Chương 3:KEO ĐẤT, KHẢ NĂNG HẤP PHỤ VÀ DUNG DỊCH ĐẤT
3.4.3. Bón vôi cải tạo đất
Nước ta khí hậu nhiệt đới nóng ẩm do vậy quá trình tích luỹ Fe, Al tương đối (quá trình feralít) trong quá trình hình thành đất, quá trình tích luỹ Fe, Al tuyệt đối trong quá trình phát triển của đất và quá trình phân giải chất hữu cơ trong điều kiện yếm khí đã tạo ra tính chua cho đa số các loại đất như đất đồi núi, đất bạc màu, đất trũng...
Biện pháp kỹ thuật cải tạo đất chua bằng bón vôi vừa mang lại hiệu quả kinh tế cao, vừa góp phần duy trì nâng cao độ phì nhiêu của đất.
3.4.3.1. Lợi ích của bón vôi
Lợi ích trước tiên và quan trọng nhất của bón vôi là làm tăng sinh trưởng và năng suất của cây trồng. Qua các thí nghiệm và thực tiễn bón vôi ở Việt Nam, bón vôi được xem vừa như một biện pháp cải tạo đất, vừa như một biện pháp kỹ thuật có hiệu quả nhanh bằng tăng năng suất cây trồng đặc biệt ở những loại đất có độ chua cao. Do vậy năng suất và sinh trưởng của cây là phản ánh hiệu quả tổng hợp của bón vôi. Nếu xét từng mặt, có thể thấy hiệu quả của bón vôi qua các khía cạnh sau:
Bón vôi khử chua cho đất đồng nghĩa với việc làm giảm tính độc của mangan và nhôm di động trong đất. Ởnước ta các kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của nhôm hoà tan với cây trồng còn ít, một số tác giả cũng kết luận về ảnh hưởng xấu của nhôm tới sinh trưởng của một số loại cây. Nhiều kết quả nghiên cứu về nhôm hoà tan trong đất của các tác giả nước ngoài cho thấy nhôm có ảnh hưởng tới sự phân chia tế bào của rễ, giảm tỉ lệ hô hấp của rễ, ảnh hưởng tới hoạt động của một số loại enzim, tính thấm của màng tế bào và khả năng của rễ hấp thu các cation khác như Ca2+, Mg2+ . . . ảnh hưởng xấu của nhôm hoà tan trong đất thể hiện rõ trong việc cố định lân làm giảm lượng lân rễ tiêu trong đất. Hiệu quả của bón vôi tới lượng nhôm hoà tan trong đất và năng suất cây trồng được thể hiện ở bàng 3 . 1 0 .
Bảng 3.10: Ảnh hưởng của bón vôi tới pH, Al hoà tan và năng suất lúa mạch (Fo)) và cộng sự, 1965)
Lượng CaCO3 (ppm) pH Al chiết xuất bằngKCI (ldl/100g đất)
Năng suất lúa mạch (g/chậu)
0 4,1 5,75 0,29
375 4,3 4,81 0,91
750 4,5 4,33 2,72
1500 4,8 2,75 4,29
3000 5,5 0,37 5,07
- Ngoài làm giảm các chất độc trong đất, bón vôi còn huy động chất dinh dưỡng trong đất.
Trước tiên bón vôi có ảnh hưởng đến cân bằng cation giữa keo đất và dung dịch đất.
Chuồn Ca2+ trong vôi sẽ trao đổi và đẩy các cation dinh dưỡng như NH+4, K+ trên bề mặt keo đất và đây các cation này từ bề mặt keo ra dung dịch để cung cấp chất dinh dưỡng cho cây như phản ứng sau:
Ngoài ra Ca2+ trong vôi còn làm nhiệm vụ nâng cao chất lượng của các cation trên bề mặt keo như giảm độ chua tiềm tàng bằng việc đẩy nhôm ra ngoài dung dịch và kết tủa nhôm hoặc đẩy Na+ ở đất mặt ra dung dịch.
Vai trò huy động dinh dưỡng của bón vôi cũng được thế hiện qua việc thúc đẩy quá trình khoáng hoá. Như ta đã biết một số nguyên tố dinh dương trong đất đặc biệt là đạm, lưu huỳnh và các nguyên tố vi lượng tồn tại chủ yếu ở dạng các hợp chất hữu cơ.
Do vậy khả năng cung cấp của chúng cho cây phụ thuộc rất nhiều vào tốc độ khoáng hoá trong đất. Mà quá trình này được thực hiện bởi vi sinh vật đất. Vi sinh vật phân giải chất hưu cơ rất mẫn cảm với điều kiện pH đất. Chúng hoạt động tốt nhất với số lượng nhiều nhất trong điều kiện pH trung tính. Do vậy bón vôi cũng chính là thúc đẩy hoạt động của vi sinh vật đất, thúc đẩy quá trình khoáng hoá, nitrat hoá, quá trình cố định đạm bới vi sinh vật tụ do hay sống cộng sinh ở trong đất và có liên quan tới khả năng cung cấp các nguyên tố dinh dưỡng này của đất.
Vai trò huy động chất dinh dưỡng trong đất của bón vôi còn được thể hiện thông qua ảnh hưởng của pH đất đến độ hoà tan của lân và một số nguyên tố vi lượng.
Ở đất chua, lân dễ tiêu rất thấp bởi sự cố định lân của sắt và nhôm di động trong đất Khi bón vôi, pH đất tăng dần và Al, Fe di động bị kết tủa làm tăng lượng lân dễ tiêu trong đất. Tuy nhiên nếu bón quá nhiều vôi, pH vượt quá trị số pH trung tính thì lân lúc này lại là cố định dưới dạng photphat 3 canxi Ca3 (PO4)2 thay cho photphat sắt nhôm ở đất chua FePO4, AlPO4. Như vậy để đảm bảo chất lượng lân dễ tiêu cao nhất thì việc tính toán lượng vôi bón để đạt trị số pH trong khoảng 5,5 - 6,8 là rất quan trọng. Tương tự như đối với lân, đa số các nguyên tố vi lượng, trừ Mo, có khả năng hoà tan và cung cấp cho cây lớn nhất trong khoảng pH = 5,5 - 6,0.
- Bón vôi cải thiện tính chất vật lý của đất. Khi bón vôi cho đất chua, cation Ca2
có khả năng kết hợp với mùn, ngưng tụ mùn để tạo nên các vật chất kết gắn như: Mùn - Ca mùn, mùn - Ca - sét. Sự cải thiện kết cấu đất của bón vôi sẽ cải thiện được một
loạt các tính chất khác của đất, như làm tăng tính thấm nước, tính thông khí của đất...
Ngoài ra bón vôi có các ảnh hưởng khác như làm tăng tính chống chịu bệnh của cây tăng chất lượng của sản phẩm thu hoạch...
3.4.3.2. Cơ sở để tính lượng vôi bón
Để tính toán lượng vôi bón hợp lý cho một loại cây trồng nhất định trên một loại đất nào đó, ta cần phải biết khoảng pH thích hợp của cây, độ chua của đất cần cải tạo và một số tính chất liên quan khác như hàm lượng mùn, thành phần cơ giới, tính đệm của đất v.v...
- Cân phải xem xét khoảng pH thích hợp cho các loại cây trồng:
Như ta đã biết mỗi loại cây trồng sống thích họp với một khoảng giá trị pH thích hợp. Như chè có thể sinh trưởng và cho năng suất cao trong khoảng pH = 4,5 - 5,5.
Trái lại có một số loại cây trồng chỉ có thể sinh trưởng và đạt năng suất cao trong môi trường trung tính hoặc kiềm yếu như bông, mía, dưa chuột, đa số các loại đậu đỗ. Tuy nhiên, hầu hết các loại cây trồng đều có thể sinh trưởng và phát triển bình thường trong khoảng pH = 6,0 - 8,0. Vì vậy để xác định được trị số pH thích hợp cho mỗi loại cây trồng, làm cơ sở cho việc tính toán lượng vôi bón, cần có các thí nghiệm đồng ruộng, thí nghiệm trong phòng cho từng loại cây trồng cụ thể.
- Nắm được tính chất của loại đất nghiên cứu.
Các tính chất có liên quan đến việc tính toán lượng vôi bón thường là: + PHKCl hay độ no bazơ.
Khi căn cứ vào PHKCl của đất và khoảng pH thích hợp của cây trồng ta sẽ xác định được cần bón vôi hay không. Nếu pH của đất nhỏ hơn so với trị số pH thích hợp của cây thì cần bón vôi.
Ngược lại pH của đất lớn hơn hoặc bằng mức pH thích hợp của cây thì chưa cần bón vôi.
Như vậy với một loại đất pH = 5,5 thì cần bón vôi khi trồng đậu đỗ, nhưng chưa cần bón vôi khi trồng thuốc lá hoặc chè.
Nếu dựa vào bazơ thì:
V < 50% thì rất cần bón vôi.
V = 50 - 70% cần bón vôi vừa phải.
V > 70% thì chưa cần bón vôi + Độ chua thuỷ phân H (lđl/100g đất).
Độ chua thuỷ phân thường dùng để tính toán lượng vôi bón cần thiết.
+ Lượng nhôm trao đổi (lđl/100g đất).
Ở một số nước như Mỹ, Canađa, Braxin... thường dùng trị số về lượng nhôm trao đổi để tính toán lượng vôi bón.
+ Tinh đệm của đất.
Tính đệm của đất được thể hiện qua thành phần cơ giới, hàm lượng mùn, dung tích hấp thu. . . . Tính đệm là cơ sở để xác định lượng vôi bón thực tế. Nếu đất có tính đệm cao tức là có khả năng chống lại sự thay đổi pH khi ta bón vôi, để tay đổi một đơn vị pH ta cần phải bón nhiều hơn so với đất có tính đệm thấp hơn.
- Tính toán lượng vôi bón thực tế:
- Có nhiều phương pháp để tính toán lượng vôi bón. Chúng ta có thể tham khảo một số phương pháp sau:
+ Tính lượng vôi bón dựa vào độ chua thuỷ phân (H).
Khi xem xét về độ chua của đất hoặc độ no bazơ cùng với trị số pH thích hợp của cây Nếu thấy cần bón vôi thì dựa vào độ chua thuỷ phân H để tính như sau:
(l) 1 lđl ion H+ cần 1 lđl gam Ca tức là (40/2 = 20mg Ca).
(2). Lượng lớn H+/diện tích nào đó = S.h.d.103.10.H (lđl).Trong đó : S : là diện tích tính bằng m2
h: là độ dày tầng canh tác cần trung hoà (m).
d: là dung trọng đất (kg/dm3)
H: là độ chua thuỷ phân (lđl/1oog đất).
(Chú ý: 1 3 để đổi dung trọng từ kg/dm3 thành kg/m3 1 để Chuyển H từ lđlj/100 đất thành lđl/kg đất).
3). Từ (l) và (2) ta tính được lượng vôi nguyên chất cần trung hoà:
S.h.d.l10.l10H.20 (mỏg.
Từ công thức chung (3), để tính lượng vôi bằng Cao hoặc CaCO3/hecta có độ sâu tầng canh tác là 0,2m và dung trọng là 1,5 cách tính như sau:
CaO (tấnlha) = 0,84 H CaCO3 (tan/ha) = 1,5 H
Với cách tính toán dựa vào độ chua thuỷ phân ta tính được lượng vôi lý thuyết cần bón. Có nghĩa là bón theo lượng này pH đất sẽ đạt tới trị số lý tưởng tức là khi đó đất không còn độ chua ẩn trong điều kiện đất không có tính đệm.
Trong thực tế, không phải tất cả các loại cây trồng đều thích hợp với độ chua lý tưởng như trên và khi bón vôi vào đất trị số pH thay đổi tuỳ loại đất có thành phần cơ giới và hàm lượng mùn khác nhau, tức là có tính đệm khác nhau.
Căn cứ vào từng loại đất và cây trồng cụ thể mà ta có thể bón khoảng 1/3 đến 1/2 lượng vôi trên cho đất bạc màu, đất có thành phần cơ giới nhẹ, có hàm lượng mùn thấp và bón khoảng 2/3 đến 3/4 lượng vôi lý thuyết cho đất có tính đệm tốt như đất sét, đất giàu mùn.
Đây là cách tính lượng vôi bón thường được áp dụng ở nước ta. Phương pháp này có ưu điểm là tính toán nhanh, đơn giản. Nhưng phương pháp có nhược điểm là không tính được lượng vôi chính xác cho từng loại cây trồng cụ thể trên những loại đất cụ thể. Từ lượng vôi bón lý thuyết đến lượng bón thực tế được xác định chủ yếu dựa vào định tính phụ thuộc vào nhiều kinh nghiệm của người tính toán.
Tính toán lượng vôi bón dựa vào thí nghiệm trong phòng:
Đây là phương pháp được áp dụng rộng rãi ở Mỹ và một số nước châu Mỹ la tinh khác
Về phương pháp của nguyên tắc này là:
Dùng một loại chậu hoặc vại dựng một lượng đất nhất định của loại đất cần nghiên cứu Sau đỏ người ta cho vào mỗi chậu với lượng vôi khác nhau cung cấp cho đất độ ẩm xác định Sau một vài ngày (hoặc thậm chí một vài tháng), người ta đo pH trong các chậu.
Từ kết quả thí nghiệm người ta biết được lượng vôi cần thiết để đưa pH của loại đất cần nghiên cứu từ trị số ban đầu lên trị số cần đạt.
Đây là phương pháp có độ chính xác cao hơn. Có căn cứ vào tính đệm của đất trong quá trình tỉnh toán và xác định lượng vôi cụ thể cho từng loại cây trồng với trị số pH xác định Tuy nhiên phương pháp này thường tốn thời gian hơn.
CÂU HỎI ÔN TẬP 1 Nêu khái niệm và cấu tạo của keo đất?
2. Trình bày đặc tính của keo đất?
3. Trình bày phân loại keo đất?
4. Khái niệm và các dạng hấp phụ của đất?
5. Trình bày hấp phụ chuồn?
6. Trình bày dung tích hấp thu và độ no kiềm của đất?
7. Vai trò của keo và khả năng hấp phụ của đất?
8. Biện pháp tăng cường keo và khả năng hấp phụ trong đất?
9. Khái niệm, vai trò, thành phần của dung dịch đất và các yếu tố ảnh hưởng? 10 Trình bày nguyên nhân làm chua đất?
1 1 Trình bày các loại độ chua của đất?
12. Nêu tính kiềm của đất?
13. Tính đệm là gì? Nêu yếu tố ảnh hưởng tính đệm của đất?
14. Điện thế ôxi hóa - khử của đất và yếu tố ảnh hưởng?
15 . Tác dụng bón vôi cho đất?
16. Khi nào thì bón vôi cho đất và bón như thế nào?
Chương 4 VẬT LÝ ĐẤT