đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm hút nước giữ ẩm đến môi trường đất cây bông vụ 2 ở huyện krông cho

ViỆn Kh&Cnviệt Nam Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghóa Việt Nam
Viện Công Nghệ Hóa Học Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ:
ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ PHẨM HÚT
NƯỚC GIỮ ẨM ĐẾN MÔI TRƯỜNG ĐẤT TRỒNG CÂY
BÔNG VỤ 2 Ở HUYỆN KRÔNG CHO
Cơ quan chủ trì : Viện Công nghệ Hoá học
Chủ nhiệm đề tài : Nguyễn Cửu Khoa
Cơ quan phối hợp : Viện Sinh học Nhiệt đới-TP.HCM.
Phân viện Đòa chất TP.HCM.
Tp.HCM Năm 2006
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU 3
PHẦN I: TỔNG QUAN 4
I.1. Tình hình trồng bông vụ 2 ở Krong cho Gia lai 4
I.2. Các phương pháp phân tích 4
I.2.1. Xác đònh tính chất hoá lý của đất 4
I.2.2. Xác đònh thành phần hoá học
4
I.2.3Xác đònh các chất dinh dưỡng cơ bản 5
I.2.4. .Xác đònh thành phần vi lượng 7
I.2.5. Xác đònh thành phần vi sinh 7
PHẦN II: KẾT QUẢ PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ 9
Kết quả phân tích đất trước và sau thử nghiệm bông vụ 2 ở huyện Krong Cho 10
PHẦN III: KẾT LUẬN 11
TÀI LIỆU THAM KHẢO
2
MỞ ĐẦU

Khoa học kỹ thuật ở Việt Nam trong những năm gần đây phát triển mạnh mẽ.
Nhiều sản phẩm khoa học của các đề tài nghiên cứu đã đóng góp rất nhiều vào sự phát
triển của kinh tế, đáp ứng được nhu cầu xã hội và đặc biệt là thay thế được hàng ngoại
nhập với giá thành thấp. Cùng với chủ trương chung của Đảng và Nhà nước là đẩy mạnh
nghiên cứu khoa học gắn liền với thực tế và bảo vệ môi trường, Viện Công nghệ Hoá học
trong nhiều năm qua đã nghiên cứu thành công nhiều loại vật liệu phục cho công nghiệp,
nông nghiệp, thủy sản, có hiệu quả cao trên thực tế về lợi ích kinh tế cũng như bảo vệ
môi trường.
Năm 2004, Viện đã nghiên cứu thành công vật liệu hút nước giữ ẩm có khả năng
hút nước rất cao. Theo nhiều công bố trên thế giới khi áp dụng các loại vật liệu giữ ẩm
trên cho nông nghiệp thì năng suất cây trồng tăng lên 20-50%. Tuy nhiên chưa có một
nghiên cứu khoa học ở Việt Nam xác nhận các kết quả công bố trên. Do đó, vấn đề tổng
hợp ra chế phẩm cũng như thử nghiệm, đánh giá ảnh hưởng của các loại vật liệu hút nước
giữ ẩm đối với môi trường đất và cây trồng mang ý nghóa rất quan trọng đối với ngành
nông nghiệp nước nhà trước vấn đề hạn hán xảy ra thường xuyên trong những năm qua.
Trong chuyên đề này chúng tôi đã thu nhận và phân tích các mẫu đất tại đòa điểm thử
nghiệm cây bông ở huyện Krông Cho trước và sau khi thử nghiệm (cách nhau 6 tháng)
cùng với đánh giá của các nhà khoa học về Hoá nông, Đòa chất và Nông nghiệp nhằm đưa
ra kết quả đánh giá chính xác về hiệu quả cũng như tác động của chế phẩm đối với môi
trường đất thử nghiệm.
3
PHẦN I : TỔNG QUAN
I.1. Tình hình đấttrồng bông ở Gia lai:
Các loại đất thích hợp trồng cây bông vải: Đất đen có đá lộ đầu, đất đen sỏi
cơm, đất phù sa ven suối những đất này phải cao ráo, thoát nước tốt.
Không trồng bông trên các chân đất dễ bò ngập úng, nê nước, bò lũ quét khi có mưa
lớn, đất Bazan đỏ bụi, đất xám bạc màu nghèo dinh dưỡng.
I.2. Các phương pháp phân tích:
I.2.1. Xác đònh tính chất hoá lý của đất:
 Độ chua của đất: Theo phương pháp điện cực chọn lọc hydro trên máy đo pH của

Viện CN Hoá học Tp. HCM.
Nguyên lý của phương pháp: Ion H
+
được chiết rút ra bằng chất chiết rút thích
hợp(nước cất hoặc muối trung tính), dùng 1 điện cực chỉ thò và 1 điện cực so sánh để xác
đònh hiệu thế của dung dòch. từ đó tính được pH của dung dòch.
 Tỷ trọng của đất: Phương pháp picnômet xác đònh tỉ trọng thể rắn của đất, các
mẫu đất được xác đònh tại Phân viện Đòa lý Tp.HCM.
Nguyên tắc của phương pháp: Xác đònh thể tích của nước tương ứng với thể tích lấy
phân tích.
 Độ xốp của đất: Xác đònh tại Phân viện Đòa lý Tp.HCM.
 Độ giữ ẩm của đất: Phương pháp Katrinski, thực hiện tại xưởng thực nghiệm Viện
Công Nghệ Hoá học Linh Trung –Thủ Đức- Tp.HCM.
I.2.2. Xác đònh thành phần hóa học của đất:
 Chất hữu cơ (OM): Xác đònh theo phương pháp Chiurin tại Viện CN Hoá học Tp.
HCM. Nguyên lý của phương pháp: Dùng dd K
2
Cr
2
O
7
và axít H
2
SO
4
kết hợp với nhiệt độ
4
(V
o
-V) x N x 0.003 x 1.724 x 100

a
để oxi hoá các hợp chất hữu cơ có trong đất sau đó dùng muối Morh chuẩn độ với chất chỉ
thò diphenylamin để xác đònh K
2
Cr
2
O
7
. Hàm lượng chất hữu cơ trong đất được xác đònh
theo công thức:
Chất hữu cơ(%) =
V
o
: Số ml muối Morh chuẩn mẫu trắng
V : Số ml muối Morh chuẩn mẫu
N : nồng độ đương lượng của dung dòch muối Morh
a : lượng mẫu đất lấy phân tích(g)
K :hệ số chuyển đổi từ mẫu khô không khi và mẫu khô tuyệt đối
 Nitrogen tổng số trong đất: Nitơ tổng số được xác đònh theo phương pháp
kendan(Kjeldahl). Nguyên tắc của phương pháp: các hợp chất chứa nitơ trong đất được
phân giải về NH
3
, dùng axít hấp thụ NH
3
sau đó chuẩn độ lượng axít dư và qua tính toán
xác đònh được lượng nitơ tổng số.
 Thành phần khoáng của đất: Thành phần khoáng chiếm một tỉ lệ rất lớn trong đất
(dạng hữu cơ chỉ chiếm vài phần trăm). Trong thành phần khoáng chủ yếu là silic và đặc
điểm chung của các hợp chất này là không tan trong nước cũng như axít.
- Phương pháp gia công nung chảy theo tiêu chuẩn TCM-01-1GCM.

- Phương pháp phân tích: Hoá
- Thiết bò phân tích UV-1201, FLAFO-4, lò nung CARBOLITE.
- Mẫu đất được phân tích tại phòng Hoá phân tích tại Viện Công nghệ Hoá học.
 Các chất hòa tan trong nước của đất: Các chất hoà tan trong nước của đất bao gồm
các chất hữu cơ và vô cơ chúng có thể được tách chiết bằng nước cất. Thành phần các chất
hoà tan trong nước của đất chủ yếu gồm các ion Na
+
, K
+
, Ca
2+
, Cl
-
, SO
4
2-
,…nên việc xác
đònh các chất hoà tan cho biết độ mặn cũng như cách đánh giá và phân loại đất. Các mẫu
đất được phân tích tại phòng Hoá Hữu cơ –Polymer Viện Công nghệ Hoá học
I.2.3. Xác đònh thành phần dinh dưỡng cơ bản:
Để xác đònh hàm lượng dinh dưỡng của đất, chúng tôi chỉ tiến hành xác đònh
5
hàm lượng ở dạng dễ tiêu (tan trong nước) của nitrogen (NH
4
+
, NO
2
-
, NO
3

-
), phosphorus
(H
2
PO
4
-
, HPO
4
2-
, PO
4
3-
), kalium (K
+
) trong đất trước khi bón sản phẩm, sau khi bón.
 Xác đònh N dễ tiêu (theo phương pháp Chiurin–Cononova):
Nguyên lí: Nitrogen dễ tiêu được chiết rút dưới tác dụng của H
2
SO
4
0.5N bao gồm
NH
4
+
, NO
2
-
, NO
3

-
tan trong nước. NO
2
-
, NO
3
-
được khử về NH
4
+
nhờ chất xúc tác Zn và
FeSO
4
.2H
2
O. Sau đó kết hợp với phương pháp Kjeldahl để xác đònh N.
 Xác đònh phosphorus dễ tiêu (theo phương pháp Oniani):
Nguyên lí: Sử dụng H
2
SO
4
0.1N làm chất chiết rút phosphorus dễ tiêu trong đất.
Sau đó dùng phương pháp hiện màu xanh molybdenum để đònh lượng P.
Tiến hành: Cân 5g đất như trên lắc với 100ml H
2
SO
4
0.1N trong erlen 250ml trong
1 phút rồi lọc qua giấy lọc. Đuổi bớt nước còn khoảng 15ml cho vào bình đònh mức 25ml.
Thêm vào 2ml (NH

4
)
6
Mo
7
O
24
2.5% và 3 giọt SnCl
2
2.5% rồi đònh mức đủ 25ml. So màu
trên máy so màu trong vòng 10 phút. Kết quả tính hàm lượng phosphorus được dựa trên
đường chuẩn của dung dòch chuẩn P
2
O
5
:
Cân 0.1917g KH
2
PO
4
tinh khiết đã được sấy khô ở 105
0
C trong 2h, chính xác đến
0.0002g, hòa tan bằng nước cất rồi đònh mức đến 1 lít. Dung dòch có 0.1mg P
2
O
5
trong 1ml.
Lấy dung dòch này pha loãng 10 lần ta được dung dòch chuẩn (chứa 0.01mg P
2

O
5
/ml):

Đồ thò 2.1: Đường chuẩn của P
2
O
5
Phần trăm P
2
O
5
được tính theo công thức sau:
6
%
P
2
O
5
=
a'
a
*
100
a’: khối lượng P
2
O
5
suy ra từ đường chuẩn
a: khối lượng mẫu đất

 Xác đònh kalium dễ tiêu (theo phương pháp Matlova)
Nguyên lí: Dùng dung dòch CH
3
COONH
4
1N chiết rút kalium hòa tan (K
+
), rồi đònh
lượng K
+
theo phương pháp kết tủa muối KClO
4
.
Tiến hành: Cân 5g đất như trên lắc 1h với 50ml dung dòch CH
3
COONH
4
1N, rồi lọc
qua giấy lọc. Đuổi bớt dung môi (còn khoảng 10ml), thêm vào khoảng 2ml acid HClO
4đđ
.
Ion K
+
sẽ kết tủa dưới dạng muối KClO
4
. Làm lạnh khoảng 20 phút cho kết tủa hoàn toàn.
Lọc và rửa kết tủa bằng cồn 96
0
, sấy khô và đem cân KClO
4

. Kalium dễ tiêu được tính
dưới dạng %K
2
O như sau:
%
K
2
O
=
P'* V' * 94
P* V * 277
*
100
- P : trọng lượng mẫu khô(gam).
- P’: trọng lượng KClO4.
- V : thể tích dung dòch sau khi đã vô cơ hoá.
- V’: thể tích dung dòch dùng để đònh phân.
I.2.4. Xác đònh thành phần vi lượng:
Trong dinh dưỡng của thực vật và vi sinh vật, ngoài các nguyên tố nitơ, photpho và
kali, các nguyên tố vi lượng như bo, mangan, đồng, kẽm, coban, moliđen,… có ý nghóa lớn.
Một lượng nhỏ các nguyên tố này cần thiết cho nhiều nhiều quá trình sinh hoá của thực
và động vật. Đất được phá mẫu bằng microwave và phân tích bằng máy AAS.
I.2.5. Phân tích thành phần vi sinh:
Để đánh giá ảnh hưởng của sản phẩm đối với môi trường đất sau khi bón, chúng tôi
đã hợp tác với Tiến só Hoàng Quốc Khánh phòng Vi sinh - Viện Sinh học Nhiệt đới tiến
hành phân tích một số tính chất quan trọng của đất.
 Vi khuẩn ammonia hóa: Là các vi khuẩn tham gia vào quá trình phân giải các hợp
chất hữu cơ chứa nitơ và giải phóng ra amoniăc. Phương pháp xác đònh số lượng vi sinh
vật trong đất dựa kính hiển vi với môi trường nuôi cấy dòch thể thòt-pepton và một mẫu đất
7

đã được nghiền nhỏ để tạo nguồn sinh vi sinh vật. Một số loài vi sinh vật chủ yếu tham gia
vào quá trình phân giải trên gồm:
- Vi khuẩn:Bac. mycoides, Bac. mesentericus, Bac. subtilis, Bac. cereus, E. coli,…
- Xạ khuẩn: Str. Griseus, Str. Rimosus, …
- Nấm mốc: Asp. Awamori, Asp. Alliaceus, Pen. Camemberti,…
 Vi khuẩn nitrate hóa: Các vi khuẩn tham gia vào quá trình oxi hoá amoniăc và muối
amôni hình thành axít nitrơ và axit nitric. Các vi khuẩn tham gia vào quá trình này gồm:
Nitrosomonas, Nitrosocystis, Nitosospira, Nitrococcus,… Môi trường nuôi cấy
vinogratxki 2 có thêm một mẫu đất đã được nghiền nhỏ để tạo nguồn sinh vi sinh vật.
Số lượng vi khuẩn nitrate hoá được xác đònh dựa trên kính hiển vi với vật kính dầu (X
100).
 Vi khuẩn thủy phân các hợp chất hữu cơ: Trong đề tài chúng tôi phân tích số lượng
vi sinh vật phân tham gia vào quá trình phân giải celluloza hiếu khí. Các vi sinh vật
tham gia vào quá trình trên gồm các loại vi khuẩn: Cellvibrio, Sorangium và các loại
nấm mốc và xạ khuẩn. Môi trường nuôi cấy vinogratxki có thêm một mẫu đất đã được
nghiền nhỏ để tạo nguồn sinh vi sinh vật và thời gian nuôi 7-15 ngày ở nhiệt độ 30
0
C.
Số lượng vi khuẩn nitrate hoá được xác đònh dựa trên kính hiển vi với vật kính dầu (X
100).
 Vi khuẩn hiếu khí (aerobes): Vi khuẩn cần oxy hoà tan để phân huỹ chất hữu cơ
gồm các loại bacillus, clostridium, Pseudomonas, Mycrobacterium,… . Số lượng vi khuẩn
nitrate hoá được xác đònh dựa trên kính hiển vi với vật kính dầu (X 100).
 Vi khuẩn kò khí (anaerobes): Có khả năng oxi hoá được chất hữu cơ trong điều kiện
không cần oxi tự do gồm các họ Methano bateriacae Methano cocaceae, Methano
microbiaceae, Số lượng vi khuẩn nitrate hoá được xác đònh dựa trên kính hiển vi với
vật kính dầu (X 100).
 Tỷ lệ hiếu khí/kò khí: dựa trên kết quả xác đònh của 2 loại vi khuẩn kò khí và hiếu
khí.
8

PHẦN II: KẾT QUẢ PHÂN TÍCH
II Kết quả phân tích mẫu đất trồng bông ở Kông chro:
- Mẫu đất trước khi thử nghiệm chế phẩm được ông Nguyễn Đức Ngân-Phó Giám Đốc
công ty Bông giao cho Viện Công nghệ Hoá học ngày 13/7/2006.
- Mẫu đất sau khi thử nghiệm được giao cho Viện CNHH ngày 28/1/2007.
.1 Xác đònh tính chất hoá lý:
Chỉ tiêu phân tích
Trước thử nghiệm Sau thử nghiệm
Độ chua 4,8 4,9
Tỉ trọng 1,921
1.945
Độ xốp
56,2 54,9
Độ giữ ẩm
33,6 34,7
Độ ẩm cây héo
56,2 55,1
Nhận xét: Từ kết quả phân tích trên cho thấy các chỉ tiêu hầu như không thay đổi.
Như vậy cho thấy sản phẩm hút nước giữ ẩm của Viện CNHH có hiệu quả nhất đònh
và không gây ảnh hưởng tiêu cực cho các vùng đất. Bên cạnh đó còn cho thấy khi sử
dụng chế phẩm hầu như trên các loại đất đều làm tăng độ xốp cho đất.
.2. Thành phần hoá học và thành phần dinh dưỡng cơ bản:
Chỉ tiêu phân tích
Trước thử nghiệm Sau thử nghiệm
Nitơ dễ tiêu(mg/100gđất) 0,14 0,16
Phosphat khoáng(mg/100gđất) 117,13 121,61
Phospho dễ tiêu (mg/100gđất) 56,09 558,34
Kali dễ tiêu (mg/100gđất) 23,00 23,
OM 1,14 1,19
N

2
(%) 0,21 0,20
9
Muối hoà tan
0,23
0.31
Khoáng
Al
2
O
3
8.29 8.30
Fe
2
O
3
7,17 7,18
MgO 2,18 2,14
CaO 0,34 0,39
K
2
O 2,35 3,07
P
2
O
5
0,28 0,30
Nhận xét: Dựa trên kết quả phân tích thành phần dinh dưỡng cơ bản cho thấy hầu hết
hàm lượng các chất tăng, giảm không đáng kể. Thành phần dinh dưỡng được bón với chế
độ hợp lí nên cây hấp thụ hết. Những thành phần tăng lên là do trong mỗi loại phân bón

bổ sung từng khoáng khác nhau và cây sử dụng chưa hết nên thành phần của các chất dinh
dưỡng cơ bản đó tăng lên và những thành phần giảm đi do rửa trôi hoặc cây hấp thu.
3. Xác đònh thành phần vi lượng:
Chỉ tiêu phân tích Trước thử nghiệm Sau thử nghiệm
Bo (mg/kg) 19,17 19,20
Cu (mg/kg) 19,94 20,01
Mn (mg/kg) 65,61 65,67
Zn (mg/kg) 45,49 45,50
Co (mg/kg) 12,91 12,98
Mo (mg/kg) 1,92 1,95
Pb (mg/kg) KPH KPH
Hg (mg/kg) KPH KPH
Nhận xét: Kết quả phân tích thể hiện rằng không có sự chênh lệch đáng kể về thành phần
vi lượng 2 mẫu đất trước sau khi thử nghiệm, đặc biệt 2 nguyên tố Pb, Hg nếu ở hàm lượng
lớn gây độc cho đất và môi trường nước cũng không tăng khi bón sản phẩm hút nước giữ
ẩm của Viện CNHH.
4. Thành phần vi sinh:
Chỉ tiêu phân tích Trước thử nghiệm Sau thử nghiệm
Vi khuẩn hiếu khí(tb/gr) 4,6*10
2
3,9*10
2
VK kị khí (tb/gr) 3,9*10
3
3,5*10
3
Tỷ lệ kị khí /hiếu khí (tb/gr) 8,4 9
Vi khuẩn amon hoá(tb/gr) 1,6*10
3
1,4*10

3
Vi khuẩn nitrat hoá(tb/gr) 5,8*10
2
5,3*10
2
10
Vi khuẩn thủy phân(tb/gr) 7,3*10
2
6,8*10
2
Nhận xét: Thành phần vi sinh giảm xuống do các vi sinh vật có đủ độ ẩm và dưỡng chất
để phát triển ở đầu vụ. Nhưng đếng khi vào cuối mua vụ là lúc thời tiết khô hạn nên vi
sinh vật không đủ độ ẩm để phát triển. Tuy nhiên vấn đề này cũng không làm mất cân
bằng vi sinh trong đất chúng sẽ phát triển trở lại khi có đủ độ ẩm.
KẾT LUẬN
- Tính chất hoá lý: Trên vùng đất thử nghiệm bông vụ 2 tại Krong Chro kết quả phân
tích cho thấy chế phẩm không gây ảnh hưởng tiêu cực cho đất. Ngoài ra, khi sử dụng
chế phẩm làm tăng độ xốp cho đất.
- Thành phần vi lượng trên 2 vùng thử nghiệm tăng nhẹ chủ yếu là do bón phân hóa học
nhưng cũng không gây ảnh nhiều đến quá trình sinh trưởng và phát triển cây trồng.
- Thành phần dinh dưỡng có giảm nhưng không đáng kể. Trong khi sử dụng chế phẩm
hút nước giữ ẩm làm tăng độ ẩm trong đất nên tăng khả năng sinh trưởng và phát trển
của cây nên phân bón được hấp thụ tốt hơn nên tăng được năng suất cây trồng.
- Thành phần vi sinh giảm nhẹ do các vi sinh vật không có đủ độ ẩm và dưỡng chất để
phát triển vào cuối mùa vụ. Nhưng theo Tiến só Hoàng Quốc Khánh nhận xét kết quả
trên không làm ảnh hưởng đến môi trường đất và sự phát triển của cây bông.
- Thành phần khoán của đất tăng nhẹ theo kết quả phân tích và quá trình chăm sóc cho
thấy có bổ sung bằng con đường bón phân nên những thành phần này cũng không ảnh
hưởng đến năng suất cây trồng.
Theo Ts Lê Xuân Thuyên (Phân Viện Đòa chất học) và Ts Hoàng Quốc khánh

Viện sinh học Nhiệt đới thì kết quả phân tích 2 mẫu đất trước và sau khi thử nghiệm
Bông vụ 2 tại Kông Chro cho thấy chế phẩm CH-03 không làm ảnh hưởng đến môi
trường đất vì các chỉ tiêu thay đổi không đáng kể, hợp lý với quá trình chăm sóc bón
phân và nền đất thử nghiệm.
11
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Cự, Lê Đức, Trần Khắc Hiệp, Trần Cẩm Vân.
Đất và Môi trường, 9/2003.
2. Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Cự, Lê Đức, Trần Khắc Hiệp, Bùi Thò Ngọc Dung, Cái
Văn Tranh. Phương Pháp Phân tích đất nước phân bón cây trồng, tháng 4/2006.
3. Trần Thanh Thuỷ. Hướng dẫn Thực hành Vi sinh vật học, tháng 9/1998.
4. Nguyễn Văn Mùi. Thực hành Hoá sinh học, năm 2001.
12