Khoáng sét & dinh dưỡng

Khoáng sét & dinh dưỡng Keo đất Ở trạng thái rắn khi trong dung dịch (lơ lửng) Tham gia hầu hết các phản ứng trong đất Gồm: - Keo vô cơ: Sét - Keo hữu cơ: Mùn Keo sét Kích thước <1 mm hay <0,001 mm Sét <0,002 Các loại keo sét 1. Sét Silicate 2. Sét Hydrous, Oxide – Fe, Al Tứ diện silic (SiO4) Bát diện nhôm [Al(OH)6] Cấu trúc tinh thể của tứ diện silic và bát diện nhôm Sự kết hợp giữa phiến tứ diện và phiến bát diện trong tinh thể sét Khoáng 1:1 Khoáng 2:1 Cách liên kết các phiến tứ diện với phiến bát diện Tính trương nở của các khoáng sét Cấu tạo của phiến tứ diện, bát diện và của khoáng sét nhìn trên mặt phẳng Sét Silicate Hình dạng – nhiều phiến mỏng chồng lên nhau Diện tích bề mặt: lớn do kích thước hạt nhỏ Điện tích: mang điện tích âm Keo sét Hấp phụ cation là sự liên kết giữa các cation trên bề mặt keo sét và dung dịch đất chứ không thay thế bên trong nó trong phức hệ keo sét 1. Các hạt keo không bị hòa tan 2. Lực giữ các cation không chặt Trao đổi cation - sự thay thế một cation hấp phụ bằng một cation khác Sự hiện diện của các Cation Các cation ở từng điều kiện khí hậu: Vùng ẩm: H+ Ca2+ Mg2+ Vùng bán ẩm ướt: Ca2+ Mg2+ Na+ K+ H+ Vùng khô hạn: Na+ nhiều hơn Ca2+ Thứ tự liên kết chặt giữa cation với keo đất: Al3+ > H+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > NH4 + > Na+ Tính chất khoáng học của sét silcate Cấu trúc tinh thể: – Phân tích bằng tia X – Xem dưới kính hiển vi điện tử Ba nhóm sét Silicate chính: (Dựa trên cấu trúc tinh thể) 1. Kaolinite 2. Montmorillonite 3. Illite (Hydrous Micas) Nhóm Kaolinite Ít hoặc không có sự hấp phụ ở giữa các phiến sét(2) Tỷ lệ của phiến Si và Al là 1:1 Khoáng không trương nở Phiến Silic Phiến Nhôm Khoảng hở Đơn vị tinh thể Phiến Silic H ấ p p h ụ ở b ề m ặ t n g o à i( 1 ) Phiến Nhôm Đơn vị tinh thể (1): External Adsorptive Surfaces (2): Internal Adsorptive Surfaces Nhóm Montmorillonite Phiến Silic Phiến Nhôm Đơn vị tinh thể Phiến Nhôm Phiến Silic Đơn vị tinh thể Phiến Silic Phiến Silic Khoảng hở Hấp phụ ở giữa các phiến sét Tỷ lệ của phiến Si và Al là 2:1 Khoáng trương nở CEC lớn hơn 0 – 20 lần so với Kaolinite Phân loại các sét Silicate Hình thành từ Feldspar - Mica - Amphiboles - Pyrexenes Khoáng nguyên sinh chứa Si Muscovite 2:1 Mất ít K Illite Trung tính hoặc kiềm yếu Mont. Kaol. Chua nhiều Chua nhiều Oxid Mất Si Khí hậu nóng ẩm Khí hậu nóng Khí hậu lạnh khô Nguyên nhân âm điện của sét silicate 1. Do nhóm Hydroxyl (OH-) Al O- H+ Lực liên kết yếu H trao đổi 2. Sự thay thế đồng hình: thay thế của các cation có điện tích nhỏ hơn cho cation có điện tích lớn hơn ở bên trong tinh thể sét Khoáng Montmorillonite Phiến Nhôm Mg2+ thay thế Al3+ O = Al - O - H - O - Mg - O - H Phiến Silic Al3+ thay thế Si4+ O = Si = O - O - Al = O Nguyên nhân âm điện của sét silicate Sự thay thế đồng hình Sự thay thế đồng hình Khoáng sét mang điện tích âm Thay đổi thành phần hóa học Mg Kaolinite - Al4Si10 (OH)8 [Si2O3OHO2Al2(OH)3]2 1:1 Montmorillite - Al4Si8 (OH)4 2:1 [Si2O3OHO2Al2OH2Si2O3]2 Mg Mg Al Illite - K Al2Si4O10 (OH)2 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 hủy 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) CEC của chất mùn và khoáng sét Thành phần CEC (meq/100g) Chất mùn 200 Montmorillonite 100 Illite 30 Kaolinite 8