SILIC QUANH TA ( P1)

                          SILIC QUANH TA  ( PHẦN 1) 

1. Si trong đất  (Si tổng số)

Trong vỏ quá đất, Si là nguyên tố phổ biến thứ 2 sau oxy, chiếm 25% khối lượng quả đất. Lượng SiO2 trong đất cát ít bị phong hóa có thể đến 90% nhưng trong những đất nhiệt đới bị phong hóa mạnh chỉ khoảng 20%. Nhìn chung lượng SiO2 chiếm khoảng 60 -90% trong đất. Si là thành phần chính cấu tạo nên đá và khoáng vật.

Nếu môi trường có phản acid chiếm ưu thế thì Si chuyển thành những axit silic tự do, dễ bị rửa trôi và di chuyển xuống dưới sâu. Vì vậy mà vỏ phong hóa nhiệt đới ẩm và đất nhiệt đới hình thành trên vỏ phong hóa này nghèo keo Si.

2. Si trong nước

Khả năng hòa tan của Si trong nước không phụ thuộc vào pH trong khoảng 2-9. So sánh giữa những đất bình thường, nồng độ Si trong dung dịch dao động nhiều từ 3-37ppm. Ở Nhật Bản và Hàn Quốc, nồng độ Si (chiết bằng NaOAc)> 130ppm được đánh giá là thích hợp đối với sự sinh trưởng của cây lúa; ở Đài Loan nồng độ Si thích hợp cho lúa là >90ppm. Nồng độ Si trong dung dịch đất < 0,9 – 2ppm cho thấy không đủ cho sự dinh dưỡng thỏa đáng của cây mía (Samuel và cộng sự, 1993). 1

Viện Ứng dụng Công nghệ, Chi nhánh Tp Hồ Chí Minh Nồng độ của H₄SiO₄ trong dung dịch phần lớn bị chi phối bởi phản ứng hấp phụ phụ thuộc vào pH trên bề mặt các secquioxit. Si bị hấp phụ trên bề mặt của oxit Fe và Al; sự hấp phụ giảm nhiều nhất ở pH 9,5. Tỷ lệ giữa lượng Si dễ chiết so với lượng secquioxit tự do hoặc dễ chiết dùng để ước lượng Si dễ tiêu trong đất. Tỷ lệ Si/Al hoặc Si/Fe càng lớn thì sự thu hút được Si bởi cây trồng càng nhiều. Khả năng hấp phụ của oxit Al giảm đáng kể khi sự kết tủa gia tăng. Trong đất chua nồng độ Si trong dung dịch đất có xu hướng cao hơn so với đất kiềm; việc bón vôi cho thấy làm giảm sự thu hút Si của một số cây trồng.

      Trung bình, suốt thời kỳ ST – PT cây lúa được tưới 14.000 tấn nước/ha. Vì vậy, Silic trong nước tưới có ảnh hưởng lớn đến sản xuất lúa. Năm 1954, Kobayashi  đã thu thập 116 mẫu rơm rạ nhiều nơi  và tìm thấy tương quan thuận giữa nồng độ Silic trong rơm rạ và nước tưới. Trung bình 300 kg SiO2/ ha được cung cấp cho lúa từ 14.000 tấn nước tưới cho 1 ha hàng năm. 

    Nồng độ Silic nước sông thay đổi theo địa chất lưu vực. Nước sông có nguồn gốc từ đá trầm tích do nước và đá granit thường có nồng độ Silic thấp, trong khi nước từ tro núi lửa có nồng độ Silic cao.

    3. Silic trong phụ phẩm nông nghiệp

    Nồng độ silic trong rơm lúa mì dao động từ 0,15 - 1,2% Silic, tùy thuộc vào mức độ silic của đất trồng. Song nhu cầu silic của cây trồng  có thể vượt quá khả năng cung cấp silic sẵn có của phụ phẩm nông nghiệp và phân hữu cơ.

   Chất hữu cơ làm tăng hoạt tính sinh học của đất có thể cải thiện khả năng hòa tan silic từ đất; tuy nhiên, có thể phải mất nhiều năm để silic từ tàn dư cây trồng trở nên hữu dụng cho cây hấp thụ.

      Xác bã thực vật, phân chuồng, phân hữu cơ, rơm lúa mì và các loại ngũ cốc nhỏ khác cũng chứa/ cung cấp  một lượng silic đáng kể. 

     4. Silic trong  than Sinh Học thực vật (Biochar)

     Biochar là nguồn vật liệu thân thiện  môi trường có thể nâng cao chất lượng đất, hấp thụ carbon, giảm độc tính của kim loại nặng và cũng là nguồn cung cấp chất dinh dưỡng -  trong đó biochar làm tăng Silic hữu dụng cho thực vật.

    Biochar từ rơm rạ, bã mía, vỏ trấu chứa một lượng lớn Silic hữu dụng. Việc giải phóng Silic từ biochar phụ thuộc vào  nhiệt xử lý, nguyên liệu, loại đất…. 

Dạng Silic trong than sinh học phụ thuộc vào nhiệt độ sản xuất: trong nhiệt độ sản xuất thấp, Silic chủ yếu tồn tại ở dạng vô định hình. khi nhiệt độ sản xuất cao, Silic chuyển từ dạng vô định hình sang dạng tinh thể. 

      Biochar từ rơm rạ có hàm lượng Silic hữu dụng cao hơn so với các nguyên liệu thô khác ( như bã mía), chúng cũng  làm tăng hòa tan Silic trong đất đồng thời  làm tăng Silic trong chồi lúa mì hơn ĐC.Biochar – than sinh học từ nguyên liệu thô: mạt gỗ,vỏ cam..(nghèo Silic) làm giảm sự hòa tan Silic so với ĐC. 

  Kết luận: Biochar giàu Silic có thể là nguồn cung cấp Silic/ còn Biochar thiếu Silic có thể đóng vai trò một kho trong đất chứa Silic .   Vỏ trấu chiếm # 20%  khối lượng  thóc, trong đó 20%  vỏ trấu là  SiO2, do đó bón than trấu hun làm tăng đáng kể hàm lượng  Silic trong lúa so với ĐC. 

     Trấu hun ( hun từ từ, nhiệt độ thấp ) là một nguồn Silic đáng kể, còn trấu chưa qua xử lý thì không ( Bảng1). Cây lúa hấp thụ Si từ tro trấu hun tốt hơn trấu đốt. Lượng Silic tăng đáng kể trong mạ - gieo từ hạt vụ trước được bón trấu hun. 

Bảng 1. Ảnh hưởng của việc sử dụng trấu hun đối với hàm lượng silic trong cây mạ      .