Bài báo cáo Phân tích Môi trường: Phân tích cây trồng

Bài báo cáo Phân tích Môi trường Phân tích cây trồng

Trang 1
Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
Khoa Môi Trường
Lớp 06MT
*****

Bài báo cáo

PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG


ĐỀ TÀI


PHÂN TÍCH CÂY TRỒNG



Phụ trách bộ môn: TS. Tô Thị Hiền
Thực hiện: nhóm BUAXUALY





TP. HCM, 05/2008

DANH SÁCH NHÓM
Bài báo cáo Phân tích Môi trường Phân tích cây trồng

Trang 2
BUAXUALY
1. Nguyễn Đức Duy 0617010
2. Lã Thúy Diễm Hằng 0617026
3. Lê Minh Trường Hậu 0617027
4. Vũ Nguyễn Hồng Phương 0617058
5. Phù Quốc Quy 0617064
6. Đỗ Thị Thùy Quyên 0617065
7. Nguyễn Ngọc Quỳnh 0617066
8. Nguyễn Thị Thu Trâm 0617086
9. Phạm Văn Tài 0617090
10. Hồ Hồng Thành Tính 0617091
11. Tiêu Phương Vi 0617093


Bài báo cáo Phân tích Môi trường Phân tích cây trồng

Trang 3


MỤC LỤC
Trang
1. GIỚI THIỆU CHUNG ……………………………………………………………………5
1.1. Vấn đề cây trồng và ảnh hưởng của chúng tới đời sống con người
1.2. Khái niệm Phân tích cây trồng
1.3. Các bước trong tiến trình Phân tích cây trồng

2. CÁC BƯỚC CHUẨN BỊ CHO PHÉP PHÂN TÍCH ……………………………………7
2.1. Thu mẫu

2.2. Vận chuyển và bảo quản
2.3. Làm sạch mẫu vật
2.4. Sấy khô
2.5. Nghiền nhỏ

3. HÒA TAN MẪU VÀ TRÍCH ĐOẠN DUNG DỊCH ………………………………… 11
3.1. Phương pháp hóa tro
3.2. Hòa tan bằng Acid mạnh
3.3. Sơ lược về nguyên lý hoạt động của máy quang phổ

4. NHẬN DIỆN VÀ PHÂN TÍCH CÁC NGUYÊN TỐ CÓ TRONG CÂY TRỒNG … 14
4.1. Nitrogen (N) – Đạm
4.2. Phospho (P) – Lân
4.3. Potassium ( K)
Bài báo cáo Phân tích Môi trường Phân tích cây trồng

Trang 4
4.4. Sulfur (S)
4.5. Manganese (Mn)
4.6. Magnesium (Mg)
4.7. Calcium (Ca)
4.8. Dấu hiệu thiếu hụt và ngộ độc một số nguyên tố vi lượng khác


5. PHÂN TÍCH NITRATE VÀ NITRITE ……………………………………………… 28
5.1. Những ảnh hưởng của Nitrate và Nitrite tới con người, động vật và thực vật
5.2. Phân tích hàm lượng ion NO
3
-
, NO

2
–
trong cây trồng

6. PHÂN TÍCH KIM LOẠI NẶNG ……………………………………………………….29
6.1. Tổng quan về kim loại nặng
6.1.1. Ảnh hưởng của kim loại nặng tới thực vật
6.1.2. Ảnh hưởng của kim loại nặng tới con người
6.2. Phân tích kim loại nặng trong cây trồng

7. TÀI LIỆU THAM KHẢO ……………………………………………………………….35











Bài báo cáo Phân tích Môi trường Phân tích cây trồng

Trang 5

1. GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. Vấn đề cây trồng và ảnh hưởng của chúng tới đời sống con người
Thực vật giữ một vị trí vô cùng quan trọng đối với môi trường và xã hội. Có thể điểm qua một
số vai trò của thực vật như :
- Thực vật là sinh vật sàn xuất, là mắt xích đầu tiên trong chuỗi thức ăn và cũng là nguồn thực
phẩm chính yếu của con người.
- Thông qua quá trình quang hợp và hô hấp, góp phần điều hòa khí quyển.
- Dùng trong xây dựng, y học, có giá trị thẩm mỹ…
- Xác bã thực vật chết qua hàng triệu năm trầm tích tạo ra nguồn nguyên liệu hóa thạch( dầu
mỏ, than đá, khí đốt) – hiện đang là vấn đề sống còn của Thế giới.
Cây trồng cần khoảng 60 nguyên tố trong đất để phát triển bình thường. Trong đó có khoảng
13 nguyên tố không thể thiếu trong thành phần của cây. Bao gồm:
- Các nguyên tố đa lượng : N, P, K
- Các nguyên tố trung lượng : Ca, Mg, S
- Các nguyên tố vi lượng : B, Cl, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn.
Tuy nhiên, một lượng vừa đủ các nguyên tố mới đảm bảo cho sự phát triển tối ưu, thiếu hụt và
dư thừa đều gây những ảnh hưởng xấu cho sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng.
Bài báo cáo Phân tích Môi trường Phân tích cây trồng

Trang 6

Mối quan hệ giữa hàm lượng dinh dưỡng và sức khỏe cây trồng
Bên cạnh đó, ô nhiễm cây trồng cũng đang là những vấn đề bức xúc hiện nay. Việc lạm dụng
thuốc bảo vệ thực vật, nồng độ kim loại nặng trong đất cao gây ra những tác hại trực tiếp cho cây
hoặc qua tích tụ trong cây trồng rồi đi vào chuỗi thức ăn, gây ra những ảnh hưởng nghiêm trọng tới
sức khỏe con người.
Chính vì thế, việc đảm bảo những điều kiện để cây trồng phát triển toàn diện nhất đang nhận
được sự quan tâm của các ngành nông, lâm nghiệp. Vấn đề được đặt ra là phải có cách để đo lường
một cách chính xác những hợp phần của cây trồng để có thể phát hiện kịp thời cây trồng đang thừa

hay thiếu những chất nào, nhiễm độc những chất nào, liều lượng ra sao để có phương pháp điều
chỉnh, xử lý đúng cách. Và đây cũng chính là nhiệm vụ của Phân tích cây trồng.

1.2. Khái niệm Phân tích cây trồng
Có 3 công cụ để chẩn đoán thiếu hụt hay ngộ độc dinh dưỡng là:
- Phân tích đất
- Phân tích cây trồng
- Quan sát và chẩn đoán các dấu hiệu bằng mắt
Phân tích đất và phân tích cây trồng là các phép thử định lượng rồi đem kết quả so sánh với
ngưỡng đủ của một cây trồng nào đó.
Còn quan sát các dấu hiệu là phép thử chất lượng dựa vào các biểu hiện như sinh trưởng kém,
lá đổi màu, bị hoại tử, … và những kinh nghiệm thực tế để đưa ra các chẩn đoán sơ bộ. Tất nhiên
Bài báo cáo Phân tích Môi trường Phân tích cây trồng

Trang 7
là phương pháp này sẽ không có độ chính xác cao. Tuy nhiên, nó giúp ta xác định được hướng
phân tích, từ đó có thể thu ngắn quá trình phân tích.
Ở đây, ta quan tâm tới công cụ Phân tích cây trồng và một số biểu hiện rõ nét của cây trồng khi
thiếu hụt hay ngộ độc dinh dưỡng.

Tóm lại: Phân tích cây trồng là một phương pháp xác định sự có mặt cũng như liều lượng
chính xác của một hợp phần hóa học có trong cây trồng nhằm đảm bảo những điều kiện tốt
nhất cho sự phát triển của cây trồng.

Những hợp phần hóa học cần xác định có thể là:
- Các nguyên tố đa lượng, trung lượng, vi lượng
- Các hợp chất hữu cơ có tầm quan trọng sinh học như: Amino Acid, Hormones…
- Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật
- Nồng độ kim loại nặng (Pb, Cd, As …)

1.3. Các bước trong tiến trình Phân tích cây trồng

Thu mẫu  Làm sạch  Sấy khô  Nghiền nhỏ  Hóa tro/Hòa tan thành dd  Phân tích

Cụ thể từng bước sẽ được trình bày sau đây.

2. CÁC BƯỚC CHUẨN BỊ CHO PHÉP PHÂN TÍCH
2.1. Thu mẫu
Thu mẫu có đặc tính đại diện cho một quần thể rất quan trọng và cũng gặp nhiều khó khăn.
Số lượng mẫu cần thu là một yếu tố quan trọng để có được một kết quả đủ khách quan. Yếu tố
này phụ thuộc vào quy mô của quần thể, quy mô của thí nghiệm và sự biến thiên trong thành phần
sinh học. Thường thì số lượng mẫu cần thu từ 10-100 cây/ha.
Do sự biến thiên của các thành phần sinh hóa trong thực vật từ:
- Cây này sang cây khác.
- Bộ phận này sang bộ phận khác.
- Theo thời gian ( chu kì ngày, mùa, năm).
Bài báo cáo Phân tích Môi trường Phân tích cây trồng

Trang 8
Mà một số vấn đề khác được đặt ra khi đi thu mẫu:
- Nên lấy mẫu phần nào của cây?
- Thu mẫu vào thời điểm nào là thích hợp nhất?
Các vấn đề trên sẽ lần lượt được trình bày sau đây.

2.1.1. Thu mẫu phần nào của cây?
Việc lấy mẫu từ phần nào của cây phụ thuộc vào nội dung nghiên cứu và chủng loại cây trồng.
VD: - Cây thân thảo, nhỏ -> ta có thể bứng cả cây và rễ.
- Đối với các cây lớn hơn thì ta lấy lá, một phần rễ hoặc vỏ cây tùy yêu cầu phân tích.
- Khi phân tích nồng độ kim loại nặng thì nên thu mẫu phần rễ cây do cây hấp thu kim loại
nặng chủ yếu qua rễ.

- Cây thân gỗ nên thu lá trong những năm trưởng thành vì khi đó nó chỉ thị chính xác mức
độ chất dinh dưỡng cũng như chất ô nhiễm. Không nên thu các mẫu quá non hoặc qua giai đoạn
trưởng thành.

Bài báo cáo Phân tích Môi trường Phân tích cây trồng

Trang 9


2.1.2. Thời điểm thu mẫu
Nồng độ dinh dưỡng trong những mô vận động của cây dao động theo thời gian nên việc lựa
chọn thời điểm thích hợp để thu mẫu là vô cùng quan trọng. Kết quả thu được thường không cố
định. Tuy nhiên đối với cây nghi ngờ bị thiếu hụt dinh dưỡng, ta cần thu mẫu ngay lập tức.

a. Biến đổi trong ngày.
Khoảng giữa Pp a l` ( `

nh!$  ẃ `5 ẁd& `*

i(n

ề dh`

ha`$

HФ `h `ble *   0 "
" C b m "( @h c  !  a b f(` d xe `  l' Dd  Ad   ( D `i h ` ahE, h` d `bnf "d ` " l
H 0 ɉng b(t  U  K`` r` `m$ ``

 
`* i(n ề dh`
 
ha`$ HФ `h `ble *   0 " " C b m "( @h c   !  a b f(` d xe `  l' Dd
 Ad   ( D `i h ` ahE, h` d `bnf "d ` " l H 0 ɉng b(t  U  K`` r` `m$ ``
HФ `h `ble *  0 " " C b m "( @h c  !  a b f(` d xe `  l' Dd  Ad   ( D `i h `
ahE, h` d `bnf "d ` " l H 0 ɉng b(t  U  K`` r` `m$ ``
 D ,  C`( $h"` "a h( b`  b db l` ` &d d m T FH"$ db  Sa( c` a ` p d#(    @ề
`@n ` 0 d c$d J( @$ H,   `bm & l@ ``  `H 4 `i hd`  eh a d f - èa h &` d ! Lh! d`,
Bài báo cáo Phân tích Môi trường Phân tích cây trồng

Trang 10
LH! p( $ Dh @f `# "chi b ba h ` l! Ch  B .  ` ba h¡` !lH @0A b a % @$d d `h pa H
T!h  H h ` @ h ` a h#h èn `1 d ` Ha @ !h l ,!  ¡ `a ` d bg d`$` bhất `` &`h @`ne ! d`
, % P`Lh  a  ,$0 eả0 TA  n  0   h bJa @Bh b` a `` ( `hf& @á  `` 0b d

a d @Bd 
 0h  a d `Ja  @# $ Ba d `hE h

ất `a" a d db $ DAdb d b d jh H  a h ` f `Ð A h t"
Bài báo cáo Phân tích Môi trường Phân tích cây trồng

Trang 11
$ "(  hg ph abe (   @ L
Bài báo cáo Phân tích Môi trường Phân tích cây trồng

Trang 12
D b` aâ h dÁ a (à f f aÑ mh`  `n` F ba . @   ! ra b 3  Ui j t@ `d D0
Bài báo cáo Phân tích Môi trường Phân tích cây trồng

Trang 13
% Pq`f d`Á e `( ` A pA 0` ` ,p" D ợ f a $p ad` 0`Lf $p db `e `b nh p(
Bài báo cáo Phân tích Môi trường Phân tích cây trồng

Trang 14
` B n

Aa ``i `

5 ` F

$

Md `A `  L n a e i ` ` h a +` ` `i  ` fe đối nhỏ.
% P`Lh a  ,$0 eả0 TA   n 0  h bJa @Bh b` a `` ( `hf& @á  `` 0b d

a d @Bd
 0h  a d `Ja  @# $ Ba d `hE h

ất `a" a d db $ DAdb d b d jh H  a h ` f `Ð A h t"
Bài báo cáo Phân tích Môi trường Phân tích cây trồng

Trang 15
$ "(  hg ph abe (   @ L
Bài báo cáo Phân tích Môi trường Phân tích cây trồng

Trang 16
D b` aâ h dÁ a (à f f aÑ mh`  `n` F ba . @   ! ra b 3  Ui j t@ `d D0
Bài báo cáo Phân tích Môi trường Phân tích cây trồng

Trang 17
% Pq`f d`Á e `( ` A pA 0` ` ,p" D ợ f a $p ad` 0`Lf $p db `e `b nh p(
Bài báo cáo Phân tích Môi trường Phân tích cây trồng

Trang 18
` B n

Aa ``i `

5 ` F

$

Md `A `  L n a e i ` ` h a +` ` `i  ` fe đối nhỏ.
  @ L
Bài báo cáo Phân tích Môi trường Phân tích cây trồng

Trang 19
D b` aâ h dÁ a (à f f aÑ mh`  `n` F ba . @   ! ra b 3  Ui j t@ `d D0
Bài báo cáo Phân tích Môi trường Phân tích cây trồng

Trang 20
% Pq`f d`Á e `( ` A pA 0` ` ,p" D ợ f a $p ad` 0`Lf $p db `e `b nh p(
Bài báo cáo Phân tích Môi trường Phân tích cây trồng

Trang 21
` B n

Aa ``i `


5 ` F

$

Md `A `  L n a e i ` ` h a +` ` `i  ` fe đối nhỏ.
F ba . @   ! ra b 3 Ui j t@ `d D0
Bài báo cáo Phân tích Môi trường Phân tích cây trồng

Trang 22
% Pq`f d`Á e `( ` A pA 0` ` ,p" D ợ f a $p ad` 0`Lf $p db `e `b nh p(
Bài báo cáo Phân tích Môi trường Phân tích cây trồng

Trang 23
` B n

Aa ``i `

5 ` F

$

Md `A `  L n a e i ` ` h a +` ` `i  ` fe đối nhỏ.
 Md `A ` L n a e i ` ` h a +` ` `i  ` fe đối nhỏ.

2.1.3. Phương thức thu mẫu
Có thể dùng những dụng cụ trong lâm nghiệp, nông nghiệp như: dao, kéo cắt tỉa, cưa…
Nên sử dụng găng tay bằng nhựa PE khi tiếp xúc trực tiếp với mẫu vật, nhất là ở vùng nhiệt
đới, khi mồ hôi tay có thể ảnh hưởng đến kết quả phân tích.
Ngoài 2 yếu tố thời gian thu mẫu và bộ phận thu mẫu là đặc trưng cho từng chủng loại cây, các
quy tắc sau đây là chung cho với mọi loại cây trồng.

- Thu mẫu ngẫu nhiên ít nhất 20 cây trong khắp vùng nghiên cứu.
- Mỗi mẫu gồm ít nhất 100g mô cây tươi.
- Thu mẫu ở những khu vực có những đặc điểm riêng biệt so với cả vùng.
- Thu mẫu lá trưởng thành hứng nắng ngay bên dưới đỉnh và cành chính.
- Thu mẫu ngay khi bắt đầu thời kì sinh trưởng của cây.
- Không thu mẫu cây quá giai đoạn trưởng thành.
- Không thu mẫu cây bị phủ bởi 1 lớp bụi đất.
- Không thu mẫu cây bị côn trùng phá hoại.

Trong quá trình thu mẫu phải ghi chép đầy đủ và cẩn thận những thông tin liên quan như: thời
gian lưu mẫu, nguồn ô nhiễm, loại đất, mật độ cây trồng, chiều cao, hình thái cây trồng, chế độ bón
phân và yếu tố địa hình…
2.2. Vận chuyển và bảo quản
2.2.1. Đối với mẫu vật tươi
Đưa tới phòng thí nghiệm càng sớm càng tốt để tránh héo rụng.
Bảo quản trong điều kiện càng giống thực tế càng tốt( nhiệt độ, độ ẩm)
Đóng gói trong túi vải hoặc túi giấy. Không dùng túi nilon cho mẫu tươi.
Một số thí nghiệm cần đông mẫu lạnh ngay tại chỗ phân tích: dùng CO
2
rắn ( trong aceton) hay
Nito lỏng và bảo quản trong điều kiện chân không.

2.2.2. Đối với mẫu vật khô
Bài báo cáo Phân tích Môi trường Phân tích cây trồng

Trang 24
Nếu không thể đưa ngay mẫu vật tới PTN, ta có thể sấy nhẹ mẫu ở 60
o
C hoặc phơi nắng từ 1

tới 2 ngày để làm mất bớt nước, tránh thối rữa. Sau đó, đặt ở nơi thoáng khí. Khi đó ta có thể giữ
mẫu lâu hơn. Nên đóng gói trong túi nilon, túi vải hoặc túi giấy rồi đưa tới PTN ngay khi có thể.

2.3. Làm sạch mẫu vật
Mục đích: loại bỏ đất bụi trên bề mặt có thể cản trở phép phân tích hay làm sai lệch kết quả.
Mỗi loại mẫu vật đòi hỏi một phương pháp làm sạch thích hợp.
Vd: - Có thể dùng nước hay các hóa chất tẩy rửa nhẹ để rửa các loại thuốc xịt bám trên lá cây.
- Dùng bông cotton tẩm dd Phosphat tự do 0,1% lau sạch bụi bẩn trên mẫu, sau đó rửa lại
bằng nước.
- Ta cũng có thể sử dụng cọ, bàn chải khi gặp các vết bẩn lớn hơn.
Tuy nhiên, nếu nội dung nghiên cứu là sự phân hủy của chất ô nhiễm bề mặt thì không được
rửa mẫu vật. Việc làm sạch, tẩy rửa cần được thực hiện nhanh chóng để tránh rửa trôi các hợp
phần hóa học cần phân tích.

2.4. Sấy khô
Mục đích: - Làm giảm thiểu sự thay đổi tính chất sinh học khi có nước.
- Dễ đồng nhất khi tạo dd trích đoạn.
- Vì kết quả phân tích thường được báo cáo dựa trên trọng lượng khô của mẫu vật.
Nhiệt độ sấy phải vừa phải ( khoảng 105
0
C) nhằm:
- Tạo nhiệt độ đủ lớn để phá hủy enzyme gây phân hủy.
- Tránh nhiệt độ quá cao có thể làm phân hủy mẫu vật
2.5. Nghiền nhỏ
Cần chia nhỏ kích thước mẫu vật sau khi sấy để dễ dàng thực hiện tiếp những bước sau.
Dụng cụ: dao, cối, máy xay trộn để cắt, nghiền, bào mỏng, tán nhuyễn…
Có thể thêm nước hay dung dịch hữu cơ khi nghiền ( sau khi nghiền sẽ rửa lại).
Sau khi nghiền, cho mẫu vào bao bì, niêm phong và bảo quản trong tủ lạnh hay đặt vào nơi
thoáng mát trong thời gian ngắn. Dùng bao bì nhựa hay kim loại phụ thuộc vào mẫu phân tích.
VD: bao bì bằng kim loại sẽ không thích hợp cho mẫu phân tích hàm lượng kim loại nặng vì sẽ

ảnh hưởng tới kết quả phân tích.

Bài báo cáo Phân tích Môi trường Phân tích cây trồng

Trang 25
3. HÒA TAN MẪU VÀ TRÍCH ĐOẠN DD
Những chất hữu cơ trong cây trồng thường được trích đoạn vào 1 dung môi ( eter, hexan…)để
tiện cho việc phân tích. Có 2 phương pháp hòa tan là đốt thành tro và hòa tan trong acid mạnh.
Mục đích: Phá hủy các hợp chất hữu cơ và hòa tan các chất cần phân tích.
3.1. Phương pháp hóa tro
Ưu tiên sử dụng phương pháp này nếu phương pháp hòa tan cần dùng HClO
4
( nguy hiểm)
Đốt cháy hoàn toàn chất hữu cơ trong lò kín. Rồi hòa tan trong HCl, HNO
3
.
Thích hợp cho việc phân tích các chất: K, Na, P, S, Al, Fe, Zn và các kim loại nặng khác.
Nhiệt độ nung trong lò kín có thể là 500 hay 550
0
C, nhưng quan trọng nhất là việc tăng nhiệt
độ phải được thực hiện một cách từ từ.
Thời gian đốt: - Nếu nồi không đậy nắp: 4-8h.
- Nếu nồi đậy nắp: 4-10h.

Một loại lò kín (Muffle Furnace)

a. Dụng cụ:
Nồi kim loại, bình sứ cao cổ.
Lò kín, bồn nước, giấy lọc.
HCl 6M, HNO

3
6M, HNO
3
đđ.
b. Tiến trình thí nghiệm:
Cân 0.5g mẫu đã sấy khô và sàn bỏ bớt cát cặn (>1mm)
Cho vào chén sứ đã được rửa bằng acid.Đặt vào lò kín, tăng nhiệt độ từ từ đến 500
0
C sau 2h.
Vẫn để chén trong lò thêm 4h nữa. sau đó lấy ra để nguội.