Hướng dẫn phân tích Đất phục vụ sản xuất mía đường

Quy định các bước phân tích các chỉ tiêu pH, K dễ tiêu, P dễ tiêu, Hợp chất hữu cơ, NPK tổng số, N vô cơ, S, Ca, Mg và CEC trong đất - Theo tài liệu hướng dẫn của Tiến sĩ Rene, Tiến sĩ Aneeza ngành mía đường

Các thay đổi đã có

TT Ngày thay đổi Nội dung thay đổi Soát xét lần Trang thay đổi

Họ và

tên

Chữ ký

1 Mục đích:

Quy định các bước phân tích các chỉ tiêu pH, K dễ tiêu, P dễ tiêu, Hợp chất hữu cơ, NPK tổng số, N vô cơ, S, Ca, Mg và CEC trong đất

2 Phạm vi áp dụng:

Áp dụng cho phân tích đất

3 Tài liệu tham khảo:

- Tiêu chuẩn ISO 9001:2008, mục 7.5.1

- Theo tài liệu hướng dẫn của Tiến sĩ Rene, Tiến sĩ Aneeza

4 Định nghĩa thuật ngữ:

Không áp dụng

5 Nội dung.

5.1 Quy trình lấy mẫu đất

5.1.1 Thời điểm lấy mẫu:

Khu vực lấy mẫu đất là cánh đồng sau khi đã thu hoạch và trước khi trồng vụ mới

(Nên lấy mẫu đất tốt nhất là sau khi đã cày ải được 3 - 4 ngày).

5.1.2 Lưu đồ:

5.1.3 Diễn giải lưu đồ:

5.1.3.1 Chuẩn bị dụng cụ:

- Xẻng lấy mẫu đất

- Túi đựng mẫu (túi Nilon loại 1kg)

- Một tấm Nilon có kích thước (1x1) m

Chuẩn bị dụng cụ

Tiến hành lấy mẫu

Trộn mẫu

Đóng gói, dán nhãn

- Một xô đựng mẫu loại 15 Lít

- Nhãn ghi thông tin, nội dung:

+ Tên mẫu

+ Địa điểm lấy mẫu

+ Ngày lấy mẫu

+ Năng suất vụ trước

5.1.3.2 Tiến hành lấy mẫu:

Để đảm bảo tính chính xác của kết quả, mẫu đất phải đại diện cho cả cánh đồng Vì vậy để lấy một mẫu đất ta phải tiến hành lấy ở nhiều điểm, 1 ha lấy tối thiểu

10 điểm tương tự 2ha lấy 20 điểm Các điểm lấy mẫu phải theo quy tắc “zic zắc”

- Điểm đầu tiên lấy cách mặt đường và bờ ruộng khoảng 3m, các điểm tiếp theo lấy theo quy tắc “zic zắc” và cách nhau một khoảng từ 10 đến 15 m

- Tại mỗi điểm lấy mẫu cần loại bỏ tạp vật (rác, rễ, lá cây, sỏi đá ) trên bề mặt bằng xẻng Tiến hành lấy một xẻng sâu 30-50 cm, dày từ 2 - 3cm và nghiêng so với bề mặt cho vào xô đựng

Chú ý: - Các điểm lấy mẫu luôn cách bờ ruộng 3m

- Đối với ruộng mía gốc vụ 2 thì ta lấy so le các điểm ở phía dưới và trên rãnh trồng mía

5.1.3.3 Trộn mẫu:

- Sau khi lấy đủ số điểm mẫu, tiến hành đổ lên mặt phẳng tấm Nilon (1x1)m và trộn đều Đồng thời loại bỏ các tạp vật (sỏi, đá, rác, rễ cây ) và bon nhỏ đất cục, đảm bảo mẫu được trộn đều tốt nhất

- Tiến hành chia mẫu đất trên thành 4 phần lấy 2 phần đối diện (2 phần còn lại loại bỏ) tiếp tục trộn đều và chia thành 4 phần, lấy 2 phần đối diện cho đến khi còn 1kg mẫu đất

- Đây là 1kg mẫu đất đại diện cho cánh đồng cần lấy mẫu

5.1.3.4 Đóng gói, dán nhãn:

Mẫu được đựng trong túi Nilon có nhãn ghi đầy đủ thông tin (Xí nghiệp nguyên liệu, chủ hợp đồng, địa điểm, người lấy mẫu, ngày lấy mẫu, năng suất 3 vụ trước) và đưa đến phòng thí nghiệm

5.2 Xác định chỉ tiêu pH trong đất:

5.2.1 Nguyên tắc:

Độ pH của đất được xác định bằng cách đo nồng độ ion H+ trong huyền phù của đất trong dung dịch KCl 1 M sử dụng điện cực thủy tinh

5.2.2 Lưu đồ:

5.2.3 Diễn giải lưu đồ:

5.2.3.1 Chuẩn bị phân tích:

* Thiết bi: - Cân phân tích

- Máy đo pH, dung dịch chuẩn pH 4,0 ; 7,0; 9,2

* Dụng cụ: - Cốc thủy tinh 100 ml

- Thìa khuấy

* Hóa chất: Dung dịch KCl 1M

Cân 74,55 g KCl hòa tan trong 500ml nước cất, chuyển vào bình định mức 1Lít, định mức đến vạch ta được dung dịch KCl 1M

* Mẫu đất phân tích: Mẫu đất sau khi phơi khô trong không khí được nghiền nhẹ

bằng chày - cối và rây qua rây có kích thước 1mm (hoặc sử dụng máy nghiền)

5.2.3.2 Tiến hành phân tích: Được thực hiện qua 3 bước sau

Bước 1: Cân 20g mẫu đất đã được xử lý vào cốc thủy tinh 100ml Thêm 50ml dung dịch KCl 1M, khuấy đều và để ít nhất trong 2 giờ (cứ 15 phút khuấy đều lại một lần) Bước 2: - Hiệu chuẩn máy đo pH với dung dịch chuẩn pH 4,0; 7,0; 9,2

- Đo pH huyền phù của đất bằng máy đo pH

Bước 3: Ghi chép số liệu vào sổ nhật ký chỉ tiêu pH

Chuẩn bị phân tích

Tiến hành phân tích

Kiểm tra

Kết thúc

5.2.3.3 Kiểm tra:

5.2.3.4 Kết thúc: Vệ sinh sạch sẽ dụng cụ thiết bị sau khi sử dụng

5.3 Xác định hàm lượng K dễ tiêu:

5.3.1 Nguyên tắc:

Hàm lượng K (ppm) dễ tiêu trong đất được chiết xuất bằng dung dịch Amoni axetat và định lượng trên máy quang kế ngọn lửa

5.3.2 Lưu đồ:

5.3.3 Diễn giải lưu đồ:

5.3.3.1 Chuẩn bị phân tích:

* Thiết bi: - Cân phân tích.

- Máy khuấy từ gia nhiệt

- Máy lắc ngang

- Máy ly tâm

- Máy đo quang kế ngọn lửa

- Máy đo pH

* Dụng cụ: - Ống ly tâm loại 50ml.

- Bình định mức 100 ml

- Phễu lọc, giấy lọc (kích thước 110mm No 40)

* Hóa chất: - Amonium acetat (CH3COONH4)

- Axit acetic (CH3COOH)

Chuẩn bị phân tích

Tiến hành phân tích

Kiểm tra

Kết thúc

- Amonium hydroxide (NH4OH).

- Dung dịch Amoni acetat (CH 3 COONH 4 ) 1M (có thể pha bằng hai cách):

+ Cách 1: Đong 58 ml Axit acetic (CH3COOH) vào 600 ml nước cất, chuyển vào bình định mức 1000 ml Thêm cẩn thận 70 ml dung dịch Amonium hydroxide (NH4OH) đậm đặc để nguội, lên thể tích khoảng 990 ml bằng nước cất và điều chỉnh lên pH đến giá trị 7 bằng dung dịch Axit acetic (CH3COOH) và Amonium hydroxide (NH4OH) định mức đến vạch, lắc đều ta được dung dịch (CH3COONH4) 1M

+ Cách 2: Cân 77,08 gam Amonium acetat (CH3COONH4) hòa tan trong 500 ml nước cất Chuyển vào bình định mức 1000 ml, lên thể tích khoảng 990 ml bằng nước cất và điều chỉnh pH đến giá trị 7 bằng dung dịch Axit acetic (CH3COOH) và Amonium hydroxide (NH4OH) định mức đến vạch, lắc đều ta được dung dịch (CH3COONH4) 1M

- Dung dịch tiêu chuẩn 100 µgK/ml:

Dùng Pipet hút 10 ml dung dịch tiêu chuẩn Kali 1000 ppm chuyển vào bình định mức

100 ml, định mức đến vạch bằng nước cất, lắc đều ta được dung dịch tiêu chuẩn 100 µgK/ml

* Chuẩn bị mẫu đất phân tích: Đất sau khi phơi khô trong không khí 3 - 4 ngày được

nghiền nhẹ bằng chày (hoặc sử dụng máy nghiền đất) và rây qua rây có kích thước lỗ

< 2mm

5.3.3.2 Tiến hành phân tích:

5.3.3.2.1 Chiết mẫu:

- Cân khoảng 5,0 gam (m) mẫu đất chuyển vào ống ly tâm, thêm 30 ml dung dịch Amonium acetat (CH3COONH4) 1M, lắc bằng máy lắc ngang trong 2 giờ

- Ly tâm với vận tốc 2.000 vòng/phút trong 5 phút

- Lọc bằng giấy lọc No40 vào bình định mức 100 ml

- Thêm 30 ml dung dịch Amonium acetat (CH3COONH4) 1M vào ống ly tâm, lắc đều trong 30 phút và lọc tương tự vào bình định mức trên

- Tiếp tục thêm 30 ml dung dịch Amonium acetat (CH3COONH4) 1M lần 3 và lọc tương tự

- Định mức dịch lọc đến vạch 100 ml bằng dung dịch Amonium acetat (CH3COONH4) 1M, đây là dịch lọc để xác định kết quả (V)

5.3.3.2.2 Xây dựng đường chuẩn(từ dung dịch tiêu chuẩn 100 µgK/ml):

Chuẩn bị 6 bình định mức 100 ml đánh số từ 0 đến 5 dùng pipet lần lượt hút dung dịch tiêu chuẩn 100 µgK/ml vào các bình định mức theo thể tích ghi trong bảng sau:

TT V dung dịch 100 µgK/ml (ml) Nồng độ K (µgK/ml)

5.3.3.2.3 Định lượng nồng độ Kali bằng máy quang kế ngọn lửa

Tiến hành đo độ hấp thụ quang của dung dịch chiết suất bằng máy đo quang kế ngọn lửa

5.3.3.3 Kiểm tra kết quả:

- Lập đồ thị tương quan giữa độ hấp thụ quang đo được với nồng độ Kali trong các bình tiêu chuẩn (đường chuẩn).Từ đồ thị lập được ta có phương trình đường chuẩn:

Y = aX (Y là độ hấp thụ quang, X là nồng độ K trong dung dịch cần xác định)

- Căn cứ độ hấp thụ quang đo được của từng dung dịch chiết mẫu và dựa vào đường chuẩn suy ra nồng độ K trong dung dịch chiết mẫu

X’ (µg/ml) = Y’/a

- Từ nồng độ K trong dung dịch của từng mẫu, tính lượng K (mg/kg) trong đất theo công thức sau:

m a

k Y V kg mg K







 ' /

Trong đó:

Y là độ hấp thụ quang đo được trong dung dịch mẫu chiết; (abs)

a là hệ số phương trình đường chuẩn xây dựng

m là khối lượng mẫu cân, tính bằng gam (g);

V là thể tích dịch chiết mẫu, tính bằng mililit (ml), V= 100 ml

k hệ số pha loãng

5.3.3.4 Kết thúc: Vệ sinh sạch sẽ thiết bị dụng cụ sau khi sử dụng

5.4 Xác định hàm lượng P dễ tiêu

5.4.1 Nguyên tắc:

Hàm lượng P (ppm) dễ tiêu trong đất được xác định bằng phương pháp Bray 1 ở

pH trung tính (Chiết phospho dễ tiêu trong đất bằng dung dịch hỗn hợp chứa amoni

florua trong axit clohydric Xác định hàm lượng phospho trong dịch chiết bằng phương pháp đo màu, dùng dung dịch axit ascorbic làm chất khử).

5.4.2 Lưu đồ:

TT Các bước thực hiện Trách nhiệm Ý nghĩa/Mô tả

5.1.4 Diễn giải lưu đồ

5.4.3.1 Chuẩn bị phân tích:

* Thiết bi: - Cân phân tích

- Máy khuấy từ gia nhiệt

- Máy lắc ngang

- Máy lắc Voltex

- Máy ly tâm

- Máy đo quang phổ Model: SP - 3000nano

* Dụng cụ: - Ống ly tâm loại 50ml

- Ống nghiệm loại 25ml

- Phiễu lọc, giấy lọc (kích thước 110mm No 42)

* Hóa chất: - Amonium Florua (NH4F)

- Axit Clohidric đậm đặc (HCl)

- Amonium Molybdat (NH4)6 Mo7O24.4H2O

- Kali antimol tartrate KSbO.C4H4O6.1/2H2O

- Axit Sunfuric đậm đặc H2SO4

- Axit Ascorbic C6H8O6

- Kali dihydro orthophosphate KH2PO4

*Các dung dịch thuốc thử:

- Dung dịch Bray1:

Chuẩn bị phân tích

Tiến hành phân tích

Kiểm tra

Kết thúc

Cân 2,22 gam Ammonium fluoride (NH4F) hòa tan trong 500 ml nước cất Chuyển sang bình định mức 2000ml và thêm 4,3 ml axít HCl đậm đặc, định mức đến vạch bằng nước cất được dung dịch Bray1 0,1M HCl

- Thuốc thử A:

+ Cân 17,14 g ammonium molybdate ((NH4)6Mo7O24.4H2O) hòa tan trong 200 ml nước cất trên máy khuấy từ gia nhiệt

+ Cân 0.392g Kali antimonyl tartrate (KSbO.C4H4O6.1/2H2O) hòa tan trong 150 ml nước cất Chuyển 500 ml nước cất vào bình định mức 2000ml, cho từ từ 200 ml axit

H2SO4 đậm đặc Sau khi làm nguội cho từ từ dung dịch ammonium molybdate ((NH4)6Mo7O24.4H2O) và Kali antimonyl tartrate (KSbO.C4H4O6.1/2H2O) đã pha ở trên, định mức đến vạch bằng nước cất ta được thuốc thử A

- Thuốc thử C (Chỉ pha trước khi sử dụng):

Cân 0.53g ascorbic axit C6H8O6 hòa tan trong 100 ml nước cất, chuyển vào bình định mức 500 ml Thêm 70 ml thuốc thử A định mức đến vạch bằng nước cất ta được thuốc thử C

* Dung dịch tiêu chuẩn 2,5 µgP/ml:

- Cân 0.2195g Kali dihydrogen orthophosphate KH2PO4 hòa tan trong 100 ml nước cất, chuyển vào bình định mức 1000 ml Thêm từ từ 5ml dung dịch axit H2SO4 đậm đặc định mức đến vạch bằng nước cất ta được dung dịch có nồng độ 50mgP/L hoặc 50µgP/ml

- Hút 5ml dung dịch có nồng độ 50mgP/L hoặc 50µgP/ml chuyển vào bình định mức

1000 ml định mức đến vạch bằng nước cất ta được dung dịch gốc chuẩn có nồng độ 2,5 mgP/L hoặc 2,5 µgP/ml

* Chuẩn bị mẫu đất phân tích: Đất sau khi phơi khô trong không khí 3 - 4 ngày được nghiền nhẹ bằng chày (hoặc sử dụng máy nghiền đất) và rây qua rây có kích thước lỗ

<2mm

5.4.3.2 Tiến hành phân tích:

5.4.3.2.1 Chiết mẫu:

- Cân khoảng 1g (m) mẫu đất chuyển vào ống ly tâm, thêm 7 ml dung dịch Bray1 lắc trong máy lắc ngang 30 phút

- Ly tâm với vận tốc 2.500 vòng/phút trong 12 phút

- Lọc bằng giấy lọc No42

- Hút 1ml dịch lọc vào ống nghiệm, thêm 4 ml thuốc thử C lắc đều bằng máy lắc Voltex

- Để yên 30 phút cho màu phát triển tối đa.

5.4.3.2.2 Xây dựng đường chuẩn(từ dung dịch chuẩn gốc 2,5 µgP/ml)

- Chuẩn bị 7 ống nghiệm đánh số từ 0 đến 6 dùng micropipet lần lượt hút dung dịch tiêu chuẩn 2,5 µgP/ml và dung dịch thuốc thử C vào các ống nghiệm theo thể tích ghi trong bảng sau:

TT V dung dịch 2,5 µgP/ml (ml) V thuốc thử C (ml) Nồng độ P (µgP/ml)

- Lắc đều bằng máy lắc Voltex

- Để yên dung dịch 30 phút

5.4.3.2.3.Đo màu trên máy quang phổ

Tiến hành đo mật độ quang của dung dịch đã tạo màu trên máy đo quang phổ Model: Sp-3000 nano

5.4.3.3 Kiểm tra kết quả:

- Lập đồ thị tương quan giữa mật độ quang đo được với nồng độ phospho trong các bình tiêu chuẩn (đường chuẩn) Từ đồ thị lập được ta có phương trình đường chuẩn:

Y = aX (Y là độ hấp thụ quang, X là nồng độ P trong dung dịch cần xác định)

- Căn cứ độ hấp thụ quang đo được của từng dung dịch chiết mẫu và dựa vào đường chuẩn ta tính được nồng độ P trong dung dịch mẫu

X’ (µg/ml) = Y’/a

- Từ nồng độ P trong dung dịch của từng mẫu, tính lượng P (mg/kg) trong đất theo công thức sau:

m a

V k Y g g P







 ' /



m a

V k Y kg mg P







 ' /

Trong đó:

Y là độ hấp thụ quang đo được trong dung dịch mẫu chiết (Abs)

a là hệ số xác định được từ phương trình đường chuẩn;

k là hệ số pha loãng;

m là khối lượng mẫu cân, tính bằng gam (g);

V là thể tích dịch chiết mẫu, tính bằng mililit (ml), V= 7 ml

5.4.3.4 Kết thúc: Vệ sinh sạch sẽ thiết bị dụng cụ sau khi sử dụng

5.5 Xác định hàm lượng Hợp chất hữu cơ (OM)

5.5.1 Nguyên tắc:

Các bon hữu cơ trong đất được xác định theo phương pháp Walkley & Black, ôxy hóa các bon hữu cơ bằng dung dịch Kali đicromate trong môi trường axit Nồng độ

Cr3+ tỷ lệ thuận với lượng các bon hữu cơ trong mẫu được đo ở bước sóng 660 nm trên máy đo quang phổ

5.5.2 Lưu đồ:

5.5.3 Diễn giải lưu đồ

5.5.3.1. Chuẩn bị:

* Thiết bị: - Cân phân tích

- Tủ sấy

- Máy ly tâm

- Máy quang phổ model: 3000 nm

Chuẩn bị phân tích

Tiến hành phân tích

Kiểm tra

Kết thúc

* Dụng cụ: - Bình tam giác 250 ml.

- Ống ly tâm loại 50ml

* Hóa chất: - Kali đicromate (K2Cr2O7)

- Bari clorua (BaCl2)

- Axit Sunfuric đặc (H2SO4)

- Sucrose (C12H22O11)

* Chuẩn bị dung dịch:

- Dung dịch Kali đicromate (K2Cr2O7) 5%: Cân 5gam Kali đicromate (K2Cr2O7) hòa tan trong 100 ml nước cất lắc đều

- Dung dịch Bari clorua (BaCl2) 0,4%: Cân 0,4 gam Bari clorua (BaCl2) hòa tan trong

100 ml nước cất lắc đều

- Dung dịch tiêu chuẩn 50 mgC/ml:

+ Cân khoảng 15 gam Sucrose (C12H22O11) sấy khô ở 800C trong 2 giờ

+ Cân chính xác 11,886 gam Sucrose (C12H22O11) đã Sấy khô ở trên hòa tan trong 75ml nước cất, chuyển vào bình định mức 100 ml định mức đến vạch, lắc đều ta được dung dịch tiêu chuẩn có nồng độ 50 mgC/ml (đây là dung dịch chứa 50 mgC)

* Chuẩn bị mẫu đất phân tích: Đất sau khi phơi khô trong không khí 3 - 4 ngày được nghiền nhẹ bằng chày (hoặc sử dụng máy nghiền đất) và rây qua rây có kích thước lỗ

< 0,2mm

5.5.3.2. Tiến hành phân tích:

5.5.3.2.1 Chiết mẫu:

- Cân khoảng 0,5 gam (m) mẫu đất chuyển vào bình tam giác thể tích 250 ml

- Thêm 10 ml dung dịch Kali đicromate (K2Cr2O7) 5%

- Thêm từ từ 20 ml dung dịch Axit Sunfuric đặc (H2SO4) lắc đều Để nguội ít nhất 2 giờ

- Thêm 50 ml dung dịch Bari clorua (BaCl2) 0,4% lắc đều

- Chuyển 25 ml dung dịch trên vào ống ly tâm, ly tâm với vận tốc 2.500 vòng/phút trong 10 phút

- Chuyển dịch lọc vào ống nghiệm để xác định kết quả

5.5.3.2.2 Xây dựng đường chuẩn(từ dung dịch tiêu chuẩn 50 mgC/ml):

- Chuẩn bị 6 bình định mức 100 ml đánh số từ 0 đến 5 dùng pipet lần lượt hút dung dịch tiêu chuẩn

50 mgC/ml vào các bình định mức theo thể tích ghi trong bảng sau:

1 5,0 2,5

- Hút 2 ml mỗi dung dịch chuẩn C có nồng độ lần lượt 0; 2,5; 5,0; 7,5; 10,0; 12,5 vào các bình tam giác đánh số thứ tự từ 0 đến 5 Sấy khô trong tủ sấy ở 1050C Ta được các bình với lượng các bon tương ứng 0,0; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0 mgC

- Xử lý các mẫu trên tương tự lần lượt các bước như mẫu phân tích

5.5.3.2.3 Định lượng nồng độ các bon bằng máy quang phổ

Tiến hành đo độ hấp thụ quang của dung dịch chiết suất bằng máy đo quang phổ ở bước sóng 660nm

5.5.3.3. Kiểm tra kết quả

-Lập đồ thị tương quan giữa mật độ quang đo được với nồng độ C trong các bình tiêu chuẩn (đường chuẩn) Từ đồ thị lập được ta có phương trình đường chuẩn:

Y = aX (Y là độ hấp thụ quang, X là nồng độ C trong dung dịch cần xác định) Vậy nồng độ C trong dung dịch là : X = Y/a

- Từ nồng độ C trong dung dịch của từng mẫu, tính hàm lượng hợp chất cacbon trong đất theo công thức sau:

m a

Y m

X g mg OC





 /

Hợp chất hữu cơ (OM) bằng 1,732 * hợp chất các bon (OC)

m a

Y g mg OM





 1 , 732 /

Vậy:

1000

100 732 , 1

%











m a

Y OM

Trong đó:

X là nồng độ C (mg/ml) xác định được trong mẫu;

Y là độ hấp thụ quang đo được trong dung dịch chiết mẫu (đơn vị Abs)

a là hệ số của phương trình đường chuẩn xác định được;

m là khối lượng mẫu cân, tính bằng gam (g);

5.5.3.4 Kết thúc: Vệ sinh sạch sẽ thiết bị dụng cụ sau khi sử dụng