (1964) Năm 1964 Viện Khoa học Nông nghiệp tách từ Học viện Nông Lâm, Bộ môn Thổ nhưỡng Nơng hóa Viện sở nghiên cứu chun ngành đất Năm 1969 Viện Nơng hóa Thổ nhưỡng thành lập, giữ chức thường trực đạo nghiên cứu phân loại đất, xây dựng đồ đất nhiều hoạt động nghiên cứu đất phân bón - Sau 1975 khoa học thổ nhưỡng hai miền hịa nhập phát triển Năm 1978 hồn thành đồ đất tỷ lệ 1/1 triệu với phân loại đất toàn quốc Ngày 08/6/1991, Hội Khoa học Đất Việt Nam đời Năm 1996, Hội Khoa học Đất Việt Nam hoàn thành Bản đồ đất toàn quốc tỷ lệ 1/1 triệu, theo phương pháp phân loại đất FAO-UNESCO Như vậy, khoa học thổ nhưỡng Việt Nam đời, có bước phát triển nhanh, vững chắc, hịa nhập với phát triển vũ bão khoa học thổ nhưỡng giới Đối tượng nhiệm vụ Thổ nhưỡng học Thổ nhưỡng học môn học nghiên cứu đất trồng Đây môn khoa học sở nhằm bồi dưỡng cho sinh viên kiến thức nguồn gốc hình thành đất, quy luật phân bố loại địa cầu, đặc tính hình thái, lý học, hóa học sinh học đất, với phương hướng sử dụng, cải tạo bảo vệ đất, để nâng cao độ phì đất, nhằm đạt suất trồng cao ổn định Để học tốt Thổ nhưỡng học, cần có kiến thức định địa chất, thực vật, vi sinh vật, sinh lý thực vật, toán, lý hóa học Mặt khác, nắm kiến thức Thổ nhưỡng học, có điều kiện học mơn chun mơn có liên quan như: nơng hóa học, thủy nông, đánh giá đất, quy hoạch đất, công nghiệp, lương thực, rau quả, bảo vệ thực vật CHƯƠNG CÁC KHỐNG VẬT VÀ ĐÁ HÌNH THÀNH ĐẤT 1.1 KHỐNG VẬT 1.1.1 KHÁI NIỆM Khống vật hợp chất hóa học tự nhiên, hình thành q trình lý học, hóa học, địa chất học phức tạp xảy vỏ Trái Đất Phần lớn khoáng vật gồm nguyên tố trở lên, số khống vật dạng đơn ngun tố Phần lớn khoáng vật trạng thái rắn, số khống vật thể lỏng Khống vật có dạng tinh thể, dạng vơ định hình Kích thước trọng lượng khống vật lớn, bé, nặng, nhẹ khác Người ta thường dùng đặc trưng để giám định khoáng như: màu sắc, độ ánh kim, vết vỡ, tỷ trọng, độ cứng, tính dịn, tính dẻo, tính đàn hồi, từ tính hay vài phản ứng hóa học, 1.1.2 PHÂN LOẠI KHOÁNG VẬT Trên quan điểm thổ nhưỡng học, khống vật chia làm loại: 1.1.2.1 KHỐNG VẬT NGUYÊN SINH Khoáng vật nguyên sinh khoáng vật hình thành đồng thời với đá chưa bị biến đổi thành phần trạng thái; khống vật có loại đá, thành phần tạo nên đá Khoáng vật nguyên sinh đưọc chia làm lớp sau: 1.1.2.1.1 Lớp silicát Silicát muối axit silic Silicát lớp khoáng vật phổ biến thiên nhiên, chúng chiếm 75% trọng lượng vỏ Trái Đất Các loại khoáng vật điển hình lớp silicat là:  Ơlivin: (Mg,Fe)2SiO4: Có màu xanh vàng  Ogit: (Ca, Na)(Mg,Fe,Al)(Si,Al)2O6: Có màu xanh, xanh đen  Hocnơblen: (Ca,Na)2(Mg,Fe,Al,Ti) (Si4O11)2(OH)2: Có màu xanh xanh đen, nhạt ogit  Mica: Có cấu tạo dạng bóc dễ dàng; Có loại là: - Mica trắng (Muscovit): KAl2(AlSi3O10) (OH.F)2: Màu sắc hầu hết có màu trắng, có vàng đục - Mica đen (Biotit): K(Fe,Mg)3(AlSi3O10)(OH.F)2 có màu đen Tỷ lệ mica đen mica trắng  Phenpat: khoáng vật phổ biến nhất, chiếm tới 50% trọng lượng vỏ Trái Đất Phenpat có màu trắng xám Có loại là: - Phenpat kali (Octoclaz): (K2O.Al2O3.6SiO2) - Phenpat natri (anbit): NaAlSi3O8 - Phenpat canxi (anoctit): CaAl2Si2O8 Hỗn hợp phenpat natri canxi gọi Plagioclaz 1.1.2.1.2 Lớp cacbonat: muối axit cacbonic, có đặc điểm sủi bọt nhỏ HCl vào Lớp có khống vật điển hình là:  Canxit - CaCO3: Có màu trắng đục; vỡ tạo hình bình hành  Đơlơmit - Ca,Mg(CO3)2: Màu trắng xám  Siđêrit -FeCO3: Có màu phớt vàng, nâu 1.1.2.1.3 Lớp Oxit: Là hợp chất oxi Có khống vật điển hình là:  Thạch anh - SiO2: thành phần loại đá macma axit, cát, cuội, sỏi, ánh thủy tinh, màu sắc suốt  Hêmatit - Fe2O3: Có màu nâu đỏ, Hêmatit nguyên liệu chế tạo sắt, bột hêmatit dùng làm bút chì đỏ  Manhêtit - Fe3O4: Có màu đen, có từ tính, nguyên liệu để chế tạo sắt  Coridon - Al2O3: Có màu lam, xám, đỏ, hồng, có vàng, lục hay không màu; 1.1.2.1.4 Lớp Sunphua: Là hợp chất lưu huỳnh Có khống vật điển hình là:  Galêrit - PbS (Sunfua chì): Có màu chì xám, vỡ thành khối lập phương nhỏ có mặt bậc thang  Pirit (FeS2): Có màu vàng (cịn gọi Vàng sống); đánh vào tóe lửa mùi khét lưu huỳnh bay lên 1.1.2.1.5 Lớp sunphat: muối axit sunphuric Các khống vật điển hình là:  Anhydrit (hay thạch cao khan) - CaSO4: Có màu trắng, xám, đỏ; Thường gặp dạng tập hợp đông đặc, dạng hạt nhỏ Anhydrit thường dùng để sản xuất xi măng  Thạch cao - CasO4.2H2O: Có màu trắng, mềm, trong, tinh thể dài bó sợi Khi nung nước bốc cịn lại dạng bột trắng vôi Thạch cao dùng để nặn tượng, làm phấn, làm nguyên liệu cải tạo đất mặn 1.1.2.1.6 Lớp photphat: muối axit photphoric Các khống vật điển hình là:  Apatit - Ca5(PO4)3 (F,Cl): Có màu vàng lục, trắng, lam, đơi khơng màu;  Photphorit [Ca 3(PO4)2]: Có màu vàng nâu trắng xen kẽ; thường tạo thành hang đá vơi, nên cịn gọi phân lèn  Vivianit [Fe3(PO4)2.8H2O]: có màu xanh lơ; mềm, có dạng bột vẽ hình thành lớp than bùn 1.1.2.1.7 Lớp Haloit: muối axit haloit (HF, HCl, HBr) Có khống vật điển hình là:  Muối mỏ - NaCl: Có màu suốt trắng; có vị mặn Được thành tạo vũng biển khô cạn từ lâu Muối mỏ dùng để ăn cơng nghiệp hóa học  Kacnalit - KCl, MgCl2.6H2O: Kacnalit trầm tích hóa học biển, hình thành vùng khơ lạnh Có màu hồng hay nâu đỏ; Thường gặp dạng khối đông đặc; dễ chảy nước, vị chát Dùng kacnalit làm phân manhê, phân kali 1.1.2.1.8 Lớp nguyên tố tự nhiên (Khoáng vật đơn nguyên tố)  Lưu huỳnh (S): Có màu vàng, nâu; Có thể hoạt động núi lửa phun đường sinh hóa trầm tích  Than đá, than chì (graphit), kim cương (C) dạng C kim loại quý vàng (Au), đồng (Cu), bạch kim, 1.1.2.2 KHỐNG VẬT THỨ SINH Khống vật thứ sinh khoáng vật nguyên sinh phá hủy, bị biến đổi thành phần trạng thái mà tạo nên Chúng hình thành trình phong hóa đá q trình biến đổi đất So với khống vật ngun sinh số lượng khống vật thứ sinh nhiều có kích thước bé Sự phân biệt khoáng vật thứ sinh với khoáng vật nguyên sinh nhiều tương đối Ví dụ: Thạch anh đá nguyên sinh thạch anh đất thứ sinh Ngưịi ta chia khống vật thứ sinh lớp: 1.1.2.2.1 Lớp aluminosilicat Lớp aluminosilicat khoáng vật lớp silicat nguyên sinh bị biến đổi phá hủy mà hình thành Lớp thường gặp khoáng vật sau đây:  Hydromica: Do loại mica ngậm thêm nước; + Vemiculit: Dạng mỏng, màu nâu, nâu phớt vàng, đơi có phớt lục + Hydromuscovit (còn gọi Ilit): KAl2 [(Si.Al)4O10](OH)2.nH2O: màu trắng vảy mỏng, thường gặp đất sét  Secpentin - Mg6(SiO4)(OH)8: Là sản phẩm khoáng Olivin biến đổi, màu xanh đến xanh đen, gọi khống "da rắn" (vì thường nằm lẫn với amiăng tạo thành khoang trắng đen da rắn cạp nong)  Clorit - Mg 4Al2(Si2Al2O10)(OH)8: Là sản phẩm phá hủy khoáng Ogit; màu xanh cây, mềm  Các khống vật sét: Là nhóm khống vật có tinh thể nhỏ, cấu tạo dẹt, thấm nước trương lên, dẻo, dính, có khả hấp phụ Hai khống vật điển hình nhóm là: Kaolinit (Al2O3.2SiO2.2H2O) Monmorilonit (Al2O3.4SiO2.nH2O) 1.1.2.2.2 Lớp Oxit hydroxit  Oxit hydroxit nhơm: Những khống vật điển hình là: + Điaspo - (HAlO2) + Gipxit - Al(OH)3 Hai loại hỗn hợp với tạo thành Bôxit (Al2 O3.nH2O)  Oxit hydroxit sắt: Thường gặp đá ong đất đỏ; có màu nâu, nâu đỏ, vàng hay đen Có dạng: + Gơtit - HFeO2 + Limônit - Fe2O3.nH2O  Oxit hydroxit mangan: Màu đen, mềm, thường kết tủa thành hạt tròn nhỏ đất phù sa đất đá vôi Như: + Manganit: Mn2O3.H2O + Psilơmêlan: mMnO.nMnO2.pH2O  Hydroxit silic: Điển hình Ôpan, SiO2.nH2O thường có màu trắng, xám, tạo thành loại silicat bị phá hủy, oxit silic tách 1.1.2.2.3 Lớp Cacbonat, sunfat clorua Các kim loại kiềm kiềm thổ bị tách từ khoáng, đá hay xác sinh vật chúng kết hợp với CO32-, SO42-, Cl- môi trường tạo thành muối cacbonat, sunfat clorua, như: Canxit: CaCO3 ; Manhêzit: MgCO3; Nalit: NaCl; Thạch cao: CaSO4.2H2O 1.2 CÁC LOẠI ĐÁ HÌNH THÀNH ĐẤT (ĐÁ MẸ) 1.2.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ ĐÁ Đá tập hợp khoáng vật thành phần chủ yếu tạo nên vỏ Trái Đất Phần lớn đá nhiều loại khoáng vật tạo thành, nhiên có số đá loại khống tạo nên (Ví dụ: đá vơi khoáng vật canxit, CaCO3; đá apatit khống vật apatit) Các loại đá bị phong hóa tạo mẫu chất, làm nguyên liệu để hình thành đất gọi đá mẹ 1.2.2 PHÂN LOẠI ĐÁ Căn vào nguồn gốc hình thành, người ta chia đá nhóm: Đá macma, đá trầm tích đá biến chất 1.2.2.1 Đá macma (còn gọi đá núi lửa) 1.2.2.1.1 Nguồn gốc phân loại Đá macma đá hình thành khối Aluminosilicat nóng chảy nửa lỏng, nửa đặc (gọi macma) lòng Trái Đất phun ngoài, nhiệt độ hạ thấp đột ngột bị ngưng kết lại tạo thành đá Tùy theo vị trí ngưng kết mà người ta chia đá macma loại là: Đá macma xâm nhập đá macma phún xuất Dựa vào tỷ lệ SiO2 (%) có đá mà người ta chia đá macma loại sau đây: - Macma siêu axit SiO2 > 75 % - Macma axit 65 - 75 % - Macma trung tính 52 - 65 % - Macma bazơ 40 - 52 % - Macma siêu bazơ < 40 % 1.2.2.1.2 Mô tả số đại diện đá macma  Đá macma siêu axit axit: - Đá pecmatit: Là đá macma xâm nhập, có màu hồng; xám sáng; khống vật có Octoclaz, thạch anh mica - Đá Granit (còn gọi đá Hoa cương): Là đá macma xâm nhập, màu xám sáng, khoáng vật gồm Octoclaz, thạch anh, mica, đơi có hocnơblen ơgit - Đá Liparit (hay Riolit): Là đá macma phún xuất, thành phần khoáng vật giống granit, màu xám sáng  Đá macma trung tính: - Sienit: Là đá macma xâm nhập; thành phần khống vật có octoklaz, hocnơblen, màu xám - Trakit: Là đá macma phún xuất, thành phần khoáng vật có octoklaz, hocnơblen, màu xám - Đá Diorit: Là đá macma xâm nhập; khống vật có plagioklaz, hocnơblen; có màu xám xanh nhạt - Andezit: Là đá macma phún xuất; màu xám xanh, thành phần khống vật có plagioklaz, hocnơblen ogit,  Đá macma bazơ: - Đá gabro: Là đá macma xâm nhập; khống vật có ogit, plagioklazơ; màu đen xám lục - Đá Bazan (còn gọi đá Huyền vũ): Là đá macma phún xuất; khống vật có ogit, plagioklazơ, màu đen xanh đen - Điaba: Là đá macma phún xuất; khống vật có ogit, plagioklazơ, có màu đen xanh đen  Đá macma siêu bazơ: Có đá Đunit, Périđơtit Pirơxênit: Là đá macma xâm nhập; khoáng vật đá có Ơlivin, Ơgit 1.2.2.2 Đá trầm tích 1.2.2.2.1 Nguồn gốc Đá trầm tích hình thành từ sản phẩm phá huỷ đá khác, sản phẩm vỡ vụn học, chất hoà tan nước từ xác sinh vật chết đi, chúng nước mang tích đọng sơng, biển, hồ, lúc đầu thường rời rạc, sau chất hoá học tự nhiên, bị sức ép chúng gắn chặt lại với tạo thành đá cứng rắn, gọi đá trầm tích Do vận động địa chất, hoạt động “tạo sơn” mà đá trầm tích nằm đáy biển, đáy hồ nhơ lên tạo thành dãy núi đá Hiện đá trầm tích chiếm khoảng 75% diện tích mặt đất 1.2.2.2.2 Đặc điểm chung - Đa số loại đá trầm tích có cấu tạo phân lớp, lớp kết lắng đọng loại sản phẩm thời gian định - Thành phần hoá học khống vật đơn giản đá macma (ví dụ: Đá vơi có CaCO3, đá sét có sét, ) - Có thể có di tích hữu 1.2.2.2.3 Phân loại trầm tích Căn sản phẩm gắn kết tạo nên đá mà người ta chia đá trầm tích làm nhóm:  Đá trầm tích học (còn gọi đá vụn): Là đá mà sản phẩm tạo nên đá phá huỷ học đá khác Người ta thường dựa vào kích thước sản phẩm vỡ vụn để chia ra: đá vụn không gắn kết đá vụn gắn kết - Đá vụn không gắn kết: Sản phẩm vỡ vụn trạng thái rời rạc Dựa vào kích thước hạt vụn Người ta chia ra: + Đá tảng: Có kích thước > 200 mm + Dăm, cuội: có kích thước 10 - 200 mm Dăm đá vụn sắc cạnh, cuội đá vụn mà cạnh bị bào mịn + Sạn, sỏi: có kích thước từ - 10 mm + Cát: có kích thước từ 0,1 - mm Có thể chia ra: Cát thô - mm Cát hạt lớn 0,5 - mm Cát hạt trung bình 0,25 - 0,5 mm Cát nhỏ 0,1 - 0,25 mm + Bột (alơrit): có kích thước từ 0,01 - 0,1 mm + Sét: có kích thước < 0,01 mm - Đá vụn gắn kết: Là loại đá tạo thành hạt vụn gắn lại với ”chất kết gắn” tác nhân Tuỳ theo loại hạt vụn khác mà có tên đá tương ứng: + Dăm, cuội, sạn, sỏi, gắn kết lại với tạo nên đá dăm kết + Hạt cát gắn kết lại với tạo nên đá cát kết hay sa thạch + Hạt bột gắn kết lại với tạo nên đá bột kết (alơrôlit) hay đá phấn sa + Sét bị ép cứng lại với tạo nên đá sét (acgilit); bị ép mạnh bị phân thành lớp rõ gọi đá phiến sét  Đá trầm tích hố học Điều cần lưu ý là: ĐCTĐ = [H +] + [H + + Al3+ ], nên pHKCl < pHH2O Tự Trao đổi - Dùng dung dịch NaOH 0,02N chuẩn độ biết tổng số độ chua trao đổi Sau định lượng riêng H+ suy Al3 + trao đổi  Trình tự phân tích: Cân 10gam đất khơ khơng khí qua rây 1mm cho vào bình tam giác dung tích 250cc, thêm 50ml dung dịch KCl 1N, lắc lọc lấy dịch Hút 20ml dịch lọc cho vào cốc thủy tinh nhỏ vào giọt thị màu Fenolphtalein lắc Dùng dung dịch tiêu chuẩn NaOH 0,02N chuẩn độ đến dung dịch có màu hồng nhạt (bền phút) Cơng thức tính độ chua trao đổi: V  N  50  100 ĐCTĐ (lđl/100g đất) =  K = 25  V  N  K 20  10 Trong đó: V, N thể tích nồng độ dung dịch NaOH dùng để chuẩn độ K hệ số khô kiệt đất  Định lượng riêng H+: Hút 20ml dịch lọc nói cho vào cốc thủy tinh, thêm 2,5ml dung dịch NaF 3,5% để kết tủa Al3+ Phương trình phản ứng: AlCl3 + 6NaF = Na3 AlF6 + 3NaCl Thêm vào giọt Fenolphtalein lắc Dùng NaOH 0,02N chuẩn độ đến xuất màu hồng nhạt (bền phút) H+ (lđl/100g đất) = 25  V  N  K Từ suy Al3+ (lđl/100g đất) = ĐCTĐ - H+ c Xác định độ chua thủy phân (Phương pháp Kapen):  Lý thuyết chung nguyên lý: - Độ chua thủy phân (HT P ) cho ta biết toàn độ chua tiềm tàng đất, biểu thị lượng lớn H+ Al3+ có trạng thái hấp phụ trao đổi, ta cho đất tác động vào đất muối thủy phân CH3 COONa + H2O NaOH + CH3COOH NaOH bazơ mạnh phân ly hoàn toàn dung dịch thành ion Na+ ion OH-, dung dịch CH3 COONa có phản ứng kiềm ( pH = 8,2 - 8,5) điều kiện để Na+ đẩy tất H + Al3+ bề mặt keo đất vào dung dịch + 2H [KĐ] 3+ Al + 5Na+ + 5OH- + [KĐ]5Na + Al(OH)3  + 2H2O Hoặc viết sau: + H [KĐ] 3+ Al + CH3COONa + H2O + [KĐ]4Na + Al(OH)3  + 4CH3COOH Như vậy, xử lý đất chua với dung dịch CH3 COONa xuất CH3COOH Cứ ion Na+ tham gia đẩy H+ Al3+ có nhiêu phân tử CH3COONa bị thủy phân có nhiêu phân tử CH3 COOH sinh dung dịch dùng NaOH để chuẩn độ ta biết HT P  Trình tự phân tích: 136 - Cân 20 gam đất khơ khơng khí qua rây 1mm cho vào bình tam giác dung tích 250ml Thêm vào 50ml dung dịch CH3COONa 1N, lắc lọc lấy dịch Hút 25ml dịch lọc cho vào cốc thủy tinh bình tam giác, nhỏ vào giọt Fenolphtalein, lắc Dùng dung dịch NaOH 0,05N chuẩn độ có màu hồng nhạt (bền phút) Công thức tính HTP: V  N  50  100 HT P (lđl/100g đất) =  1,75  K = 17,5  V  N  K 25  20 Trong đó: V, N thể tích nồng độ dung dịch NaOH chuẩn độ; K hệ số khô kiệt đất; 1,75 hệ số Kapen Ghi chú: Sỡ dĩ có hệ số Kapen tác động CH3COONa 1giờ chưa đẩy hết H+ Al3+, theo Kapen phải nhân kết với 1,5 (lấy trung bình 1,75) II XÁC ĐỊNH CANXI VÀ MAGIÊ TRAO ĐỔI (phương pháp trilon B) Lý thuyết chung: Canxi Magiê hai nguyên tố quan trọng kim loại kiềm kiềm thổ đất Hàm lượng chúng ảnh hưởng đến phản ứng dung dịch đất, độ no kiềm đất, ảnh hưởng đến tính chất đất sinh trưởng Nguyên lý: Trilon B (còn gọi EDTA, Chelaton, Comphexon III, ) muối dinatri axit etylen diamintetra axetic: NaOOC - CH2 CH2 - COONa N - CH2 - CH2 H2O HOOC - CH2 CH2 - COOH Trong dung dịch nước Trilon B phân ly theo phương trình: Na2H2 Y = Na+ + H2 Y-2 Anion H2 Y2- tạo phức với kim loại: M2+ + H2 Y2- = MeY-2 + H+ M3+ + H2 Y2- = MeY- + H + Dùng dung dịch muối trung tính KCl, NaCl đẩy ion Ca2+ Mg2+ keo đất vào dung dịch: 2 KDCa Mg 2  nKCl  KD4 K   CaCl  MgCl  ( n  4) KCl Sau đó, dùng dung dịch Trilon B tiêu chuẩn chuẩn độ dịch lọc để định lượng (Ca , Mg2+) định lượng riêng Canxi, từ suy Magiê Trình tự phân tích: Cân gam đất khơ khơng khí qua rây 1mm cho vào bình tam giác có dung tích 250ml Thêm 100ml dung dịch KCl 1N, lắc giờ, lọc lấy dịch a Xác định tổng số Ca2+ Mg2+ Hút 25 ml dịch lọc cho vào bình tam giác khác Thêm giọt Hydroxylamin 2ml Na2 S 1% (trường hợp đất không mặn khơng cần chất này) Thêm 2,5 ml dung dịch đệm amoniac để trì pH quanh 10 Nhỏ vào giọt 2+ 137 thị màu Cromogen đen, lắc dung dịch xuất màu đỏ anh đào Dùng dung dịch Trilon B tiêu chuẩn 0,05N chuẩn độ tới bắt đầu xuất màu xanh - Tính kết quả: V  N  100  100 Ca2+ + Mg2+ (lđl/100g đất) =  K = 80  V  N  25  K Trong đó: V, N thể tích nồng độ dung dịch Trilon B dùng chuẩn độ K hệ số khô kiệt đất b Định lượng riêng Ca2+ Hút 25 ml dung dịch nói cho vào bình tam giác Thêm 2ml dung dịch Na2 S giọt hydroxilamin ml dung dịch KOH hay NaOH 10% để đưa pH = 12 Thêm thị màu murêxit (lượng murêxit cho dung dịch có màu tím đỏ được), lắc Dùng dung dịch Trilon B 0,05N chuẩn độ từ từ đến lúc dung dịch chuyển sang màu tím hoa cà Tính kết c Xác định Mg2+ : Mg2+ (lđl/100g đất) = (Ca2+ + Mg2+) - Ca2+ Bài PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHẤT TỔNG SỐ TRONG ĐẤT I MÙN (CHẤT HỮU CƠ) (%): Lý thuyết chung: Chất hữu bao gồm tồn phần khơng phải khống đất xác động thực vật đất Cần phân biệt “chất hữu cơ” “mùn” đất: Chất hữu đất chia phận: - Chất hữu chưa bị phân giải (cịn ngun hình thể ban đầu) như: rễ cây, thân cây, xác động vật, phần chất hữu đất - Các chất hữu bị phân giải: phần chất hữu đất Bộ phận chia làm phần: + Nhóm chất hữu ngồi mùn (khơng phải mùn): sản phẩm phân giải chất hữu cơ, gồm hợp chất hữu đơn giản chứa C N như: gluxit, protit, lipit, axit hữu cơ, andehyt, lignin, tanin, nhựa, sáp (chiếm 10-15%) + Nhóm hợp chất hữu phức tạp gọi mùn, (chiếm 85-90%) Mùn hợp chất cao phân tử hình thành từ trình phân giải tổng hợp chất hữu đất Khi xác định hàm lượng mùn đất kết qủa đạt tương đối cịn phần chất hữu khác khơng phải mùn chưa loại hết Các phương pháp phân tích mùn: 138 Thành phần chủ yếu mùn C, N, H, O S, P nguyên tố khác Nếu phân tích tổng số H O khó Vì vậy, thường người ta phân tích N C suy mùn Hiện có nhiều phương pháp phân tích mùn như: phương pháp Tiurin, phương pháp Walkley - Black, Nguyên lý phương pháp Tiurin: Để xác định C người ta dùng lượng dư Bicomat kali (K2Cr2O7) để oxi hóa chất hữu đất mơi trường H2SO4 2K2Cr2O7 + 8H2SO4 + 3C = 2K2SO4 + 2Cr2(SO4)3 + 3CO2 + 8H2O Lượng K2Cr2O7 thừa chuẩn độ dung dịch FeSO4 muối Mhor tiêu chuẩn (FeSO4(NH4)2SO4): K2Cr2O7 + 7H2 SO4 + 6FeSO4 = K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 5Fe2(SO4)3 + 7H2O K2Cr2O7 + 7H2SO4 + 6FeSO4(NH4)2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + 6(NH4)2SO4 + K2SO4 + 7H2O Từ lượng K2Cr2O7 dùng để oxi hóa suy C Từ C suy mùn cách nhân với hệ số 1,724 - Lưu ý: Phương pháp áp dụng cho đất có mùn 15% (Vì 15% K2Cr2O7 khơng đủ khả oxi hóa) Trình tự phân tích: Cân 0,2 gam đất khơ khơng khí qua rây 0,25mm cho vào bình tam giác Thêm 5ml dung dịch K2Cr2O7 0,4 N dùng phễu đậy kín miệng bình để ngưng lạnh Đun sôi dung dịch phút bếp điện, nhấc để nguội Thêm vào ml H3PO4 để kết tủa Fe Nhỏ giọt thị màu Fenylantranyl diphenylamin Dùng muối Mhor 0,1N để chuẩn độ lượng K2Cr2O7 dư, đến dung dịch xuất màu xanh lục (từ màu tím nâu chuyển thành màu xanh cây) Khi phân tích cần tiến hành đồng thời thí nghiệm tương tự làm đối chứng khơng có đất Tính kết quả: (V1 - V2)  N  0.003  1.724  100 K C Trong đó: V1 thể tích muối Mhor dùng chuẩn độ thí nghiệm đối chứng (khơng có đất) V2 thể tích muối Mhor dùng chuẩn độ N nồng độ muối Mhor (0,1N) C trọng lượng đất dùmg để phân tích (0,2 gam) K hệ số khô kiệt đất (lấy K = 1,05) 0,003 lđl K2Cr2O7 oxi hóa 0,003 gam C: OM (%) = 139 Theo phương trình phản ứng: 2K2Cr2O7 + 8H2 SO4 + 3C = 2K2 SO4 + 2Cr2(SO4)3 + 3CO2 + 8H2O phân tử K2Cr2O7 (bằng 12 đương lượng) 36 oxyhóa 36 gam Cacbon, ldl oxyhóa = 0,003 g C 12  1000 II PHÂN TÍCH N, P, K TỔNG SỐ NGUYÊN LÝ: a Phân tích N (%) phương pháp Kjendhal:  Lý thuyết chung: Nitơ (N) nguyên tố định suất trồng, tiêu hàng đầu đánh giá độ phì đất N khơng có nguồn gốc từ khống vật mà chủ yếu nguồn hữu nguồn cố định từ khơng khí cung cấp Bình qn N chiếm từ - 10% tổng số chất hữu (tỷ lệ C/N từ - 12) Trong đất 95 - 99% N dạng hữu cơ, có 5% dạng vô (dạng NH4+ NO3-) N vô đất có dạng NH4+, NO2- NO3- tạo thành q trình khống hóa tổng hợp với q trình amon hóa q trình nitrat hóa có tham gia vi sinh vật Có thể chia đạm đất thành ba nhóm: - Nhóm đạm vô gồm NH4+ NO3- dễ tan nước - Nhóm hữu gồm axit amin, protid, hịa tan tác động với axit lỗng - Nhóm đạm hữu khó thủy phân, biến thành đạm vơ sau q trình phân giải nhờ vi sinh vật  Nguyên lý phương pháp Kjendhal: Dùng H2SO4 đặc chất xúc tác đun nấu đất để oxi hóa cacbon chất hữu H2SO4 oxi sinh SO2t.o cao H2SO → 2SO2 + 2O + H2O C + 2O → CO2 SO2 khử oxi N hữu sinh NH3 NH3 tác dụng với H2SO4 sinh (NH4)2SO4 2CH3CHNH2COOH + 13H2SO4 = (NH4)2SO4 + 6CO2 + 12SO2 + 16H2O Dùng NaOH trung hòa axit phân ly (NH4)2SO4 : (NH4)2SO4 + 2NaOH = 2NH3 + Na2 SO4 + H2O Thu hồi NH3 dung dịch axit boric (H3BO3 + 3NH3 = (NH4)3BO3) chuẩn độ amon borat dung dịch chuẩn HCl 0,01M b Phân tích P (%) theo phương pháp so màu:  Lý thuyết chung: Sau N, P nguyên tố cần thiết trồng, có ý nghĩa mặt dinh dưỡng mặt khắc phục số yếu tố độc hại đất Trong đất, nguồn P chủ yếu từ apatit, photphorit phong hóa tạo thành chiếm khoảng 0,08 % P dạng vô chủ yếu muối phôtphat Ca, Al, Fe Trong đất trung tính kiềm dạng photphat canxi chiếm ưu đất chua phôtphat sắt, nhôm chiếm ưu P dạng hữu hợp chất P liên kết với chất hữu 140 thể sinh vật, xác thực vật, sản phẩm hữu phân giải trung gian mùn Thường P% tầng sát mặt đất cao lớp sâu tích tụ chất hữu Đất Việt Nam có P% biến thiên từ 0,03%- 0,35% P 2O5  Nguyên lý: Dùng H2SO4 đậm đặc (d=1,84) với có mặt axit pecloric (HClO4) 70% làm xúc tác có độ nhiệt cao tác động vào đất để chuyển toàn P % đất dạng hợp chất hữu vô khó tan thành dạng dễ tan, dùng Molipđat amon có chất khử Hydrazin sunphat để Mo tác dụng với lân tạo thành phức chất màu xanh photpho molipđat Cường độ màu xanh biểu thị nồng độ P 2O5 đất, đem so màu dung dịch máy so màu quang điện so màu mắt với dãy màu tiêu chuẩn để xác định P(%) đất Thường dung dịch công phá chứa sắt dạng Fe3+ làm cản trở đến màu xanh photpho molipđat, trước lên màu lân phải dùng Na2SO3 để khử Fe3+ c Phân tích K2O (%) quang kế lửa:  Lý thuyết chung: Hàm lượng Kali tổng số phụ thuộc vào nguồn gốc phát sinh, tốc độ phong hóa mức độ rữa trơi Khống vật chủ yếu chứa Kali dạng Aluminosilicat nhiều fenpat Qua q trình phong hóa lâu dài để hình thành đất, Kali giải phóng giữ lại tất cấp hạt chủ yếu cấp nhỏ khoáng thứ sinh limon chứa nhiều khoáng nguyên sinh giàu Kali Phân tích Kali tổng số giúp biết lượng Kali tiềm tàng đất Kali có tác dụng rõ ăn củ lúa trồng đất có thành phần giới nhẹ Nói chung, tỷ lệ Kali tổng số đất khác chênh lệch rõ rệt: Đất feralit nhiệt đới có 0,5 - 2% K2O; đất cát có 0,2 - 0,3%, đất phù sa Sông Hồng 1,2 1,8%; đất than bùn 0,1 - 0,15%  Nguyên lý: Những dạng Kali silicat khơng tan nước mà cịn khơng tan hết axit mạnh, phải dùng hỗn hợp axit mạnh độ nhiệt cao tác dụng vào đất (cơng phá đất) để chuyển Kali dạng khó tan sang dạng dễ tan, tiến hành định lượng phương pháp quang phổ (trên máy quang kế lửa) CÁC BƯỚC CÔNG PHÁ MẪU ĐỂ XÁC ĐỊNH N, P, K% Có hai cách cơng phá mẫu đất: a Cơng phá khơ: Cho mẫu đất vào lị khơ để oxi hóa chất Làm cách khó xác định N, P, K% b Công phá ướt: Dùng hóa chất để oxi hóa Người ta thường sử dụng cách công phá Các bước tiến hành: Cân 1gam đất khơ khơng khí qua rây 0,25mm, cho vào bình tam giác dung tích 100ml hay bình Kjelhdal, thêm 5ml nước cất thấm ướt đất đổ từ từ vào 5ml dung dịch H2 SO4 đặc (d=1,84) Cắm miệng bình phễu để ngưng lạnh 141 Đem đun tủ hút khí (nếu khơng có tủ hút khí phải đun bếp điện phịng kín) đến bốc khói trắng, lấy để nguội thêm vào giọt axit pecloric (HClO4) 70%, tiếp tục đun nhẹ đến đất đáy bình có màu trắng tức phá hủy hết chất hữu Lấy để nguội, chuyển tồn sang bình định mức dung tích 100ml (dùng nước cất tráng nhiều lần cho bình đổ nhập vào bình định mức) Lên nước cất vạch 100ml ta có dịch cơng phá THỦ TỤC XÁC ĐỊNH N, P, K% a Xác định N (%) phương pháp Kjendhal: - Lắp dụng cụ cất đạm (thường dùng loại Macro Kjendhal) - Bình đựng dịch cất đạm: Lấy 25 ml dịch cơng phá vào bình tam giác dung tích 100ml, thêm nước cất đến khoảng 1/2 bình, nhỏ vào giọt fenolphtalein thêm vào NaOH 45% đến xuất màu hồng, sau đóng nút lại - Bình hứng đạm: Cho vào bình tam giác 10 ml axit boric H3BO3 2% giọt Tashiro (trước đem chuẩn độ thêm giọt Tashiro Bình hứng muốn thử xem hết đạm chưa dùng giấy fenolphtalein, khơng màu được, cịn màu hồng chưa hết đạm (Thường đun sơi khoảng 15 phút hết đạm) - Chuẩn độ amon borat dung dịch H2SO4 0,01 N đến xuất màu hồng H3BO3 + 3NH3 = (NH4)3BO3 H2SO4 + (NH4)3BO3 = (NH4)2SO4 + H3BO3 - Tính kết quả: a  N  0.01401  100  K n Trong đó: a số ml H2SO4 chuẩn độ đến màu hồng N nồng độ H2SO4 dùng để chuẩn độ ( 0,01N) n khối lượng mẫu tương ứng với lượng dịch đem chưng cất (n = 0,25g, lấy 25ml dịch công phá = 1/4 100ml đất) K hệ số khô kiệt đất (lấy K = 1,05) 0,01401 mili đương lượng gam N (g) b Xác định P (%) theo phương pháp so màu: - Lấy 10 ml dịch công phá vào bình định mức dung tích 50ml - Thêm vào khoảng 15 - 20 ml nước cất - ml dung dịch natrisulfit Na2 SO3 20% để khử sắt - Ngâm bình vào nồi cách thủy đun màu dung dịch trắng suốt (khoảng - phút): Fe3+ Na2SO3 khử thành Fe2+ khơng màu Nếu dung dịch cịn vàng, chứng tỏ cịn Fe3+ cho thêm 0,5 ml Na2SO3 đun lại để khử tiếp - Để nguội cho vào 15 ml hỗn hợp molipdat amon-hydrazinsulfat N%= 142 - Thêm nước cất đến khoảng 45 ml nhúng vào nồi đun cách thủy 95 100 C khoảng 12 - 15 phút để dung dịch màu xanh - Lấy để nguội thêm nước cất đến vạch, lắc - Màu xanh dung dịch bền ổn định - 12 phút - Đem so màu máy mắt với dãy tiêu chuẩn  So màu máy: Đổ dung dịch lên màu vào cu-vet, đặt vào máy, đo mật độ quang, tra đồ thị thang dung dịch tiêu chuẩn tính lượng P 2O5%  So màu mắt: (trong trường hợp khơng có máy) Rót thể tích định dung dịch lên màu vào ống nghiệm, dùng mắt so màu với thang màu tiêu chuẩn (Lưu ý: phải dùng ống nghiệm cỡ với ống nghiệm thang màu tiêu chuẩn) c Xác định K2O (%) quang kế lửa: Rót thể tích định dung dịch đất cơng phá vào cốc có mỏ dung tích 50ml (hoặc lọ pênixilin) Rồi đặt cốc vào vòi nhúng máy quang kế lửa Phần điều khiển máy đọc số máy cán chuyên môn phụ trách Tra đồ thị thang dung dịch tiêu chuẩn tính lượng K2O% o * * * 143 Bài PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHẤT DỄ TIÊU TRONG ĐẤT I PHÂN TÍCH LÂN DỄ TIÊU THEO PHƯƠNG PHÁP ONIANI Nguyên lý: Lân dễ tiêu đất rút H2SO4 0,1N với tỉ lệ đất: axit : 25 Dùng dung dịch Molipđat amon có chất khử SnCl2 để lên màu xanh dung dịch chứa lân Cường độ màu xanh biểu thị nồng độ P 2O5 dễ tiêu có đất dung dịch đất Trình tự phân tích: Cân 2gam đất khơ khơng khí qua rây 1mm cho vào bình tam giác Rót vào 50ml dung dịch H2SO4 0,1N lắc phút lọc Dịch lọc dùng để lên màu lân Đem so màu máy so màu mắt  So màu mắt: (trong trường hợp khơng có máy) Hút 1ml dung dịch lọc cho vào ống nghiệm Thêm 4ml nước cất 1ml Molipđat amon 2,5%, lắc Trước so màu nhỏ vào giọt SnCl2 2,5% lắc Đem so màu với dãy ống nghiệm đựng dung dịch tiêu chuẩn, suy lượng lân dễ tiêu đất Chú ý: Không để dung dịch lên màu lân 15 phút so màu, có tượng dung dịch so màu bị đục SnCl2 chất khử khơng bền, dễ bị oxi hoá Bảng dãy màu tiêu chuẩn lọ sau: Ống mg P 2O5/ 100g đất Ống mg P 2O5/ 100g đất 1,25 7,50 2,50 10,50 3,75 12,50 5,00 20,50 6,25 10 25,00  Chỉ tiêu đánh giá lân dễ tiêu theophương pháp Oniani < mg P2O5/ 100g đất: đất nghèo lân - 10 mg P 2O5/ 100g đất: đất nghèo lân 10 - 15 mg P 2O5/ 100g đất: đất có lượng lân trung bình > 15 mg P2O5/ 100g đất: đất giàu lân II PHÂN TÍCH KALI TRAO ĐỔI THEO PHƯƠNG PHÁP QUANG KẾ NGỌN LỬA (phư ơng pháp Matlova) Nguyên lý: Kali trao đổi rút từ đất dung dịch CH3COONH4 1N với tỷ lệ đất với dung môi 1/10 Phản ứmg xẩy sau: + [KĐ]K + CH3COONH4 144 + [KĐ]NH4 + CH3 COOK Sau định lượng Kali dung dịch máy quang kế lửa Trình tự phân tích: - Cân 5gam đất khơ khơng khí qua rây 1mm cho vào bình tam giác dung tích 100ml, thêm vào 50ml dung dịch CH3COONH4 (pH= 7) 1N, lắc - Lọc qua giấy lọc mịn - Rút dịch lọc suốt vào cốc có dung tích 50 ml (hoặc lọ penixilin) đưa vào vòi nhúng máy quang kế lửa để xác định Kali trao đổi Phần điều khiển máy đọc số máy cán chuyên môn phụ trách Tra đồ thị thang dung dịch tiêu chuẩn tính lượng K2O trao đổi Cơng thức tính: X  M  100 K2O (mg/ 100g đất) = C  1000 Trong đó: X: Số mg K2O tính từ đồ thị M: Thể tích rút tinh đất (ml) C: Lượng đất cân để phân tích 100: Hệ số quy cho 100g đất 1000: Hệ số tính đổi cho phù hợp với nồng độ mg/ml * * * 145 MỤC LỤC Trang BÀI MỞ ĐẦU Chương - Các khoáng vật đá hình thành đất 1.1 Khoáng vật 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Phân loại khoáng vật 1.2 Các loại đá hình thành đất 1.2.1 Khái niệm chung đá 1.2.2 Phân loại đá Chương –Sự phong hóa đá hình thành đất 10 2.1 Sự phong hóa đá 2.1.1 Khái niệm 10 2.1.2 Phân loại 10 2.1.3 Sản phẩm phong hóa 11 2.1.4 Vỏ phong hóa 11 2.2 Quá trình hình thành đất 11 2.2.1 Khái niệm chung hình thành đất 11 2.2.2 Các yếu tố hình thành đất: 12 2.3 Hình thái đất 13 2.4 Một số trình thường xảy đất 15 2.4.1 Q trình sét hóa 15 2.4.2 Quá trình hình thành đá ong kết von 15 2.4.3 Quá trình Feralit 16 2.4.4 Quá trình glây 17 Chương - Chất hữu đất 19 3.1 Khái niệm, thành phần nguồn gốc chất hữu đất 19 3.2 Q trình biến hóa chất hữu đất 19 3.2.1 Q trình khống hóa chất hữu 19 3.2.2 Q trình mùn hóa chất hữu 20 3.3 Vai trò chất hữu mùn đất 22 3.4 Chỉ tiêu đánh giá số lượng chất lượng chất hữu mùn 23 đất 3.5 Biện pháp bảo vệ, nâng cao chất hữu mùn đất 23 Chương -Thành phần hóa học đất chất dinh dưỡng 24 Chương – Keo đất khả hấp phụ đất 25 5.1 Keo đất 25 5.1.1 Khái niệm 25 5.1.2 Cấu tạo hạt keo đất 25 146 5.1.3 Tính chất keo đất 25 5.1.4 Phân loại keo đất 26 5.2 Khả hấp phụ đất 29 5.2.1 Khái niệm 29 5.2.2 Các dạng hấp phụ đất 29 5.2.3 Khả hấp phụ độ phì đất chế độ bón phân 32 Chương - Dung dịch đất 34 6.1 Khái niệm 34 6.2 Vai trò dung dịch đất: 34 6.3 Đặc tính dung dịch đất 34 6.3.1 Phản ứng dung dịch đất: 34 6.3.2 Tính đệm hay phản ứng đệm đất 39 6.3.3 Phản ứng oxyhóa - khử đất 40 Chương - Thành phần giới đất 43 7.1 Khái niệm 43 7.2 Phân chia cấp hạt 43 7.3 Thành phần đặc tính cấp hạt 43 7.4 Phân loại đất theo thành phần giới 43 7.5.Ý nghĩa việc xác định thành phần giới đất 46 7.6 Tính chất loại đất có TPCG khác 46 Chương - Kết cấu đất 48 8.1 Khái niệm 48 8.2 Các loại hạt kết đất 48 8.3 Sự hình thành hạt kết đất 48 8.4 Những nguyên nhân làm đất kết cấu 49 8.5 Vai trò kết cấu đất đất 49 8.6 Biện pháp trì cải thiện kết cấu đất 50 Chương - Một số tính chất vật lý lý đất 51 9.1 Tỷ trọng đất 51 9.2 Dung trọng đất 51 9.3 Độ xốp đất 51 9.4 Tính liên kết đất 52 9.5 Tính dính đất 53 9.6 Tính dẻo đất 53 9.7 Tính trương tính co đất 53 9.8 Sức cản đất 54 Chương 10 - Nước đất 55 10.1 Vai trò nước đất 55 10.2 Các dạng nước đất 55 10.3 Các số nước đất 57 10.4 Sự bốc nước đất 58 10.5 Sự thấm nước đất 59 147 10.6 Cân nước đất 59 10.7 Cách tính trữ lượng nước đất 60 Chương 11 - Độ phì nhiêu đất 61 11.1 Khái niệm độ phì nhiêu đất 61 11.2- Phân loại độ phì nhiêu đất 61 11.3- Cơ sở đánh giá độ phì nhiêu đất 62 11.4- Biện pháp nâng cao độ phì nhiêu đất 63 Chương 12 – Xói mịn đất 64 12.1 Khái niệm tác hại xói mịn đất 64 12.2 Các loại xói mịn đất 65 12.3 Những yếu tố ảnh hưởng đến xói mịn đất 67 12.4 Các biện pháp chống xói mịn đất 69 Chương 13 – Các loại đất Việt Nam 71 13.1 Các loại đất vùng đồi núi Việt Nam 71 13.1.1 Nhóm đất đỏ (F) - Ferralsols (FR) 71 13.1.2 Nhóm đất xám (X) - Acrisols (AC) 75 13.2 Các loại đất vùng đồng việt nam 83 13.2.1 Nhóm đất phù sa 83 13.2.2 Nhóm đất cát 87 13.2.3 Nhóm đất mặn 90 13.2.4 Nhóm đất phèn (đất chua mặn) 94 13.2.6 Nhóm đất glây 98 PHẦN THỰC HÀNH 102 Bài Đào phẫu diện, mô tả lấy mẫu đất 103 Bài Xác định tỷ trọng, dung trọng độ xốp đất 106 Bài Xác định độ chua, canxi magiê đất 108 Bài Phân tích số chất tổng số đất 112 Bài Phân tích số chất dễ tiêu đất 117 Tài liệu tham khảo 119 148 TÀI LIỆU THAM KHẢO 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Phạm Gia Tu, Cao Liêm, Nguyễn Mười, Thổ nhưỡng đại cương- NXB Nông thôn, Hà Nội 1972 Cao Liêm, Nguyễn Mười, Lê Văn Thượng, Thổ nhưỡng học- NXB Nông thôn-Hà Nội, 1975 Trần Đức Dục - Hồng Văn Cơng - Lê Thanh Bồn Thổ nhưỡng học NXB Nông nghiệp - Hà Nội - 1992 Lê Văn Tiềm - Trần Công Tấu Phân tích đất trồng Nhà xuất nơng nghiệp Hà Nội, 1983 Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Cự, Lê Đức, Trần Khắc Hiệp, Trần Cẩm Vân Đất Môi trường - NXB Giáo dục- 2000 Hội Khoa học đất Việt Nam Chú giải kèm theo Bản đồ đất Việt Nam 1/1 triệu theo FAO-UNESCO NXB Nông nghiệp - Hà Nội - 1996 Hội Khoa học đất Việt Nam Đất Việt Nam NXB Nông nghiệp - Hà Nội 2000 Chu Tổ Tường Thổ nhưỡng học- NXB nông nghiệp Bắc Kinh - 1983 Kanrichep Thổ nhưỡng học- NXB Bông lúa Mascova - 1988 Huggla Thổ nhưỡng học- Viện hàn lâm khoa học Ba Lan - 1978 Ban biên tập Bản đồ đất Việt Nam- Hà Nội - 1976 Cao Liêm, Đào Châu Thu, Tú Ngà Báo cáo phân vùng sinh thái nông nghiệp vùng đồng Sông Hồng- Đề tài cấp nhà nước, mã số 2D-02-02 1987-1990 Cao Liêm, Trần Đức Viên Sinh thái nông nghiệp bảo vệ môi trường-NXB Đại học giáo dục chuyên nghiệp- Hà Nội - 1990 Trần An Phong môn Thổ nhưỡng, Viện Quy hoạch thiết kế Bộ nông nghiệp - Những lý luận hệ thống phân loại đất FAO - UNESCOHà Nội, 12/1990 Đào Châu Thu, Thành Đặng Tú Một số kết điều tra đất phù sa đồng Sông Hồng năm qua-Thông tin KHKT ĐHNNI số 1/1994 Nguyễn Văn Bộ Phân hóa học sản xuất lương thực Việt Nam Hội thảo sử dụng phân bón cân đối để tăng suất trồng cải thiện môi trường FADINAP - Viện thổ nhưỡng nơng hóa Huế - 10/11/1995 Tôn Thất Chiểu Phân loại đất đồ đất Việt Nam tỷ lệ 1/1.000.000 Tạp chí Khoa học đất, Hội Khoa học đất Việt Nam, số 7/1996 Đoàn Văn Cung Phương pháp phân tích hóa học đất phù hợp với điều kiện nhiệt đới ẩm Việt Nam Yếu tố dinh dưỡng hạn chế suất chiến lược quản lý dinh dưỡng trồng Nhà xuất nông nghiệp Hà Nội, 1995 Nguyễn Đức Quí cộng tác viên Các biện pháp cải tạo thâm canh lúa vùng đất trũng ngoại thành Hà Nội-Trường ĐHNNI - Hà Nội - 1987-1990 Hội khoa học đất Việt Nam Thủ tục phân tích đất (Chu Đình Lâm dịch từ ngun tiếng Anh ISRIC: International Soil Reference and Information Center.PO.BOX 353 6700 AI Waganingen the Netherland, 1986 149 21 Tập thể cán môn canh tác Trường ĐHNN I- Hà Nội - Mơ hình sử dụng hợp lý đất chua mặn Hải Phòng- Báo cáo khoa học 1990 22 Nguyễn Mười, Đỗ Bảng, Cao Liêm, Đào Châu Thu Giáo trình thực tập thổ nhưỡng Nhà xuất nông nghiệp Hà Nội, 1979 23 Trần Đức Viên Mơ hình sử dụng hợp lý vùng đất trũng- Báo cáo khoa học 1990 24 I J Kimmo Số liệu phân tích đất để quản lý môi trường Hội thảo sử dụng phân bón cân đối để tăng suất trồng cải thiện môi trường FADINAP - Viện thổ nhưỡng nông hóa Huế - 10/11/1995 25 Viện quy hoạch thiết kế nông nghiệp Đánh giá đất vùng đồng Sông Hồng- Báo cáo khoa học 1993 26 Phan Liêu Đất cát biển nhiệt đới ẩm Hà Nội, NXB khoa học kỹ thuật, 1987 27 Viện quy hoạch thiết kế nơng nghiệp Thống kê diện tích đất tính chất đất trũng vùng đồng Sơng Hồng- Báo cáo khoa học chương trình đồng sơng Hồng - 1994 28 Nguyễn Đình Mạnh Bài giảng Phân tích thổ nhưỡng-Nơng hóa Tài liệu giảng dạy Sau Đại học Trường Đại học Nông nghiệp I-Hà Nội, 1994 29 Ô nhiễm môi trường- số 12 (70) - 1993, Bộ Khoa học cơng nghệ mơi trường 30 Tạp chí nghiên cứu đất phân- Tập 1, 2, 3, 4, 5, 6-NXB khoa học kỹ thuật Hà Nội 31 Các Tạp chí Khoa học Đất - số xuất - NXB Nông nghiệp - Hà Nội 32 Nguyễn Mười Một số đặc tính đất lúa nước- Báo cáo KHKT nông nghiệp NXB nông nghiệp Hà Nội - 1980 33 Nyle C Brady The nature and properties of soil- 9th Editon Co Inc New York - 1985 34 Application of soil physic 1987 IRRI 35 Soil science- Australia 1993 36 Gantier LESOL Traite de pedologic agricole et ses caracteristique Hachtle editon 1973 37 H.C.Buckman & N.C Brady The nature and properties of soil USA - 1990 38 FAO-UNESCO- Soil map of the world Rome - 1990 39 Keys to Soil Taxonomy - United States Department Agriculture (USDA), Ninth Edition, 2003 40 Soil Taxonomy - United States Department Agriculture (USDA), Second Edition, 1999 * * * 150 ... cho đất Trị số V( %) liên quan chặt chẽ đến trị số pH đất V( %) lớn pH cao (càng kiềm) Đất Việt Nam nói chung có V( %) thấp (trừ đất phù sa ngồi đê sơng Hồng có pH trung tính - kiềm nên V( %) > 70 %). .. nên đất thường bị nứt nẻ giữ chặt nước nên tạo cho đất có độ ẩm héo cao  Nhóm keo sét Illit (Hydromica) Cơng thức chung là: (Mg2+.Fe2 + )( SiAl)4O10(OH)2.4H2 O, viết: (Mg2+ Fe2+)Al2O3 (3 -3.5)SiO2.nH2O... Trái Đất Các loại khoáng vật điển hình lớp silicat là:  Ơlivin: (Mg,Fe)2SiO4: Có màu xanh vàng  Ogit: (Ca, Na)(Mg,Fe,Al)(Si,Al)2O6: Có màu xanh, xanh đen  Hocnơblen: (Ca,Na)2(Mg,Fe,Al,Ti) (Si4O1 1)2 (OH)2: