(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu sử dụng tro bay nhà máy nhiệt điện phả lại để cải tạo đất xám bạc màu ở xã tây đằng, huyện ba vì, thành phố hà nội

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TƢ̣ NHIÊN NGUYỄN THỊ BÍCH NGỌC NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG TRO BAY NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN PHẢ LẠI ĐỂ CẢI TẠO ĐẤT XÁM BẠC MÀU Ở XÃ TÂY ĐẰNG, HUYỆN BA VÌ, THÀNH PHỐ HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2012 -1- ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TƢ̣ NHIÊN NGUYỄN THỊ BÍCH NGỌC NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG TRO BAY NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN PHẢ LẠI ĐỂ CẢI TẠO ĐẤT XÁM BẠC MÀU Ở XÃ TÂY ĐẰNG, HUYỆN BA VÌ, THÀNH PHỐ HÀ NỘI Chun ngành: Khoa học mơi trường Mã số: 60 85 02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS LÊ VĂN THIỆN Hà Nội - 2012 -2- MỤC LỤC Mở đầu Chƣơng Tổng quan vấn đề nghiên cứu 13 1.1 Tổng quan đất xám bạc màu biện pháp cải tạo đất thối hóa, đất xám bạc màu 13 1.1.1 Khái niệm đất xám bạc màu 13 1.1.2 Sự phân bố phân loại 13 1.1.3 Điều kiện hình thành 16 1.1.4 Tính chất đất xám bạc màu 16 1.1.5 Một số biện pháp cải tạo 19 1.2 Tổng quan nghiên cứu tro bay nhà máy nhiệt điện đốt than ứng dụng nông nghiệp, xử lý môi trường 21 1.2.1 Khái niệm chung 21 1.2.2 Phân loại 21 1.2.3 Tính chất lý – hóa học tro bay 22 1.2.4 Ứng dụng tro bay 24 1.2.5 Tình hình nghiên cứu sử dụng tro bay giới Việt Nam 24 1.2.6 Ứng dụng tro bay cải tạo đất và làm tăng xuất trồng 27 1.3 Tổng quan địa bàn nghiên cứu 36 1.3.1 Vị trí địa lý, tự nhiên 36 1.3.2 Điều kiện kinh tế - xã hợi huyện Ba Vì 37 Chƣơng Đối tƣợng phƣơng pháp nghiên cứu 39 2.1 Đối tượng nghiên cứu 39 2.2 Nội dung nghiên cứu 39 2.2.1 Nghiên cứu thành phần vật chất tính chất tro bay nhà máy nhiệt điện Phả Lại (cấp hạt, thành phần hóa học ) cho mục đích cải tạo đất 39 2.2.2 Nghiên cứu thực nghiệm ảnh hưởng việc sử dụng tro bay đến tính chất đất xám bạc màu Tây Đằng, Ba Vì, Hà Nợi 39 2.2.3 Nghiên cứu thực nghiệm ảnh hưởng việc sử dụng tro bay tới sinh -3- trưởng trồng và môi trường đất 40 2.2.4 Nghiên cứu liều lượng thích hợp tro bay, kết hợp tro bay với phân bón NPK để cải tạo đất xám bạc màu Ba Vì, Hà Nợi 40 2.3 Phương pháp nghiên cứu 40 2.3.1 Phương pháp kế thừa 40 2.3.2 Phương pháp thu thập thông tin, số liệu thứ cấp 40 2.3.3 Phương pháp khảo sát, điều tra thực địa 40 2.3.4 Phương pháp xác định một số tính chất vật lý, hóa học đất phịng thí nghiệm 43 2.3.5 Phương pháp tiến hành thí nghiệm chậu vại 43 2.3.8 Phương pháp lấy mẫu để phân tích VSV 49 2.3.7 Phương pháp phân tích VSV phịng thí nghiệm 51 2.3.8 Phương pháp xử lý số liệu 51 Chƣơng Kết nghiên cứu thảo luận 52 3.1 Nghiên cứu thành phần vật chất tính chất tro bay nhà máy nhiệt điện Phả Lại phục vụ mục đích cải tạo đất 52 3.1.1 Thành phần vật chất tính chất tro bay 52 3.1.2 Phân tích KLN tro bay 57 3.2 Nghiên cứu thực nghiệm ảnh hưởng việc sử dụng tro bay đến tính chất lý học, hóa học sinh học đất xám bạc màu Tây Đằng, Ba Vì, Hà Nợi 58 3.2.1 Ảnh hưởng việc bón tro bay đến mợt số tính chất lý học đất 58 3.2.2 Ảnh hưởng việc bón tro đến tính chất hóa học đất 67 3.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng tro bay đến khu hệ vi sinh vật đất 90 3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng việc sử dụng tro bay đến tốc độ sinh trưởng trồng 110 3.3.1 Ảnh hưởng tro bay đến sinh trường phát triển lạc 110 3.3.2 Ảnh hưởng đến tình hình sâu bệnh trồng 115 3.3.3 Tỷ lệ bón tro tối ưu để cải tạo đất 116 Kết luận 117 Tài liệu tham khảo 120 -4- DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Một số chất dinh dưỡng đất xám bạc màu 17 Bảng 1.2 Thành phần hóa học loại tro bay 21 Bảng 1.3 Mợt số tính chất vật lý điển hình tro bay 22 Bảng 1.4 Thành phần hóa học tro bay ứng với nguồn khác 23 Bảng 1.5 Hiện trạng sử dụng tro bay nước giới 25 Bảng 1.6 Lượng tro tạo nhà máy nhiệt điện phía bắc 26 Bảng 1.7 Tro bay giúp tăng khả hấp thu chất dinh dưỡng trồng 29 Bảng 1.8 Khả tiết kiệm phân bón hóa học và tăng hiệu sử dụng chất dinh dưỡng tro bay đất trồng lạc lúa 32 Bảng 3.1 Kết phân tích mợt số tiêu lý hoá tro bay 52 Bảng 3.2 Thành phần nguyên tố tro 56 Bảng 3.3 Hàm lượng một số KLN tro bay nhà máy nhiệt điện Phả Lại 57 Bảng 3.4 Kết phân tích dung trọng, tỷ trọng, đợ xốp 58 Bảng 3.5 Bảng số liệu phân tích thành phần giới cơng thức mẫu sau 4, 12, 20 tuần bón tro 61 Bảng 3.6 Kết phân tích hàm lượng chất dinh dưỡng 67 Bảng 3.7 Kết phân tích hàm lượng chất dinh dưỡng 71 Bảng 3.8 Kết phân tích hàm lượng chất dinh dưỡng 72 Bảng 3.9 Kết phân tích hàm lượng Ca2+, Mg2+ và CEC đất công thức theo thời gian nghiên cứu 75 Bảng 3.10 Ảnh hưởng tro bay đến hàm lượng kim loại nặng 79 Bảng 3.11 Kết phân tích VSV mẫu đất đối chứng công thức sau 20 tuần nghiên cứu 91 Bảng 3.12 Bảng theo dõi sinh trưởng phát triển trồng sau tuần nghiên cứu 110 Bảng 3.13 Bảng theo dõi sinh trưởng phát triển trồng sau tuần nghiên cứu 110 Bảng 3.14 Bảng theo dõi sinh trưởng phát triển trồng sau 12 tuần nghiên cứu 111 -5- DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Mía mẫu đối chứng mẫu trồng với tro bay 29 Hình 1.2 Khoai tây mẫu đối chứng (trái), sau trồng với tro bay (phải) 31 Hình 1.3 Bản đồ hành huyện Ba Vì, thành phố Hà Nợi 37 Hình 2.1 Bản đồ đất huyện Ba Vì, thành phố Hà Nợi 42 Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm chậu vại 45 Hình 2.3 Nguyên lý phép phân tích EDS 47 Hình 2.4 Sơ đồ ngun ký ghi nhận tín hiệu phổ EDS TEM 47 Hình 2.5 Phổ tán xạ lượng tia X mẫu màng mỏng ghi nhận 48 Hình 3.1 Phổ chụp X-ray tro bay 53 Hình 3.2 Kết chụp SEM vị trí thứ 54 Hình 3.3.Kết chụp SEM vị trí thứ hai 54 Hình 3.4 Kết đo EDS vị trí thứ 55 Hình 3.5 Kết đo EDS vị trí thứ hai 55 Hình 3.6 Kết đo EDS vị trí thứ ba 56 Hình 3.7 Sự thay đổi thành phần giới công thức đối chứng CT2 – 5% sau 20 tuần nghiên cứu 63 Hình 3.8 Sự thay đổi công thức đối chứng CT2 -10% 63 Hình 3.9 Sự thay đổi thành phần giới 64 Hình 3.10 Sự thay đổi thành phần giới 64 Hình 3.11 Sự thay đổi thành phần giới 65 Hình 3.12 Sự thay đổi thành phần giới 65 Hình 3.13 Sự thay đổi thành phần giới 66 Hình 3.14 Sự thay đổi thành phần giới CT7 CT5 – 10% 66 Hình 3.15 Biểu đồ thể % hàm lượng chất hữu mẫu thí nghiệm sau tuần nghiên cứu 68 Hình 3.16 Biểu đồ thể % hàm lượng chất hữu mẫu thí nghiệm sau 12 tuần nghiên cứu 69 Hình 3.17 Biểu đồ thể % hàm lượng chất hữu mẫu thí nghiệm sau -6- 20 tuần nghiên cứu 69 Hình 3.18 Biểu đồ thể hàm lượng CHC công thức sau 4, 12 20 tuần nghiên cứu 74 Hình 3.19 So sánh hàm lượng Ca2+, Mg 2+ dung tích hấp phụ đất sau 4, 12 20 tuần nghiên cứu CT2 77 Hình 3.20 So sánh hàm lượng Ca2+, Mg2+ dung tích hấp phụ đất sau 4, 12 20 tuần nghiên cứu CT3 77 Hình 3.21 So sánh hàm lượng Ca2+, Mg2+ dung tích hấp phụ đất sau 4, 12 20 tuần nghiên cứu CT4 78 Hình 3.22 So sánh hàm lượng Ca2+, Mg2+ dung tích hấp phụ đất sau 4, 12 20 tuần nghiên cứu CT5 78 Hình 3.23 So sánh hàm lượng Ca2+, Mg2+ dung tích hấp phụ đất sau 4, 12 20 tuần nghiên cứu mẫu đất đối chứng khơng có trồng 79 Hình 3.24 Ảnh hưởng việc sử dụng tro bay đến hàm lượng Cuts đất nghiên cứu sau 4, 12 20 tuần nghiên cứu CT2 81 Hình 3.25 Ảnh hưởng việc sử dụng tro bay đến hàm lượng Cuts đất nghiên cứu sau 4, 12 20 tuần nghiên cứu CT3 82 Hình 3.26 Ảnh hưởng việc sử dụng tro bay đến hàm lượng Cuts đất nghiên cứu sau 4, 12 20 tuần nghiên cứu CT4 82 Hình 3.27 Ảnh hưởng việc sử dụng tro bay đến hàm lượng Cuts đất nghiên cứu sau 4, 12 20 tuần nghiên cứu CT5 83 Hình 3.28 Ảnh hưởng việc sử dụng tro bay đến hàm lượng Cuts đất nghiên cứu sau 4, 12 20 tuần nghiên cứu của cơng thức đối chứng có không trồng 83 Hình 3.29 Ảnh hưởng việc sử dụng tro bay đến hàm lượng Znts đất nghiên cứu sau 4, 12 20 tuần nghiên cứu CT2 84 Hình 3.30 Ảnh hưởng việc sử dụng tro bay đến hàm lượng Znts đất nghiên cứu sau 4, 12 20 tuần nghiên cứu CT3 85 Hình 3.31 Ảnh hưởng việc sử dụng tro bay đến hàm lượng Znts đất -7- nghiên cứu sau 4, 12 20 tuần nghiên cứu CT4 86 Hình 3.32 Ảnh hưởng việc sử dụng tro bay đến hàm lượng Znts đất nghiên cứu sau 4, 12 20 tuần nghiên cứu CT5 86 Hình 3.33 Ảnh hưởng việc sử dụng tro bay đến hàm lượng Znts đất nghiên cứu sau 4, 12 20 tuần nghiên cứu cơng thức đối chứng có không trồng 86 Hình 3.34 Ảnh hưởng việc sử dụng tro bay đến hàm lượng Pbts đất nghiên cứu sau 4, 12 20 tuần nghiên cứu CT2 87 Hình 3.35 Ảnh hưởng việc sử dụng tro bay đến hàm lượng Pbts đất nghiên cứu sau 4, 12 20 tuần nghiên cứu CT3 88 Hình 3.36 Ảnh hưởng việc sử dụng tro bay đến hàm lượng Pbts đất nghiên cứu sau 4, 12 20 tuần nghiên cứu CT4 88 Hình 3.37 Ảnh hưởng việc sử dụng tro bay đến hàm lượng Pbts đất nghiên cứu sau 4, 12 20 tuần nghiên cứu CT5 89 Hình 3.38 Ảnh hưởng việc sử dụng tro bay đến hàm lượng Pbts đất nghiên cứu sau 4, 12 20 tuần nghiên cứu cơng thức đối chứng có không trồng 89 Hình 3.39 Biểu đồ so sánh số lượng VSV tổng số phân giải cellulose CT2 và CT1 (đối chứng) sau 20 tuần nghiên cứu 93 Hình 3.40 Biểu đồ so sánh số lượng VSV tổng số phân giải cellulose CT3 và CT1 (đối chứng) sau 20 tuần nghiên cứu 94 Hình 3.41 Biểu đồ so sánh số lượng VSV tổng số phân giải cellulose CT4 và CT1 (đối chứng) sau 20 tuần nghiên cứu 94 Hình 3.42 Biểu đồ so sánh số lượng VSV tổng số phân giải cellulose CT5 và CT1 (đối chứng) sau 20 tuần nghiên cứu 95 Hình 3.43 Biểu đồ so sánh số lượng VSV tổng số phân giải cellulose mẫu đối chứng trồng không trồng sau 20 tuần nghiên cứu 95 Hình 3.44 Biểu đồ so sánh số lượng Vi khuẩn tổng số phân giải cellulose CT2 và CT1 (đối chứng) sau 20 tuần nghiên cứu 97 -8- Hình 3.45 Biểu đồ so sánh số lượng Vi khuẩn tổng số phân giải cellulose CT3 và CT1 (đối chứng) sau 20 tuần nghiên cứu 98 Hình 3.46 Biểu đồ so sánh số lượng Vi khuẩn tổng số phân giải cellulose CT4 và CT1 (đối chứng) sau 20 tuần nghiên cứu 98 Hình 3.47 Biểu đồ so sánh số lượng Vi khuẩn tổng số phân giải cellulose CT5 và CT1 (đối chứng) sau 20 tuần nghiên cứu 99 Hình 3.48 Biểu đồ so sánh số lượng Vi khuẩn tổng số phân giải cellulose mẫu đối chứng trồng không trồng sau 20 tuần nghiên cứu 99 Hình 3.49 Biểu đồ so sánh số lượng Nấm mốc tổng số phân giải cellulose CT2 và CT1 (đối chứng) sau 20 tuần nghiên cứu 101 Hình 3.50 Biểu đồ so sánh số lượng Nấm mốc tổng số phân giải cellulose CT3 và CT1 (đối chứng) sau 20 tuần nghiên cứu 101 Hình 3.51 Biểu đồ so sánh số lượng Nấm mốc tổng số phân giải cellulose CT4 và CT1 (đối chứng) sau 20 tuần nghiên cứu 102 Hình 3.52 Biểu đồ so sánh số lượng Nấm mốc tổng số phân giải cellulose CT4 và CT1 (đối chứng) sau 20 tuần nghiên cứu 102 Hình 3.53 Biểu đồ so sánh số lượng Nấm mốc công thức đối chứng trước sau trồng sau 20 tuần nghiên cứu 103 Hình 3.54 Biểu đồ so sánh số lượng nấm men tổng số phân giải cellulose CT2 và CT1 (đối chứng) sau 20 tuần nghiên cứu 104 Hình 3.55 Biểu đồ so sánh số lượng nấm men tổng số phân giải cellulose CT3 và CT1 (đối chứng) sau 20 tuần nghiên cứu 104 Hình 3.56 Biểu đồ so sánh số lượng nấm men tổng số phân giải cellulose CT4 và CT1 (đối chứng) sau 20 tuần nghiên cứu 105 Hình 3.57 Biểu đồ so sánh số lượng nấm men tổng số phân giải cellulose CT5 và CT1 (đối chứng) sau 20 tuần nghiên cứu 105 Hình 3.58 Biểu đồ so sánh số lượng nấm men tổng số phân giải cellulose công thức đối chứng trước sau trồng sau 20 tuần nghiên cứu 106 Hình 3.59 Biểu đồ so sánh số lượng xạ khuẩn tổng số phân giải cellulose -9- CT2 và CT1 (đối chứng) sau 20 tuần nghiên cứu 107 Hình 3.60 Biểu đồ so sánh số lượng xạ khuẩn tổng số phân giải cellulose CT3 và CT1 (đối chứng) sau 20 tuần nghiên cứu 107 Hình 3.61 Biểu đồ so sánh số lượng xạ khuẩn tổng số phân giải cellulose CT4 và CT1 (đối chứng) sau 20 tuần nghiên cứu 108 Hình 3.62 Biểu đồ so sánh số lượng xạ khuẩn tổng số phân giải cellulose CT5 và CT1 (đối chứng) sau 20 tuần nghiên cứu 108 Hình 3.63 Biểu đồ so sánh số lượng xạ khuẩn tổng số phân giải cellulose mẫu đối chứng trước sau trồng sau 20 tuần nghiên cứu 109 Hình 3.64 So sánh chiều cao lạc cơng thức q trình thí nghiệm (CT4 CT6) 112 Hình 3.65 So sánh chiều cao đậu cô ve cơng thức q trình thí nghiệm (CT7 CT5) 112 -10- Hình 3.64 So sánh chiều cao lạc cơng thức q trình thí nghiệm (CT4 CT6) Theo hình 3.64 cho thấy, cơng thức CT4 có tỷ lệ bón tro 10% lạc lớn nhanh so với CT6 khơng bón tro với tỷ lệ tro cịn lại Hình 3.65 So sánh chiều cao đậu cô ve (Phaseolus vulgaris)của cơng thức q trình thí nghiệm (CT7 CT5) Qua bảng theo dõi sinh trưởng lạc từ bảng 3.12 đến 3.14 quan sát thí nghiệm thực tế cho thấy theo thời gian nghiên cứu điều kiện -112- nhiệt độ, ánh sáng, chế đợ chăm sóc cơng thức khác loại trồng cơng thức thí nghiệm có khác rõ Ở mẫu đối chứng CT6 lạc sinh trưởng chậm thể qua chiều cao (từ 5,3 tuần thứ đến 16,8 cm tuần thứ 12), diện tích lớn (từ 3,65 cm2 đến 12,1 cm2 tuần thứ 12); dễ bị sâu bệnh, hoa muộn so với công thức khác, yêu cầu thời gian trồng lâu hơn, thu hoạch số củ thu ít, hầu hết cịn non Sâu bệnh Củ lạc non Ở CT4 bón 5% 10% tro lạc sinh trưởng phát triển mạnh thể qua chiều cao thay đổi theo thời gian nghiên cứu từ 7,07 cm tuần thứ đến 14,5 cm tuần thứ 25,8 cm tuần thứ 12, diện tích lớn dao đợng từ 6,137 cm2 đến 14,15 cm2; hoa đầu tiên, củ thu nhiều lớn so với công thức khác, tỷ lệ sâu bệnh, vàng Nhìn vào hình 3.64 3.65 cho thấy, chiều cao hay tốc độ phát triển lạc đậu ve cơng thức có tỷ lệ tro 5-10%, phát triển mạnh mẽ so với tỷ lệ tro lại Điều cho thấy, bón tro với tỷ lệ 5-10% thích hợp để cải thiện tính chất đất tăng nẳng suất trồng -113- Lạc hoa Thu hoạch sau 12 tuần Ở công thức 15% không tối ưu công thức 5% nhiên mang lại hiệu cao hẳn khơng bón tro, lạc sinh trưởng nhanh, sâu bệnh, tỷ lệ nảy mầm cao CT 4-5% sau tuần tuổi Thu hoạch sau 12 tuần tuổi Ở công thức 20% 25% khả sinh trưởng lạc giảm dần, thấp còi cọc, diện tích nhỏ hơn, cơng thức 25% tỷ lệ nảy mầm đạt 70%, thu hoạch xuất nhiều củ non, củ lép -114- Sâu bệnh Thời kỳ hoa Điều cho thấy tro bay bón cho đất tỷ lệ – 10% có tác đợng tốt cho trồng, giúp trồng phát triển tốt so với đất xám bạc màu ban đầu làm tăng suất trồng Nguyên nhân là tro bay giúp cải thiện mợt số tính chất đất đợ xốp, tăng khả giữ nước cung cấp thêm chất dinh dưỡng cho trồng Ca, Mg, đặc biệt K Tuy nhiên bón nhiều tro đem lại kết ngược lại, còi cọc chậm phát triển 3.3.2 Ảnh hƣởng đến tình hình sâu bệnh trồng Theo bảng quan sát hình vẽ cho thấy, đất bạc màu Tây Đằng, Ba Vì, Hà Nợi khơng thích hợp để trồng đậu ve, bón tro Đặc điểm: sâu bệnh nhiều, héo vàng, ít, cịi cọc Công thức đối chứng CT5 - 10% tro -115- Đối với lạc, cơng thức có tỷ lệ tro cao (15 – 25%), đặc biệt là tỷ lệ tro 25%, sâu bệnh gia tăng, vàng, héo úa, bị sâu Ở CT4 - 20% 25% sâu bệnh xuất với mật độ con/cây 3.3.3 Tỷ lệ bón tro tối ƣu để cải tạo đất Theo kết nghiên cứu thu được, cho thấy với tỷ lệ bón tro – 10% tối ưu để cải tạo đất xám bạc màu Tây Đằng, Ba Vì, Hà Nợi Đối với mẫu trồng cây, tỷ lệ kết hợp với bón phân NPK theo khuyến cáo loại trồng cho hiệu cao - Cải thiện tính chất vật lý đất + Tỷ lệ tro 10% cải tiện dung trọng đất: Tại tuần thứ 20 nghiên cứu, dung trọng, tỷ trọng và độ xốp đất cải thiện rõ rệt tất công thức nghiên cứu Ví dụ dung trọng dao đợng từ 1,0038 g/cm3 đến 1,0002 g/cm3 CT2 - 25%; từ 1,0035 đến 1,0008 g/cm3 CT7; độ xốp đất tăng lên theo độ dài thời gian nghiên cứu, đặc biệt cơng thức có trồng họ đậu, CT4 và CT5 đợ xốp đất cải thiện rõ rệt + Theo quan sát hình 3.7 đến 3.14 cho thấy thay đổi thành phần cấp hạt sét cơng thức có tỷ lệ bón tro - 10% rõ rệt Cấp hạt sét CT1 15% tẳng lên 20% CT2, CT3, CT4, CT5 5% - 10% Thành phần giới đất chuyển từ cát pha thịt sang thịt pha cát - Cải thiện mợt số tính chất hóa học đất + Tăng hàm lượng CHC đất: Sau 20 tuần bón tro, hàm lượng CHC đất chuyển từ nghèo sang trung bình Quan sát hình 3.15 đến 3.17, hàm lượng CHC mẫu đất nghiên cứu có tỷ lệ tro từ 10% cải thiện rõ rệt CT2 5%, %OM dao động từ 0,93% đến 2,4% + Cải thiện hàm lượng Ca2+, Mg2+ và CEC: Hàm lượng Ca2+ tăng từ 1,23 mgdl/100g đất đến 6,31 mgdl/100g đất (CT5 – 10%) sau 20 tuần nghiên cứu; CEC đất tăng từ 2,35 đến 10,31 mgdl/100g đất CT5 – 10% - Tăng số lượng khu hệ vi sinh vật đất: Theo kết bảng 3.11 biểu đồ 3.39 đến 3.41 cho thấy tro bay với NPK có ảnh hưởng tích cực -116- đến số lượng VSV tổng số đất xám bạc màu vùng nghiên cứu, đặc biệt tỷ lệ bón tro nằm khoảng 10% số lượng VSV cao nhất, tỷ lệ tro cịn lại có số lượng VSV nhỏ Đặc biệt có mặt trồng họ đậu (CT4, CT5), vi khuẩn nốt sần làm gia tăng số lượng VSV đáng kể - Tăng sinh trưởng, phát triển và suất trồng: Ở CT4 5% 10% tro lạc sinh trưởng phát triển mạnh thể qua chiều cao thay đổi theo thời gian nghiên cứu từ 7,07 cm tuần thứ đến 14,5 cm tuần thứ 25,8 cm tuần thứ 12, diện tích lớn dao động từ 6,137 cm2 đến 14,15 cm2; hoa đầu tiên, củ thu nhiều lớn so với công thức khác, tỷ lệ sâu bệnh, vàng Ảnh bố trí thí nghiệm lặp lại từ phải qua trái theo tỷ lệ đến 25%, cho thấy khác sinh trưởng phát triển theo tỷ lệ -117- KẾT LUẬN Với mong muốn cải tạo đất bạc màu, tăng suất trồng, góp phần đảm bảo an ninh lương thực, với tái sử dụng tro bay từ nhà máy nhiệt điện, góp phần bảo vệ môi trường nghiên cứu thực quy mô chậu vại đưa một số kết luận sau: Tro bay nghiên cứu có kích thước chủ yếu từ – 8, dạng chủ yếu hình cầu Trong tro hàm lượng nguyên tố oxi chiếm tỷ lệ cao với 46,95%, đến Kali 23,55%; thấp Ti với 0,13%; Ca cao với tỷ lệ 0,46% Mẫu tro nghiên cứu có giá trị kiềm (pHKCl = 9,05) Trong tro có chứa hàm lượng lớn nguyên tố như: SiO2 (49,47%), Al2O3 (18,48%) và hàm lượng Fe2O3 5,18% Tro bay có chứa hàm lượng oxit Canxi, Magie cao mẫu nghiên cứu (đều 1%) Đặc biệt hàm lượng K2O chiếm đến 3,56%, tro hàm lượng nguyên tố ôxi chiếm tỷ lệ cao (46,95%), đến Kali (23,55%), Silic (15,55%), thấp Ti với 0,13%, Ca cao với tỷ lệ 0,46% Tỷ lệ tro 10% cải thiện dung trọng đất: Tại tuần thứ 20 nghiên cứu, dung trọng, tỷ trọng và độ xốp đất cải thiện rõ rệt tất công thức nghiên cứu Dung trọng dao động từ 1,0038 g/cm3 đến 1,0002 g/cm3 CT2-25%; từ 1,0035 đến 1,0008 g/cm3 CT7; độ xốp đất tăng lên theo độ dài thời gian nghiên cứu, đặc biệt cơng thức có trồng họ đậu, CT4 và CT5 đợ xốp đất cải thiện rõ rệt Bón tro vào đất làm cải thiện hàm lượng CHC đất: Độ chua đất từ 4,56 (CT3-20%) đến 5,27% (CT3-5%) mức chua đến không chua, pH điều kiện thích hợp cho VSV trồng phát triển Hàm lượng CHC thời điểm có thay đổi đáng kể, %OM dao động khoảng 1,99% (CT2-25%) đến 2,57% (CT5-5%), đất có hàm lượng chất hữu từ nghèo đến trung bình Bón tro bay vào đất bạc màu làm cải thiện khu hệ vi sinh vật đất: Số lượng vi khuẩn tổng số dao động khoảng từ 1,2.108 (CT4 - 15%) đến 10,10.1010 CFU/g đất (CT5-10%), tăng so với công thức đối chứng CT1 (1,57.107 CFU/g đất) tương ứng là 76,4 đến 6.433 lần, -118- Ở CT4 bón 5% 10% tro lạc sinh trưởng phát triển mạnh thể qua chiều cao thay đổi theo thời gian nghiên cứu từ 7,07 cm tuần thứ đến 14,5 cm tuần thứ 25,8 cm tuần thứ 12, diện tích lớn dao đợng từ 6,137 cm2 đến 14,15 cm2; hoa đầu tiên, củ thu nhiều lớn so với công thức khác, tỷ lệ sâu bệnh, vàng Theo kết nghiên cứu thu được, cho thấy công thức tối ưu để cải tạo đất xám bạc màu Tây Đằng, Ba Vì, Hà Nội CT3 – 5% CT3 – 10% Với tỷ lệ bón tro này, tính chất đất bạc màu cải thiện: tăng pH, hàm lượng CHC, N,P,K tổng số dễ tiêu đất Bên cạnh đó, với tỷ lệ tro 10%, tích lũy KLN đất hạn chế mức tối thiểu, không gây hại cho môi trường đất sinh vật Đặc biệt với tỷ lệ bón tro 10%, số lượng VSV có lợi đất tăng lên đáng kể, tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển trồng -119- TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Đức Chuy, Trần Thị Mây, Nguyễn Thị Thu (2002), “Nghiên cứu chuyển hóa tro bay Phả Lại thành sản phẩm chứa Zeolit số tính chất đặc trưng chúng”, Tạp chí khoa học số Nguyễn Xuân Hải, Lê Văn Thiện (2007), Bước đầu nghiên cứu tính chất tro bay ảnh hưởng đến số tính chất đất trồng Tạp chí Khoa học đất Việt Nam Nguyễn Xuân Hải (2008), Nghiên cứu khả sử dụng tro nhà máy nhiệt điện ng Bí làm ngun liệu cải tạo số tính chất đất, Báo cáo tổng hợp kết đề tài, Hà Nội Nguyễn Xn Hải (2009), Giáo trình Đất có vấn đề, cải tạo bảo vệ Hà Nội, 10-2009 Trang 85- 91 Hội khoa học đất Việt Nam (2000), Đất Việt Nam NXB Nông nghiệp Đỗ Quang Huy nnk (2007), “Chế tạo vật liệu hấp phụ từ tro than bay sử dụng phân tích mơi trường”, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên Công nghệ 23 Trang 160-165 Phạm Huy Khang, “Tro bay ứng dụng xây dựng đường ôtô sân bay điều kiện Việt Nam” Lê Văn Khoa, Trần Khắc Hiệp, Trịnh Thị Thanh (1996), Hố học nơng nghiệp NXB Đại học quốc gia Hà Nội Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Cự, Bùi Ngọc Dung, Lê Đức, Trần Khắc Hiệp, Cái Văn Tranh (2000), Phương pháp phân tích đất, phân bón, trồng NXB Giáo Dục 10 Phan Hữu Duy Quốc Tro xỉ than: Tài Nguyên hay Rác Thải http://www.vysa.jp 11 Nguyễn Xuân Thành (chủ biên) (2004), Vi sinh vật học nông nghiệp, NXB Đại học Sư Phạm Hà Nội -120- 12 Trần Kông Tấu, Ngô Văn Phụ, Hoàng Văn Huây, Hoàng Văn Thế, Văn Huy Hải, Trần Khắc Hiệp (1986), Thổ nhưỡng học NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp 13 TCVN 5960 - 1995 Chất lượng đất - Lấy mẫu - Hướng dẫn thu nhập, vận chuyển lưu giữ mẫu đất để đánh giá trình hoạt động vi sinh vật hiếu khí phịng thí nghiệm 14 UBND huyện Ba Vì, Quyết định phê duyệt nhiệm vụ Quy hoạch chung xây dựng huyện Ba Vì đến năm 2030, tỷ lệ 1/10.000 15 Trần Cẩm Vân (2001), Vi sinh vật học môi trường, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội Tiếng Anh 16 Chang, A.C., Lund, L.J., Page, A.L and Warneke, J.E (1977) Physical properties of flyash amended soils J Environ Qual 6(3), 267 17 Disposal, uses and treatments of combustion ashes: a review L Reijnders, 2004 www Elsevier.com/locate/resconree 18 H G J Moseley (1913) , The high frequency spectra of the elements, Phil Mag Introduction of X-ray Spectroscopy , p 1024 19 Immobilizationof heavy metals in polluted soils by addition of zeolitic material synthesized from coal fly ash Xavier Querol, Andres Alastuey, Natalia Moreno, Esther Alvarez-Ayuso, Antonio Garcia-Sanchez, Jordi Cama, Carles Ayora, Marriano Simon, 2005 www Elsevier.com/locate/chemosphere 20 Physico-chemical characteristics of European pulverized coal combustion fly ashes N.Monreno, X Querol, J.M Andres, K Stanton, M Towler, H Nugteren, M Janssen-Jurkovicova, R.Jones, 2004 www fuefirst.com 21 Padmakaran, P et.al (1994), Fly ash and its utilisation in industry and agricultural land development, Research & Industry, 40, 244-250 22 Page, A.L., Elseewi, A.A and Straughan, I.R (1979), Physical and Chemical Properties of flyash from coal-fired plants with reference to environmental impacts, Residue Rev., 7, 83 -121- 23 Page, A.L, Elseewi, A.A, Lund, L.J, Bradford, G.R, Mattigod, S, Chang, A.C and Bingham, F.T (1980), Consequences of Trace Element Enrichment of Soils and Vegetation from the Combustion of Fuels Used in Power Generation, University of Claifornia, Riverside, 158 24 Phung, H.T, Lund, I.J and Page, A.L (1978), Potential use of flyash as a liming material in Environmental Chemistry and Cycling Processes, Conf 760429, Adriano, D.C and Brisbin, I.L., Eds U.S Department of Energy, 504 25 Sharma, S.et.al (1989), “Flyash dynamics in soil-water systems”, Critical Reviews in Environmental Control 19(3), 251-275 26 Stanislav V Vassilev, Christina G Vassileve, Ali I Karayigit, Yilmaz Bulut, Adres Alastuey, Xavier Querol, (2004), “Phase-mineral and chemical composition of composite samples from feed coals, bottom ashes and fly ashes at the Soma power station, Turkey”, http://www.elsevier.com/locate/ijcoalgeo 27 Vimal Kumar, Gautam Goswami, Kiran A Zacharia Fly Ash Use in Agriculture: Issues & Concerns -122- http://www.tifac.org.in/news/pub.htm PHỤ LỤC CÁC THANG ĐÁNH GIÁ ĐỘ PHÌ ĐẤT THƠNG QUA CHẤT DINH DƢỠNG Thang đánh giá pHKCl đất STT Thang đánh giá Hàm lượng Kali dễ tiêu (mgK2O/100 gam đất) Không chua > 5,0 Chua 5,0 - 5,5 Chua 4,5 - 5,0 Chua nhiều 4,0 - 4,5 Rất chua < 4,0 Thang đánh giá dung tích hấp thu Xếp loại CEC (lđl/100g đất) Thấp < 10 Trung bình 10-20 Cao >20 (Nguồn: Đỗ ánh, 2000) Thang đánh giá chất hữu Tỷ lệ chất hữu % Xếp loại < 1,0 Rất nghèo 1,0-2,0 Nghèo 2,0-3,0 Trung bình 3,0-5,0 Khá >5,0 Giàu (Nguồn: Dẫn theo Hội Khoa học Đất Việt Nam Đất Việt Nam) Thang đánh giá hàm lƣợng nitơ tổng số nitơ thuỷ phân (phƣơng pháp Kjeldahl) N thuỷ phân N tổng số (%) Xếp loại Xếp loại 6 Giàu (mg/100gđất) (Nguồn: Viện Thổ nhưỡng Nơng hố, 2005) Thang đánh giá hàm lƣợng phốt tổng số dễ tiêu STT Thang Hàm lượng phốt dễ tiêu Phốt Thang tổng số đánh giá (%) Rất nghèo < 0,03 Nghèo 0,03 - 0,06 Trung bình Nghèo 0,06 - 0,10 Giầu (mgP2O5/100 gam đất) đánh giá Trung bình Giầu Oniani Bray I Bray II Olsen 2,3 >0,10 (Nguồn: Viện Thổ nhưỡng Nơng hố, 2005) Thang đánh giá hàm lƣợng Kali Hàm lượng STT Thang đánh giá Kali tổng số Hàm lượng Kali dễ Thang đánh giá tiêu (mgK2O/100 gam đất) (%) Nghèo < 0.8% Rất nghèo 2% Trung bình - 14 Giàu > 14 (Nguồn: Viện Thổ nhưỡng Nơng hố, 2005) Giới hạn hàm lƣợng tổng số số kim loại nặng số loại đất Đơn vị tính: mg/kg đất khô STT Thông số Đất nông Đất lâm Đất dân nghiệp nghiệp sinh Đất thương mại Đất công nghiệp Asen (As) 12 12 12 12 12 Cadimi (Cd) 2 5 10 Đồng (Cu) 50 70 70 100 100 Chì (Pb) 70 100 120 200 300 Kẽm (Zn) 200 200 200 300 300 (QCVN 03: 2008) ... NGỌC NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG TRO BAY NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN PHẢ LẠI ĐỂ CẢI TẠO ĐẤT XÁM BẠC MÀU Ở XÃ TÂY ĐẰNG, HUYỆN BA VÌ, THÀNH PHỐ HÀ NỘI Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60 85 02 LUẬN VĂN THẠC... máy nhiệt điện, góp phần bảo vệ mơi trường, học viên Nguyễn Thị Bích Ngọc thực đề tài ? ?Nghiên cứu sử dụng tro bay nhà máy nhiệt điện Phả Lại để cải tạo đất xám bạc màu xã Tây Đằng, huyện Ba Vì,. .. bay nhà máy nhiệt điện Phả Lại (cấp hạt, thành phần hóa học ) cho mục đích cải tạo đất - Tổng quan nghiên cứu giải pháp cải tạo đất thối hóa, đất xám bạc màu; nghiên cứu tro bay ứng dụng tro bay