Ảnh hưởng của nước tưới tới trạng thái keo sét trong đất nghiên cứu

3.4. Ảnh hưởng của nước tưới tới trạng thái keo sét trong đất nghiên cứu

Từ kết quả phân tích thành phần nước ta có thể thấy nồng độ pH của các mẫu thí nghệm tương đối cao, từ 7 (mẫu M3) đến 7,52 (mẫu M2). Kết quả ảnh hưởng pH (mục 3.3) cũng đã chỉ ra với pH > 4 khoáng sét chuyển về trạng thái phân tán. Tại mức pH cao quá trình cho proton tại các vị trí bề mặt rìa của khoáng sét làm cho lưới điện tích bề mặt có xu hướng âm điện hơn điều này làm gia tăng khả năng phân tán của khoáng sét.

Nồng độ Ca²⁺ trong nước cũng khá cao (0,88 mmol.L^-1 – 1,52 mmol.L^-1), nồng độ cation cao sẽ ảnh hưởng tới khả năng keo tụ của khoáng sét. Kết quả phân tích ảnh hưởng của Ca²⁺ (mục 3.3.2) cũng chỉ ra khoảng nồng độ chuyển trạng thái của Ca²⁺ là 0,5 – 1,5 mmol_c.L^-1. Sự có mặt của các anion (Cl^-, SO₄^2-, PO₄^3-) sẽ gia tăng khả năng phân tán của khoáng sét trong dung dịch. Tuy nhiên với nồng độ trong dung dịch rất thấp (dưới 2,26 mmol.L^-1 với Cl^-; dưới 3,13 mmol.L^-1 với SO₄^2- và nhỏ hơn 0,001 mmol.L^-1 với PO₄^3-) thì sự ảnh hưởng là không rõ rệt.

Kết quả thí nghiệm phân tán trong ống nghiệm của các mẫu nước dưới đây sẽ cho thấy ảnh hưởng thực tế của nước tưới tới trạng thái keo sét trong đất lúa khu vực nghiên cứu.

Nhìn chung trong cả 3 mẫu, khoáng sét tồn tại chủ yếu ở trạng thái tán keo, biểu hiện ở độ truyền qua thấp (T% < 15%). Trong đó mẫu M1 có độ truyền qua lớn nhất (14,8%) điều này cho thấy có ảnh hưởng keo tụ (tốc độ chậm) ở đây. Các mẫu M2 và M3 tán keo gần như hoàn toàn (T% < 3%), độ truyền qua giảm dần theo trình tự M1 > M3 > M2 tương đồng với chiều giảm nồng độ Ca²⁺ trong các mẫu. Kết quả này một lần nữa khẳng định lại ảnh hưởng của nồng độ cation tới trạng thái keo tụ của khoáng sét trong dung dịch đất. Nồng độ cation càng cao càng thúc đẩy sự keo tụ của khoáng sét. Như vậy, nước tưới từ sông Nhuệ đã thúc đẩy trạng thái phân tán các hạt keo trong đất lúa xã Đại Áng, huyện Thanh Trì, điều này có thể ảnh hưởng tới cấu trúc bền chặt của đất, đất dễ bị mất dinh dưỡng, độ phì cũng như mất sét.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Đất nghiên cứu có phản ứng trung tính (pH_KCl = 6,34 ÷ 7,00); hàm lượng CHC cao (%C = 1,3 ÷ 1,7%). Đây là điều kiện thuận lợi cho sự phân tán khoáng sét. Hàm lượng sét chiếm tỷ lệ khá cao trong đất nghiên cứu (27 ÷ 40%). Tuy nhiên, thành phần sét trong đất chủ yếu là các loại khoáng có khả năng hấp phụ kém bao gồm: illit, kaolinit và clorit. Đây là các khoáng có khả năng trương nở và trữ nước kém, chúng đều thuộc nhóm có CEC thấp, có điện tích cấu trúc cao, khả năng hydrat hóa hạn chế, kích thước cấp hạt lớn và bề mặt ít âm điện… nên khả năng phân tán kém.

Nồng độ cation trong dung dịch có ảnh hưởng mạnh tới đặc tính keo sét trong đất. Nồng độ cation càng cao thì khả năng tụ keo của khoáng sét càng tăng. Sự ảnh hưởng của các cation hóa trị khác nhau đến khả năng keo tụ của khoáng sét giảm dần theo thứ tự: Al³⁺ > Ca²⁺ > Na⁺. Ngược lại, nồng độ anion trong dung dịch lại thúc đấy sự phân tán của khoáng sét trong dung dịch đất, hóa trị các anion ảnh hưởng tới trạng thái phân tán của khoáng sét giảm dần theo thứ tự: PO₄^3- > SO₄^2- > Cl^-.

Chất hữu cơ hòa tan (axit humic) và pH cũng ảnh hưởng tới trạng thái kéo sét trong đất. Ở pH thấp (1 – 3) thúc đẩy trạng thái keo tụ, ngược lại ở pH cao (4 – 10) trạng thái keo tán lại được gia tăng. Tương tự thì sự có mặt của axit humic đã thúc đẩy sự tán keo trong dung dịch đất.

Kết quả nghiên cứu thực tế nước tưới lấy từ sông Nhuệ (khu vực nghiên cứu) cũng cho kết quả pH khá cao (7 – 7,5), nồng độ các ion trong nước thấp (0,01 mmol.L^-1 – 3 mmol.L^-1). Vì vậy khi sử dụng nước tưới cho khu vực này keo sét chủ yếu tồn tại ở trạng thái tán keo, tốc độ tụ keo rất chậm.

2. Kiến nghị

Dựa trên đặc tính keo của khoáng sét dưới ảnh hưởng của các yếu tố môi trường như pH, các ion và CHC… có thể khéo léo lựa chọn phương pháp cải tạo vào bảo vệ đất một cách hợp lý sau mỗi vụ canh tác, tránh hiện tượng rửa trôi làm mất đi dinh dưỡng cũng như độ phì đất. Việc bón phân có thể làm pH của đất tăng lên dẫn đến thúc đẩy quá trình phân tán của cấp hạt sét. Bổ sung CHC cho đất khu vực này (nếu có) cũng có thể dẫn đến nguy cơ mất sét khỏi đất do có chứa một lượng lớn các ion và anion hữu cơ (đặc biệt là axit humic). Do đó khi bổ sung CHC cần kết hợp các biện pháp che phủ tốt để giảm các tác động của dòng chảy. Nghiên cứu về trạng thái tồn tại của keo sét trong môi trường đất lúa còn là tiền đề cần thiết cho các phân tích về sự tích lũy hoặc đồng di chuyển của KLN và khoáng sét trong đất sau này, qua đó tìm ra các giải pháp hạn chế ô nhiễm KLN cũng như hạn chế nguy cơ rửa trôi khoáng sét trong đất khu vực ruộng lúa xã Đại Áng, huyện Thanh Trì, Hà Nội.