Mỗi cây trong từng nghiệm thức (6 cây/nghiệm thức) được theo dõi 15 ngày/lần về các chỉ tiêu:
- Chiều cao cây: dùng thước 50cm (khi cây lớn thì sử dụng thước hộp) đo từ gốc thân đến đỉnh sinh trưởng.
- Số nhánh: đếm trực tiếp trên cây những nhánh phân ra từ trục chính của thân.
- Số hoa: đếm trực tiếp tất cả các hoa trên mỗi cây.
- Đường kính hoa: dùng thước 20cm đo đường kính mặt cắt ngang, phần lớn nhất của hoa khi cây nở hoa hoàn toàn.
3.3.3 Phương pháp thu và phân tích mẫu nước thải
Thời gian thu mẫu
- Mẫu nước ao dùng để phối trộn với nước thải biogas ở các mức pha loãng
75%, 50% và 25% và được dùng để tưới hàng ngày cho các nghiệm thức thí nghiệm.
- Mẫu nước biogas được sử dụng để phối trộn pha loãng và bố trí nghiệm thức
không pha loãng.
- Mẫu nước ao và nước thải biogas được thu vào ngày đầu bố trí thí nghiệm và thu ở các đợt tiếp theo (khoảng 15 ngày/lần) để theo dõi sự biến động các chỉ tiêu chất lượng nước.
20 Phương pháp thu và bảo quản mẫu
Mẫu nước thải túi ủ biogas trong túi trữ được khuấy đều trước khi thu, sau đó dùng chai nhựa 1lít thu mẫu. Nước ao được thu ở độ sâu cách mặt nước 20 - 30cm, trước khi lấy mẫu súc rửa chai bằng nước tại hiện trường 2 - 3 lần, mẫu sau khi thu được đậy kín ghi rõ thời gian và địa điểm đã thu sau đó bảo quản mẫu ở điều kiện lạnh 4oC trong 24 giờ.
Phân tích mẫu nước
Các chỉ tiêu phân tích đo theo các phương pháp chuẩn tại phòng thí nghiệm
Độc học môi trường – Khoa Môi trường và Tài nguyên Thiên nhiên, phân tích K+ ở
Trung tâm Kỹ thuật và Ứng dụng công nghệ Cần Thơ.
Bảng 3.3: Phương pháp phân tích mẫu
3.3.4 Phương pháp xử lý số liệu
Tất các các số liệu được xử lí bằng phần mềm Excel và SPSS, phân tích phương sai ANOVA để phát hiện sự khác biệt giữa các nghiệm thức. Các giá trị trung bình được so sánh bằng phép thử Duncan ở mức ý nghĩa 5%.
STT Chỉ tiêu Đơn vị Phương pháp
1 pH Máy đo Mettler – Toledo AG BHMY
schwerzenbach, Switzerland
2 P_PO43- mg/L Phương pháp Acid ascorbic
3 N_NH4+ mg/L Phương pháp Idophenol blue
4 N_NO3- mg/L Phương pháp Salicylate
21
CHƯƠNG 4
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1 Đặc điểm hóa lý nước thải biogas và nước ao tưới cho cây
Nước thải biogas dùng trong thí nghiệm được lấy từ túi ủ biogas với nguyên liệu nạp bèo tai tượng của nông hộ Nguyễn Văn Thanh tại xã Mỹ Khánh huyện Phong Điền thành phố Cần Thơ.
Bảng 4.1: Chất lượng nước thải biogas và nước ao tưới cho cây
Thời gian Chỉ tiêu pH N-NH4+ (mg/L) N-NO3- (mg/L) P-PO43- (mg/L) K+ (mg/L) Nước thải biogas
Đợt 1 (01/08/2014) 6,59 40,9 0,6 2,1 47,8 Đợt 2 (16/08/2014) 6,99 43,1 0,62 2,63 47,2
Nước ao
Đợt 1 (01/08/2014) 7,15 0,14 0,16 0,31 3,16 Đợt 2 (16/08/2014) 7,4 1,68 0,26 0,31 3,16
Kết quả Bảng 4.1 cho thấy giá trị pH của nước thải biogas và nước ao dao động trong khoảng 6,59 - 7,4. pH này ở khoảng trung tính nên thích hợp cho hầu hết các loại cây trồng. Nước thải biogas có hàm lượng đạm, lân và các chất dinh dưỡng tốt cho cây trồng. Theo Nguyễn Quang Khải (2009) các nguyên tố NPK của nguyên liệu sau khi phân hủy qua hệ thống biogas hầu như không bị tổn thất mà được chuyển hóa thành dạng phân lỏng mà cây trồng dễ hấp thu như NH4+, NO3-… Kết quả phân tích cho thấy nồng độ N_NH4+ trong nước thải dao động trong khoảng 40,9 - 43,1mg/L, NO3- (0,6 - 0,62), nồng độ P_PO43- (2,1 - 2,6mg/L), kali trong nước thải biogas nằm trong khoảng (47,2 47,8mg/L) các chỉ tiêu ô nhiễm trong nước thải biogas biến động không đáng kể, với các dinh dưỡng chính như đạm, lân và kali trong nước thải biogas ở mức độ giàu dinh dưỡng nên có thể sử dụng để cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng. Nước thải hệ thống biogas có hàm lượng tổng đạm và tổng lân cao có thể làm phân bón cho việc sản xuất rau màu vì đây là nguồn phân bón tốt có nguồn gốc hữu cơ.
Kết quả phân tích chất lượng nước ao dùng để tưới hăng ngày và phối trộn với nước thải biogas ở các mức pha loãng (Bảng 4.1) cho thấy nồng độ các chất ô nhiễm trong nước ao ít biến động theo thời gian. pH (7,15 - 7,4) nằm trong khoảng thích hợp cho việc trồng vạn thọ, N_NH4 dao động trong khoảng (0,14 - 1,68),
22
NO3- (0,16 - 0,26), nồng độ P_PO43- (0,31mg/L), kali có giá trị (3,16mg/L). Điều này có thể do ao rộng và nằm trong khu vực kín ít trao đổi nước với khu vực ngoài nên ít có sự biến động nồng độ các chất.
4.2 Sinh trưởng và phát triển của cây vạn thọ (Tagetes patula L.)
4.2.1 Chiều cao cây
Theo Đào Thanh Vân (2007) chiều cao cây là một trong những yếu tố quan trọng đánh giá sự sinh trưởng của cây trồng và bị chi phối bởi điều kiện dinh dưỡng cung cấp. Kết quả phân tích về chiều cao cây được trình bày ở hình 4.1
Hình 4.1: Diễn biến chiều cao cây vạn thọ giữa các nghiệm thức theo thời gian (n=6)
Ghi chú: các cột có cùng ký tự a, b thì không có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5% (Duncan) tại cùng một thời điểm.
Kết quả phân tích ở hình 4.1 cho thấy chiều cao cây ở các nghiệm thức tăng có ý nghĩa thống kê 5% theo thời gian 1, 15, 30, và 45 ngày sau khi trồng (NSKT). Ở giai đoạn 15 NSKT chiều cao cây không có sự chênh lệch lớn giữa các nghiệm thức chiều cao dao động trong khoảng (14,5 - 15,8cm), ở nghiệm thức tưới 100% nước thải biogas (NT1) cây đạt chiều cao lớn (15,8 ± 0,7cm), cao hơn cả nghiệm thức ĐC (14,3± 0,3cm) và khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05). Điều này phù hợp do cây mới phục hồi sinh trưởng sau khi trồng nên nhu cầu dinh dưỡng cây chưa cao, vì vậy ở các mức pha loãng khác nhau đều đáp ứng tốt nhu cầu dinh dưỡng cho cây tăng trưởng nên không có sự khác biệt nhiều giữa các nghiệm thức sử dụng nước thải biogas. Chiều cao cây ở các nghiệm thức sử dụng nước thải biogas cao hơn cả nghiệm thức sử dụng phân hóa học. Điều này có thể do cây trồng
b 0 5 10 15 20 25 30 35 1 15 30 45
Ngày sau khi trồng
C hi ều c ao ( cm ) ĐC NT1 NT2 NT3 NT4 a a b ab ab ab a c ab ab b
23
trong giai đoạn đầu nhu cầu dinh dưỡng để tăng trưởng chiều cao trong chủ yếu là đạm. Dạng cây trồng dễ hấp thụ là NH4+, NO3- trong khi đó dinh dưỡng trong nước thải biogas cung cấp đạm chủ yếu là NH4+ và NO3- nên cây hấp thu tốt hơn đạm
phân hóa học (đạm chủ yếu NO3-) vì vậy ở các nghiệm thức tưới nước thải cây có
xu hướng tăng chiều cao tốt hơn phân hóa học.
Giai đoạn 30 NSKT chiều cao cây khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức (p<0,05). Nghiệm thức tưới 100% nước thải biogas (NT1) cây đạt chiều cao lớn nhất 28 ± 0,7cm, cao khác biệt (p<0,05) so với nghiệm thức 25%
nước thải biogas (NT4) 25,8 ± 0,4cm và nghiệm thức đối chứng (ĐC) có chiều cao
14,3± 0,3cm, và không khác biệt với các nghiệm thức 75% nước thải biogas (NT2)
có chiều cao 30,3 ± 0,2cm, nghiệm thức 50% nước thải biogas (NT3) có chiều cao 30,7 ± 0,8cm. Kết quả trên cho thấy chiều cao cây giảm ở nghiệm thức có tỉ lệ pha loãng cao là do nhu cầu dinh dưỡng ngày càng tăng của cây trồng khi đã phục hồi sinh trưởng thích nghi với môi trường và tăng cường hấp thu dinh dưỡng để phát triển. Nghiệm thức sử dụng nước thải biogas cây phát triển chiều cao tốt hơn nghiệm thức đối chứng. Theo Võ Thị Gương và ctv (2010) phân hữu cơ từ dung dịch và chất cặn hầm ủ biogas giúp cải thiện pH, tăng hàm lượng chất hữu cơ, đạm hữu cơ dễ phân hủy, lân dễ tiêu trong đất giúp cây trồng hấp thụ tốt hơn đây có thể là nguyên nhân các nghiệm thức sử dụng nước thải biogas chiều cao tốt hơn nghiệm thức sử dụng phân hóa học (ĐC). Vì vậy, nước thải có tác dụng thúc đẩy cây tăng trưởng chiều cao nhanh hơn so với phân hóa học.
Giai đoạn 45 NSKT, chiều cao giữa các nghiệm thức tương đối đồng đều nhau và dao động trong khoảng (30,3 - 31,3cm). Kết quả này tương đồng với nghiên cứu của Lê Thị Thu Hương ( 2009) khi trồng hoa vạn thọ với giá thể (Xơ dừa + trấu + đất (1:1:1) ) cho chiều cao cây đạt 30cm. Điều này có thể do đến thời điểm thu hoạch cây đạt chiều cao tối đa ở các nghiệm thức nên chiều cao các cây khá đồng. Lê Thị Thu Hương (2009) khi trồng hoa vạn thọ với giá thể (Xơ dừa + trấu + đất (1:1:1)) cho chiều cao cây đạt 30cm, khi đến thời điểm thu hoạch các cây đều đạt chiều cao tối đa nên không có sự biến động nhiều ở các nghiệm thức.
Tốc độ tăng trưởng chiều cao qua các giai đoạn là hiệu số của chiều cao giai đoạn sau và chiều cao giai đoạn trước chia với với số ngày theo dõi tương ứng. Kết quả bảng 3.2 cho thấy tốc độ tăng trưởng chiều cao của cây vạn thọ ở giai đoạn 1 - 15 ngày sau khi trồng (NSKT) không có sự khác biệt giữa các nghiệm thức pha loãng nước thải biogas (p>0,05) và dao động trong khoảng (0,57 - 0,67cm/ngày). Nghiệm thức tưới 100% nước thải biogas (NT1) tốc độ tăng trưởng chiều cao (0,67 ± 0,04cm/ngày) và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức ĐC (0,56 ± 0,02cm/ngày). Giai đoạn từ 16 - 30 NSKT tốc độ tăng trưởng chiều cao cây khá mạnh ở các nghiệm thức và có sự chênh lệch giữa các nghiệm thức sử dụng nước
24
thải biogas (p<0,05). Nghiệm thức 100% nước thải biogas (NT1) đạt tốc độ tăng trưởng lớn nhất 0,81 ± 0,04cm/ngày và cao khác biệt (p<0,05) so với nghiệm thức 25% nước thải biogas (NT4) 0,7 ± 0,03cm/ngày và nghiệm thức ĐC 0,61 ± 0,05cm/ngày. Điều này có thể do cây đã thích nghi với môi trường, bén rể và tăng cường hút chất dinh dưỡng, nước thải biogas ở NT1 đáp ứng tốt và kịp thời nhu cầu nên cây tăng trưởng khá mạnh. Đồng thời việc tăng lượng nước thải tưới cho cây vạn thọ (230 mL/cây) sẽ giúp chiều cao cây tăng nhanh hơn. Theo nghiên cứu Phan Văn Lưu (2011) khi trồng cải bẹ xanh, nghiệm thức sử dụng nước thải biogas góp phần tăng trưởng chiều cao cây và chiều rộng lá cải bẹ xanh.
Bảng 4.2: Tốc độ tăng trưởng chiều cao của các nghiệm thức theo thời gian
Đơn vị (cm/ngày) Nghiệm thức Giai đoạn 1 – 15 16 – 30 31 – 45 ĐC 0,56b ± 0,02 0,61b ± 0,05 0,52a ± 0,04 NT1 0,67a ± 0,04 0,81a ± 0,04 0,20c ± 0,03 NT2 0,61ab ± 0,04 0,79a ± 0,06 0,23bc ± 0,05 NT3 0,61ab ± 0,02 0,76ab ± 0,06 0,28bc ± 0,03 NT4 0,57ab ± 0,03 0,7b ± 0,03 0,34b ± 0,05
Các cột cùng ký tự a, b thể hiện không có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5% (Duncan) giữa nghiệm thức theo thời gian.
Ghi chú: ĐC: phân hóa học; NT1: 100% nước thải biogas; NT2: 75% nước thải biogas; NT3: 50% nước thải biogas; NT4: 25% nước thải biogas.
Giai đoạn 30 NSKT đến thu hoạch tốc độ tăng trưởng chiều cao có sự khác biệt giữa các nghiệm thức (p<0,05). Nghiệm thức 100% nước thải biogas (NT1) cho kết quả tốc độ tăng trưởng thấp nhất (0,20 ± 0,03cm/ngày) và khác biệt (p<0,05) so với nghiệm thức NT4 (0,34 ± 0,05cm/ngày) và thấp hơn so với nghiệm thức NT2 (0,23 ± 0,05cm/ngày) và NT3 (0,28 ± 0,03cm/ngày). Nghiệm thức ĐC (0,52 ± 0,04cm/ngày) cho kết quả tăng trưởng lớn nhất trong tất cả các nghiệm thức và cao khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05) so với các nghiệm thức sử dụng nước thải biogas. Điều này do các nghiệm thức có mức tăng trưởng cao trong giai đoạn trước (16 - 30 NSKT) như nghiệm thức 100% nước thải biogas (NT1), nghiệm thức 75% nước thải biogas (NT2), nghiệm thức 50% nước thải biogas (NT3) bước sang giai đoạn tăng trưởng ổn định và đạt chiều cao tối đa sớm hơn so với các nghiệm thức có mức tăng trưởng thấp trước đó (nghiệm thức 25% nước thải biogas (NT4) và nghiệm thức đối chứng (ĐC)), nên tốc độ tăng trưởng có phần ổn định lại dinh dưỡng sẽ tập trung tạo chồi và nuôi hoa. Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Lê Thị Thu Hương (2009) và Trần Thị Tuyết Ngọc (2009) khi trồng cây vạn thọ
25
(Tagetes patula L.), giai đoạn từ 30 đến thu hoạch chiều cao cây và số lá dần đi vào ổn định, sự gia tăng là không đáng kể do ở thời điểm này cây bắt đầu ra hoa.
4.2.2 Số nhánh
Theo Đặng Phương Trâm (2005) nhánh là bộ phận trọng quyết định đến đường kính tán cây và năng suất hoa sau này. Kết quả theo dõi số nhánh của vạn thọ trong quá trình thí nghiệm được trình bày ở hình 4.3
Hình 4.2: Diễn biến số nhánh cây vạn thọ giữa các nghiệm thức theo thời gian (n=6)
Ghi chú: các cột có cùng ký tự a,b thì không có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5% (Duncan) tại cùng một thời điểm.
Qua kết quả ở hình 4.3 cho thấy việc khác nhau giữa các mức pha loãng đã dẫn đến sự khác nhau về số nhánh giữa các nghiệm thức. Kết quả phân tích về số nhánh 15 NSKT cho thấy có sự chênh lêch (p<0,05) về số nhánh giữa các nghiệm thức. Nghiệm thức 100% nước thải biogas (NT1) có 12 ± 0,0 nhánh nhiều nhất trong tất cả các nghiệm thức còn lại và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nhiệm thức 50% nước thải biogas (NT3) có 10,3 ± 0,3 nhánh và nghiệm thức 25% nước thải biogas (NT4) có 10,3 ± 0,3 nhánh, không khác biệt (p>0,05) so với nghiệm
thức 75% nước thải biogas (NT2) có 11 ± 0,5 nhánh và nghiệm thức ĐC có 11,3 ±
0,1 nhánh. Theo Nguyễn Như Hà (2006) cho rằng giai đoạn sinh trưởng cây hoa rất cần nhiều dinh dưỡng đạm, lân để cung cấp cho quá trình đẻ nhánh quan trọng là lân (P). Lân (P) có tác dụng giúp cây đẻ nhánh và thúc đẩy quá trình hút đạm tốt
0 2 4 6 8 10 12 14
15 30 45 Ngày sau khi trồng
S ố n h án h /c ây ĐC NT1 NT2 NT3 NT4 ab a bc c c
26
hơn. Thế nên ở các mức pha loãng nước thải biogas khác nhau lượng dinh dưỡng (đạm, lân…) cung cấp cho cây cũng khác nhau dẫn đến sự khác nhau về số nhánh giữa các nghiệm thức. Nghiệm thức NT1 (12 ± 0,0 nhánh) có số nhánh cao hơn nghiệm thức ĐC (11,3 ± 0,1 nhánh). Điều này có thể do sự hình thành nhánh ngoài nhu cầu về đạm, lân các nguyên tố trung và vi lượng rất cần thiết cho cây, trong khi đó nghiệm thức đối chứng sử dụng phân vô cơ chỉ cung cấp đơn thuần đạm hoặc lân cho cây trồng, đồng thời nước thải biogas cung cấp dinh dưỡng dễ tiêu cây trồng hấp thu tốt hơn. Theo Nguyễn Đăng Nghĩa và ctv (2005), ngoài dinh dưỡng đạm, lân các nguyên tố trung và vi lượng rất cần thiết cho cây trồng khi thiếu cây sẽ sinh trưởng kém, ít nhánh, ít hoa và quả, năng suất thấp.
Tuy nhiên, kết quả phân tích cho thấy số nhánh giảm và không có sự khác biệt về số nhánh giữa các nghiệm thức từ 30 NSKT cho đến thu hoạch (45 NSKT) (p>0,05). Số nhánh giảm do quá trình tỉa bỏ cặp nhánh dưới cùng của cây theo kỹ thuật trồng vạn thọ truyền thống của nông dân. Việc tỉa bỏ cặp nhánh này sẽ tạo cho cây có tán đẹp hạn chế nguồn sâu bệnh giúp cây phát triển cân đối. Theo Đặng Phương Trâm (2005) ở những loại cây trồng trong chậu hay túi bầu số lượng nhánh cần phải vừa đủ để tạo một tán cây đẹp, tránh đổ ngã và cung cấp đủ dinh dưỡng nuôi hoa. Số nhánh không thay đổi điều này do đặc tính cây vạn thọ nhánh mọc đối xứng qua thân cây sinh trưởng đầy đủ chỉ khoảng 5 - 6 cặp nhánh phân ra từ trục chính nên sau 15 phân nhánh số lượng nhánh phân ra từ trục chính ít thay đổi trừ trường hợp gãy hoặc rụng.
Có thể nói nước thải biogas giúp cây phân chồi và hình thành nhánh sớm hơn so với phân hóa học. Theo nghiên cứu của Phạm Minh Trí (2010) khi sử dụng nước thải hầm ủ biogas trồng cải xanh cũng kết luận rằng cây sinh trưởng nhanh và thu hoạch sớm hơn sử dụng phân hóa học.
27
4.2.3 Số hoa
Số hoa trên cây được tính bằng cách lấy trung bình số lượng hoa trên 06 cây ở những thời điểm thu mẫu. Số hoa được trình bày ở hình 4.4
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ĐC NT1 NT2 NT3 NT4 Nghiệm thức S ố ho a
Hình 4.3: Số hoa cây vạn thọ giữa các nghiệm thức (n=6)
Ghi chú: các cột có cùng ký tự a, b thì không có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%