Định nghĩa và các cơ chế hình thành tính đệm.
Đất có khả năng chống lại sự thay đổi pH một cách đột ngột đó là tính đệm pH của đất. Tính đệm được hình thành do sự cân bằng của độ chua hoạt động, độ chua trao đổi và độ chua tiềm tàng của đất.
Khi một base được cho vào đất (như bón vôi) ion H+ trong dung dịch đất sẽ được trung hòa, phản ứng sẽ dịch chuyển về phía phải, do đó sẽ giảm thiểu sự thay đổi pH. Ngược lại, khi nồng độ H+ trong dung dịch tăng (bón phân chua, sự phân giải chất hữu cơ), phản ứng sẽ dịch chuyển về hướng trái nên cũng giảm thiểu sự thay đổi pH.
Trong đất có độ chua trung bình, tính đệm của đất chịu ảnh hưởng bởi phức hệ trao đổi cation. Trong đất rất chua, các phản ứng cân bằng có liên quan đến các ion hydroxy Fe và Al. Phản ứng xảy ra như sau:
Khi tăng nồng độ H+, phản ứng sẽ di chuyển về hướng trái nên nồng độ H+ trong dung dịch không tăng cao và pH giảm rất ít. Ngược lại, khi cho OH– vào phản ứng sẽ dịch sang hướng phải. Trong cà 2 trường hợp phản ứng của đất thay đổi rất nhỏ đó chính là tính đệm của đất.
Các phản ứng liên quan đến carbonate, bicarbonate, carbonic acid hình thành nên tính đệm của đất cũng xảy ra tương tự.
Có 3 cơ chế hình thành nên tính đệm của đất.
- Các phản ứng của các hợp chất Al ở pH thấp.
- Sự cân bằng của phức hệ trao đổi cation trong đất có pH trung tính.
- Các phản ứng của Carbonate ở pH
Tầm quan trọng tính đệm của đất.
Tính đệm của đất có các vai trò chính như sau:
- Bảo đảm tính ổn định pH đất, hạn chế sự thay đổi quá lớn và đột ngột về pH sẽ ảnh hưởng bất lợi đến sự sinh trưởng của thực vật và hoạt động của vi sinh vật.
- Ảnh hưởng đến vấn đề cải tạo đất. Tính đệm quyết định hàm lượng vôi bón cho đất chua và hàm lượng chất chua bón cho đất kiềm.
Khả năng đệm của đất.
Khả năng đệm của đất là khả năng chống lại sự thay đổi quá lớn về pH của đất. Khả năng đệm của đất khác nhau tùy thuộc vào từng loại đất nhưng thường đất có CEC cao sẽ có khả năng đệm cao. Do đó, khả năng đệm của đất phụ thuộc vào các yếu tố sau:
- Hàm lượng sét: hàm lượng sét cao sẽ có khả năng đệm
- Loại sét: sét 2:1 có khả năng đệm cao hơn 1:1
- Hàm lượng chất hữu cơ: hàm lượng chất hữu cơ cao, khả năng đệm
Để diễn tả khả năng đệm của đất thường người ta thiết lập đường cong cho từng loại đất.
Các loại đất thường có khả năng đệm cao khi 7<pH<5. Điều này cho thấy khi pH<5 khả năng đệm của đất được kiểm soát bởi các hợp chất Al. Ngược lại, khi pH>7 khả năng đệm của đất được kiểm soát bởi các hợp chất carbonate và ở pH trung tính khả năng đệm của đất được kiểm soát bởi khả năng trao đổi cation.
