Đề cương ôn tập môn khoa học đất

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN KHOA HỌC ĐẤT Câu 1: Vai trò của đất đai trong đời sống xã hội TL: Đất là cơ sở sinh sống và phát triển của thực vật. Bời vì: Trong đời sống thực vật cần có đủ 5 yếu tố là ánh sáng (quang năng), nhiệt lượng (nhiệt năng), không khí (CO2 và O2), nước và thức ăn khoáng. Trong đó 3 yếu tố đầu do thiên nhiên cung cấp (yếu tố vũ trụ), nước vừa do thiên nhiên vừa do đất cung cấp, còn thức ăn khoáng gồm rất nhiều yếu tố như N,P,K,S,Ca,Mg và các nguyên tố vi lượng là do đất cung cấp. Như vậy những năm thời tiết khí hậu bình thường, trong điều kiện cùng một loài giống và trình độ canh tác tương tự thì năng suất cây trồng trên các loại đất cao hay thấp nói chung phụ thuộc vào khả năng cung cấp thức ăn của đất. Ngoài ra đất là nơi đê cây bám rể, “bám trụ” không bị nghiêng ngả khi mưa to gió lớn. Một loại đất được gọi là tốt phải bảo đảm cho Thực vật “ăn no” (cung cấp kịp thời và đầy đủ thức ăn) “uống đủ” (chế độ nước tốt), “ở tốt”(chế độ không khí và nhiệt độ thích hợp) và “đứng vững” (rễ cây có thể mọc rộng và sâu) Đất là tư liệu sản xuất và là tư liệu sản xuất đặc biệt không thể thay thế được của lĩnh vực nông –lâm ngiệp. Bởi vì: Đất được coi là đối tượng lao động khi con người dùng công cụ lao động ( cày, bừa, cuốc,) tác động vào nó để tạo ra sản phẩm(lúa, ngô, khoai, sắn). Đất được coi là tư liệu sản xuất đặc biệt vì nó cố định về địa điểm trong khi các TLSX bình thường thì có thể di chuyển được. Nó khó có thể thay thế được, Các tư liệu khác qua thời gian bị hao mòn và thay thế sang tư liệu khác thì đất chỉ có thể cải tạo lại chứ ko thể thay thế sang TLSX khác được. Đất là một bộ phận quan trọng của hệ sinh thái. Trong môi trường thiên nhiên của một vùng thì động vật, vi sinh vật, thổ nhưỡng làm thành một hệ sinh thái, chúng có quan hệ điều hòa và khống chế lẫn nhau. Câu 2: Hãy nêu vai trò của H2O trong quá trình phong hóa hóa học. TL: Bởi vì nước tham gia vào tất cả quá trình phong hóa hóa học và nước đóng vai trò chủ yếu trong quá trình phong hóa hóa học. Quá trình phong hóa hóa học có 4 loại và cả 4 loại này đều có sự tham gia của nước. + Quá trình oxy hóa: Sự xâm nhập của O2 tự do và O2 hòa tan trong nước VD: 2FeS2 + 2H2O +7O2 à 2FeSO4 + 2 H2SO4 + Quá trình hydrat hóa: là quá trình nước tham gia vào mạng lưới tinh thể của khoáng vật, thực chất là qt nước kết hợp với khoáng vật VD: Fe2O3 → Fe2O3.nH2O + Quá trình hòa tan hóa: là hiện tượng các khoáng vật và đá bị hòa tan trong nước. VD: CaCO3 + H2O + CO2 à Ca(HCO3)2 dễ tan + Quá trình sét hóa: Các khoáng vật silicat, nhôm silicat do tđ của H2O, CO2 à các khoáng sét (keo sét) VD: K2Al2Si6O16 + H2O + CO2 à H2Al2Si2O8.2H2O + K2CO3 + SiO2.nH2O Do đó chúng ta thấy được quá trình phong hóa học sẽ không thể xảy ra nếu không có sự tham gia của nước. Câu 3: Phẫu diện đất là gì? So sánh phẫu diện đất đỏ vàng và đất lúa nước? TL : Phẫu diện đất : là bề mặt cắt thẳng đứng từ trên mặt đất xuống đến tầng đất mẹ. Tùy từng điều kiện sinh hóa và các tác nhân bên ngoài mà phẫu diện đất có thể có đủ hoặc không đầy đủ các lớp đất, tầng đất. Phẫu diện lý tưởng có đầy đủ các tầng đất: A0, A1, A2, A3, B1, B2, B3, C, D (theo chiều thẳng đứng từ trên xuống). Pd đất đỏ vàng Pd đất lúa nước Tầng hữu cơ O(O1 + O2) Tầng canh tác A Tầng rửa trôi A (A1+A2+A3) Tâng đế cày P Tầng tích tụ: B(B1+B2+B3) Tầng tích tụ B Tầng mẫu chất C Tầng đá mẹ D Tầng glây G Tầng rửa trôi A: Rửa trôi các chất hữu cơ xuống dưới Tầng tích tụ B: Tích tụ chất hữu cơ do tầng A rơi xuống, và nhận từ dưới lên trên theo tầng nước ngầm Tầng mẫu chất: Là sản phẩm trung gian giữa đá mẹ và đất Tầng glay: xám, xanh, tầng giữ nước cho các tầng phía trên. Câu 4 : Tại sao nói đất là một vật thể tự nhiên động ? TL : Đất là một vật thể tự nhiên vì nó được hình thành từ các yếu tố tự nhiên như khí hậu, đá mẹ, nước... Đất có tính động vì trong quá trình phong hóa : khoáng vật bị phá hủy và tổng hợp để hình thành đất, đất có nhiều tầng, các ion trong đất không ngừng vận chuyển lên xuống trong các tầng đất và đất lần lượt chuyển động và biến đổi Câu 5 : Khái niệm, nguồn gốc và quá trình biến hóa xác hữu cơ trong đất ? TL : Bao gồm quá trình khoáng hóa và quá trình mùn hóa *Quá trình khoáng hóa : Khái niệm : là quá trình phân hủy hoàn toàn xác hữu cơ dưới tác dụng của VSV hảo khí để tạo ra các sản phẩm như muối khoáng, CO2, H2O. Sản phẩm phân giải của quá trình khoáng hóa : Bao gồm muối khoáng đơn giản, CO2, H2O và năng lượng calo, cụ thể : + Các h/c cacbon cho ra : CO32-, HCO3-, CH4, nguyên tố C + Các h/c chứa nito cho ra : NH4, NO, khí N2 + Các h/c chứa sunfua: S, H2S, SO42- + Các h/c chứa photpho: H2PO4-, HPO43- + Các sản phẩm khác: H2O, O2, H+, OH-, K+, Ca2+, Mg2+ Các yếu tố ảnh hưởng: Khí hậu, tính chất đất, thành phần xác hữu cơ... * Quá trình mùn hóa Khái niệm: Là quá trình kết hợp những phản ứng phân giải và phản ứng tổng hợp chất hữu cơ dưới tác dụng của cả VSV hảo khí và VSV yếm khí. Quá trình hình thành mùn được thực hiện theo 3 bước: + Các HCHC phức tạp (protid, lipid, ligin..) được phân giải thành các sản phẩm trung gian + Dưới tác động tiếp theo của VSV, tổng hợp các HCHC trung gian tạo thành các liên kết hữu cơ phức tạp, có nhân vòng thơm, mạch nhánh với các nhóm định chức. + Các liên kết hữu cơ phức tạp này được các VSV tổng hợp trùng ngưng lại thành các HCHC cao phân tử như những chuỗi xích bền vững Sản phẩm: Các tổ hợp mùn: axit Humic, axit Fulvic, axit Humin. + Axit Humic: là một axit hữu cơ cao phân tử chứa nito hình thành trong môi trường trung tính, có cấu tạo vòng, không tan trong nước và axit vô cơ nhưng dễ tan trong mt kiềm loãng như NaOH, Na2CO3, NH4OH và có màu nâu sẫm hay màu nâu đen. C :50 – 62% H: 2,8 – 6% O: 31 – 41% N: 2 – 6% Ngoài ra còn có một ít lượng nguyên tố P, S, Al, Fe, Si + Axit fulvic: Là axit hữu cơ cao phân tử chứa nito hình thành trong môi trường chua, dễ tan trong nước, axit, bazơ và nhiều dung môi hữu cơ khác, cho dung dịch màu vàng và rất chua C: 40 – 52% H: 3,5 – 5% O: 40 – 48% N: 2,4% Ngoài ra có hàm lượng nguyên tố tro từ 7 -10% + Humin: Là tổ hợp của các h/c mùn được cấu tạo bởi các liên kết giữa axit humic, axit fulvic và các khoáng sét trong đất. Humin có màu đen không tan trong dung dịch kiềm, có phân tử lượng rất lớn, rất bền vững trong đất à Cây trồng khó hấp thu trực tiếp được. Câu 6 : Khái niệm keo đất, các đặc tính cơ bản của keo và phân loại keo đất : TL : Khái niệm : Keo đất là những hạt đất có kích thước < 2µm, hạt keo đất không tan trong nước, chui qua giấy lọc định tính và ở trạng thái huyền phù (lơ lửng trong dung dịch) Cấu tạo keo đất : Gồm 3 lớp : lớp nhân(nhân keo), lớp quyết định điện thế, lớp ion bù(gồm ion khuếch tán và ion không di chuyển) Tính chất cơ bản của keo đất : + Keo đất có tỷ diện lớn + Keo đất có năng lượng bề mặt lớn, vì hạt keo có lớp dung dịch quanh keo tạo lực bên trong bên ngoài sinh ra năng lượng, keo đất có tỷ diện càng lớn thì năng lượng bề mặt càng lớn. + Keo đất có tính mang điện + Keo đất có tính ngưng tụ và phân tán. à Keo đất có khả năng hấp phụ và trao đổi ion. Phân loại keo đất : - Phân loại theo thành phần hóa học, gồm 3 loại : keo vô cơ, keo hữu cơ và keo phức vô cơ – hữu cơ - Phân loại theo tính mang điện, gồm 3 loại : keo âm, keo dương và keo lưỡng tính + Keo âm : thường là những keo axit silisic – H2SiO3, axit Humic và các loại keo sét. + Keo dương : Hydroxit Fe + Keo lưỡng tính : thường là keo CaCO3, keo Protein. Phụ thuộc vào nồng độ pH của môi trường. Câu 7 : Khả năng hấp phụ của đất là gì ? Các dạng hấp phụ của đất, biện pháp duy trì và nâng cao khả năng hấp phụ của đất ? TL : Khái niệm : Khả năng hấp phụ của đất là khả năng đất có thể giữ các hợp chất và các phần của nó ở trạng thái hòa tan cũng như các hạt keo phân tán của chất hữu cơ và vô cơ, vi sinh vật và các huyền phù thô khác. Các dạng hấp phụ của đất : Hấp phụ cơ học : là đặc tính của đất có thể giữ lại những vật chất nhỏ ở trong khe hở của đất, vd như những hạt sét, xác hữu cơ, vsv.. Hấp phụ lý học : là sự thay đổi nồng độ của các phân tử chất tan trên bề mặt các hạt đất Hấp phụ hóa học : Là sự tạo thành trong đất những muối không tan từ những muối dễ tan Hấp phụ sinh học : là khả năng sinh vật hút được cation và anion trong đất Hấp phụ lý hóa học : là khả năng hấp phụ chỉ có keo đất vì chúng mang điện. Bản chất đó là sự diễn biến đồng thời của 2 hiện tượng hấp phụ lý học và hấp phụ hóa học Biện pháp duy trì và nâng cao khả năng hấp phụ của đất. + Đất có thành phần cơ giới quá nhẹ cần bón sét kết hợp với phân hữu cơ, tưới phù sa sông... + Đất có thành phần cơ giới quá nặng có thể cải tạo bằng cách bón cát, bón đất phù sa thô, bón nhiều phân hữu cơ và trồng cây phân xanh. + Bón phân hữu cơ – vô cơ là biện pháp thay đổi thành phần ion hấp phụ của keo + Đối với những loại đất có khả năng hấp phụ thấp có thể bón vào đất các khoáng vật có dung tích trao đổi cation cao như bentonit, zeolit để nâng cao dung tích hấp phụ cho đất. Câu 8 : Nêu khái niệm về phản ứng chua của đất ? Nêu các nguyên nhân làm đất hóa chua ? Phân loại độ chua và cách xác định chúng ? Nêu ý nghĩa của các loại độ chua ? Cách điều tiết phản ứng chua của đất ? TL : Khái niệm: Đất có phản ứng chua khi trong đất có nhiều cation H+ và Al3+, mức độ chua phụ thuộc vào nồng độ của các cation H+ và Al3+, nồng độ các cation này trog đất càng cao thì đất càng chua. Nguyên nhân làm hóa chua: + Yếu tố khí hậu: Ở nhiệt độ 25 -30oC, độ ẩm 70% thì VSV hảo khí hoạt động mạnh dẫn đến quá trình khoáng hóa mạnh do đó chỉ xảy ra quá trình phân hủy mà không tổng hợp được, kết hợp với đồi núi xói mòn rửa trôi làm rửa trôi các kim loại kiềm, kiềm thổ. + Yếu tố sinh vật: Với điều kiện khí hậu thuận lợi như trên, đất có nhiều sinh vật hoạt động thải ra khí CO2 kết hợp với H+ tồn tại trong đất: H+ + CO2 à H2CO3 là axit à đất chua. Ở vùng đất quanh năm ngập nước, đất lầy thụt và phần lớn đất than bùn đều bị chua. Đặc biệt nếu tàn tích sinh vật chứa nhiều S (sú, vẹt) qua quá trình biến đổi phức tạp sẽ sản sinh ra H2S, khi có điều kiện oxi hóa thì H2Sà H2SO4 làm đất rất chua. + Yếu tố phân bón: Nếu bón liên tục và lâu dài các phân chua sinh lý cũng có thể làm cho đất chua. Cụ thể như khi bón phân (NH4)2SO4, KCl, cây trồng sẽ hút các cation NH4+, K+ và để lại cho đất các anion SO42-, Cl-, các anion này sẽ kết hợp với cation H+ tự do trong đất tạo ra H2SO4 và HCl làm cho đất rất chua. Các loại độ chua: Độ chua hoạt tính Độ chua trao đổi Độ chua thủy phân Ngyên nhân Là loại gây nên bởi nồng độ H+ có trong dung dịch đất. KH: pHH2O Là độ chua tiềm tàng do H+ và Al3+ bám trên bề mặt keo đất gây nên. KH: pHKCl Là độ chua tiềm tàng do H+ và Al3+ bám trên bề mặt keo đất gây nên. KH: pHTP Cách xác định độ chua Cho đất tác dụng với nước cất, đo nồng độ H+ trong dung dịch đất à pHH2O Dùng một muối trung tính (KCl) tác động vào đất trong một thời gian nhất định để trao đổi một phần H+ và Al3+ ra dung dịch, đo toàn bộ nđ H+ tự do và nđ H+, Al3+ đc đẩy ra à pHKCl Tác động vào đất một muối axit yếu và bazơ mạnh để đẩy toàn bộ nđ H+, Al3+ trên bề mặt keo đất ra ngoài, đo toan bộ nđ H+ tự do và nđ H+, Al3+ được đẩy ra à pHTP Ý nghĩa của độ chua Dựa vào độ chua hoạt tính và cơ cấu cây trồng ta có thể xác định xem đã cần cải tạo độ chua cho đất hay chưa Để xác định thời điểm bón vôi và phân khoáng cho phù hợp Tính CEC và tính lượng phân bón, lượng vôi khi cải tạo đất chua Cách điều tiết phản ứng chua pHH2O <4,5: cấp thiết phải bón vôi pHH2O=4,6 – 5,5: cần vừa pHH2O>5,5: chưa cần thiết pHKCl > 2 đl/100g đất chứng tỏ cation kiềm hấp phụ trên bề mặt keo đất bị rửa trôi nhiều, cần phải bón vôi trước khi bón phân khoáng, nếu ko bón vôi thì phải bón phân khoáng thành nhiều đợt Cứ 1 lđ ion H+ cần dùng 28mg vôi bột CaO hoặc 50mg bột đã vôi CaCO3 để trung hòa Câu 9 : Tại sao ion Al3+ lại làm cho đất chua? TL: Khi cho đất tác dụng với một dung dịch muối trung tính, thường là muối KCl, Những ion H+, Al3+ có sẵn trong dung dịch đất, cụ thể là trong các hạt keo đất được đẩy ra ngoài theo các phản ứng: [KĐ]H+ + KCl à [KĐ]K+ + HCl [KĐ]Al3+ + 3KCl à [KĐ]3K+ + AlCl3 Ion K+ hấp phụ trên bề mặt keo đất, còn ion H+, Al3+ ra ngoài kết hợp với ion Cl- tạo ra HCl và AlCl3. Muối Al thủy phân tạo ra axit theo phương trình AlCl3 + 3 H2O à Al(OH)3↓+ HCl Chính axit HCl đã làm cho đất chua Câu 10: Các nhóm đất chính ở Việt Nam TL: Đất cát biển Đất mặn Đất phèn Diện tích 442.570 ha 971.356 ha 2 triệu ha ĐK phân bổ Các tỉnh duyên hải miền trung. Các cửa sông, Các vùng đc hình thành từ các vùng đá mẹ sa thạch hoặc granit Phân bố ở các tỉnh vùng đồng bằng Nam bộ như Bạc Liêu, Cà Mau, Kiên Giang, Trà Vinh...ở các tỉnh ven biển vùng đồng bằng Bắc bộ như Quảng Ninh, Hải Phòng, Thái Bình, Nam Định, Ninh Bình, Thanh Hóa và một số diện tích đất mặn nội địa Đồng bằng Nam bộ, trong các tỉnh Long An, Đồng Tháp, An Giang, Kiên Giang, Cần Thơ... một số ở đồng bằng Bắc bộ như Hải Phòng, Thái Bình ngoài ra một số ít ở một số tỉnh miền Trung Đặc điểm tính chất lý hóa học Đất không kết cấu, có thành phần cơ giới nhẹ, rời rạc, thường xuyên bị khi hạn Đất nghèo dinh dưỡng, độ no ba zơ(BS) thấp, dung lượng hấp phụ thấp Thành phần cơ giới nặng, tỷ lệ sét cao 50 – 60% Dung dịch đất chứa nhiều muối tan: NaCl, Na2SO4 Phản ứng trung tính hoặc hơi kiềm Nghèo mùn, nghèo chất dinh dưỡng Hoạt động VSV yếu Thành phần cơ giới đất nặng Tầng đất mặn: khi khô thì cứng, nứt nẻ Độ chua cao pH <4 Chứa các chất độc hại: Al3+, Fe3+, CH4, H2S.. Độ phì nhiêu thấp, nghèo mùn, ngèo đạm, hoạt động VSV rất kém Hướng sử dụng Đối với cồn cát nên trồng các cây lâm nghiệp: phi lao, bạch đàn.. để chắn gió, chắn cát ven biển Đối với đất cát vùng đồng bằng có thể trồng lúa, hoa màu, cây ăn quả... Trồng các cây chịu mặn như lúa đặc sản, cói... Trồng rừng ngập mặn: sú, vẹt, đước... Nuôi trồng thủy sản Trồng lúa: Cày sâu, bừa kỹ, giữ nước liên tục thay nước thường xuyên Trồng cây chịu phèn: trồng tràm, thơm Cải tạo Tập trung chủ yếu về vấn đề thủy lợi, tưới tiêu hợp lý Bón phân hữu cơ để tăng độ mùn và tăng kết cấu đất Lựa chọn cây trồng phù hợp với điều kiện đất Biện pháp thủy lợi Bón vôi, rửa mặn, bón phân hữu cơ Trồng cây chịu mặn Xây dựng hệ thống tưới tiêu hợp lý, ngăn ngừa khô hạn phù hợp để rửa phèn Bón phân hợp lý, tăng cường bón phân hữu cơ để tăng độ phì nhiêu, cải tạo tp cơ giới đất Bón vôi Đất phù sa Đất Glây Đất Xám Diện tích Chiếm 10,7% diện tích đất tự nhiên toàn quốc Khoảng 450.000 ha Khoảng 19.970.642 ha ĐK phân bổ Đất phù sa hệ thống sông Hồng: (khoảng 790.700ha) tập trung chủ yếu ở các tỉnh đồng bằng Bắc Bộ Đất phù sa hệ thống sông Cửu Long: (khoảng 1.195.200 ha) phân bố dọc 2 bên bờ sông Tiền Giang và sông Hậu Giang. Và một lượng đất phù sa ở Đồng bằng duyên hải miền trung Tập trung chủ yếu ở vùng sinh thái đồng bằng sông Hồng như Ninh Bình, một số ít ở Hà Nội, Vĩnh Phú, Bắc Giang, Hải Dương, Hải Phòng Một số rải rác ở miền Đông Nam Bộ Phân bố chủ yếu ở vùng đồi núi, một số ở vùng giáp ranh giữa đồi núi với đồng bằng và vùng pù sa cũ Đặc điểm tính chất lý hóa học Loại đất này có độ phì tự nhiên khá cao, có thành phần cơ giới nhẹ, đất tơi xốp, tầng đất dày, thoát hơi nước tốt TP cơ giới chủ yếu là thịt nặng đến sét. Kết cấu tầng mặt kém hoặc ko có vì khi ngập nươc là bùn nhão, đất bị phân tán mạnh, khi hạn đất khô, khó thoát nước Trong đất quá trình khử chiếm ưu thế, nghèo cation Ca2+, Mg2+ và các ntố vi lượng Thành phần cơ giới nhẹ (tỉ lệ cát nhiều keo ít) Đất khô, nghèo dinh dưỡng, nghèo mùn -Đất chua: độ pH trong khoảng 3-4,5 Vi sinh vật ít và hoạt động yếu Hướng sử dụng Biện pháp cải tao Thích hợp trồng nhiều loại cây như đậu lạc, ngô, rau màu... Cần lưu ý bố trí thời vụ cây trồng để tránh mùa ngập lụt Xây dựng hệ thống mạng lưới tưới tiêu thoát nước hợp lý Cải tạo bằng biện pháp canh tác như cày bừa, phơi ải, làm cỏ, sục bùn, xới xáo để tránh tình trạng yếm khí Bón vôi và lân, bổ sung thêm các phân vi lượng Thích hợp với cây trồng cạn + Cây lương thực: lúa, ngô + Cây màu: lạc, đậu, vừng + Cây ăn quả: cam, quýt, vải, xoài + Cây lâm nghiệp: keo, bạch đàn Xây dựng bờ vung, bờ thửa và hệ thống mương máng, bảo đảm tưới tiêu hợp lý Cày sâu dần + bón phân hợp lý Bón vôi Luân canh cây trồng