TÌM HIỂU THỰC TRẠNG SỬ DỤNG PHÂN BÓN HÓA HỌC VÀ ĐỀ XUẤT NHỮNG BIỆN PHÁP SỬ DỤNG HIỆU QUẢ PHÂN BÓN CHO CÂY NGÔ TẠI THỊ XÃ ĐIỆN BÀN - QUẢNG NAM

Kỹ Thuật - Công Nghệ - Khoa học xã hội - Kế toán TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG NAM KHOA: LÝ – HÓA – SINH ---------- HUỲNH THỊ VÂN ANH TÌM HIỂU THỰC TRẠNG SỬ DỤNG PHÂN BÓN HÓA HỌC VÀ ĐỀ XUẤT NHỮNG BIỆN PHÁP SỬ DỤNG HIỆU QUẢ PHÂN BÓN CHO CÂY NGÔ TẠI THỊ XÃ ĐIỆN BÀN - QUẢNG NAM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Quảng Nam, tháng 4 năm 2015 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn của ThS. Trương Thị Cao Vinh. Các số liệu trích dẫn trong khóa luận là trung thực, không lấy từ bất cứ công trình nghiên cứu nào khác. Tác giả Huỳnh Thị Vân Anh ii LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn đến BGH trường ĐH Quảng Nam, lãnh đạo khóa Lý – Hóa – Sinh cùng các thầy cô trong khoa đã tạo điều kiện cho em hoàn thành bài khóa luận nay. Em xin gởi lời cảm ơn sâu sâu sắc nhất đến cô ThS.Trương Thị Cao Vinh bộ môn hóa, khoa Lý – Hóa – Sinh trường ĐH Quảng Nam đã rất nhiệt tình, chu đáo, khuyến khích, động viên, quan tâm đến tiến trình thực hiện của em, luôn cho em những lời khuyên quý báo nhất trong suốt thời gian thực hiện khóa luận. Ngoài ra em xin chân thành cảm ơn các cơ quan chức ngành, người dân tại nơi em thực hiện nghiên cứu đã giúp đỡ cung cấp thông tin một cách nhiệt tình. Gia đình, anh chị, bạn bè- những người thân yêu luôn luôn động viên, giúp đỡ em trong thời gian qua. Vì thời gian có hạn cũng như chưa có kinh nghiệm nên chắc chắn khóa luận của em không tránh khỏi những thiếu sót. Em xin ghi nhận mọi sự đóng góp từ quý thầy cô và bạn bè để khóa luận của em được hoàn thiện. Cuối cùng, cho phép em gởi lời cảm ơn và lời chúc tốt đẹp nhất đến Qúy thầy cô, nhà trường, gia đình và bạn bè. Tam Kỳ, tháng 5 năm 2016 Tác giả Huỳnh Thị Vân Anh iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT STT Viết tắt Viết đầy đủ 1 UV – VIS Ultraviolet – Visible 2 AAS Atomic Absorption Spectrometric 3 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam 4 M1 Mẫu 1 5 M1L Mẫu 1 lặp 6 M2 Mẫu 2 7 M2L Mẫu 2 lặp iv DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ HÌNH VẼ CÓ TRONG BÀI KHÓA LUẬN Bảng 1.1. Liều lượng phân bón sử dụng cho ngô trên các loại đất khác nhau 13 Bảng 1.2. Quy trình bón phân NPK chuyên dùng cho ngô ......................... 14 Bảng 1.3. Lượng chất dinh dưỡng cây ngô hút qua các thời kì sinh trưởng và phát triển khác nhau để tạo ra 10 tấn hạtha(kg) ............................................. 15 Bảng 1.4. Cơ cấu diện tích, năng suất và sản lượng ngô trên địa bàn xã Điện Quang ................................................................................................................... 20 Bảng 2.1. Bảng nồng độ để xây dựng đường chuẩn ................................... 29 Bảng 2.2. Bảng dãy chuẩn xác định kali ..................................................... 33 Bảng 3.1 Thống kê tỉ lệ hộ nông dân có sử dụng các loại phân bón ...... 34 Bảng 3.2. Thống kê nông hộ sử dụng số lượng phân bón trong vụ Đông Xuân ..................................................................................................................... 36 Bảng 3.3. Thống kê nông hộ sử dụng số lượng phân bón vụ Hè Thu .... 37 Bảng 3.4. Thống kê nông hộ sử dụng kết hợp các loại phân trong bón thúc cho cây ngô................................................................................................... 41 Bảng 3.5. Kết quả hàm lượng nitrat trong mẫu đất trước gieo.................... 42 Bảng 3.6. Kết quả hàm lượng nitrat trong đất sau thu hoạch ...................... 42 Bảng 3.7. Kết quả hàm lượng Nito trong đất trước gieo ............................. 44 Bảng 3.8. Kết quả hàm lượng N tổng số trong đất sau thu hoạch ............... 45 Bảng 3.9. Giá trị chỉ thị về hàm lượng nitơ tổng số trong đất Việt Nam .... 46 Bảng 3.10. Kết quả nồng độ P(mgkg) trong đất trước gieo ....................... 46 Bảng 3.11. Kết quả hàm lượng P tổng số trong đất sau thu hoạch ............. 46 Bảng 3.12. Giới hạn chỉ thị của hàm lượng photpho tổng số trong 6 nhóm đất chính của Việt Nam. ....................................................................................... 47 Bảng 3.13. Kết quả hàm lượng K trong đất trước gieo ............................... 48 Bảng 3.14. Kết quả hàm lượng K-tổng sổ trong đất sau gieo .................... 48 Bảng 3.15. Gía trị chỉ thị của hàm lượng Kali tổng số trong 6 nhóm đất chính của Việt Nam .............................................................................................. 49 Hình 1.1: Biểu đồ tiêu thụ phân bón trên thế giới ........................................ 5 Hình 1.2. Vị trí địa lí xã Điện Quang .......................................................... 17 v Hình 1.3. Đồ thị chuẩn của phương pháp đường chuẩn. ............................. 22 Hình 2.1. Đường chuẩn xác định N-tổng .................................................... 29 Hình 2.2. Đường chuẩn xác định P (lần 1) .................................................. 31 Hình 2.3. Đường chuẩn xác định P ( lần 2) ................................................. 31 Hình 2.4. Đường chuẩn xác định nitrat ....................................................... 32 Hình 2.5. Đường chuẩn xác định Kali ......................................................... 33 Hình 3.1. Biểu đồ tỉ lệ hộ nông dân sử dụng phân bón hóa học ................. 35 Hình 3.2. Biểu đồ lượng phân Urê .............................................................. 37 Hình 3.3. Biểu đồ lượng phân kali .............................................................. 38 Hình 3.4. Biểu đồ lượng phân NPK ............................................................ 38 Hình 3.5. Biểu đồ lượng phân lân ............................................................... 38 Hình 3.6. Biểu đồ lượng phân DAP ............................................................ 38 Hình 3.7. Biểu đồ thể hiện nông hộ sử dụng kết hợp các loại phân trong bón thúc cho cây ngô............................................................................................ 41 Hình 3.8. Biểu đồ thể hiện hàm lượng nitrat trong mẫu đất trước gieo và sau thu hoạch ........................................................................................................ 43 Hình 3.9. Biểu đồ thể hiện hàm lượng Nitơ-tổng trong đất trước và sau thu hoạch .................................................................................................................... 45 Hình 3.10. Biểu đồ thể hiện hàm lượng P – tổng số trong đất trước và sau thu hoạch .............................................................................................................. 47 Hình 3.11. Biểu đồ thể hiện hàm lượng K-tổng số trong đất trước và sau thu hoạch. ................................................................................................................... 49 vi MỤC LỤC 1.1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................... 1 1.2. Mục đích ......................................................................................................... 2 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................ 2 1.4. Phương pháp nghiên cứu.............................................................................. 3 1.4.1. Phương pháp điều tra (điều tra bằng Anket) .......................................... 3 1.4.2. Phương pháp nghiên cứu tài liệu .............................................................. 3 1.4.3. Phương pháp phỏng vấn ............................................................................ 3 1.4.4. Phương pháp xử lý số liệu ......................................................................... 3 1.4.5. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS và phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử. ................................................................................ 3 Phần 2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ................................................................. 4 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................. 4 1.1. Tổng quan về phân bón............................................................................... 4 1.1.1. Phân loại phân bón.................................................................................... 4 1.1.2. Tình hình sử dụng phân bón hiện nay .................................................... 5 1.1.3. Sử dụng phân bón và vấn đề môi trường 1 .......................................... 6 1.1.4. Tác động của phân bón đối với cây trồng 17 ....................................... 6 1.1.5. Tác động của phân bón đến môi trường sinh thái đất 7 ..................... 7 1.1.6. Tác động của phân bón đến môi trường không khí ............................... 8 1.1.7. Tác động của phân bón đến môi trường nước 5 .................................. 8 1.1.8. Tác động của phân bón đến sức khỏe con người.2 .............................. 9 1.2. Tổng quan về đất ......................................................................................... 9 1.2.1. Một số khái niệm cơ bản về hệ thống đất................................................ 9 1.2.2. Những vấn đề môi trường đất nông nghiệp 8 ...................................... 9 1.2.3. Một số đặc điểm của phân bón trong môi trường đất 3 ..................... 9 1.2.4. Những ảnh hưởng môi trường trên sự tồn dư, di chuyển và trầm lắng. 18 ..................................................................................................................... 10 1.3. Tổng quan về cây ngô ................................................................................ 10 vii 1.3.1. Một vài nét về cây ngô ............................................................................ 10 1.3.2. Sự sinh trưởng của cây ngô 19 ............................................................ 11 1.3.3. Phương pháp bón phân cho cây ngô4,21,22 ................................. 12 1.3.3.1. Các loại phân bón sử dụng cho cây ngô .............................................. 12 1.3.3.2. Lượng phân bón cho cây ngô ở các vùng trồng chính ....................... 13 1.3.3.3. Phương pháp bón phân cho ngô .......................................................... 13 1.3.3.4. Vấn đề bón phân cân đối cho cây ngô ................................................. 14 1.3.5. Những kết quả nghiên cứu phân bón đối với cây ngô 5, 15 ........... 14 1.3.5.1. Kết quả nghiên cứu về phân đạm đối với cây ngô ............................. 14 1.3.5.2. Kết quả nghiên cứu về phân lân đối với cây ngô ............................... 15 1.3.5.3. Kết quả nghiên cứu về phân kali đối với cây ngô .............................. 16 1.4. Tổng quan về xã Điện Quang, thị xã Điện Bàn, tỉnh Quảng Nam. 20 ......... 17 1.4.1. Điều kiện tự nhiên .................................................................................... 17 1.4.1.1. Vị trí địa lí .............................................................................................. 17 1.4.1.2. Khí hậu ................................................................................................... 18 1.4.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ......................................................................... 18 1.4.2.1. Dân số và phân bố lao động trên địa bàn xã....................................... 18 1.4.2.2. Tình hình phát triển kinh tế ................................................................. 18 1.4.3. Tình hình sản xuất ngô trên địa bàn xã Điện Quang............................ 20 1.4.3.1. Diện tích cây ngô trên địa bàn xã Điện Quang ................................... 20 1.4.3.2. Diện tích đất trồng ngô, cơ cấu giống, năng xuất và sản lượng ngô trên địa bàn xã .................................................................................................... 20 1.5. Các phương pháp xác định hàm lượng K - tổng, P – tổng, N – tổng và NO 3- trong đất .................................................................................................... 21 1.5.1. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS 9 .......................... 21 1.5.2. Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử 6 ....................................... 22 Chương 2. THỰC NGHIỆM ............................................................................. 24 2.1. Dụng cụ, máy móc và hóa chất .................................................................. 24 2.1.1. Dụng cụ, máy móc .................................................................................... 24 2.1.2. Hóa chất .................................................................................................... 24 viii 2.1.2.1. Xác định hàm lượng nitơ tổng số bằng phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV - VIS ......................................................................................... 24 2.1.2.2. Xác định hàm lượng lân tổng số bằng phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV - VIS ......................................................................................... 25 2.1.2.3. Xác định hàm lượng Nitrat bằng phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV - VIS................................................................................................ 25 2.1.2.4. Xác định kali tổng số bằng phương pháp quang phổ ngọn lửa ........ 26 2.2. Cách tiến hành ............................................................................................. 26 2.2.1. Xử lı́ số liệu .............................................................................................. 26 2.2.2. Kỹ thuật lấy mẫu và xử lý, bảo quản mẫu ............................................ 27 2.2.2.1. Kỹ thuật lấy mẫu ................................................................................... 27 2.2.2.2. Xử lý và bảo quản mẫu. ........................................................................ 27 2.2.3. Xác định hàm lượng nitơ tổng bằng phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV - VIS................................................................................................ 28 2.2.4. Xác định hàm lượng lân tổng số theo phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV - VIS................................................................................................ 30 2.2.5. Xác định hàm lượng Nitrat bằng phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV - VIS................................................................................................ 32 2.2.6. Xác định hàm lượng kali bằng phương pháp quang phổ ngọn lửa..... 32 Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................ 34 3.1. Thực trạng sử dụng phân bón trong sản xuất ngô tại thị xã Điện Bàn. ..... 34 3.1.1. Các loại phân bón thường sử dụng cho cây ngô.................................... 34 3.1.2. Lượng phân bón cho cây ngô trên địa bàn thị xã Điện Bàn ................ 35 3.1.3. Thời điểm bón và cách bón phân cho cây ngô trên địa bàn thị xã Điện Bàn. ................................................................................................................... 40 3.2. Kết quả phân tích hàm lượng tích lũy N, P, K, NO 3- trong đất ............. 42 3.2.1. Kết quả nghiên cứu thông số khảo sát máy đo UV-VIS xác định hàm lượng N-tổng, P-tổng và NO 3- ........................................................................... 42 3.2.1.1.Thời gian đo cường độ vạch phổ xác định N-tổng, P-tổng, NO 3- ....... 42 3.2.1.2. Khảo sát vạch phổ đặc trưng của Nito, photpho, nitrat .................... 42 ix 3.2.1.3. Kết quả phân tích hàm lượng nitrat trong mẫu đo ........................... 42 3.2.1.4. Hàm lượng Nitơ – tổng số trong đất .................................................... 44 3.2.1.5. Hàm lượng Photpho tổng số trong mẫu đất ....................................... 46 3.2.2. Kết quả nghiên cứu khảo sat thông số máy đo AAS xác định hàm lượng K+ trong đất ............................................................................................. 48 3.2.2.1. Thời gian ............................................................................................... 48 3.2.2.2. Vạch phổ ................................................................................................ 48 3.2.2.3. Kết quả đo .............................................................................................. 48 3.3. Đánh giá chung về tình hình sử dụng phân bón trong sản xuất ngô tại thị xã Điện Bàn ................................................................................................... 50 3.4. Nguyên nhân của thực trạng lạm dụng phân bón tại thị xã Điện Bàn....... 50 3.5. Đề xuất một số biện pháp sử dụng phân bón hiệu quả ............................ 51 Phần 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................. 53 1. Kết luận ........................................................................................................... 53 2. Kiến nghị ......................................................................................................... 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 54 1 Phần 1. MỞ ĐẦU 1.1. Lý do chọn đề tài Việt Nam là một quốc gia nông nghiệp. Đối với chúng ta, nông nghiệp không chỉ là một ngành kinh tế quan trọng, cung cấp lương thực, thực phẩm, nguyên liệu cho công nghiệp mà còn là nhiên liệu sinh học. Trong vài năm gần đây, chất lượng sản phẩm nông nghiệp ngày còn được nâng cao, năng suất cây trồng tăng một cách đáng kể không chỉ có sự đóng góp to lớn của công tác chọn giống mà còn phải nói đến vai trò quan trọng của phân bón. Chọn giống phát triển tốt, cho năng suất cao ngoài chịu tác động của điều kiện ngoại cảnh thì cần phải có biện pháp kỹ thuật canh tác hợp lý và cách bón phân là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến năng suất cây trồng. Bón phân đầy đủ, cân đối, hợp lý thì sẽ thu được năng suất cây trồng cao và chất lượng sản phẩm tốt. Tuy nhiên hiện nay, do điều kiện môi trường và các biện pháp canh tác cũng như nhận thức của người dân còn hạn chế đã lạm dụng việc bón phân quá mức. Việc sử dụng phân hóa học mất cân đối, phân hữu cơ, phân vi sinh dần bị lãng quên trong canh tác. Thời gian bón, cách bón phân bừa bãi và mang tính chất tự phát, không có cơ sở khoa học dẫn đến hậu quả ô nhiễm môi trường, mất cân bằng sinh thái một cách nghiêm trọng làm cho đất bị chua hóa, mất khả năng sản xuất. Cây ngô (Zea mays L ) là một trong những cây lương thực quan trọng trên toàn thế giới đứng thứ hai sau cây lúa. Ngô làm lương thực chính cho người với nhiều phương thức rất đa dạng. Ngoài ra, ngô còn là nguồn thức ăn quan trọng trong chăn nuôi, nguyên liệu cho ngành công nghiệp lương thực thực phẩm, công nghiệp nhẹ và có vai trò là nguồn nhiên liệu sinh học.15 Với ý nghĩa quan trọng trong nền kinh tế, cùng với tính thích ứng rộng và tiềm năng năng suất cao, ngô được gieo trồng hầu hết các vùng trên cả nước trong đó có thị xã Điện Bàn và diện tích ngày càng được mở rộng. Điện Bàn là một trong những thị xã nằm ở Đồng Bằng phía Bắc có nền sản xuất nông nghiệp từ lâu, đặc biệt là trồng hoa màu trong đó có cây ngô với mức sử dụng phân bón cao. Nông nghiệp nông thôn ở các địa phương trong thị xã 2 đang trên đà phát triển theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa, sản phẩm nông nghiệp trở thành hàng hóa phục vụ cho nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng nội địa và xuất khuẩu. Để đáp ứng được điều đó, cần phải có chế độ canh tác hợp lý, đặc biệt là việc bón phân cho cây trồng. Vì vậy, tình hình sử dụng phân hóa học là vấn đề đang được các cấp chính quyền ngành nông nghiệp và đặc biệt là bà con nông dân rất quan tâm. Xuất phát từ những cơ sở khoa học và thực tiễn, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Tìm hiểu thực trạng sử dụ ng phân bón hóa học và đề xuất những biện pháp sử dụng hiệu quả phân bón cho cây Ngô tại thị xã Điện Bàn - Quảng Nam”. 1.2. Mục đích Tìm hiểu thực trạng sử dụng phân bón trong sản xuất Ngô của người dân trên địa bàn xã Điện Quang – thị xã Điện Bàn. Biết được các kĩ thuật sử dụng phân bón của người nông dân trên địa bàn xã Điện Quang – thị xã Điện Bàn. Căn cứ vào điều kiện tự nhiên và tính đặc thù của địa phương để xác định rõ tên và lượng phân bón sử dụng cho cây Ngô, mức độ tồn lưu phân bón hóa học trong môi trường đất mặt . Nguyên nhân của việc lạm dụng phân hóa học trong trồng trọt và đề xuất một số giải pháp sử dụng hiệu quả phân bón hợp lý góp phần vào phát triển nông nghiệp bền vững và bảo vệ môi trường tại xã Điện Quang – Điện Bàn. 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Tình hình sử dụng phân bón đến sản xuất Ngô ở thị xã Điện Bàn – Quảng Nam. - Phạm vi nghiên cứu: Điều tra 80 hộ gia đình tại xã (Điện Quang) đại diện tại thị xã Điện Bàn. 3 1.4. Phương pháp nghiên cứu 1.4.1. Phương pháp điều tra (điều tra bằng Anket) Điều tra theo phiếu thăm dò : Tại mỗi địa điểm, chọn 4 khu vực đại diện cho các hộ nông dân. Ở từng khu vực này, dựa theo danh sách các hộ nông dân để chọn ngẫu nhiên địa chỉ và tên 20 hộ. Sau đó theo địa chỉ trên đến trực tiếp các hộ và tiến hành điều tra theo phiếu điều tra đã thiết lập sẵn. Tổng số phiếu điều tra: (4 khu vựcxã) x (20 hộ khu vực) = 80 phiếu. 1.4.2. Phương pháp nghiên cứu tài liệu Thu thập từ các nguồn có sẵn (thông qua internet, sách, báo, tạp chí,...), tư liệu từ các cơ quan chức năng ban ngành tại địa điểm nghiên cứu. 1.4.3. Phương pháp phỏng vấn Ghi chép các thông tin trong quá trình phỏng vấn. 1.4.4. Phương pháp xử lý số liệu Sử dụng phần mềm excel và thống kê nông nghiệp. 1.4.5. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS và phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử. 4 Phần 2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tổng quan về phân bón Phân bón là thành phần cực kì quan trọng, quyết định năng suất cây trồng. Qua một thế kỉ, các nhà khoa học đã xác nhận rằng năng suất cây trồng đã tăng 50 dựa vào việc sử dụng phân bón. Việc bón phân cho cây trồng cho hiệu quả bằng với việc kết hợp với các yếu tố khác như thời vụ trồng, làm đất, luân canh, giống, tưới tiêu cho thấy mức độ quan trọng của phân bón. Việc bón phân rõ ràng làm tăng năng suất cây trồng và độ phì nhiêu của đất. 1.1.1. Phân loại phân bón Phân bón được phân ra làm 3 nhóm chính: Phân hữu cơ, phân vô cơ và phân vi lượng. 17 - Phân bón vô cơ Phân bón vô cơ hay phân hóa học, thường được các nhà nông sử dụng vừa tiện lợi, giải quyết nhanh chóng các trường hợp cần thiết. Bao gồm: Phân đạm: Chứa N dưới dạng Amonium (NH4+ ) hoặc Nitrat (NO 3- ). Đặc điểm chung của loại phân này là những tinh thể trắng, dễ tan trong nước, dễ hút ẩm, nên dễ chảy ngoài không khí, gồm: Đạm Sulfat (NH4 ) 2 SO4 (SA); đạm Chlorrua NH4 Cl; đạm Nitrat NH4 NO3 ; Urea CO(NH2) 2 . Phân lân: Dạng muối Photphat đặc trưng bởi thành phần P2 O5 thường gặp là: Super phosphat đơn Ca(H2 PO4 ) 2 ; Super phosphat kép; phân lân nung chảy. Phân Kali: KCl (50 – 55 K); Kali sulfat (K2 SO4 ) … - Phân bón hữu cơ Phân bón có nguồn gốc thực vật: gồm các loại rong, thân các cây thuộc họ đậu (Fabaceae) sau khi thu hoạch như đậu xanh, đậu nành, đậu đỏ hoặc rơm, rạ, bèo hoa dâu, tro trấu, bã mía, gốc mía … Phân bón có nguồn gốc động vật: gồm phân heo, gà, trâu, bò, dơi, cút … đã được ủ (hoai), phân tôm, cá … - Phân bón vi sinh: Là chế phẩm có chứa một hoặc nhiều chủng vi sinh vật sống, có ích cho cây trồng đã được tuyển chọn, có sức lao động cao, sử dụng 5 bón vào đất hoặc xử lý cho cây để cải thiện hoạt động của vi sinh vật trong đất vùng rễ cây nhằm tăng cường sự cung cấp các chất dinh dưỡng cho cây trồng, cung cấp chất điều hòa sinh trưởng, các loại men, vitamin có lợi cho các quá trình chuyển hóa vật chất, cung cấp kháng sinh để giúp cho cây trồng có khả năng chống chịu các loại sâu bệnh hại, góp phần nâng cao năng suất, phẩm chất nông sản và tăng độ màu mỡ của đất. 1.1.2. Tình hình sử dụng phân bón hiện nay Trên thế giới Gần đây, phân bón được sản xuất và tiêu thụ với một nhịp độ gia tăng, trong đó phân đạm và phân lân chiếm phần lớn. Có thể thấy rõ sự gia tăng trong mức độ tiêu thụ phân bón nói chung trên dựa vào biểu đồ dưới đây: Hình 1.1: Biểu đồ tiêu thụ phân bón trên thế giới Ở các nước đang phát triển, tỉ lệ tiêu thụ cao hơn nhiều so với các nước phát triển. Tỉ lệ sử dụng và số lượng phân N, P, K cũng có sự khác biệt rõ rệt giữa các khu vực. Các nước phát triển năm 1982 sử dụng bình quân 51 kg, 21 kg P2 O 5 , 28 kg K2 O trong tổng số 110 kg phân bón nguyên chất cho 1ha đất canh tác. Tỉ lệ N:P:K sử dụng là 1:0.6:0.54. Các nước đang phát triển bình quân bón 33 kg N, 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Million Tons Source: FAO; IFA World Fertilizer Consumption, 1950-2008 6 12 kg P2O5, 4 kg K2 O, tỉ lệ sử dụng N: P: K là 1: 0.36: 0.12 cho tổng số phân bón cho 1ha đất canh tác là 49 kg phân bón nguyên chất. 13 Ở Việt Nam Việc sử dụng phân bón hóa học có thể chia thành các giai đoạn sau: Từ 1961-1970: ở giai đoạn này việc sử dụng phân bón hóa học trong nông nghiệp chưa cao. Tổng số N, P, K bón cho đất khoảng 30 kg nguyên chất. Từ 1971-1975: ở miền Bắc sử dụng tương đối nhiều. Tổng số N, P, K bón cho 1ha đất canh tác là 50kg nguyên chất. Từ năm 1976 đến nay lượng phân bón hóa học được sử dụng tăng nhanh chóng. Năm 1990 lượng phân bón được dùng tăng 418.6 so với năm 1980, năm 1995 tăng 557 so với năm 1980 và tăng 33.2 so với năm 1990. Đến năm 1997 lượng phân bón N, P, K cho 1 ha gieo trồng đã đạt 126kgnăm nhưng vẫn còn thấp so với một số nước châu Á như: Hàn Quốc 467 kgha, Nhật Bản 403 kgha. 14 1.1.3. Sử dụng phân bón và vấn đề môi trường 1 Sử dụng phân bón hóa học và thuốc trừ sâu bệnh là chìa khóa của sự thành công trong cách mạng xanh và bảo vệ thực vật, lương thực. Tuy nhiên trong những năm gần đây, nhiều người đã lo ngại về ảnh hưởng của phân bón đến môi trường và sức khỏe của con người. Gây độc hại cho nguồn nước, cho đất bởi thuốc trừ sâu và Nitrat (NO3 - ), P, K, và SO4- và do đó, tác động xấu đến sức khỏe con người, các động vật hoang dã và làm suy thoái hệ sinh thái. 1.1.4. Tác động của phân bón đối với cây trồng 17 Phân đạm là yếu tố quan trọng nhất quyết định năng suất cây trồng, nhưng bón nhiều đạm quá thì cây phát triển mất cân đối giữa bộ phận phía trên và dưới đất, cây phải hình thành nhiều mô sinh trưởng và nhiều protit nên phần lớn những sản phẩm trung gian trong quá trình hình thành đường bột bị tiêu hao mạnh vào việc tổng hợp amino axit làm cho các hydratcacbon cao phân tử không hình thành được mấy, các chất nòng cốt của tế bào như cellulose, lignin bị thiếu hụt dẫn đến cây không cứng, dễ bị sâu bệnh và đổ. Theo Mecten (1974) nhiều 7 loại cây bón lượng đạm lớn và không cân đối thì thường có sự tích lũy alkaloid, glucoxit làm cho nó có vị đắng, kém ngon, dễ bị hỏng. Phân lân đóng vai trò cần thiết bậc nhất trong quá trình trao đổi chất và trong quá trình tích lũy hydrat cacbon, protit, chất béo…đều có sự tham gia trực tiếp hoặc gián tiếp của lân, điều hòa những thay đổi đột ngột về phản ứng môi trường trong cây, tăng cường sự phát triển bộ rễ, tăng cường chất lượng sản phẩm. Phân kali giúp cho quá trình quang hợp tiến hành bình thường, đẩy mạnh sự di chuyển hydrat cacbon từ lá sang các bộ phận khác làm tăng cường quang hợp của lá. Tăng cường sự tạo thành bó mạch, tăng độ dày và số lượng sợi, tăng bề dày các giác mô làm cho cây cứng, chống lốp đổ, kích thích sự hoạt động của men làm tăng hoạt động trao đổi chất của cây, phát triển tạo axit hữu cơ, tạo thêm protit. Phân chuồng chứa hầu hết các chất dinh dưỡng cho cây như: đạm, lân, kali và các nguyên tố vi lượng như B, Mo, Cu, Mn, Zn…do vậy, không chỉ làm tăng năng suất cây trồng mà còn tăng hiệu lực phân hóa học, đặc biệt là cải tạo đất (đất cát sẽ dính hơn, ít rời rạc và đất sét nặng thì lại xốp hơn), nên bón phân chuồng nhiều cũng góp phần giúp cho cây chịu đựng được hạn hán. 1.1.5. Tác động của phân bón đến môi trường sinh thái đất 7 Cây chỉ sử dụng hữu hiệu tối đa 30 lượng phân bón vào đất. Còn lại, phần thì bị rửa trôi, phần nằm lại trong đất ô nhiễm môi trường. Phân đạm: tăng tính chua của môi trường đất vì dạng axit nitrit (HNO3 ) rất phổ biến trong đất và phần lớn nitrat phân bón được giữ lại trong đất, chúng sẽ ngấm xuống nước ngầm dưới dạng NO3- . Phân lân: có thể chứa một số nguyên tố như cadimi, chì, niken. Sử dụng phân lân lâu dài dẫn tới sự tích lũy trong đất những hỗn hợp chất hóa học độc, chúng có khả năng di chuyển vào cây trồng trên đất đó. Các dạng phân hóa học đều là các muối của các axit (muối kép hoặc muối đơn). Vì vậy, khi hòa tan thường gây chua cho môi trường đất. 60 – 70 lượng phân bón cây không sử dụng hòa tan vào nước ngầm làm xấu môi trường sinh 8 thái, gây hại cho động vật. Mặt khác, sự tích lũy các hóa chất dạng phân bón cũng gây hại cho môi trường sinh thái đất về mặt cơ lý tính. Đất nén chặt, độ trương co kém, kết cấu vững chắc, không tơi xốp mà nông dân gọi là đất trở nên “chai cứng”, tính thông khí kém đi, vi sinh vật ít đi vì hóa chất hủy diệt. Phân hữu cơ: có tác dụng cải tạo đất, tăng thêm chất dinh dưỡng đa lượng và vi lượng, tăng tỉ lệ mùn và tích lũy được nhiều P, K tổng số cho đất, tạo tiền đề cho đất có độ phì nhiêu cao và tăng độ xốp của đất. Nhưng nếu phân không ủ đúng kỹ thuật sẽ gây ô nhiễm môi trường đất, diệt một số vi sinh vật có lợi trong đất. Đa số phân bón đều chứa những chất bẩn không thể bỏ hết vì muốn giữ giá thành sản phẩm thấp nên thường gặp các vết kim loại và hóa chất như: As, Cd, Co, Cu, Pb, Zn… Do vậy, sau khi dùng phân bón một thời gian dài những chất này sẽ tích lũy trong đất làm cho đất bị chai xấu, thoái hóa, không canh tác tiếp tục được. 1.1.6. Tác động của phân bón đến môi trường không khí Quá trình phân hủy các chất hữu cơ tạo ra các khí nhà kính Phân hủy háo khí tạo ra CO 2 Phân hủy yếm khí tạo ra CH 4 , H2 S, NO x, SO 2 Quá trình phản nitrat hóa biến NO3- trong đất thành N2 , NO x Khi bón phân vào ngày nắng thì NH4+  NH3 vào khí quyển 1.1.7. Tác động của phân bón đến môi trường nước 5 Một lượng lớn phân bón bị rửa trôi từ đất vào môi trường nước, gây ô nhiễm môi trường nước. Anion NO3- có tính linh động cao nên dễ bị rửa trôi xuống các tầng sâu hoặc xuống các thủy vực gây ô nhiễm mạch nước ngầm, thủy vực gây bênh cho người và động vật. Hàm lượng N, P, K cao trong nước làm nước bị ô nhiễm gây ra hiện tượng phú dưỡng. 9 1.1.8. Tác động của phân bón đến sức khỏe con người.2 Phân đạm dùng với liều lượng cao đều dẫn đến làm tăng hàm lượng nitrat trong nông sản thực phẩm, rau quả. Nitrat là hợp chất độc hại cho sức khỏe con người và động vật máu nóng. Các chất nitrit, nitrat không chỉ tác động trực tiếp trên cơ thể con người, mà còn là nguồn chất liệu để tạo thành nhóm chất gây ung thư – nitrozamin. Một trong các nitrozamin có tính chất gây ung thư là Dimetylnitrozamin. Có những dẫn liệu về tỉ lệ chết do ung thư dạ dày phụ thuộc vào việc dùng phân đạm (NaNO3 và KNO3 ), cũng như mức độ tiếp xúc với các nitrit, nitrat trong sản xuất. Kim loại nặng tích lũy trong đất do bón phân, tồn tại trong các sản phẩm nông nghiệp và đi vào chuỗi thực phẩm, cuối cùng con người sử dụng chúng. 1.2. Tổng quan về đất 1.2.1. Một số khái niệm cơ bản về hệ thống đất Đất (Son) chỉ phát triển khi có mối quan hệ động học giữa khí quyển, sinh quyển, thạch quyển và thủy quyển. Những lỗ hổng trong đất được lấp đầy với không khí và nước, trong khi pha rắn gồm các khoáng, cơ thể sống và những thành phần hữu cơ không sống. Đất là cơ sở đối với sự sống của hệ sinh thái trên cạn và những ảnh hưởng của năng lượng trong quá trình trao đổi nước, chu trình dinh dưỡng và khả năng sản xuất của hệ sinh thái. 1.2.2. Những vấn đề môi trường đất nông nghiệp 8 Ô nhiễm môi trường đất từ hoạt động nông nghiệp là loại nguồn gây ô nhiễm không điểm (Nonpoint source Pollution), chất ô nhiễm chính trong hoạt động nông nghiệp là: Phân bón các loại, thuốc bảo vệ thực vật và các vật thải khác trong hoạt động nông nghiệp. Các hoạt động nông nghiệp có khả năng tác động trực tiếp đến nơi ở (habitat) của thể sống trong đất và thủy sinh. 1.2.3. Một số đặc điểm của phân bón trong môi trường đất 3 Sự di chuyển của chất ô nhiễm và chất độc hại từ nguồn của chúng vào môi trường phụ thuộc vào cả môi trường mà chúng mang môi trường nhận chúng. Khi chất ô nhiễm vào môi trường : 10 Chúng có thể được pha loãng hoặc phát tán, phản ứng (liên kết) hóa học hoặc sinh hóa với những thành phần sống và không sống của môi trường, bị giữ lại trong đất hoặc trầm tích và có thể tái kết tụ lại bởi quá trình sinh học hoặc quá trình tự nhiên. 1.2.4. Những ảnh hưởng môi trường trên sự tồn dư, di chuyển và trầm lắng. 18 Sự tồn dư có thể giảm bởi quá trình chuyển hóa trong môi trường đó là: Sự chuyển hóa sinh học, oxy hóa, thủy phân, và quang phân. Mối quan hệ quan trọng của những quá trình này phụ thuộc vào tốc độ mà chúng xảy ra dưới điều kiện bản chất môi trường, tốc độ này lại phụ thuộc vào cấu trúc và tính chất hóa học của vật chất và phân bố trong thành phần khác nhau của môi trường. 1.3. Tổng quan về cây ngô 1.3.1. Một vài nét về cây ngô Ngô là cây lương thực quan trọng trên toàn thế giới bên cạnh lúa mì và lúa gạo. Ngô còn là cây thức ăn chăn nuôi quan trọng nhất hiện nay: 70 chất tinh trong thức ăn tổng hợp của gia súc là từ ngô, ngô còn là thức ăn xanh và ủ chua lí tưởng cho đại gia súc đặc biệt là bò sữa. Gần đây cây ngô còn là cây thực phẩm, Phân bố ban đầu Nhiệt độ pH đất Sa cấu đất Ánh nắng Chất hữu cơ Độ ẩm Sự tồn dư và Khả năng biến đổi Ảnh hưởng đến môi trường 11 người ta dùng bắp ngô bao tử làm rau cao cấp vì nó sạch và có hàm lượng dinh dưỡng cao, ngô nếp, ngô đường (ngô ngọt) được dùng làm quả ăn tươi (luộc, nướng) hoặc đóng hộp làm thực phẩm xuất khẩu. Ngô còn là nguyên liệu của ngành công nghiệp lương thực – thực phẩm và công nghiệp nhẹ để sản xuất rượu, tinh bột, cồn, glucozo, bánh kẹo…16 . Cây có thời gian sinh trưởng từ 70-135 ngày. Các giống có khả năng thâm canh cao thường có thời gian sinh trưởng khoảng 120 ngày trong điều kiện bình thường. Ngô có thể trồng trong những điều kiện khí hậu khác nhau: nhiệt độ thích hợp cho sinh trưởng mạnh là 21-27 0 C. Cây ngô có khả năng chịu hạn và sử dụng nước tiết kiệm. Nhưng cây ngô cần nhiều nước và phát triển thuận lợi, cho năng suất cao trong điều kiện độ ẩm cao, nhất là giai đoạn từ 7-9 lá tới trỗ cờ. 1.3.2. Sự sinh trưởng của cây ngô 19 Sự hút các chất dinh dưỡng thay đổi theo giai đoạn sinh trưởng phát triển của ngô. Dựa vào biến đổi hình thái của cây để xác định nhu cầu dinh dưỡng từng thời kỳ của cây ngô. Viện kỹ thuật cây ngũ cốc và thức ăn gia súc chia quá trình sinh trưởng của cây ngô ra làm 3 giai đoạn như sau: Giai đoạn tăng trưởng chậm: Từ khi mọc đến 7-8 lá: Đây là giai đoạn hình thành và phát triển bộ rễ, đây cũng là giai đoạn phân hóa tạo bông cờ. Giai đoạn này lượng dinh dưỡng cây hút không lớn 1-4 tổng lượng dinh dưỡng so với cả vòng đời cây hút. Sự hút chất dinh dưỡng ở các thời kỳ đầu tuy chậm nhưng rất quan trọng cho ngô, bao gồm các dạng dễ hấp thu của các hợp chất chứa NPK so với tổng lượng dinh dưỡng và chất khô đã tích lũy, sau mọc 20-30 ngày ngô tích lũy được 4 chất khô, 9 lân, 10 đạm, 14 kali; sau 60 ngày: 45 chất khô, 57 lân, 66 đạm, 92 kali. Giai đoạn tăng trưởng nhanh: Từ 7-8 lá đến sau 15 ngày: ở giai đoạn này các bộ phận trên mặt đất (thân, lá) và dưới mặt đất đều tăng trưởng nhanh. Các cơ quan sinh trưởng phát triển mạnh, lượng tinh bột và chất khô trong ngô tăng nhanh. Đây là giai đoạn cây hấp thụ tối đa dinh dưỡng bằng 75- 95 tổng lượng 12 dinh dưỡng so với cả vòng đời cây hút. Thiếu chất dinh dưỡng ở thời kỳ 8-11 lá sẽ cản trở sinh trưởng của lá và giảm từ 10-20 năng suất, đặc biệt ở thời kỳ trỗ cờ phun râu cây đòi hỏi dinh dưỡng rất cao, nên vào thời kỳ này nếu một nửa lá bị héo sẽ làm giảm 25-30 năng suất. Thời kỳ trỗ cờ phun râu ngô đã hút gần như toàn bộ số kali cần thiết và lượng lớn đạm và lân. Giai đoạn chín: Quá trình tích lũy chất khô đã hoàn thành, ngô bắt đầu mất nước nhanh, các bộ sinh trưởng sinh dưỡng chuyển sang màu vàng. Hầu hết các giống đều cần khoảng 60 ngày để hình thành hạt; trong đó các giống ngắn ngày cần ít hơn khoảng 35-40 ngày trong thời gian hình thành hạt, mỗi ngày bình quân tạo thành 2,5 – 3 trọng lượng hạt khi chín hoàn toàn. Trong giai đoạn chín cây ngô thực hiện các chức năng phân phối lại lượng dinh dưỡng đã hấp thụ. Lượng dinh dưỡng cây hấp thụ được không chỉ tích lũy ở hạt mà còn lượng hạt lớn ở thân lá. 1.3.3. Phương pháp bón phân cho cây ngô4,21,22 1.3.3.1. Các loại phân bón sử dụng cho cây ngô Trồng ngô trên đất có pH 4,5-4,7 bón vôi cho ngô có hiệu lực cao, ở đất có pH > 5 không cần phải bón vôi do ở pH trên ion Al 3+ di động đã bị cố định hết, không còn gây tác hại gì cho ngô nữa. Cần ưu tiên bón phân hữu cơ khi trồng ngô trên đất nghèo mùn, đất 2 vụ, đất xám bạc màu. Dạng phân đạm bón tốt nhất cho ngô là amon nitrat hay sunphat amon. Phân ure cần thời gian chuyển hóa thành amon nên cần trộn lẫn vào đất để tránh bị bay hơi. Dạng phân lân thường bón cho ngô là các loại lân supe hòa tan hay amon phophat. Loại kali thường bón cho ngô là KCl vừa phù hợp lại rẻ nhất, trừ khi đất thiếu S thì có thể dùng kali sunphat, K2 O. 13 1.3.3.2. Lượng phân bón cho cây ngô ở các vùng trồng chính Lượng phân bón cho ngô tùy theo giống, ngô lai cần bón nhiều hơn ngô thường và ngô thu trái non (ngô rau, ngô bao tử). Trên các loại đất nghèo dinh dưỡng như đất xám, đất cát cần bón nhiều lân và kali hơn so với đất bazan, đất phù sa. Bảng 1.1. Liều lượng phân bón sử dụng cho ngô trên các loại đất khác nhau Loại đất Phân chuồng Đạm (kgha) Lân (kgha) Kali (kgha) (tấn ha) N Urê P2 O5 Super lân K2 O KCl Đất đỏ bazan 8-10 120-150 260-326 60-75 352-440 60-90 100-150 Đất xám 8-10 120-150 260-326 75-90 440-530 60-90 100–150 Đất phù sa 5-8 90-120 195-260 45-60 260-352 45-60 75- 100 1.3.3.3. Phương pháp bón phân cho ngô Bón lót cho ngô: chủ yếu dùng hai loại phân hữu cơ và phân lân (DAP) để bón lót theo hai cách + Bón rải đều phân trên ruộng sau đó bừa kỹ: có ưu điểm là nhanh, đỡ tốn công nhưng phân không tập trung vào gốc, tác dụng của phân chậm, hiệu quả thấp. + Bón phân theo hàng: là hình thức bón phân sau khi làm đất xong, phân được rải xuống đáy rạch đã rạch trước thành hàng, rồi lấp nhẹ một lớp đất bột trước khi tra hạt giống. Bón theo cách này, phân được bón tập trung gần gốc ngô nên nhanh phát huy tác dụng nhưng tốn công và chậm. Nếu để hạt giống bị tiếp xúc trực tiếp với phân khoáng có thể gây xót hạt, thối mầm và chết. Bón phân thúc cho ngô + Bón thúc đợt 1: khi ngô 3-4 lá thật giúp ngô phát triển bộ rễ. Thường bón 13 đạm và 13 kali. Pha phân với nước tưới cho cây. Nếu đất đủ ẩm có thể bón trực tiếp vào đất: rạch 2 bên cách gốc cây ngô 5-7 cm, rải đều phân vào rạch rồi kết hợp vun nhẹ để lấp phân quanh gốc ngô. + Bón thúc đợt 2: khi ngô 7-9 lá thật nhằm thúc đẩy phát triển bộ rễ đốt, phát triển thân lá, phân hóa cơ quan sinh sản và chống đổ. Thường dùng 13 đạm 14 và 13 kali trộn đều phân bón vào rạch sâu 5-7 cm hai bên hàng ngô và cách gốc 10-15 cm sau đó lấp đất vun vào gốc. + Bón thúc đợt 3: lúc ngô xoắn nõn (10-15 ngày trước trỗ) tác dụng tốt cho quá trình phân hóa bắp và trỗ cờ. Dùng toàn bộ lượng phân còn lại để bón trực tiếp vào đất, kéo đất vun lần cuối. Bảng 1.2. Quy trình bón phân NPK chuyên dùng cho ngô Thời kỳ Loại phân NPK Lượng bón (kgha) Bón lót 8-10-3 200-300 Bón thúc 1 khi ngô có 3-4 lá thật 12-8-12 300-400 Bón thúc 2 khi ngô có 7-9 lá thật 12-8-12 300-400 Bón thúc 3 khi ngô xoắn nõn 12-8-12 300-400 1.3.3.4. Vấn đề bón phân cân đối cho cây ngô Ở bất kỳ loại đất nào, đối với ngô đạm là nhân tố có ảnh hưởng rất lớn đến năng suất. Cần bón phối hợp cân đối phân hữu cơ và phân vô cơ cho ngô vì phân hữu cơ ngoài tác dụng cung cấp một phần dinh dưỡng còn cải thiện tính chất vật lý của đất làm cây sinh trưởng tốt hơn Trong trồng ngô cũng cần quan tâm bón thường xuyên các dạng phân chứa S như supe lân và sử dụng phân vi lượng Zn cho ngô để đảm bảo cho ngô năng suất cao, phẩm chất tốt. Trên đất nghèo dinh dưỡng như đất xám, đất cát cần bón nhiều lân và kali hơn đất phù sa, đất đỏ bazan. Trên đất bạc màu, đất xám, đất cát bón phân kali có tác dụng tăng năng suất rõ rệt. 1.3.5. Những kết quả nghiên cứu phân bón đối với cây ngô 5, 15 1.3.5.1. Kết quả nghiên cứu về phân đạm đối với cây ngô Đạm là nguyên tố quan trọng bậc nhất đối với cây ngô. Qua phân tích người ta tìm thấy trung bình 1,9 đạm trong hạt và 0,75 trong thân. Đạm tham gia vào thành phần các chất protein tìm thấy ở mỗi tế bào, đặc biệt trong diệp lục và các chất có hoạt tính sinh lý cao như enzim, một số ancaloit, glucozit và photphatit. Đạm tham gia tích cực trong quá trình sinh trưởng và phát triển của 15 cây ngô. Để đảm bảo nhu cầu đạm cho ngô, cần thường xuyên bổ sung đạm qua phân bón. Kết quả của nhiều nghiên cứu cho thấy, cây ngô phản ứng rất rõ với đạm. Bón phân đạm, ngô sinh trưởng phát triển mạnh, lá xanh, cây mập. Trên chân đất nghèo chất dinh dưỡng, phân đạm là yếu tố quyết định năng suất sinh học và năng suất hạt của cây ngô. Cây ngô hút đạm trong suốt quá trình sống của nó, nhưng tập trung nhiều nhất vào giai đoạn ngô được 3-4 lá đến sau khi đậu hạt (25-75 ngày sau trồng). Giai đoạn này cây ngô hút 86 tổng lượng đạm cần thiết để tạo thân, lá, phát triển bộ rễ, các bộ phận của bông cờ và bắp ngô. Thời gian đầu (25 ngày sau trồng) và giai đoạn cuối (25 ngày sau thâm râu) ngô hút đạm ít hơn khoảng 14. Bảng 1.3. Lượng chất dinh dưỡng cây ngô hút qua các thời kì sinh trưởng và phát triển khác nhau để tạo ra 10 tấn hạtha(kg) 4-25 ngày Cây con Cây 3-4 lá Phun râu Tạo hạt Chín Tổng số N 21 94 84 54 16 269 P2 O5 4 30 40 28 9 11 K2 O 25 116 81 40 7 269 Chất khô 524 3.595 6.366 6.741 1.498 18.724 Nhu cầu dinh dưỡng được cây ngô hút () N 8 35 31 20 6 100 P2 O5 4 27 36 25 8 100 K2 O 9 44 31 14 2 100 Mặc dù nhu cầu đạm của ngô là rất lớn song nếu bón phân đạm quá nhiều cũng gây ra những hiện tượng bất lợi như: Kéo dài thời gian sinh trưởng, cây vươn cao, lá xanh thẫm song khả năng chống chịu kém, chín sinh lý, đủ tiêu chuẩn thu hoạch nhưng lá bí và râu vẫn xanh lãng phí phân bón, giảm hiệu quả kinh tế. 1.3.5.2. Kết quả nghiên cứu về phân lân đối với cây ngô Qua phân tích, người ta thấy lân có trong hạt ngô ở tỉ lệ 0,55- 0,6 P2 O5 và trong thân 0,3- 0,35. Lân tìm thấy trong nhân tế bào, tham gia vào thành phần 16 các hợp chất nucleotic: AND và ARN, các hợp chất cao năng ATP, ADP. Đây là những hợp chất quan trọng trong quá trình phân chia tế bào, tạo mới các bộ phận của ngô. Lân là nguyên tố tham gia tích cực vào các quá trình trao đổi chất, tổng hợp gluxit, lipit và quá trình hô hấp của cây ngô. Lân góp phần tạo dựng bộ rễ mạnh khỏe, làm tăng sức sống và khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh không thuận lợi, đặc biệt là nhiệt độ thấp và thiếu nước. Lân làm tăng khả năng kết hạt và phẩm chất của hạt, rút ngắn thời gian sinh trưởng. Cũng như đạm, cây ngô hút lân trong suốt quá trình sống của nó nhưng tập trung chính vào giai đoạn từ thời kì 7-9 lá đến thâm râu (hút đến 88 tổng lượng lân). Các giai đoạn còn lại chỉ còn hút 12. Cây ngô thiếu lân biểu hiện khá rõ, đặc biệt ở thời kì cây con, ở các lá bình thường có màu đỏ tím (huyết dụ) nhất là các lá non, hệ thống rễ phát triển kém, phân bố hẹp và nông. Ở các giai đoạn sau thể hiện: bông cờ bé, ít hoa, bắp ngô nhỏ, hạt nhỏ 1.3.5.3. Kết quả nghiên cứu về phân kali đối với cây ngô Kali được tìm thấy, qua phân tích, trong hạt ở tỉ lệ 0,37 K2 O trong thân, lá 1,64 K2 O. Kali có vai trò rất quan trọng trong quá trình quang hợp, tạo hydrat cacbon, vận chuyển các sản phẩm quang hợp về hạt. Kali cần thiết cho hoạt động của keo nguyên sinh chất, hỗ trợ cho việc hút nước, nâng cao khả năng chuyển thấu và trạng thái trương của tế bào, hạn chế sự thoát hơi nước, nâng cao khả năng chịu hạn và nhiệt độ thấp. Kali giúp cây năng cao khả năng chống chịu sâu bệnh, thúc đẩy việc hút và đồng hóa các chất dinh dưỡng khác như đạm và lân, làm tăng hiệu quả bón phân. Khi thiếu kali: Chóp và mép lá có màu vàng nâu lan dần vào gân lá, các lá dưới bị cháy khô. Khi bổ dọc thân cây, bên trong các đốt có màu nâu đậm Thiếu kali ít ảnh hưởng đến kích thướt bắp song hạt nhỏ, lép ở đầu bắp hoặc đầu bắp không có hạt. Cây ngô chủ yếu hút kali vào các giai đoạn đầu đến trỗ cờ, phun râu. Kali tích tụ chủ yếu ở thân lá và rễ, do đó sau thu hoạch nếu để lại thân, lá, rễ tại ruộng thì lượng kali trả lại cho đất khá lớn. 17 1.4. Tổng quan về xã Điện Quang, thị xã Điện Bàn, tỉnh Quảng Nam. 20 1.4.1. Điều kiện tự nhiên 1.4.1.1. Vị trí địa lí Điện Quang là xã thuộc tiểu vùng một (Gò Nổi) của thĩ xã Điện Bàn, tỉnh Quang Nam. Xã nằm về phía Tây của thị xã, là một xã có vị trí địa lý khá đặc biệt, cả ba mặt phía Bắc, Tây, Nam đều có sông bao bọc. Xã cách thị trấn Vĩnh Điện 15km, cách tỉnh lỵ Tam Kỳ 50km về phía Bắc, cách quốc lộ 1A 10km. Nhìn chung, vị trí địa lý của xã được xác định như sau: Phía Bắc giáp với xã Điện Thọ Phía Đông giáp với xã Điện Trung Phía Nam giáp với huyện Duy Xuyên Phía Tây giáp với xã Điện Hồng Hình 1.2. Vị trí địa lí xã Điện Quang Nhìn bao quát thì xã Điện Quang có hình của một con chim bói cá và vị trí địa lý ít thuận lợi hơn so với các xã khác trong thị xã. Tuy nhiên như thế không có nghĩa vị trí địa lý của xã không có thuận lợi gì cho việc phát triển kinh tế, văn hóa, xã hội của xã. Dù cách các trung tâm kinh tế, văn hóa khá xa nhưng xã vẫn giao lưu với các địa phương khác khá thuận lợi vì có sông, nhánh sông Thu Bồn nối xã liền với các xã khác và đặc biệt là các trung tâm kinh tế văn hóa như thành phố Đà Nẵng, thành phố Hội An. Điện Quang là một xã có địa hình khá đặc biệt, nó là sản phẩm của sự bồi tụ của hệ thống sông Thu Bồn trên nền cát biển cổ. Chính vì thế mà địa hình của xã 18 tương đối đồng nhất, bằng phẳng và có xu hướng thấp dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam theo hướng chảy của dòng sông Thu Bồn, độ cao tuyệt đối dao động từ 8- 10m. 1.4.1.2. Khí hậu Khí hậu xã Điện Quang có những đặc điểm sau: Nhiệt độ bình quân hằng năm 25,6 Lượng mưa trung bình 2200mm Tổng số nắng trong năm 23700 giờ Độ ẩm trung bình 82 Lượng bốc hơi trung bình 84 Gió thịnh hành theo hai hướng đó là gió mùa đông bắc và gió đông nam. Gió mùa đông bắc xuất hiện từ tháng 11 đến tháng 2 năm sau, sức gió trung bình 2-3ms. Gió mùa đông nam xuất hiện từ tháng 3 đến tháng 9, sức gió trung bình 1,3-2 ms. Nhìn chung khí hậu của xã không được thuận lợi cho việc sản xuất nông nghiệp. Nhiệt độ trung bình cao, độ ẩm trung bình lớn do đó tạo điều kiện cho sâu bọ phát triển phá hoại cây màu. Khí hậu khô thích hợp với các loại cây trồng như dưa hấu, bắp ngô… 1.4.2. Điều kiện kinh tế - xã hội 1.4.2.1. Dân số và phân bố lao động trên địa bàn xã Dân số của xã Điện Quang tổng cộng có khoảng 9520 người, mật độ dân số đạt 657 ngườikm2 . 1.4.2.2. Tình hình phát triển kinh tế Theo báo cáo tình hình thực hiện kinh tế - xã hội Điện Quang năm 2008, cơ cấu kinh tế của xã là: nông nghiệp – tiểu thủ công nghiệp – thương mại dịch vụ. Từ năm 2000 đến nay nền kinh tế của xã phát triển khá ổn định, các ngành kinh tế có hướng chuyển biến tích cực. Ngành nông nghiệp là ngành sản xuất chủ yếu của xã chiếm tỷ trọng cao (85) trong cơ cấu của xã. Trong đó ngành trồng trọt của xã phát triển khá mạnh và có chuyển hướng sang sản xuất hàng hóa đáp ứng theo nhu cầu của thị trường. 19 Trong những năm gần đây thực hiện chuyển đổi cơ cấu cây trồng, các loại cây công nghiệp được quan tâm đầu tư có hiệu quả thay thế các loại cây trồng hằng năm có giá trị kinh tế thấp các cây công nghiệp và cây thực phẩm chủ yếu ở xã là các loại cây: Dâu, thuốc lá, ớt, đậu các loại, ngô… Đồng thời, những năm gần đây xã đã chuyển đổi cơ cấu mùa vụ từ 3 vụ bấp bênh xuống còn 2 vụ ăn chắc. Tìm tòi thử nghiệm các loại giống lúa, ngô, dưa hấu mới, có kết quả năng suất cao, kháng được các loại sâu bệnh để thay thế các loại giống cũ có năng suất thấp. Mặc dù giảm từ 3 vụ xuống còn 2 vụ nhưng tổng sản lượng lương thực của xã vẫn không thay đổi, về hiệu quả sản xuất 2 vụ lúa cao hơn 3 vụ, tạo điều kiện cho nhân dân có thời gian tập trung vào sản xuất cây hoa màu và phát triển các ngành nghề, mở rộng thương mại dịch vụ. Bên cạnh đó ngành chăn nuôi ở xã cũng phát triển, tuy còn hạn chế trong từng hộ gia đình. Về sản xuất lâm nghiệp đất đai chủ yếu của xã là đất phù sa sông, hiệu quả sản xuất các loại cây hàng năm cao, do vậy việc trồng cây lâm nghiệp chủ yếu tập trung phân tán ở các vùng bờ thừa. Về công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, trên địa bàn nhìn chung, ngành công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp có quy mô nhỏ, chủ yếu phát triển ở lĩnh vực tư nhân. Ngành công nghiệp – thủ công nghiệp đang có chiều hướng phát triển tích cực. Hiện nay, xã đang triển khai dự án khôi phục nghề truyền thống trồng dâu nuôi tằm, nhằm thúc đẩy cơ cấu cây trồng, tăng nhanh giá trị sản hàng hóa, góp phần giải quyết lao động tại địa phương. Về thương mại – dịch vụ trong xã có chuyển biến tích cực, hàng hóa dồi dào, đa dạng, vật tư phục vụ cho nông nghiệp hàng hóa thiết yếu được cung cấp đầy đủ cho nhân dân, sản phẩm nông nghiệp nông dân sản xuất ra đều được tiêu thụ. Trong xã có chợ, đã quy tập trên 75 hộ kinh doanh. Ngoài ra còn có trên 55 hộ kinh doanh cố định tại nhà ở khắp các địa bàn dân cư, làm cho tình hình mua bán khá thuận lợi. Riêng với hợp tác xã nông nghiệp cũng đa dạng các loại hình thức phục vụ. Những loại hình thức nào nhân dân không đảm nhận được, hợp tác xã mở rộng phục vụ cho nhân dân, tập trung chủ yếu các dịch vụ và kinh doanh 20 các mặt hàng: dịch vụ sản xuất nông nghiệp: dịch vụ làm đất, thủy lợi, vật tư, về giống, thuốc bảo vệ thực vật… Về giao thông vận tải, thông tin liên lạc. Mạng lưới giao thông trong xã hiện nay đã khác trước nhiều và có nhiều thuận lợi hơn xưa. Trước kia, Điện Quang chỉ có giao thông thủy, xã được bao bọc chung quanh bởi hai con sông Thu Bồn và Bà Rén, chạy dọc ở phía Bắc và phía Nam của xã nối liền với các xã miền núi, đồng bằng tỉnh Quảng Nam, thành phố Đà Nẵng và di sản văn hóa thành phố Hội An. 1.4.3. Tình hình sản xuất ngô trên địa bàn xã Điện Quang 1.4.3.1. Diện tích cây ngô trên địa bàn xã Điện Quang Cây ngô lai diện tích cả năm 424 ha, năng suất bình quân 57,6 tạhavụ, xấp xỉ so với cùng kì năm 2014, sản lượng 2.443 tấn. Ngô nếp tươi: diện tích cả năm 59 ha, năng suất: 176 tạ. Sản lượng: 1,042 tấn quả tươi. 1.4.3.2. Diện tích đất trồng ngô, cơ cấu giống, năng xuất và sản lượng ngô trên địa bàn xã. Bảng 1.4. Cơ cấu diện tích, năng suất và sản lượng ngô trên địa bàn xã Điện Quang Giống ngô Diện tích (ha) Năng suất bình quân (tạhavụ) Sản lượng (tấn) Ngô lai 424 57,6 2.443 Ngô nếp tươi 59 176 327 Tổng 483 233,6 2.790 21 1.5. Các phương pháp xác định hàm lượng K - tổng, P – tổng, N – tổng và NO 3- trong đất. 1.5.1. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS 9 - Nguyên tắc: Là phương pháp dựa trên nguyên lý hấp thụ của hơi nguyên tử. Người ta cho chiếu vào đám hơi nguyên tử một năng lượng bức xạ đặc trưng của riêng nguyên tử. Sau đó đo cường độ còn lại của bức xạ đặc trưng này sau khi đã bị đám hơi nguyên tử hấp thụ, sẽ tính ra được nồng độ nguyên tố có trong mẫu đem phân tích. - Ưu điểm của phương pháp: Phương pháp này có độ nhạy tương đương với phương pháp so màu, đo được hàm lượng tới ppb (microgamkg). Phương pháp này phân tích đồng thời hay liên tiếp được nhiều nguyên tố ( K, Cu, Pb…..) trong một mẫu và thời gian phân tích nhanh. Các kết quả phân tích ổn đinh, sai số nhỏ. Tuy nhiên trang bị cũng đắt tiền nhiều hơn so với phương pháp so màu. - Phương pháp đường chuẩn Nguyên tắc của phương pháp này là dựa vào phương trình cơ bản của phép đo A= K.C và một dãy mẫu đầu (thường là 5 mẫu đầu) để dựng một đường chuẩn và sau đó nhờ đường chuẩn này và giá trị Ax để xác định nồng độ C x của nguyên tố cần phân tích trong mẫu đo phổ, rồi từ đó tính được nồng độ của nó trong mẫu phân tích. Cách tiến hành: Chuẩn bị một dãy mẫu đầu (thông thường là 5 mẫu) có nồng độ của nguyên tố X cần xác định là C1 ,C2 ,C3 ,C4 ,C5 và các mẫu phân tích có nồng độ là Cx1 ,C x2 …. Sau đó chọn các điều kiện phù hợp và đo cường độ của một vạch phổ hấp thụ của nguyên tố phân tích trong tất cả mẫu đầu và mẫu phân tích, ta thu được các giá trị cường độ tương ứng là A 1 , A2 , A3 , A4 , A5 , Ax1 , Ax2 …và lập đồ thị chuẩn A=f(C). Đồ thị chuẩn có dạng (hình 1.3) 22 A  C 1 C 2 C 3 C 4 C 5 C  gmL) A x A B C M Hình 1.3. Đồ thị chuẩn của phương pháp đường chuẩn. 1.5.2. Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử 6 Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử hay còn gọi là phương pháp đo quang, phương pháp trắc quang phân tử là một trong những phương pháp phân tích công cụ thông dụng với rất nhiều thế hệ máy khác nhau, từ các máy đơn giản của thế hệ trước còn được gọi là máy so màu đến các máy hiện đại được tự động hóa hiện nay, gọi là máy quang phổ hấp thụ phân tử UV – VIS. Các máy đo quang làm việc trong v

Mục đích

Tìm hiểu thực trạng sử dụng phân bón trong sản xuất Ngô của người dân trên địa bàn xã Điện Quang – thị xã Điện Bàn

Biết được các kĩ thuật sử dụng phân bón của người nông dân trên địa bàn xã Điện Quang – thị xã Điện Bàn

Căn cứ vào điều kiện tự nhiên và tính đặc thù của địa phương để xác định rõ tên và lượng phân bón sử dụng cho cây Ngô, mức độ tồn lưu phân bón hóa học trong môi trường đất mặt

Nguyên nhân của việc lạm dụng phân hóa học trong trồng trọt và đề xuất một số giải pháp sử dụng hiệu quả phân bón hợp lý góp phần vào phát triển nông nghiệp bền vững và bảo vệ môi trường tại xã Điện Quang – Điện Bàn.

Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp điều tra (điều tra bằng Anket)

* Điều tra theo phiếu thăm dò :

Tại mỗi địa điểm, chọn 4 khu vực đại diện cho các hộ nông dân Ở từng khu vực này, dựa theo danh sách các hộ nông dân để chọn ngẫu nhiên địa chỉ và tên

20 hộ Sau đó theo địa chỉ trên đến trực tiếp các hộ và tiến hành điều tra theo phiếu điều tra đã thiết lập sẵn

* Tổng số phiếu điều tra:

(4 khu vực/xã) x (20 hộ/ khu vực) = 80 phiếu.

Phương pháp nghiên cứu tài liệu

Thu thập từ các nguồn có sẵn (thông qua internet, sách, báo, tạp chí, ), tư liệu từ các cơ quan chức năng ban ngành tại địa điểm nghiên cứu.

Phương pháp phỏng vấn

Ghi chép các thông tin trong quá trình phỏng vấn.

Phương pháp xử lý số liệu

Sử dụng phần mềm excel và thống kê nông nghiệp.

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Phân bón là thành phần cực kì quan trọng, quyết định năng suất cây trồng Qua một thế kỉ, các nhà khoa học đã xác nhận rằng năng suất cây trồng đã tăng 50% dựa vào việc sử dụng phân bón Việc bón phân cho cây trồng cho hiệu quả bằng với việc kết hợp với các yếu tố khác như thời vụ trồng, làm đất, luân canh, giống, tưới tiêu cho thấy mức độ quan trọng của phân bón Việc bón phân rõ ràng làm tăng năng suất cây trồng và độ phì nhiêu của đất

Phân bón được phân ra làm 3 nhóm chính: Phân hữu cơ, phân vô cơ và phân vi lượng [17]

Phân bón vô cơ hay phân hóa học, thường được các nhà nông sử dụng vừa tiện lợi, giải quyết nhanh chóng các trường hợp cần thiết Bao gồm:

Phân đạm: Chứa N dưới dạng Amonium (NH4 +) hoặc Nitrat (NO3 -) Đặc điểm chung của loại phân này là những tinh thể trắng, dễ tan trong nước, dễ hút ẩm, nên dễ chảy ngoài không khí, gồm: Đạm Sulfat (NH4)2SO4 (SA); đạm Chlorrua NH4Cl; đạm Nitrat NH4NO3; Urea CO(NH2)2

Phân lân: Dạng muối Photphat đặc trưng bởi thành phần P2O5 thường gặp là: Super phosphat đơn Ca(H2PO4)2; Super phosphat kép; phân lân nung chảy Phân Kali: KCl (50 – 55% K); Kali sulfat (K2SO4) …

Phân bón có nguồn gốc thực vật: gồm các loại rong, thân các cây thuộc họ đậu (Fabaceae) sau khi thu hoạch như đậu xanh, đậu nành, đậu đỏ hoặc rơm, rạ, bèo hoa dâu, tro trấu, bã mía, gốc mía …

Phân bón có nguồn gốc động vật: gồm phân heo, gà, trâu, bò, dơi, cút … đã được ủ (hoai), phân tôm, cá …

- Phân bón vi sinh: Là chế phẩm có chứa một hoặc nhiều chủng vi sinh vật sống, có ích cho cây trồng đã được tuyển chọn, có sức lao động cao, sử dụng

trong đất

Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS [9]

Là phương pháp dựa trên nguyên lý hấp thụ của hơi nguyên tử Người ta cho chiếu vào đám hơi nguyên tử một năng lượng bức xạ đặc trưng của riêng nguyên tử Sau đó đo cường độ còn lại của bức xạ đặc trưng này sau khi đã bị đám hơi nguyên tử hấp thụ, sẽ tính ra được nồng độ nguyên tố có trong mẫu đem phân tích

- Ưu điểm của phương pháp:

Phương pháp này có độ nhạy tương đương với phương pháp so màu, đo được hàm lượng tới ppb (microgam/kg) Phương pháp này phân tích đồng thời hay liên tiếp được nhiều nguyên tố ( K, Cu, Pb… ) trong một mẫu và thời gian phân tích nhanh Các kết quả phân tích ổn đinh, sai số nhỏ

Tuy nhiên trang bị cũng đắt tiền nhiều hơn so với phương pháp so màu

Nguyên tắc của phương pháp này là dựa vào phương trình cơ bản của phép đo A= K.C và một dãy mẫu đầu (thường là 5 mẫu đầu) để dựng một đường chuẩn và sau đó nhờ đường chuẩn này và giá trị Ax để xác định nồng độ Cx của nguyên tố cần phân tích trong mẫu đo phổ, rồi từ đó tính được nồng độ của nó trong mẫu phân tích

Cách tiến hành: Chuẩn bị một dãy mẫu đầu (thông thường là 5 mẫu) có nồng độ của nguyên tố X cần xác định là C1,C2,C3,C4,C5 và các mẫu phân tích có nồng độ là Cx1,Cx2… Sau đó chọn các điều kiện phù hợp và đo cường độ của một vạch phổ hấp thụ của nguyên tố phân tích trong tất cả mẫu đầu và mẫu phân tích, ta thu được các giá trị cường độ tương ứng là A1, A2, A3, A4 , A5, Ax1,

Ax2…và lập đồ thị chuẩn A=f(C) Đồ thị chuẩn có dạng (hình 1.3)

Hình 1.3 Đồ thị chuẩn của phương pháp đường chuẩn.

Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử [6]

Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử hay còn gọi là phương pháp đo quang, phương pháp trắc quang phân tử là một trong những phương pháp phân tích công cụ thông dụng với rất nhiều thế hệ máy khác nhau, từ các máy đơn giản của thế hệ trước còn được gọi là máy so màu đến các máy hiện đại được tự động hóa hiện nay, gọi là máy quang phổ hấp thụ phân tử UV – VIS

Các máy đo quang làm việc trong vùng tử ngoại (UV) và khả kiến (VIS) từ 190nm đến 900nm

Nguyên tắc của của phương pháp này là phổ hấp thụ của các chất tan ở trạng thái dung dịch

Hòa tan chất phân tích trong một dung môi phù hợp nếu chất đó có phổ hấp thu ̣ nha ̣y trong vùng khả kiến, hoă ̣c cho chất đó thường là kim loa ̣i tác du ̣ng với mô ̣t thuốc thử trong mô ̣t dung môi thı́ch hợp để ta ̣o ra mô ̣t hợp chất có phổ hấp thu ̣ UV-VIS nha ̣y

Chiếu vào dung dịch mẫu chứa hợp chất cần phân tích một chùm bức xạ đơn sắc có năng lượng phù hợp để cho chất phân tích hay sản phẩm của nó hấp thụ bức xạ để tạo ra phổ hấp thụ UV – VIS Vı̀ thế chất phân tı́ch cùng dung môi cần đươ ̣c chứa trong ống đo (cuvet) có chiều dày xác đi ̣nh

Thu, phân li phổ đó và cho ̣n sóng cần đo rồi ghi la ̣i giá tri ̣ mâ ̣t đô ̣ quang A của phổ, nghı̃a là đo cường đô ̣ chùm sáng sau khi đi qua dung di ̣ch mẫu nghiên cứu

- Ưu điểm: Độ chính xác cao, thao tác nhanh chóng, độ chọn lọc từ trung bình đến cao, độ nhạy cao và khả năng áp dụng rộng

Nguyên tắc của phương pháp này là dựa vào phương trình cơ bản của phép đo A=KC b và một dãy mẫu đầu để dựng một đường chuẩn và sau đó nhờ đường này và giá trị Ax để xác định nồng độ Cx của nguyên tố cần phân tích trong mẫu đo phổ

Trước hết chuẩn bị một dãy chuẩn đầu (dãy mẫu chuẩn) và các mẫu phân tích trong cùng điều kiện, sau đó chọn các điều kiện phân tích phù hợp và đo cường độ một vạch phổ hấp thụ của nguyên tố trong tất cả mẫu đầu và mẫu phân tích đã được chuẩn bị Dựa trên các điểm đo được, xây dựng trên trục tọa độ sự phụ thuộc của độ hấp thụ A vào nồng độ C ta sẽ được đồ thị về mối quan hệ A-C, đây chính là đường chuẩn của phương pháp, hoặc xử lý thống kê số liệu thực nghiệm ta sẽ được phương trình đường chuẩn có dạng Ax b Sau đó nhờ đường chuẩn này và các giá trị Ax, ta xác định nồng độ Cx Phương pháp này đơn giản, dễ thực hiện và rất thích hợp với phương pháp phân tích hàng loạt mẫu của cùng một nguyên tố.

THỰC NGHIỆM

Dụng cụ, máy móc và hóa chất

- Các dụng cụ thông thường trong phòng thí nghiệm: ống nghiệm, cốc thủy tinh, bình tam giác, bình định mức, pipep, ống bóp nhỏ giọt, phễu…

- Bộ chưng cất đạm, bếp điện

- Máy quang phổ hấp thụ phân tử hay còn gọi là máy quang phổ tử ngoại khả kiến (máy UV-VIS Moden: Cintra 202 của Úc) Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)

2.1.2.1 Xác định hàm lượng nitơ tổng số bằng phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV - VIS

- Đồng (II) sunfat kết tinh (CuSO4.5H2O) và K2SO4

- Natri hydroxit (NaOH) 50%: cân 500g natri hydroxit cho vào cốc dung dịch 1000ml, thêm 500ml nước cất, khuấy tan, chuyển sang bình định mức dung dịch 1000ml, thêm nước đến vạch định mức Để yên dung dịch cho lắng cặn cacbonat, sử dụng dung dịch trong Bảo quản dung dịch trong bình nhựa kín

- Axit boric (H3BO3) 5%: Cân 20g axit boric vào cốc dung tích 1000ml, thêm 900ml nước nóng khuấy tan, để nguội Bảo quản kín ở 20 0 C trong chai sẫm màu

- Dung dịch chuẩn NH4 + 1000mg/l

- Dung dịch chuẩn NH4 + 100mg/l: dùng pipep hút 5ml dung dịch chuẩn 1000mg/l cho vào bình định mức 50ml và định mức đến vạch Dung dịch được bảo quản trong tủ lạnh

- Dung dịch làm việc 2mg/l: dùng pipep hút 1ml dung dịch chuẩn (100mg/l) cho vào bình định mức 50ml và định mức đến vạch Dung dịch này được chuẩn bị trước khi phân tích

- Dung dịch phenol: Hòa tan 11,1g phenol trong rượu etylic 95% định mức đến 100ml (dung dịch này phải được pha lại hằng tuần, bảo quản ở 5 0 C)

- Natri nitroprusside 0,5%: Hòa tan 0,5g natri nitroprusside trong nước cất, định mức đến 100ml

- Dung dịch kiềm citrat: Hòa tan 20g trinatri citrat (Na3C6H5O7) và 1g NaOH trong nước cất, định mức đến 100ml

- Dung dịch oxi hóa: Trộn dung dịch kiềm citrat với dung dịch natri hypochclorite theo tỉ lệ 4:1 Dung dịch này chuẩn bị hằng ngày trước phân tích

2.1.2.2 Xác định hàm lượng lân tổng số bằng phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV - VIS

- Axit sunfuric (H2SO4) đậm đặc, d= 1,84

- Dung dịch NaOH 2N, dung dịch phenolphtalein

- 100ml dung dịch kali antimonyl tartrat

(Hòa tan 1,3175g K(SnO)C4H4O6.1/2H2O vào 500ml nước cất)

- 30ml dung dịch amoni molipdat 4% Dung dịch amoni molipdat

((NH4)2MoO4) 4% được pha như sau (Hòa tan 4g amoni molipdat, định mức đến 100ml nước cất)

- 60ml dung dịch axit ascorbic (C6H8O6) 0,1M

2.1.2.3 Xác định hàm lượng Nitrat bằng phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV - VIS

Cân 13g NH4Cl; 1,7g EDTA trong khoảng 900ml nước điều chỉnh pH đến 8,5 và NH4OH và định mức đến 1000ml Pha loãng 300ml hỗn hợp này thành 500ml bằng nước cất để dùng

Hòa tan 2g sulfanilamid (C6H8N2O2S) trong hỗn hợp của 5ml axit octhophotphoric (H3PO4) đậm đặc và 20ml nước trong cốc thủy tinh

Thêm tiếp vào dung dịch này 0,1g N- (1 naphtyl)-1,2 điamoni etan đihidroclorua (C10H7-NH-CH2-CH2-NH2 : 2HCl) chuyển sang bình định mức 50ml và định tới vạch bằng nước cất, lắc đều Bảo quản ở 2-5 0 C, trong bình tối màu

2.1.2.4 Xác định kali tổng số bằng phương pháp quang phổ ngọn lửa

- Axit sunfuric (H2SO4) đậm đặc, d= 1,84

- Pha loãng 4,3ml axit clohydric 37% vào định mức 10ml và thêm nước đến 100ml

- Dung dịch gốc kali 1000mg/l có sẵn trên thị trường

- Dung dịch chuẩn kali 200mg/l pha từ dung dịch gốc kali: dùng pipep lấy 20ml dung dịch gốc kali cho vào định mức dung tích 200ml, thêm 1ml axit nitric và thêm nước đến vạch định mức Lắc đều.

Cách tiến hành

Kết quả đo được thể hiê ̣n sau khi đo thông qua phần mềm kết nối giữa máy vi tı́nh với máy AAS Sau khi có kết quả hiê ̣n thi ̣ trên máy, tı́nh được giá tri ̣ hàm lượng của Kali theo phép tı́nh M1=

Trong đó : AAS là kết quả phân tı́ch được trên máy đo (ppm )

V là thể tı́ch đi ̣nh mức (ml)

F là hê ̣ số pha loãng dung di ̣ch phân tı́ch (ml) m là khối lượng đất đem cân (g)

2.2.2 Kỹ thuật lấy mẫu và xử lý, bảo quản mẫu

Lấy mẫu đất theo TCVN 5297 - 1995, trong đó lấy theo hai tầng từ 0 - 15cm (hoặc 20cm; 22 cm) và tầng từ 15 (20cm; 22cm) - 40 cm

Mỗi điểm lấy theo hai tầng và lấy trên năm điểm cùng trên một cánh đồng (có ghi rõ diện tích sử dụng và lịch sử đất trồng), trộn đều mẫu theo tầng và lấy 2.5kg

- Vị trí lấy mẫu được đánh dấu X

2.2.2.2 Xử lý và bảo quản mẫu

- Mẫu đất được gói bằng giấy (mẫu khô), bằng túi vải (mẫu còn ướt) Mỗi mẫu đất đều phải có nhãn ghi rõ:

- Số hiệu hoặc ký hiệu của mẫu

- Ngày, tháng, năm lấy mẫu

- Tên họ người lấy mẫu

Các mẫu đất lấy ở đồng ruộng về phải được hong khô ngay trong phòng thoáng hoặc bóng râm Sau đó đóng gói cẩn thận Những mẫu đất lấy để phân tích các yếu tố cần có cách xử lý riêng

2.2.3 Xác định hàm lượng nitơ tổng bằng phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV - VIS

Chuyển hóa các hợp chất nitơ trong mẫu về dạng muối amoni (NH + 4) bằng cách đun nóng trong dung dịch acid sulfuric đậm đặc (H2SO4) với sự có mặt của chất xúc tác đồng sulfat (CuSO4): K2SO4 (1:10), sau đó chưng cất amoniac (NH3) trong môi trường kiềm và hấp thụ bằng dung dịch acid boric (H3BO3), chuẩn độ amoni tetraborat [(NH4)2B4O7] bằng dung dịch acid tiêu chuẩn với hỗn hợp chỉ thị, từ đó tính hàm lượng nitơ trong mẫu

- Cách tiến hành:Cân 0,5 đến 1g đất đã qua rây cho vào bình tam giác Cho CuSO4 : K2SO4 (1:10) sau đó cho 10ml H2SO4 đặc, đem đun mạnh đến khi đất phân hủy hoàn toàn chuyển sang màu trắng thì ngừng (tia nước toàn phễu, thành bình)

Lọc sạch những chất còn lại nhiều lần bằng nước cất, chứa trong bình định mức 250ml (dung lịch lọc)

Cho dịch lọc vào bình cất (dịch lọc môi trường trung tính: phenolphtalein + NaOH cho dung dịch có màu hồng), cho vào hệ thống cất (cuối hệ thống có bình hứng cho 10ml axit H3BO3 (20g/l) Cất đến khi dịch cất được khoảng 50 đến 70ml thì dừng (