Seminar: Potassium In The Soil Nhóm SVTH: 1. Lê Thắng 10.031.018 2. Võ Thị Thanh Trúc 10.031.019 3. Phạm Nhựt Trung 10.031.010 4. Trần Văn Tý 10.031.021 5. Nguyễn Thu Vân 10.031.022 Trường Đại Học Cửu Long Khoa Khoa Học Nông Nghiệp Lớp Nông Học 1 2 Vĩnh Long - 2011 I. GIỚI THIỆU Hiện nay, trong sản xuất nông nghiệp càng ngày người ta càng sử dụng nhiều giống cây trồng có năng suất cao. Những giống cây trồng này thường hút nhiều K từ đất, do đó lượng K trong đất không đủ đáp ứng nhu cầu của cây, vì vậy muốn có năng suất cao và chất lượng nông sản tốt, thì phải chú ý bón phân kali cho cây. Kali là nguyên tố dinh dưỡng quan trọng thứ ba đối với cây trồng. Kali được cây hấp thu với số lượng lớn hơn các nguyên tố khoáng khác, ngoại trừ N. Trong số các cation cần thiết cho cây trồng có trong thành phần khoáng của đất, Kali có bán kính lớn nhất (r = 1.33 A), tuy nhiên so với NH 4 + ( r= 1.43) , Kali có bán kính gần tương đương. Kali có khả năng phân cực lớn và có bán kính thuỷ hoá thấp hơn so với Al 3+ , Ca 2+ , Mg 2+ , Na + , Li + do đó có khả năng được lôi kéo đến gần bề mặt khoáng sét cao hơn trong phản ứng trao đổi cation. Có thể biểu diễn hàm lượng Kali có trong đất, cây trồng và phân bón dựa vào hàm lượng K 2 O hoặc K. Hàm lượng Kali có trong các loại phân bón thường được biểu diễn bằng % K 2 O. Trong khi đó trong các nghiên cứu, hàm lượng Kali trong đất, cây trồng và phân bón thường được tính toán dựa vào hàm lượng K và hệ thống đo lường quốc tế thường được đề nghị áp dụng. Mặt khác, các bộ phận thân lá cây, rơm rạ, v.v sau khi thu hoạch sản phẩm chính của nông nghiệp, hiện nay được sử dụng nhiều để nuôi trồng nấm, làm vật liệu độn chuồng, làm chất đốt, v.v và bị đưa ra khỏi đồng ruộng, vì vậy, việc bón kali cho cây càng trở nên cần thiết. Những nghiên cứu gần đây của các nhà khoa học cho thấy trừ đất phù sa sông Hồng có hàm lượng kali tương đối khá, còn lại phần lớn các loại đất ở nước ta đều nghèo kali. Hàm lượng kali ở các loại đất này thường là dưới 1%. Ở các loại đất xám, đất cát, đất bạc màu, đất nhẹ ở miền Trung nước ta, kali có ý nghĩa rất lớn trong việc làm tăng năng suất cây trồng. Kali cũng cho kết quả tốt trên đất xám Đông Nam Bộ. 3 II. NGUỒN GỐC VÀ SỰ PHÂN BỐ KALI TRONG ĐẤT: 1. Nguồn gốc: Từ năm 2007 trở về trước, thông thường giá phân kali muối ớt (KCL) có giá thấp hơn hoặc tương đương với giá urê, nhưng hiện nay giá cao hơn urê đến 2 lần, thậm chí có lúc cao gấp 3 lần. Điều đó được giải thích bằng 2 nguyên nhân, thứ nhất nguồn cung phân kali giảm xuống, các mỏ phân kali chính ở trên thế giới như Nga, Canada đanh bị khai thác quá mức, trên đường cạn kiệt. Phân kali cũng có thể làm từ nước ở biển Chết nhưng đầu tư công nghệ cao. Nguyên nhân thứ 2 là do nhu cầu sử dụng phân kali có xu hướng tăng trên toàn cầu do hiệu quả của phân kali càng ngày càng được chứng minh rõ rệt trên thực tiễn. Việt Nam chúng ta không có mỏ kali, các nước Đông Nam Á cũng chỉ có Lào có nhưng với trữ lượng thấp và chưa khai thác. 2. Sự Phân bố: II. CHU TRÌNH KALI TRONG ĐẤT, CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG KALI TRONG ĐẤT. 1.Chu trình kali trong đất Trong đất K tồn tại dưới dạng các muối tan trong nước, K trao đổi, không trao đổi trong các silicate. K trao đổi rất quan trọng và thích hợp đối với thực vật. So với các nguyên tố khác, K có một hàm lượng lớn trong đất (65-75 T/ha trong lớp đất cày). K có nhiều trong đất đen, xám, nâu và có ít trong đất đỏ, than bùn. Trong cơ thể thực vật, K tồn tại dưới dạng muối như KCl, KHCO 3 , K 2 HPO 4 hoặc các dạng muối của acid pyruvic, citric, oxalic. 4 Hình 1. Chu Trình Kali Trong Đất 5 2. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất kali trong đất Do hoa màu hút, tàn dư thực vật bị lấy di:Hàm lượng K do choa màu hút bằng 3 đến 4 lần so với chất lân và bằng với chất đạm. Hoa màu có khuynh hướng hấp thụ K hòa tan nhiều hơn nhu cầu đòi hỏi nếu trong đất có khá nhiều chất Kali, khuynh hướng này cón gọi à sự tiêu thụ xa xỉ, vì chất K hấp thụ dư thừa không có ảnh hưởng gì đến năng suất. Lượng kali lấy đi từ hạt là 13-45 kg/ha/năm tùy theo năng suất là số vụ canh tác/năm, lượng kali mất đi do rơm rạ bị lấy đi khỏi ruộng là 69-100kg/ha/năm tùy theo hàm lượng kali trong rơm rạ, chiều cao phần rơm bị lấy đi, biện pháp quản lý rơm rạ, số vụ canh tác/năm. Do trự di: Sự mất K do trực di có thể cao trên các loại đất cát , tuy nhiên trên đất canh tác lúa do có tầng đế cày thường bị nén đènên sự mất do trực di thấp, không đáng kể ( 1-3 kg/ha/năm) . Do xói mòn,chảy tràn: Sự mất K do xói mòn đất hoặc chảy tràn xảy ra chủ yếu trên các vùng đất dốc,đất đồi núi. Tuy nhiên ở D0BSCL, nông dân một só nơi có tập quán kéo phù sa bồi tu5vao2 các mương rãnh chung quanh và sao đó lấy lớp phù sa này bồi đấp lên các bờ ruộng hoặc vườn cây ăn trái. Mục đích của việc lấy phù sa này là đề mực ruộng không bị nâng cao, thuận lợi cho việc dẫn nước điều này đã làm mất đi một lượng phù sa đáng kể bồi đắp. 6 Hình 2: Các nguyên nhân tạo ra Potassium 7 Kali trong hệ thống Đất – Cây trồng Phân Bón Phù SaNước TướiNước Mưa Chảy trànXói mònTrực diTàn dư thực vật lấy di Sản phẩm thu hoạch III. SỰ CHUYỂN BIẾN KALI TRONG ĐẤT Hinh 3. Sự chuyển biến của dạng Kali trong đất Các dạng Kali có mối liên hệ lẫn nhau. Sự gia tăng của một thành phần này là do sự bổ sung của các nguồn Kali kế cận. Sự di chuyển này có thể diễn ra từ dạng không hữu dụng đến dạng hữu dụng hoặc theo chiều ngược lại. Sự cung cấp lượng Kali hữu dụng cho cây trồng do đó tùy thuộc vào hàm lượng và sự chuyển biến giữa các dạng Kali trong đất. Điều này bao gồm tốc độ bổ sung Kali từ các nguồn chậm hữu dụng sang dạng dễ hữu dụng cho cây trồng. Cây trồng hút K hòa tan trong dung dịch đất, nồng độ Kali trong dung dịch thấp, cân bằng bị phá hủy, Kali trao đổi lập tức di chuyển vào dung dịch cho đến khi cân bằng mới được thiết lập tiến trình này được gọi là tiến trình trao đổi Kali.Tiến trình này diễn ra lập tức, nhanh chóng, vì vậy có thể xem Kali trao đổi là cơ chế điệm quan trọng cho Kali hòa tan trong dung dịch đất . Quá trình trao đổi diễn ra cho đến một lúc nào đó, khi cả hàm lượng hoa2tan trong dung dịch và K trao đổi đều giảm, sự phóng thích K từ dạn không trao đổi sẽ diễn ra nhưng ở mức độ chậm hơn. Tiến trình này gọi là tiến trình phóng thích Kali với hệ số tốc độ phóng thích được gọi là Kr . Tiến trình phóng thích K từ dạng không trao đổi sang dạng trao đổi cũng là tiến trình trao đổi được kiểm soát bởi quá trình khuếch tán. Tiến trình này diễn ra rất chậm do dó không thể được xác định bằng quá trình trao đổi thông thường. Tiến trình trao đổi này diễn ra khởi đầu bằng sự di chuyển của cation thay thế. Cation thay thề này sau đó bị thủy hóa làm nới rộng các lá sét do đó các ion K + có thể bị thủy hóa và từ từ di chuyển đến các vị trí trao đổi hoặc di chuyển ra dung dịch đất. 8 K hòa tan trong dung dich K trao đổi K trong cấu trúc khoáng K không trao đổi IV. DẠNG KALI HỮU DỤNG TRONG CÂY TRỒNG Độ hữu dụng của các dạng Kali trong đất: Kali hòa tan hiện diện trong dung dịch đất thường rất thấp và không đủ cho nhu cầu sinh trưởng của cây. Tuy nhiên, khi nồng độ kali trong dung dịch đất giảm do sự thu hút của cây trồng, kali ở dạng trao dổi sẽ được trao đổi ra dung dịch đấtđể cung cấp cho cây. Quá trình trao đổi này diễn ra nhanh chóng, do dó dạng kali trao đổi cũng được xem là dạng dễ hữu dụng của cây trồng. 1.Kali trao đổi Kali trao đổi là dạng K được hấp phụ trên bề mặt keo đất tích điện âm. Các loại khoáng sét silicate, chất hữu cơ và một số trường hợp các oxide sắt có thể hấp phụ Kali bởi bề mặt tích điện âm. Dạng kali trao đổi này có thể dễ dàng trao đổi với những cation khác nên dễ hữu dụng với cây trồng. Hầu hết lượng Kali dễ hữu dụng cho cây trồng nằm ở dạng K trao đổi ( 90% ) chỉ một phần nhỏ la ở dạng K hòa tan trogn dung dịch đất. 2. Kali hòa tan Kali hòa tan nằm trong dung dịch đất và nằm ngoài vùng ảnh hưởng của điện tích âm của bề mặt khoáng sét. Kali hòa tan có thể được trích bằng nước cất hoặc bằng dung dịch CaCl2 0.01N. Phương pháp trích bằng CaCl2 0.01N có thể trích được khoảng 33% lượng kali trích bằng NH4Oac pH=7. Phương pháp này có thể trích dạng kali hòa tan và một phần K hấp phu5tre6n bề mặt tích điện âm. 9 V. VAI TRÒ CỦA CHẤT KALI ĐỐI VỚI CÂY TRỒNG K rất dễ xâm nhập vào tế bào, làm tăng tính thấm của thành tế bào đối với các chất khác. Do đó K ảnh hưởng nhiều đến quá trình trao đổi chất theo các chiều hướng khác nhau. Có thể tóm tắt vai trò của K như sau: + Kali có vai trò chủ yếu trong việc chuyển hoá năng lượng trong quá trình đồng hoá các chất dinh dưỡng của cây. + Kali làm tăng khả năng chống chịu của cây đối với các tác động không lợi từ bên ngoài và chống chịu đối với một số loại bệnh. Kali tạo cho cây cứng chắc, ít đổ ngã, tăng khả năng chịu úng, chịu hạn, chịu rét. + Kali làm tăng phẩm chất nông sản và góp phần làm tăng năng suất của cây. Kali làm tăng hàm lượng đường trong quả làm cho màu sắc quả đẹp tươi, làm cho hương vị quả thơm và làm tăng khả năng bảo quản của quả. Kali làm tăng chất bột trong củ khoai, làm tăng hàm lượng đường trong mía. + K ảnh hưởng đến quá trình trao đổi carbonhydrate, thể hiện K làm tăng cường độ quang hợp, tăng quá trình vận chuyển các hợp chất carbonhydrate trong cây. + K ảnh hưởng theo hướng tích cực đến quá trình sinh tổng hợp các sắc tố trong lá. + K ảnh hưởng tốt đến quá trình đẻ nhánh, hình thành bông và chất lượng hạt ở các cây ngũ cốc. K ảnh hưởng mạnh đến hô hấp (ảnh hưởng tốt hay xấu nhiều ý kiến mâu thuẫn nhau). Phần lớn các tác giả cho rằng K làm tăng quá trình hô hấp. Vấn đề này được minh hoạ bằng sơ đồ về sự tham gia của K vào các phản ứng của quá trình đường phân và chu trình Krebs. (Hình 4) 10 [...]...Hinh 4: sơ đồ về sự tham gia của K vào các phản ứng của quá trình đường phân và chu trình Krebs + K tham gia vào quá trình hoạt hoá nhiều enzyme như: amylase, invertase phospho-transacetylase, acetyl-CoA-cystease, pyruvat-phospho- kinase, ATP-ase, + K liên quan đến trao đổi chất protein và acid amine Nhiều thực nghiệm cho thấy K làm tăng quá trình sinh tổng hợp protein và acid amine Khi thiếu... cáp, chống đổ tốt Kali giúp cho cây tăng cường tổng hợp và tích lũy hàng loạt các vitamin, có vai trò quan trọng trong đời sống thực vật Thiếu kali gây ảnh hưởng xấu đến sự trao đổi chất trong cây Thiếu vắng kali sẽ làm suy yếu hoạt động của hàng loạt các men, làm phá hủy quá trình trao đổi các hợp chất các bon và protein trong cây, làm tăng chi phí đường cho quá trình hô hấp, gây lép hạt, làm giảm tỷ... quá trình hóa sinh, làm xấu đi hầu như tất cả các mặt của quá trình trao đổi chất Thiếu kali sẽ làm chậm quá trình trình phân bào, sự tăng trưởng và sự dài ra của tế bào Thiếu kali còn làm giảm năng suất quang hợp và trực tiếp dẫn đến giảm sản lượng mùa màng 12 Ngược lại, sự dư thừa kali cũng không tốt cho cây Dư thừa ở mức thấp gây đối kháng ion, làm cây không hút được đầy đủ các chất dinh dưỡng khác... thấu của môi trường đất, ngăn cản sự hút nước và dinh dưỡng nói chung, ảnh hưởng xấu đến năng suất mùa màng 13 VII CÁC LOẠI PHÂN KALI VÀ CÁCH SỬ DỤNG 1.Một số loại phân kali khác: Phân clorua kali: + Phân có dạng bột màu hồng như muối ớt Nông dân ở một số nơi gọi là phân muối ớt Cũng có dạng clorua kali có màu xám đục hoặc xám trắng Phân được kết tinh thành hạt nhỏ + Hàm lượng kali nguyên chất trong... sunphat kali: + Phân có dạng tinh thể nhỏ, mịn, màu trắng Phân dễ tan trong nước, ít hút ẩm nên ít vón cục + Hàm lượng kali nguyên chất trong sunphat kali là 45 – 50% Ngoài ra trong phân còn chứa lưu huỳnh 18% + Phân này có thể sử dụng thích hợp cho nhiều loại cây trồng Sử dụng có hiệu quả cao đối với cây có dầu, rau cải, thuốc lá, chè, cà phê 14 + Sunphat kali là loại phân chua sinh lý Sử dụng lâu trên... kali có màu xám đục hoặc xám trắng Phân được kết tinh thành hạt nhỏ + Hàm lượng kali nguyên chất trong phân là 50 – 60% Ngoài ra trong phân còn có một ít muối ăn (NaCl) + Clorua kali là loại phân chua sinh lý Phân này khi để khô có độ rời tốt, dễ bón Nhưng nếu để ẩm phân kết dính lại với nhau khó sử dụng +Hiện nay, phân clorua kali được sản xuất với khối lượng lớn trên thế giới và chiếm đến 93% tổng... trước tiên đến việc tăng cường hydrat hóa các cấu trúc keo của huyết tương, nâng cao khả năng phân tán của chúng mà nhờ đó giúp cây giữ nước tốt, tăng khả năng chống hạn Kali giúp cây tăng cường tích lũy tinh bột trong củ khoai tây và đường saccaro trong cây củ cải đường và đường đơn trong rất nhiều loại cây rau quả khác nhau Kali tăng cường tính chống rét và sự chống chịu qua mùa đông của cây nhờ nó làm... K 2O là 61% Đây là loại phân khô, hạt to, không vón cục, dễ bón, thường được dùng làm nguyên liệu để trộn với các loại phân bón khác sản xuất ra phân hỗn hợp + Muối kali 40% : có dạng muối trắng kết tinh có lẫn một ít vảy màu hồng nhạt Ngoài hàm lượng kali chiếm 40% trong khối lượng phân, trong thành phần của phân còn có muối ăn với tỷ lệ cao hơn muối ăn trong phân clorua kali + Phân này cần được sử . Seminar: Potassium In The Soil Nhóm SVTH: 1. Lê Thắng 10.031.018 2. Võ Thị Thanh Trúc 10.031.019 3. Phạm Nhựt. nhiều enzyme như: amylase, invertase phospho-transacetylase, acetyl-CoA-cystease, pyruvat-phospho- kinase, ATP-ase, + K liên quan đến trao đổi chất protein và acid amine. Nhiều thực nghiệm cho. ra Potassium 7 Kali trong hệ thống Đất – Cây trồng Phân Bón Phù SaNước Tư iN ớc Mưa Chảy trànXói mònTrực diTàn dư thực vật lấy di Sản phẩm thu hoạch III. SỰ CHUYỂN BIẾN KALI TRONG ĐẤT Hinh