›
›

Giáo trình Khoa học đất - Chương 4: Thành phần cấu tạo đất

pdf 45 trang huongle 2840
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Khoa học đất - Chương 4: Thành phần cấu tạo đất", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_khoa_hoc_dat_chuong_4_thanh_phan_cau_tao_dat.pdf

Nội dung text: Giáo trình Khoa học đất - Chương 4: Thành phần cấu tạo đất

  1. CHƢƠNG 4 THÀNH PHẦN CẤU TẠO ĐẤT Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 1
  2. Đất gồm có các phần chính như: phần rắn, phần lỏng và phần khí (đôi khi còn được gọi là pha rắn, lỏng và khí). Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 2
  3. Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 3
  4. 3.1 Thành phần rắn 3.1.1 Thành phần vô cơ  Oxide/Hydroxide  Si-oxide: Thạch anh, tridymite  Fe-oxide/hydroxide: Goethite, hematite, limonite  Al-oxide/hydroxide: Gibbsite, boehmite, diaspore Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 4
  5. 3.1 Thành phần rắn (tt) 3.1.1 Thành phần vô cơ (tt)  Oxide và hydroxide  Oxide-sắt: Oxide và hydroxide sắt có thể là phần rất quan trọng trong đất, thường gặp và ổn định nhất là goethite (FeOOH),  Dạng khác là hematite (Fe2O3) có màu đỏ sẫm dễ phát hiện, Hematite tìm thấy rất nhiều ở các phẫu diện oxy hóa sâu của đất ĐBSCL qua các đốm đỏ sáng Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 5
  6. 3.1 Thành phần rắn (tt) 3.1.1 Thành phần vô cơ (tt)  Oxide và hydroxide  Ferrihydrie và lepidocrocite: Là hợp chất tương đối ổn định do sự oxid hóa nhanh chóng của Fe2+.  Ferrihydrite (5Fe2O3.9H2O) có cấu trúc tinh thể rất yếu, là một nguyên liệu để hình thành hematite Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 6
  7. 3.1 Thành phần rắn (tt) 3.1.1 Thành phần vô cơ (tt)  Silicates  Nesosilicates: olivine, garnet, tourmaline, zircon  Inosilicates: augite, hornblende  Phyllosilicates: biotite; Muscovite; illite, kaolinite(Al2Si2O5(OH)4), montmorillonite, vermiculite  Tectosilicates: Albite, anorthite, orthoclase Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 7
  8. 3.1 Thành phần rắn (tt) 3.1.1 Thành phần vô cơ (tt)  Silicate  khoáng có kích thƣớc lớn thƣờng còn giữ lại tính chất của mẫu chất (khoáng nguyên sinh)  khi quá trình phong hóa phát triển mạnh cùng với thời gian thì chỉ có các khoáng nguyên sinh thật bền tồn tại (thí dụ nhƣ thạch anh); Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 8
  9. 3.1 Thành phần rắn (tt)  Silicate  trong khi đó các khoáng kém bền sẽ bị phong hoá dần,  sản phẩm phong hóa đƣợc rửa trôi xuống các vùng bên dƣới hay cuốn theo nƣớc hoặc bị cây trồng hấp thu và cũng có thể kết hợp lại nhau thành các khoáng thứ sinh, các khoáng này trở nên tƣơng đối bền trong môi trƣờng đất.  Các khoáng silicates trong thành phần của sét trong đất thƣờng là sản phẩm của sự thành lập thứ cấp nhƣ kể trên Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 9
  10. 3.1 Thành phần rắn (tt) 3.1.1 Thành phần vô cơ (tt)  Silicate 5 nhóm khoáng quan trọng:  Montmorillonite  Nhóm khoáng Serpentine: được khảo sát nhiều nhất là kaolinite; có kiểu hình 1:1  Nhóm mica: trong đất xuất phát từ mẫu chất, khoáng có kiểu hình 2:1 Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 10
  11. 3.1 Thành phần rắn (tt) 3.1.1 Thành phần vô cơ (tt)  Silicate  Vermiculite: Có kiểu hình 2:1 là sản phẩm phong hóa do acid ở mức độ bình thường của khoáng mica; đại diện cho nhóm khoáng có khả năng trao đổi cation cao nhất trong các khoáng cấu tạo thành đất  Smectite: Có kiểu hình 2:1 Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 11
  12. 3.1 Thành phần rắn (tt) 3.1.1 Thành phần vô cơ (tt)  Carbonates  Sulfates  Halides  Sulphides  Phosphates  Nitrates Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 12
  13. 3.1 Thành phần rắn (tt) 3.1.1 Thành phần vô cơ (tt)  Các khoáng silicate này thuộc vào nhóm phyllosilicate. Trong nhóm này có hai nhóm khoáng sét chính cần được phân biệt:  (1) Khoáng 2:1  (2) khoáng 1:1 Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 13
  14. 3.1 Thành phần rắn (tt) Sự kết hợp giữa hai phiến bát diện và tứ diện trong tinh thể sét Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 14
  15. khoáng 1:1 khoáng 2:1 Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 15
  16. Sự thay thế đồng hình Khoáng sét mang điện tích âm Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 16
  17. Sự liên kết các phiến sét Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 17
  18. Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 18
  19. Sự chuyển biến của các loại khoáng sét trong điều kiện môi trường có nồng độ kali giảm dần và tăng dần Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 19
  20. Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 20
  21. 3.1 Thành phần rắn (tt) 3.1.1 Thành phần vô cơ (tt)  Khoáng sét của đất ĐBSCL  50% thành phần sét là illite;  một phần ba là Kaolinite và  một phần sáu là smectite, một phần nhỏ smectite biến thành chloride,  không tìm thấy vermiculite Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 21
  22. 3.1 Thành phần rắn (tt) 3.1.1 Thành phần vô cơ (tt)  Khoáng sét của đất ĐBSCL (tt)  những tầng oxy hóa trên mặt có hàm lượng smectite gia tăng theo độ sâu,  trung bình ở tầng sulfuric (đốm vàng của jarosite và pH 3.5) Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 22
  23. 3.1 Thành phần rắn (tt) 3.1.2 Thành phần hữu cơ  Trong đất thường hiện diện 2 nhóm hữu cơ chính:  (i) chất hữu cơ chưa bị phân hủy hoặc chưa phân hủy hoàn toàn,  (ii) các vật liệu bị phân hủy hoàn toàn  Sản phẩm cuối cùng của sự phân hủy chất hữu cơ trong đất là mùn thường thì người ta xem mùn như là một chất làm ổn định trong đất Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 23
  24. 3.1 Thành phần rắn (tt) Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 24
  25. 3.1 Thành phần rắn (tt) 3.1.2 Thành phần hữu cơ Một đoạn mùn trong đất Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 25
  26. 3.1 Thành phần rắn (tt) Chất mùn (Humus) - Keo hữu cơ 1. Mang điện âm thay đổi 2. Hấp phụ cation trên mạng lưới bề mặt 3. Thành phần: Carbon(C) Hydrogen(H) and Oxygen(O) (Khoáng silicate: Aluminum (Al) Silicon (Si) and Oxygen (O)) 4. Có CEC cao hơn sét 5. Không bền như sét – luôn hình thành rồi phân Trường CĐCĐhủy Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 26
  27. 3.1 Thành phần rắn (tt) CEC CEC = các ion base trao đổi + acid trao đổi (H) (changeable bases + exchangeable acidity) Được tính bằng điện tích trao đổi (độ âm điện) trên tinh thể khoáng sét hoặc trên chất mùn Đơn vị: meq Mili đương lượng (Milliequivalent) Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 27
  28. 3.1 Thành phần rắn (tt) CEC của chất mùn và khoáng sét Thành phần CEC (meq/100g) Chất mùn 200 Montmorillonite 100 Illite 30 Kaolinite 8 Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 28
  29. 3.1 Thành phần rắn (tt) Quá trình khoáng hoá xác hữu cơ protit, gluxit, lipit, lignin, tanin, nhựa Thủy phân Oxy hóa khử đường (hexose, pentose, saccarose, cenlulose), axit (amin, uronic, béo), purin và pirimidin, glixerin, polyphenol, andehit, rượu, phenol, quinol Háo khí Yếm khí R3PO4, R2SO4, RNO2, NH3, H2O, CO2, CH4, RNO3, NH3, H2O, CO2 H2, N2, H2S, PH3 R là Ca2+, Mg2+, K+, Na+, NH4+ Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 29
  30. 3.1 Thành phần rắn (tt) 3.1.2 Thành phần hữu cơ Các nguồn bổ sung cho chất hữu cơ trong đất có thể được phân nhóm như sau:  Các chất thải: lá cây, cỏ, .  Các phần có trọng lượng nhẹ: bao gồm các xác sinh vật bị phân huỷ một phần  Sinh khối của vi sinh vật  Chất hữu cơ hoà tan trong nước  Các enzymes  Các chất mùn ổn định Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 30
  31. 3.1 Thành phần rắn (tt) 3.1.2 Thành phần hữu cơ Chức năng:  Làm ấm đất ở các xứ lạnh  Thúc đẩy thành lập cấu trúc tốt  Cung cấp dinh dưỡng (Ca, Mg, S và vi lượng)  Nguồn năng lượng cho vi sinh vật và động vật  Gia tăng tính đệm, gia tăng CEC  Hấp phụ các chất gây ô nhiễm Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 31
  32. 3.2 Thành phần lỏng (pha lỏng)  Tổng quát pha lỏng trong đất thường được gọi là dung dịch đất  Nồng độ các chất trong pha lỏng thường loãng, các ion sau đây thường thấy: + + 2+ 2+ - - 2- -  Na , K , Mg , Ca , Cl , NO3 , SO4 , HCO3 , Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 32
  33. 1.2 Thành phần của đất 1.2.2 THÀNH PHẦN LỎNG Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 33
  34. 3.2 Thành phần lỏng (pha lỏng)  Nước hút ẩm (Hygroscopic water): là nước bao quanh bề mặt của hạt đất tạo thành một màng mỏng cố định và gần như không di chuyển được. Cây trồng không thể dùng nước này  Nước mao dẫn (Capillary water) tồn tại trong không gian các khe rỗng giữa những hạt đất nằm bên trên mực nước ngầm Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 34
  35. 3.2 Thành phần lỏng (pha lỏng)  Nước trọng lực (Gravitational water) Nước trọng lực chuyển động trong các lỗ rỗng của đất dưới tác dụng của sức hút trọng trường Nước trọng lực chiếm các đại tế khổng trong đất sau mưa Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 35
  36. 3.2 Thành phần lỏng (pha lỏng) Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 36
  37. Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 37
  38. Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 38
  39. Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 39
  40. Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 40
  41. Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 41
  42. Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 42
  43. 3.3 Thành phần khí (pha khí)  Thể tích khí trong đất một phần bị chiếm bởi pha lỏng,  tổng pha khí và lỏng trong đất chính là thể tích tế khổng trong đất  Một tiến trình khác khống chế thành phần của khí trong đất là do sự tiêu thụ O2 và sản sinh CO2 do sinh vật.  Hai tiến trình này có tốc độ gần như ổn định Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 43
  44. 3.3 Thành phần khí (pha khí) (tt)  do vậy nồng độ CO2 tăng theo chiều sâu, khoảng 0.03% tại mặt đất và khoảng 1-5% trong vùng rễ.  Sự gia tăng CO2 song song với sự giảm O2 theo chiều sâu  Nếu O2 không thể cung cấp từ trên mặt đất, nồng độ của O2: có thể giảm xuống bằng không (như trường hợp đất ngập nước). Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 44
  45. Thành phần khí Thành phần Chiều tăng của CO2 và giảm của O2 Đất Trường CĐCĐ Vĩnh Long Thành phần cấu tạo đất 45