- Tịnh Biên<. - Đề tài được thực hiện nhằm để đánh giá tình trạng dinh dưỡng của K, Ca, Mg và Mn, đề tài được thực hiện để phân tích và tính tóan tình trạng cân bằng khoáng trong đất so với các khoáng tham gia điều tiết lượng dinh dưỡng có trong dung dịch đất. - Kết quả cho thấy K không được các khoáng điều tiết. - Đất Cai Lậy có đến 20% sét là illite, qua kết quả trong nghiên cứu này không cho thấy illite tham gia điều tiết K trong đất. - Điều này cho thấy K-bị cố định trở lại là rất lớn trong đất. - K hòa tan trong đất gần nhất đối với khoáng Soil-K, độ lệch của lượng K hòa tan và Soik-K thay đổi tùy theo loại đất và thay đổi theo thứ tự tăng dần đât Cai Lậy<đất Vĩnh Mỹ<. - Cách phân cấp này cũng tượng tự như phân cấp theo CEC, tuy nhiên nghiện cứu tình trạng dinh dưỡng trong đất cho thấy tiếp cận mới trong nghiên cứu khả năng cung cấp chất dinh dưỡng từ đất.. - Từ khóa: Hòa tan dinh dưỡng trong đất, cân bằng hóa học, điều tiết lựong dinh dưỡng hòa tan. - Guong và Revel (2001) cũng cho thấy trong đất phù sa của ĐBSCL khoáng Illite chiếm 40-45% và khoáng Smectite có 10- 15%. - Nếu không có sự bồi trả lại thì rất có thể sẽ dẫn đến tình trạng mất cân bằng dinh dưỡng trong đất. - Việc tìm hiểu và đánh giá hiện trạng dinh dưỡng K, Ca, Mg và Mn trong đất còn nhiều khó khăn vì các dung dịch trích hiện nay chưa cho tương quan tốt với lượng hấp thu của cây trồng. - Vì vậy, đề tài được đặt ra là để xác định thành phần khoáng có liên quan đến cân bằng hóa học của K, Ca, Mg, Mn, từ đó đánh giá sự cân đối của các chất này so với nhu cầu của cây lúa trên 6 biểu loại đất phù sa vùng ĐBSCL được thực hiện để đề xuất một cách tiếp cận mới trong đánh giá khả năng cung cấp cho cây trồng.. - Lindsay (1979) đã đề nghị phương pháp để thiết lập đường biểu diễn về tính hòa tan của khoáng trong đất để đánh giá chất rắn tham gia điều tiết tính tan (control phase) của các chất trong đất. - Để thiết lập đường biểu diễn các chất tan ảnh hưởng đến Ca trong đất. - Trước hết phải xem các chất hiện diện trong đất có liên quan đến phản ứng: Thí dụ khoáng wairakite có công thức:. - Soil-K, soil-Ca, soil-Mg và soil-Mn: Để tiện việc so sánh và bằng kinh nghiệm, Lindsay (1979) đã đề nghị mức độ hòa tan của K, Ca, Mg và Mn bằng khoáng soil- K. - soil K là khoáng gì?).. - Cách tiếp cận tình trạng dinh dưỡng thông qua cân bằng hóa học: Một cách tổng quát, các chất dinh dưỡng cây trồng có trong đất đều được điều tiết bởi các khoáng có chứa chất đó. - Tùy theo mực độ ‘già’ hay ‘trẻ’ của đất và tính tan nhiều hay ít của các khoáng, mà các khoáng có tồn tại hay không. - Như vậy nếu các khoáng ít hòa tan được trình bày trên một đồ thị (như cách tính như ở phần trên), lượng hòa tan của một chất nào đó nằm dưới đường biểu diễn của chất đó, chứng tỏ chất đó không còn hiện diện trong đất và không được điều tiết của khoáng đó.. - chúng tôi gọi bằng thuật ngữ ‘độ lệch từ khoáng điều tiết’. - Độ lệch này càng xa so với khoáng điều tiết trong một đồ thị chứng tỏ sự thiếu hụt trong thực tế càng trầm trọng. - Trong bài này, từ vựng: “độ lệch từ khoáng điều tiết” được sử dụng để chỉ mức tình trạng dinh dưỡng trong đất.. - Vì đây là dạng hòa tan nên cây trồng dễ hấp thu nhất và gần giống như điều kiện ngoài đồng.. - Lindsay (1979) đã đề nghị danh sách các các khoáng có trong đất tham gia điều tiết các chất tan có liên quan. - Trong phần nảy đặc tính tổng quát của các khoáng được mô tả. - Lượng hòa tan của K, Ca, Mg và Mn được phân tích và hiển thị trên đồ thị để minh chứng cho sự hiện diện của các khoáng.. - 3.1 Các pha điều tiết K trong đất. - 3.1.1 Đặc tính các khoáng có than gia điều tiết K. - Kaliophilite là khoáng hiện diện trong tro núi lửa, có công thức tổng quát KAlSiO 4 , có chứa đến 24.7% K. - Khoảng hở giữa các phiến hiện diện chủ yếu là K không thủy hóa nên không có tính co dãn, là khoáng có mức độ thay thế đồng hình cao và do đó có CEC cao (20-30 meq/100g), có chứa 1.9% Mg và 6.0% K trong tinh khoáng. - Leucite là khoáng có nhiều trong đá từ tro núi lửa (volcanic rock), là khoáng potassium and aluminium silicate có công thức K[AlSi 2 O 6. - Muscovite là khoáng có nhiều màu sắc khác nhau, có nhiều trong các loại đá như:. - Ở nhiệt độ thấp như trong đất thì khoáng này rất bền.. - Microline (Feldspar xanh) có công thức chung là KAlSi 3 O 8 , là nhóm khoáng có chứa potassium, sodium, calcium và aluminium silicates. - Hình 1: Các khoáng có thể tham gia điều tiết và sự hòa tan của K trong đất. - 3.1.2 Tính hòa tan của K trong dung dịch đất. - Xét về tính hòa tan, các khoáng có tính hòa tan giảm dần theo thứ tự như sau K- glass. - Khoáng K-glass là khoáng có tính hòa tan cao nhất, do đó qua thời gian dài từ khi mẫu chất được hình và sau đó đất được hình thành thì khoáng này chắc chắn không còn tồn tại ở đất của ĐBSCL (Hình 1). - Bằng phương pháp hình học cho thấy, khoáng có tính hòa tan thấp nhất là microline, ở pH 7 microline hòa tan cho ra 0.006 mole/lít kali (237 mg/lít), ở ẩm độ đất là 40%, kali trong đất đạt 95mg kali cho mỗi 10cm đất (94,8 kg kali/ha), kali sẽ gia tăng khi pH giảm và ngược lại.. - Qua đó cho thấy K trong đất bị cố định trở lại trong các khoáng sét (Lindsay, 1979), do đó việc cố định K cũng rất quan trọng trong việc điều tiết K trong dung dịch đất, Venkatesh et al (2004) báo cáo rằng ở đất có 25-70 % sét có thể cố định 0,85 đến 1,2 cmol K/kg (34 đến 48 mgK/kg). - Kết quả cho thấy không có khoáng nào tham gia điều tiết K trong dung dịch đất của tất cả 6 phẩu diện đất, K hòa tan trong đất gần nhất đối với khoáng Soil-K (Lindsay, 1979) (Soil-K có thể hòa tan 120mg/kg), ‘độ lệch từ khoáng điều tiết’ (Soil-K trừ cho K trong dung dịch đất) thay đổi tùy theo loại đất, theo thứ tự tăng dần đât Cai Lậy<đất Vĩnh Mỹ<. - Cách sắp xếp này cũng tương tự như sự sắp xếp theo sự giảm dần CEC của đất, nhưng ưu điểm của cách sắp xếp theo độ lệch của K hòa tan cho chúng ta hiểu được tình trạng của K ở các tầng đất bên dưới. - chứng tỏ lượng K hòa tan càng nhiều. - Càng xuống sâu, ở cả 6 phẩu diện, cho thấy lượng K hòa tan giảm dần, có thể do sự hấp thu của lúa qua nhiều năm làm giảm đáng kể K trong dung dịch đất. - 3.2 Các pha điều tiết Ca trong đất. - 3.2.1 Đặc tính các khoáng có tham gia điều tiết Ca. - Larnite là khoáng tìm thấy nhiều trong đá vôi. - Olivine là nhóm khoáng silicate có chứa Mg và Fe, có công thức (Mg,Fe) 2 SiO 4, là một trong các khoáng có nhiều nhất trong võ trái đất. - Calcite là khoáng carbonate có công thức CaCO 3 . - Lawsonite có công thức CaAl 2 Si 2 O 7 (OH) 2 . - Leonhardite, là khoáng được hình thành từ sự mất nước của laumontite, nằm trong nhóm của zeolite có công thức Ca(AlSi 2 O 6 ) 2 ·4H 2 O, là khoáng có chứa 8.5%. - Gypsum có công thức CaSO 4 .2H 2 O, là khoáng hiện diện trong hầu hết mẫu chất. - Hình 2: Các khoáng có thể tham gia điều tiết và sự hòa tan của Ca trong đất. - 3.2.2 Tính hòa tan của Ca trong dung dịch đất. - Về tính hòa tan thì các khoáng trong hình trên được xắp sếp the thứ tự giảm dần về tính hòa tan Larnite>. - Các khoáng theo thứ tự trên, từ Larnite đến Wollastonite đã hòa tan hết và không còn tìm thấy trong tất cả 6 phẩu diện. - Khác với kali, Ca được điều tiết hoàn bới Soil-Ca ở đất Cai Lậy, Vĩnh Mỹ và Vĩnh Nguơn. - Ở các tầng sâu của đất Cai Lậy, các khoáng Calcite, Lawsonite và Leonhardite hiện diện. - Đất Vĩnh Mỹ không tìm thấy có các khoáng khác hiện diện ở các tầng bên dưới. - Lượng Ca hòa tan trong đất đạt trên 20kg Ca/ha (sâu 20cm, dung trọng =1) cùng với sự điều tiết của Soil-Ca, 3 loại đất đủ cho nhu cầu của cây lúa để đạt trên 5 tấn/ha (lúa cần 20kg Ca để đạt 5 tấn hạt /ha, IRRI, 2004). - Sự điều tiết của Soil- Ca không còn tìm thấy ở đất Mộc Hóa, Tịnh Biên và Cầu Kè và lệch xa Soil-Ca và càng xuống sâu độ lệch càng lớn là dấu hiệu cho thấy Ca không được đệm từ đất và theo thời gian sẽ bị thiếu trầm trọng. - Việc lệch này có thể là dấu hiệu cho thấy ba loại đất này thiếu hụt Ca so với 3 loại đất được Soil-Ca điều tiết. - Với đất Mộc Hóa, Ca hòa tan chỉ có 7,1 mg/kg, tương đương với 14,1kg/ha (sâu 20cm, dung trọng =1), để đạt 5 tấn lúa/ha cây lúa cần 20kg Ca, như vậy đất Mộc Hóa thiếu hụt khoảng 6kg Ca/ha, đất Tịnh Biên thiếu hụt 5kg/ha và đất Cầu Kè thiếu hụt 2,5kg/ha. - Độ lệch từ khoáng điều tiết tăng theo thứ tự:. - 3.3 Các pha điều tiết Mg trong đất. - 3.3.1 Đặc tính các khoáng có tham gia điều tiết Mg. - Vermiculite là khoáng có tính co dãn cao khi thay đổi nhiệt độ. - Trong khoáng có 8,9% Mg. - Montmorillonite là khoáng 2:1 thuộc nhóm phyllosilicate, là sét phổ biến trong đất. - Khoáng có công thức (Na,Ca) 0.33 (Al,Mg) 2 (Si 4 O 10 )(OH) 2 ·nH 2 O, khoáng hình phiến, là khoáng hình thành chủ yếu từ khoáng hóa tro núi lửa. - Montmorillonite không xuất hiện độc lập mà thường có trong hổn hợp với các khoáng khác như: chlorite, muscovite, illite and kaolinite. - Chlorites là khoáng thuộc nhóm phyllosilicate, có công thức tổng quát (Mg,Fe) 3 (Si,Al) 4 O 10 (OH) 2 ·(Mg,Fe) 3 (OH) 6 , xuất hiện nhiều trong đá từ tro núi lửa.. - Các khoáng thuộc mhóm Chlorites được phân biệt do sự thay thế trong các phiến silicate bởi các nguyên tố như:Mg, Fe, Ni, and Mn. - Là nhóm khoáng có tính hòa tan thấp nhất trong các khoáng tham gia điều tiết nồng độ Mg trong đất.. - Hình 3: Các khoáng có thể tham gia điều tiết và sự hòa tan của Mg trong đất. - 3.3.2 Tính hòa tan của Mg trong dung dịch đất. - Về tính hòa tan Mg, các khoáng có tính tan giảm dần Illite>Cordierite>. - đất, Mg được điều tiết bởi Soil-Mg. - Đất Vĩnh Mỹ, Tịnh Biên và Vĩnh Nguơn, không tìm thấy các khoáng khác hiện diện trong phẩu diện. - Riêng đất Cai Lậy và Cầu Kè, Mg được điều tiết bởi Dolomite, Montmorillonite và Chlorites ở độ sâu dưới 70 cm. - Đất Mộc Hóa có lượng Mg thấp nhất và không điều tiết bởi các khoáng nêu trên. - Độ lệch từ khoáng điều tiết tăng theo thứ tự: đất Cai Lậy <. - 3.4 Các pha điều tiết Mn trong đất. - 3.4.1 Đặc tính các khoáng có tham gia điều tiết Mn. - Pyrochroite có công thức Mn(OH) 2 , có tinh thể hình bát diện Mn(OH) 6 , là khoáng khi hòa tan trong nước cho Mn có hóa trị thấp nhất, rất dễ bị oxy hóa và có thể chuyễn thành MnOOH bền hơn. - Tephroite là silicate chứa Mn không mang đặc tính kim loại, khoáng có công thức Mn 2 SiO 4 . - Khoáng có công thức (Mn,Fe) 2 O 3 . - Hausmannite là khoáng nguyên sinh chứa oxide – Mn, Mn trong khoáng có thể có hóa trị 2 và 3 và có công thức as Mn 2+ Mn 3+ 2 O 4 . - Manganite là khoáng có thành phần là manganese oxide-hydroxide, MnO(OH). - Khoáng có chứa 89.7% manganese sesquioxide, khoáng hòa tan trong HCl và phóng thích chlorine. - Khoáng có công thức (Na 0.3 Ca 0.1 K 0.1 )(Mn 4+ ,Mn 3. - Trong khoáng có thể có 60% Mn, 1,8% K, 1,9%. - Hình 4: Các khoáng có thể tham gia điều tiết và sự hòa tan của Mn trong đất. - 3.4.2 Tính hòa tan của Mn trong dung dịch đất. - Tính hòa tan của Mn giảm dần khí có sự hiện diện của các khoáng Pyrochroite>. - Khác với các nguyên tố đa lượng và trung lượng, Mn được điều tiết bởi các khoáng hiện diện trong đất. - Các khoáng Pyrochroite, Tephroite và Rhodonite có tính hòa tan cao nên không còn hiện diện trong tất cả 6 phẩu diện. - Kết quả này cho thấy nếu phân cấp độ phì theo tính hòa tan của các khoáng thì đất Cai Lậy>. - Với sự hiện diện của khoáng điều tiết Mn, nên Mn không thiếu trong đất.