Trong bài viết này viethanbinhduong.edu.vn sẽ chia sẻ chuyên sâu kiến thức của Keo đất là gì để chia sẻ cho bạn đọc
Keo đất là tiêu điểm của những phản ứng trao đổi ion và vì thế nó có ảnh hưởng lớn đến dinh dưỡng của cây trồng. Bài viết chủ đề keo đất là gì mà mayruaxegiadinh.com.vn trình bày dưới đây sẽ giúp bạn biết được keo đất là những phần tử có kích thước như thế nào? Cấu tạo, tính chất và vai trò của keo đất là gì?….
Khái niệm keo đất là gì?
Keo đất là những phần tử có kích thước khá nhỏ khoảng dưới 1µm, không tan trong nước mà thay vào đó nó ở trạng thái huyền phù. Trong khái niệm này, keo đất còn được hiểu là tiêu điểm của những phản ứng trao đổi ion, ảnh hưởng lớn đến dinh dưỡng của cây trồng.
Keo đất dương là loại keo đất mà trong nó chứa nhiều lớp ion quyết định điện đem lại điện tích dương. Keo dương hút những ion âm có trong đất như CH4+ , Ca2+,…. bởi chúng có một lớp ion khuếch tán ngay bên ngoài có điện tích dương.
Cấu tạo của keo đất
Keo đất mang điện tích gì? Mỗi hạt keo đều có một nhân. Lớp phần tử nằm vị trí bên ngoài của nhân phân li thành các ion, đồng thời tạo ra những lớp ion quyết định điện. Nếu lớp này mang điện tích dương thì keo mang điện tích dương và ngược lại, lớp này mang điện tích âm thì keo mang điện tích âm.
Phần ngoài lớp ion quyết định điện được xác định là lớp ion bù (gồm có 2 lớp là: lớp ion bất động và lớp ion khuếch tán). Lớp ion bù mang điện tích trái dấu so với lớp ion quyết định điện.
So sánh keo đất dương và keo đất âm
Keo đất có 2 loại là keo đất âm và keo đất dương. Các loại keo đất mang những đặc điểm giống và khác nhau cụ thể như sau:
- Giống nhau: Đều có nhân, lớp ion quyết định điện cùng lớp ion bù. Trong lớp ion bù cũng gồm lớp ion bất động và lớp ion khuếch tán.
- Khác nhau: Điểm khác biệt giữa 2 loại keo đất chính ở lớp ion quyết định: Trong khi keo đất dương có lớp ion quyết định dương và lớp ion bù âm thì keo đất âm lại có lớp ion quyết định âm và lớp ion bù dương.
Khả năng hấp thụ của keo đất thế nào?
Trước tiên, chúng ta biết rằng keo đất có khả năng trao đổi ion ở lớp khuếch tán với các ion có trong dung dịch đất. Đây chính là cơ sở cho sự trao đổi dinh dưỡng diễn ra giữa đất và cây trồng.
Khả năng hấp thụ của keo đất là gì? Khả năng hấp phụ của đất được hiểu là khả năng giữ lại những chất dinh dưỡng, nhwungx phần tử nhỏ như: hạt sét, hạt limon,… đặc biệt hạn chế sự rửa trôi dưới tác động của nước tưới hay nước mưa.
Các tính chất của keo đất
Kích thước:
Kích thước các hạt keo đất thường rất nhỏ, chỉ khoảng < 1µm. Do đó, mắt thường không thể quan sát được các hạt keo đất mà cần phải sử dụng đến kính hiển vi điện tử.
Điện tích bề mặt:
Dù là bề mặt trong hay bề mặt ngoài của keo đất đều mang điện tích dương (+) hoặc điện tích âm (-). Trên bề mặt keo đất phần lớn đều mang điện tích âm (-) tuy nhiên trong điều kiện chua thì một số loại keo mang điện tích dương (+).
Mật độ điện tích trên các hạt keo ảnh hưởng trực tiếp đến sự hấp thu và phân tán các hạt keo. Từ đó, nó ảnh hưởng đến cả tính chất vật lý lẫn tính hóa học của đất.
Khả năng hấp phụ nước và cation:
Các hạt keo hay còn gọi là micelle (microcell), tại tầng bù ion diễn ra sự hấp thu hàng trăm ngàn các ion như: H+, Al3+, Ca2+, Mg2+trên bề mặt. Tầng ion bề mặt trong là 1 tầng anion khổng lồ và xung quanh bề mặt ngoài cùng trong hạt keo mang điện tích âm (-).
Tầng ion ngoài được hình thành từ đám mây cation hấp phụ yếu trên bề mặt điện tích âm mà nhờ đó hạt keo luôn mang theo 1 đám mây cation được hấp phụ trên chính bề mặt của chúng.
Diện tích riêng bề mặt riêng:
Hạt keo có diện tích riêng bề mặt ngoài rất lớn bởi nó có kích thước rất nhỏ. So với hạt cát thì diện tích riêng bề mặt của 1g hạt sét lớn hơn gấp 1000 lần. Ngoài diện tích bề mặt ngoài thì đối với một số loại sét còn có diện tích bề mặt trong và đôi khi nó còn lớn hơn cả diện tích của bề mặt ngoài.
Tổng diện tích bề mặt của keo đất biến thiên dao động từ 10m2/g của hạt sét chỉ có bề mặt ngoài cho tới 800m2/g đối của sét có cả diện tích bề mặt ngoài và trong.
Ngoài các cation hấp phụ thì keo đất còn có khả năng hấp phụ lượng lớn những phân tử nước. Nước được hấp phụ bởi những cation và trên bề mặt keo, hình thành các cation ngậm nước bởi nước cũng có tính chất phân cực. Nước hấp phụ này đóng vai trò vô cùng quan trọng đối với những tính lý hóa của đất.
Keo đất có mấy loại?
Keo đất được chia thành 4 loại chính gồm: Sét allophane và imogolite; Phiến sét silicate; Khoáng oxide Fe và Al; Mùn – keo hữu cơ. Chi tiết các loại keo đất như sau:
Sét allophane và imogolite
Các khoáng allophane là những loại đất có khoáng sét có cấu trúc tinh thể không rõ ràng. Vì các khoáng này có thành phần cấu tạo là Al2O3.2H2O nhưng có cấu trúc tinh thể rõ ràng nên chúng còn được gọi là khoáng alumino-silicate vô định hình.
Hàm lượng các khoáng này thường xuất hiện rất lớn trong đất Andisol. Yếu tố về độ pH của đất sẽ quyết định đến khả năng hấp phụ ion của keo đất loại này, các cation được hấp phụ ở pH cao và anion hấp phụ ở pH thấp. Khi đất chua, allophane và imogolite có khả năng hấp phụ lân rất cao.
Phiến sét silicate
Một trong số những loại keo vô cơ chiếm tỷ lệ cao nhất trong hầu hết các loại đất đó chính là phiến sét silicate. Sét silicate này mang đặc điểm quan trọng nhất đó chính là về cấu trúc tinh thể được xếp thành từng lớp/phiến và bề mặt của chúng thì mang điện tích âm (-).
Khoáng Oxide Fe và Al
Khoáng Oxide Fe và Al là loại khoáng sét có hàm lượng cao hiện diện trên đất phong hóa mạnh (Ultisol, Oxisol) vùng nhiệt đới, ảnh hưởng phần lớn đến tính vàng đỏ của đất. Các Oxide Fe phổ biến gồm: FeOOH (khoáng goethite), Fe2O3 (hematite); còn Oxide Al phổ biến nhất là Al(OH)3.
Các khoáng này đều được xác định với tên gọi chung là sesquioxide. CHúng đều có cấu trúc vô định hình, không dẻo, không dính khi ướt và điều này thì ngược lại hoàn toàn so với phiến sét silicate. Đặc biệt, điện tích bề mặt keo đất loại này cũng thay đổi theo độ pH của đất.
Mùn – keo hữu cơ
Mặc dù phân tử mùn không có cấu trúc tinh thể tuy nhiên bề mặt của nó lại sở hữu mật độ điện tích khá cao tương đương như ở sét silicate và chúng thường tạo thành chuỗi gồm các nối hóa học giữa C với O,H và N.
Sự phân ly các gốc enolic (-OH), phenolic và carboxyl sẽ hình thành nên điện tích của keo mùn. Các sesquioxide liên kết với điện tích âm (-) trên keo mùn, phụ thuộc chính vào pH của đất, khi pH thấp.
Vai trò của keo đất là gì?
Keo đất đóng vai trò quan trọng trong việc giữ lại các chất dinh dưỡng, hạn chế tối đa sự rửa trôi của nước mưa, nước tưới. Dung dịch đất chính là sự hòa tan nước trong đất gồm có các muối khoáng của đất.
Các hạt keo có trong đất với đường kính < 0,002mm có khả năng tương tác dung dịch đất với nhau xung quanh về mặt tiếp xúc đối với 2 pha. Bề mặt này chính là nơi diễn ra các phản ứng hóa học trao đổi ion. Hơn nữa, đây cũng chính là khu vực trồng cây giúp cây hấp thụ được những dưỡng chất có trong đất.
Keo đất thường chứa điện tích âm có chức năng trung hòa và một số còn lại mang điện tích dương có khả năng hấp thụ một số anion. Đối với những hạt keo đất mang điện tích (-) thì một số cation trong dung dịch đất chứa các hạt keo đó sẽ dễ mang điện tích (-) trong keo đất hút dính ở bên phía ngoài đối với hạt keo.
Tạm thời thì các cation này không thể tách tạm thời được ra khỏi bề mặt keo đất nhưng không thể nào thay thế bởi tính trung hòa về điện tính cần được bảo đảm của vật thể đối với tự nhiên.Trong hiện tượng này, chúng được gọi là sự hấp thụ ion của keo đất.
Trên bề mặt keo đất giữa ion hấp thụ và ion trong đất luôn tồn tại một thế cân bằng. Nếu rễ cây muốn lấy các cation cần thiết thì cần phải phóng thích ra ion H+ để đổi lấy cation trên bề mặt của keo đất.
Nếu nồng độ và thành phần cation trong dung dịch đất có sự thay đổi bởi các sự tác động từ hoạt động bón phân vào đất hay tưới nước, nước mưa đồng nghĩa với việc sự cân bằng trên bề mặt keo đất bị phá vỡ. Từ đó, bề mặt keo đất sẽ thực hiện chuyển đi các cation xuất hiện trong dung dịch đất.
Nhờ vào sự hấp thụ đối với các ion mà đất có khả năng giữ lại được những dưỡng chất hay trực dị, hạn chế tối đa sự rửa trôi. Hơn nữa, các ion thải ra cũng không bị nhiễm vào bên trong nước ngầm mà được cất giữ lại trong đất. Tóm lại, keo đất có sự ảnh hưởng đối với sự tồn tại trong vi sinh vật tùy thuộc vào sự hấp thụ ít hay nhiều những cation hoặc vào trong keo đất.
Cách để tăng cường hàm lượng keo trong đất
Như đã nói ở phần trên thì vai trò của keo đất rất quan trọng bởi nó làm ảnh hưởng tới nồng độ, thành phần cũng như tính chất vật lý và hóa học của đất hay sự phát triển của vi sinh vật cùng chế độ nước,….
Do đó, việc nâng cao tăng cường độ phù cho đất chính là một biện pháp phù hợp nhất để tăng cường hàm lượng keo đất. Một trong số các cách được mọi người áp dụng phổ biến nhất đó là tiến hành bón phân hữu cơ.
Tại Hungary, người dân đã làm tăng hàm lượng keo trong đất bằng cách trộn phân hữu cơ cùng đất sét rồi gom lại thành lớp từ 2-3cm sau đó để ủ trong một thời gian rồi mới tiến hành bón trực tiếp chúng lên cát, lên đất.
Tuy nhiên, không phải trong mọi trường hợp đều có thể bón cho đất nhẹ từ loại đất sét. Ví dụ như ở miền Bắc nước ta không thể cải tạo được đất cát từ đất sét mặt, người ta thường sử dụng bùn bao hay cày thật sâu lật loét rồi mới tiến hành kết hợp đối với phân hữu cơ nhằm cải tạo nên thành phần cơ giới nhẹ.
Bón phân hữu cơ, phân vô cơ cũng là biện pháp thay đổi thành phần ion hấp phụ của keo. Muối phosphat có thể trở nên dễ tan hơn bởi các ion OH-, COO- và SiO32-…. Ví dụ bón natri silicat:
Na2SiO3 + H2O = H2SiO3 + 2NaOH
H2SiO3 + Ca3(PO4)2(khó tan) = 2CaHPO4(dễ tan) + CaSiO3
Hoặc bón phân hữu cơ:
R(COOH)2 + Ca3(PO4)2(khó tan) = R(COO)2 – Ca + 2CaHPO4(dễ tan).
Tại ven các sông lớn thường chứa rất nhiều phù sa nên có thể áp dụng sử dụng để tưới trực tiếp cho ruộng nhiều cát. Hoặc có thể bón đất phù sa thô, bón cát hoặc trồng thêm cây phân xanh để có thể cải tạo đất một cách hiệu quả.
Đối với các loại đất có khả năng hấp thụ thấp, để nâng cao đối với dung tích hấp thụ dành cho đất, chúng ta nên bón vào các loại kháng vật để có thêm dung tích cho việc chứa trao đổi cation điển hình như là bentonite hoặc zeolit.
Trên đây là toàn bộ những chia sẻ của chúng tôi về keo đất là gì. Hy vọng rằng với những thông tin này bạn đã hiểu keo đất có cấu tạo ra sao, mang những đặc điểm, tính chất như thế nào. Đặc biệt, hiểu được vai trò quan trọng của keo đất cùng với những gợi ý về phương pháp cải thiện hàm lượng keo đất giúp bạn lựa chọn được cách tốt nhất để giúp cây trồng của mình có điều kiện phát triển.
Cảm ơn đã dành thời gian theo dõi bài viết. Để cập nhật nhiều hơn những thông tin hữu ích về mọi lĩnh vực, vui lòng truy cập mayruaxegiadinh.com.vn bạn nhé!
