Keo đất là gì? Keo đất có mấy loại? Khả năng, cấu tạo và vai trò ra sao

Trong các phản ứng trao đổi ion, keo đất đóng vai trò quan trọng và ảnh hưởng đáng kể đến dinh dưỡng của cây trồng. Vậy keo đất là gì? Hiện có bao nhiêu loại keo đất? Chúng có những khả năng và vai trò gì? Hãy cùng tìm hiểu với bài viết dưới đây.

Chất keo là những hạt nhỏ có kích thước dưới 1 µm, không hòa tan trong nước và tồn tại dưới dạng huyền phù. Chất keo trong đất cũng được coi là nguyên tố quan trọng trong quá trình trao đổi ion, ảnh hưởng đáng kể đến sự phát triển dinh dưỡng của cây trồng.

Chất keo đất dương là một loại chất keo đất chứa nhiều lớp ion mang điện tích dương cụ thể. Keo dương có khả năng hút các ion âm như CH4+, Ca2+… Có mặt trong đất, do chúng có một lớp ion khuếch tán tích điện dương ở phía bên ngoài.

Đất keo chứa các hạt mang điện tích. Mỗi hạt keo có một nhân. Các lớp nguyên tử nằm bên ngoài nhân được phân ly thành ion, tạo thành lớp ion quyết định điện tích. Nếu lớp ion có điện tích dương, keo sẽ tích điện dương; ngược lại, nếu lớp ion có điện tích âm, keo sẽ tích điện âm.

Lớp ion bù, gồm lớp ion cố định và lớp ion khuếch tán, là phần ngoài cùng của lớp ion và có điện tích trái dấu so với các lớp ion xác định.

So sánh keo đất âm dương khả năng hấp thụ

Có hai loại keo đất được phân biệt là keo đất âm và keo đất dương. Những loại keo đất này có những đặc điểm tương đồng và khác biệt như sau:

Có điểm chung: cả hai có hạt nhân, lớp ion quyết định điện và lớp ion bổ sung. Trong lớp ion bù, có lớp ion cố định và lớp ion khuếch tán.

Sự khác biệt giữa hai loại keo đất chính là lớp ion quyết định. Keo đất loại 1 có lớp ion quyết định dương và lớp ion bù âm, trong khi keo đất loại 2 có lớp ion quyết định âm và lớp ion dương, lớp ion bù.

Chúng ta có thể hiểu rằng chất keo đất có khả năng trao đổi ion với các ion có trong dung dịch đất, đó là cơ sở cho việc trao đổi chất dinh dưỡng giữa cây trồng và đất.

Khả năng hấp thụ của keo đất

Chất keo có khả năng hấp thụ như thế nào? Khả năng kết dính của đất được hiểu là khả năng giữ lại các chất dinh dưỡng và các hạt nhỏ như hạt sét, hạt chanh,… Đặc biệt là không bị rửa trôi dưới tác động của nước tưới hoặc mưa.

Tính chất đặc biệt của keo đất

Các hạt keo đất có kích thước nhỏ, chỉ khoảng <1 µm, không thể nhìn thấy bằng mắt thường. Để quan sát các hạt keo đất, chúng ta cần sử dụng kính hiển vi điện tử.

Cả mặt trong và mặt ngoài của lớp keo đất đều mang điện tích dương (+) hoặc điện tích âm (-). Trên bề mặt đất keo, hầu hết các chất keo tích điện âm (-), nhưng dưới điều kiện đặc biệt, một số keo có thể tích điện dương (+).

Mật độ điện tích trên hạt keo có tác động trực tiếp đến quá trình hấp thụ và phân tán của nó. Điều này cũng gây ảnh hưởng đến tính chất lý hóa của đất.

Các hạt keo, hay còn được gọi là mixen (microcells), hấp thụ hàng trăm nghìn ion trên bề mặt của lớp bù ion. Các ion bao gồm H+, Al3+, Ca2+, Mg2+,… Lớp ion bề mặt bên trong là một lớp anion có điện tích âm (-) lớn, bao quanh bề mặt ngoài cùng của các hạt keo.

Lớp ion bên ngoài được tạo thành từ việc cation trong đám mây hấp phụ yếu trên bề mặt tích điện âm. Vì vậy, hạt keo luôn mang theo đám mây cation đã bị hấp phụ trên bề mặt của nó.

Các hạt keo có diện tích bề mặt rất lớn do kích thước rất nhỏ. Một gram hạt đất sét có diện tích bề mặt lớn hơn 1000 lần so với hạt cát. Ngoài diện tích bề mặt bên ngoài, một số loại đất sét có thể có diện tích bề mặt bên trong lớn hơn diện tích bề mặt bên ngoài.

Keo đất không chỉ có khả năng hấp phụ các cation mà còn có khả năng hấp thụ một lượng lớn phân tử nước. Các cation này bị hấp thụ bởi nước và tạo thành cation ngậm nước trên bề mặt keo do tính phân cực của nước. Việc hấp thụ nước này đóng vai trò quan trọng trong các tính chất vật lý và hóa học của đất.

Vai trò của keo đất

Keo đất có vai trò quan trọng trong việc giữ lại chất dinh dưỡng và giảm hiện tượng rửa trôi từ nước mưa và nước tưới. Dung dịch đất chính là quá trình hòa tan nước trong đất, bao gồm cả muối khoáng có trong đất.

Có các hạt keo có đường kính dưới 0,002 mm tồn tại trong đất và có khả năng tiếp xúc với hai pha là dung dịch đất xung quanh. Bề mặt này là nơi xảy ra các phản ứng hóa học trao đổi ion. Ngoài ra, đây cũng là vùng đất được sử dụng để trồng cây, giúp cây hấp thụ chất dinh dưỡng từ đất.

Chất keo thường chứa các điện tích âm có chức năng trung hòa, và một số cũng chứa điện tích dương có khả năng hấp thụ một số anion. Khi có hạt keo mang điện âm, một số cation trong dung dịch đất có thể dễ dàng thu hút điện tích âm từ hạt keo để bám vào bề mặt bên ngoài của hạt keo.

Các ion trong đất luôn duy trì sự cân bằng với các ion bị hấp phụ trên bề mặt keo. Để cung cấp các cation cần thiết cho hệ thống rễ cây, cần phải giải phóng các ion H+ để trao đổi với các cation trên bề mặt keo đất.

Nếu bón phân hoặc nước tưới tác động làm thay đổi nồng độ và thành phần các cation trong dung dịch đất, thì sự cân bằng của bề mặt keo đất sẽ bị phá vỡ. Kết quả là bề mặt keo đất sẽ trải qua quá trình chuyển đổi các cation có trong dung dịch đất.

Đất có khả năng hút các ion, giữ lại chất dinh dưỡng và giảm thiểu rửa trôi. Các ion được giải phóng không ô nhiễm vào nước ngầm mà được lưu trữ trong đất. Sự tồn tại của vi sinh vật phụ thuộc vào sự hấp thụ nhiều hay ít cation và chất keo đất.

Tổng kết

Trên đây là sự tập hợp kiến thức về khái niệm và phân loại của Keo đất. Ngoài ra, bài viết cũng trình bày về khả năng, cấu tạo và vai trò của Keo đất. Hy vọng những thông tin này sẽ mang lại ích lợi cho bạn. Chúc bạn thành công!