SVTH: Nguyễn Huỳnh Thanh Trúc 29
CHƯƠNG 2 - XỬ LÝ ĐẤT
2.1- CHUẨN BỊ MẪU
Chuẩn bị mẫu là khâu cơ bản, quan trọng đầu tiên trong phân tích đất. Hai yêu cầu chủ yếu của công tác chuẩn bị mẫu là:
• Mẫu phân tích cây trồng phải đại diện và phù hợp với mục đích phân tích, đại diện cao cho vùng nghiên cứu.
• Mẫu phân tích cần được lấy trong điều kiện môi trường đồng nhất (nhiệt độ, ẩm độ...), cùng một thời điểm (thường vào buổi sáng đã hết sương, không mưa, nhiệt độ không khí và cường độ ánh sáng ở mức trung bình...).
• Chú ý đến các yếu tố canh tác như thời kỳ bón phân, thời kỳ tưới nước ... để chọn thời điểm lấy mẫu thích hợp.
• Các mẫu riêng biệt phải được lấy ngẫu nhiên rải đều trên toàn bộ diện tích khảo sát. Số lượng và khối lượng mẫu ban đầu tuỳ theo yêu cầu khảo sát và mức độ đồng đều để xác định. Các mẫu ban đầu được tập hợp thành một mẫu chung.
• Mẫu phải được nghiền nhỏ đến độ mịn thích hợp tùy thuộc vào yêu cầu phân tích.
2.2 – CÁCH LẤY MẪU
Tùy thuộc vào mục đích nghiên cứu mà lựa chọn cách lẫy mẫu thích hợp. Thông thường có một số cách lấy mẫu như sau:
• Lấy mẫu theo tầng phát sinh: Khi nghiên cứu đất về phát sinh học hoặc nghiên cứu tính chất vật lý, tính chất nước của đất thì tiến hành lẫy mẫu như sau:
– Đào phẫu diện đất: chọn điểm đào phẫu diện phải đại diện cho toàn vùng cần lấy mẫu nghiên cứu. Phẫu diện thường rộng khoảng 1,2m, dài 1,5m, sâu đến tầng đá mẹ hoặc sâu 1,5m – 2m ở những nơi có tầng đất dày.
– Lấy mẫu đất: lần lượt lấy mẫu đất từ tầng phát sinh dưới cùng lên đến tầng mặt. Mỗi tầng, mẫu đất được đựng trong 1 túi riêng, có ghi nhãn rõ ràng. Lượng đất lấy từ 0,5 – 1kg là vừa. Mỗi mẫu đất đều được ghi phiếu chỉ rõ: số phẫu diện, tầng (độ sâu lấy mẫu – cm), địa điểm lấy mẫu, ngày lấy mẫu và người lấy mẫu.
SVTH: Nguyễn Huỳnh Thanh Trúc 30
• Lấy mẫu hỗn hợp.
Nguyên tắc của lấy mẫu hỗn hợp là lấy các mẫu riêng biệt ở nhiều điểm khác nhau rồi hỗn hợp lại, lấy mẫu trung bình. Thông thường lấy từ 5 – 10 điểm rồi hỗn hợp lại để lấy mẫu trung bình (mẫu hỗn hợp). Khi lấy mẫu ở các điểm riêng biệt cần tránh các vị trí cá biệt đại diện như: chỗ bón phân hoặc vôi tụ lại chỗ cây quá tốt hoặc quá xấu, chỗ cây bị sâu bệnh. Mẫu hỗn hợp thường được lấy trong những nghiên cứu về nông hóa học, nghiên cứu động thái các chất dinh dưỡng của đất hoặc lấy ở các ruộng thí nghiệm. Mẫu đất hỗn hợp được lấy như sau:
– Lấy các mẫu riêng biệt: tùy hình dáng khu đất cần lấy mẫu mà bố trí các điểm lấy mẫu (5 – 10 điểm) phân bố đồng đều trên toàn diện tích. Có thể áp dụng cách lấy mẫu theo đường chéo hoặc đường thẳng góc (hình 1a và 1b) với địa hình vuông gọn, hoặc theo đường gấp khúc hoặc nhiều đường chéo (hình 1c và 1d) với địa hình dài. Mỗi điểm lấy khoảng 200g đất bỏ dồn vào 1 túi lớn.
– Trộn mẫu và lấy mẫu hỗn hợp: các mẫu riêng biệt được băm nhỏ và trộn đều trên giấy hoặc nilon (chú ý trộn càng đều càng tốt). Sau đó dàn mỏng rồi chia làm 4 phần theo đường chéo, lấy 2 phần đối diện nhau trộn lại được mẫu hỗn hợp (hình 2.1).
– Lượng đất của mẫu hỗn hợp lấy khoảng 0,5 – 1kg, cho vào túi vải, ghi phiếu mẫu như nội dung ghi cho phiếu mẫu ở trên, ghi bằng bút chì đen để
Hình 2.1: Sơ đồ lấy mẫu riêng biệt và hỗn hợp
Sơ đồ lấy mẫu riêng biệt
Sơ đồ lấy mẫu hỗn hợp Sơ đồ lấy mẫu riêng biệt
SVTH: Nguyễn Huỳnh Thanh Trúc 31 tránh nhòe, nhất là đất ướt (có thể bỏ phiếu mẫu trong một túi nilon nhỏ, gập gọn lại rồi bỏ vào túi mẫu).
2.3 – PHƠI KHÔ MẪU
Trừ một số trường hợp phải phân tích trong đất tươi như xác định hàm lượng nước, một số chất dễ biến đổi khi đất khô như NH4+, NO3-, Fe2+, Fe3+,…còn hầu hết các chỉ tiêu khác đều được xác định trong đất khô.
Mẫu đất lấy về cần dàn mỏng ra, nhặt hết xác thực vật và các chất bẩn khác, để nơi khô ráo, thoáng gió, không để cạnh những hóa chất dễ bay hơi như NH3, Cl2, SO2,…
Để tăng cường quá trình làm khô đất có thể lật đều mẫu đất. Thời gian hong khô đất có thể kéo dài vài ngày, tùy thuộc loại đất và điều kiện khí hậu. Thông thường đất cát chóng khô hơn đất sét.
Cần chú ý là mẫu đất được hong khô trong không khí là tốt nhất, không nên phơi khô ngoài nắng hoặc sấy khô trong tủ sấy.
2.4 - NGHIỀN VÀ RÂY MẪU
Đất sau khi đã hong khô, đập nhỏ rồi nhặt hết xác thực vật và các chất lẫn khác, đem đập nhỏ đất, nghiền và cho qua rây 1mm, đất đã rây cho vào túi nilon có ghi rõ tên mẫu.
SVTH: Nguyễn Huỳnh Thanh Trúc 32
CHƯƠNG 3 – ẢNH HƯỞNG ION SẮT, NHÔM ĐỐI VỚI QUÁ TRÌNH PHÂN TÍCH ION CANXI, MAGIÊ DI ĐỘNG TRONG ĐẤT BẰNG
PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC
3.1 – CÁCH TIẾN HÀNH
Tiến hành làm trên mẫu trắng: Hút 20ml dung dịch chứa (Ca2+ 4.10-3M + Mg2+ 2.10-3M) cho vào bình tam giác 150ml, thêm 2ml dung dịch đệm amoniac để duy trì pH=10 (kiểm tra bằng giấy chỉ thị vạn năng), thêm ít thuốc thử eriocromden T, lắc đều dung dịch sẽ có màu đỏ anh đào.
Chuẩn độ bằng EDTA 0,01N đến khi dung dịch chuyển sang màu xanh da trời(V0 ml) Tiến hành làm trên dung dịch có ion cần cản nhiễu: Hút 20ml dung dịch chứa (Ca2+ 4.10-3M + Mg2+ 2.10-3M) cho vào bình định mức 25ml, thêm 2,5ml hàm lượng (mg/l) tăng dần các ion Fe3+
, Al3+, định mức 25ml bằng nước cất, cho vào bình tam giác 150ml, thêm 2ml dung dịch đệm amoniac để duy trì pH = 10 (kiểm tra bằng giấy chỉ thị vạn năng), thêm ít thuốc thử eriocromden T, lắc đều dung dịch sẽ có màu đỏ anh đào.
Chuẩn độ bằng EDTA 0,01N đến khi dung dịch chuyển sang màu xanh da trời.(V ml) Công thức tính: % Sai số = .100% 3.2 - KẾT QUẢ Bảng 3.1 - Ảnh hưởng của Fe STT Hàm lượng Fe trong 10g đất (mg/l) Hàm lượng Fe trong 100g đất (mg/l) Thể tích EDTA 0,01N chuẩn mẫu (có Fe3+) (ml) Sai số (%) 1 0,6 6 29,3 - 0,68 2 1,2 12 29,3 - 0,68 3 1,4 14 29,2 - 1,02 4 2,2 22 29,1 - 1,36 V – V0 V0
SVTH: Nguyễn Huỳnh Thanh Trúc 33
5 8 80 29,1 - 1,36
6 128 1280 28,9 - 2,03
7 256 2560 28,9 - 2,03
V0 = 29,5ml (Thể tích EDTA 0,01N không có ion Fe)
Hàm lượng sắt tổng số lớn nhất trong mẫu đất: 388,90µg / 100g đất.
(Theo kết quả phân tích của SV Võ Thị Trà My – Khóa luận tốt nghiệp 2012)
Bảng 3.2 - Ảnh hưởng Al STT Hàm lượng Al3+ trong 10g đất (mg/l) Hàm lượng Al3+ trong 100g đất (mg/l) Thể tích EDTA 0,01N chuẩn mẫu (có Al3+) (ml) Sai số (%) 1 2,7 27 29,6 0 2 13,5 135 29,4 -0.68 3 16,2 162 29,5 -0,34 4 27 270 29,6 0 5 40,5 405 29,7 0,34 6 54 540 29,8 0,68 7 81 810 30 1,35 8 108 1080 30,1 1,69 9 162 1620 30,2 2,03
V0 = 29,6ml (Thể tích EDTA 0,01N không có ion Al)
Hàm lượng nhôm di động lớn nhất trong mẫu đất: 13,6330mg / 100g đất.
(Theo kết quả phân tích của SV Hà Như Huệ – Khóa luận tốt nghiệp 2012)
Vì hàm lượng ảnh hưởng lớn hơn hàm lượng thực trong mẫu đất và % sai số khoảng 2% nên ion sắt và ion nhôm ảnh hưởng không đáng kể đến kết quả phân tích mẫu đất ở nông trường Nhà Nai – Bình Dương.
SVTH: Nguyễn Huỳnh Thanh Trúc 34
CHƯƠNG 4 - KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ION NATRI, KALI, CANXI, MAGIE DI ĐỘNG VÀ ĐỘ BÃO HÒA BAZƠ TRONG ĐẤT
4.1 – PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG NATRI, KALI DI ĐỘNG TRONG ĐẤT
4.1.1 – NGUYÊN TẮC
Dùng HCl 0,2N chiết rút natri, kali từ đất, sau đó xác định natri, kali bằng phương pháp quang phổ hấp thu nguyên tử ngọn lửa.
[KĐ]K+
+ HCl → [KĐ]H+
+ KCl [KĐ]Na+ + HCl → [KĐ]H+ + NaCl
4.1.2 – HÓA CHẤT
Pha HCl 0,2N: lấy khoảng 200ml nước cất cho vào bình định mức 500ml, thêm vào 8,4ml HCl đặc, định mức thành 500ml bằng nước cất.
4.1.3 – TRÌNH TỰ PHÂN TÍCH
Cân 10g đất lắc với 50ml dung dịch HCl 0,2N trong 1 giờ, để lắng 1 giờ rồi lọc lấy dung dịch.
Xác định natri, kali trong dịch lọc bằng phương pháp quang phổ hấp thu nguyên tử ngọn lửa.
4.1.4 - KẾT QUẢ PHÂN TÍCH
Bảng 3.3 – Hàm lượng natri, kali di động trong đất STT Tên mẫu Na (mg/l) K (mg/l) 1 L2 5,24 3,99 2 K10 4,03 18,01 3 I14 3,93 6,95 4 K15 2,32 3,43 5 C17 4,46 7,84 6 O18 2,76 6,31 7 E21 3,37 2,45
SVTH: Nguyễn Huỳnh Thanh Trúc 35 Bảng 3.4 – Hàm lượng Na2O, K2O trong 100g đất STT Tên mẫu Na2O (mg/100g đất) (mg/100g đất) K2O 1 L2 3,5313 2,4042 2 K10 2,7159 10,8522 3 I14 2,6485 4,1878 4 K15 1,5635 2,0668 5 C17 3,0057 4,7241 6 O18 1,8600 3,8022 7 E21 2,2711 1,4763 • Natri:
Hàm lượng natri trong đất phân tích được ở nông trường Nhà Nai – Bình Dương thay đổi từ 1,5635 – 3,5313mg/100g đất.
Natri là nguyên tố vi lượng, chỉ cần một lượng nhỏ natri đã đáp ứng đủ nhu cầu cần thiết cho cây.
• Kali:
Bảng 3.5 - Thang đánh giá hàm lượng kali trong đất [12]
K2O < 4mg/100g đất Rất nghèo K2O = 4 – 8 mg/100g đất Nghèo K2O = 8 – 14 mg/100g đất Trung bình K2O > 14 mg/100g đất Khá
Dựa vào thang đánh giá hàm lượng kali di động trong đất, lượng kali phân tích được ở nông trường Nhà Nai cho kết quả như sau:
Hàm lượng kali trong đất ở nông trường Nhà Nai trong bảy mẫu đất phân tích phân bố đều từ rất nghèo đến trung bình.
Mẫu L2, K15, O18, E21 rất nghèo kali. Mẫu I14, C17 nghèo kali.
SVTH: Nguyễn Huỳnh Thanh Trúc 36 Đa số các mẫu phân tích đều có hàm lượng kali di động lớn hơn natri. Điều này phù hợp với địa hình đồi núi thấp và không gần biển của nông trường.
4.2 – PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG CANXI, MAGIÊ DI ĐỘNG TRONG ĐẤT
4.2.1 – NGUYÊN TẮC
Dùng dung dịch muối trung tính KCl 1N đẩy Ca2+, Mg2+ trên keo đất ra dung dịch:
[KĐ]Ca2+, Mg2+ + 4KCl → [KĐ]4K+ + CaCl2 + MgCl2 Chuẩn độ dịch lọc bằng EDTA rồi định lượng (Ca2+
+ Mg2+), Ca2+ và suy ra hàm lượng Mg2+.
4.2.2 – HÓA CHẤT
KCl 1N: cân 74,923g KCl tinh khiết định mức thành 1 lít nước cất. EDTA 0,01N: cân 1,8612g EDTA định mức thành 1 lít nước cất.
Dung dịch đệm amoniac: cân 0,9138g NH4Cl hòa tan trong 50ml nước cất, sau đó thêm 8ml NH4OH 25% rồi thêm nước cất thành 100ml.
NaOH 10%: cân 10g NaOH hòa tan vào nước cất để được 100g dung dịch. Na2S 2%: cân 2g Na2S hòa tan vào nước cất để được 100g dung dịch.
NH2OH.HCl 1%: cân 1g NH2OH.HCl hòa tan vào nước cất để được 100g dung dịch.
KCN 2%: cân 2g KCN hòa tan vào nước cất để được 100g dung dịch.
Chỉ thị eriocromden T: cân 0,25g eriocromden T trộn đều với 25g NaCl đã nghiền mịn, sấy khô.
Chỉ thị murexit: cân 0,25g murexit trộn đều với 25g NaCl đã nghiền mịn sấy khô.
4.2.3 – TRÌNH TỰ PHÂN TÍCH
Cân 40g đất khô đã qua rây 1mm cho vào bình tam giác 250ml, thêm vào 100ml dung dịch KCl 1N lắc 1 giờ, để lắng trong rồi lọc lấy dung dịch.
• Định lượng (Ca2+ + Mg2+)
Hút 25ml dung dịch lọc cho vào bình tam giác 150ml, thêm 0,5ml KCN 2%, 0,5ml NH2OH.HCl 1% và 8 giọt Na2S, thêm 2ml dung dịch đệm amoniac để duy trì pH = 10, thêm ít thuốc thử eriocromden T, lắc đều dung dịch sẽ có màu đỏ anh đào.
SVTH: Nguyễn Huỳnh Thanh Trúc 37 Công thức tính:
Σ(Ca2++ Mg2+) (mđl/100g đất) =
• Định lượng riêng Ca2+
Hút 25ml dung dịch lọc cho vào bình tam giác 150ml, thêm 0,5ml KCN 2%, 0,5ml NH2OH.HCl 1% và 8 giọt Na2S, thêm 2ml dung dịch NaOH 10% để duy trì pH = 12, thêm ít thuốc thử murexit, lắc đều dung dịch sẽ có màu đỏ tím.
Chuẩn độ bằng EDTA 0,01N đến khi dung dịch chuyển sang màu tím hoa cà. Công thức tính: Ca2+ (mđl/100g đất) = • Định lượng riêng Mg2+ Mg2+ (mđl/100g đất) = Σ(Ca2+ + Mg2+) - Ca2+ 4.2.4 – KẾT QUẢ PHÂN TÍCH Bảng 3.6 – Hàm lượng Ca2+ , Mg2+di động trong 100g đất STT Mẫu đất Σ(Ca 2++ Mg2+) (mđl/100g đất) Ca 2+(mđl/100g đất) Mg2+(mđl/100g đất) 1 L2 0,3131 0,2020 0,1111 2 K10 0,6055 0,3835 0,2220 3 I14 1,0917 0,8632 0,2285 4 K15 0,2524 0,1716 0,0808 5 C17 0,9320 0,5633 0,3687 6 O18 0,4235 0,2621 0,1614 7 E21 2,6573 1,8490 0,8083
Số liệu bảng 3.6 cho thấy hàm lượng Ca2+, Mg2+trong 100g đất nằm trong khoảng 0,2524 đến 2,6573 mđl/100g đất, kết hợp pHH2O,pHKCl, H+tp, ta có bảng 3.7
V . N . 100 . 100 . KH2O 25.40
V . N . 100 . 100 . KH2O 25.40
SVTH: Nguyễn Huỳnh Thanh Trúc 38
Bảng 3.7 - Số liệu pHH2O,pHKCl, H+tp, Σ(Ca2++ Mg2+) STT Mẫu đất pHH2O pHKCl H + tp (mđl/100g đất) Σ(Ca2++ Mg2+) (mđl/100g đất) 1 L2 4,22 3,67 2,3151 0,3131 2 K10 4,35 3,83 2,2959 0,6055 3 I14 4,48 3,97 2,5991 1,0917 4 K15 4,45 3,92 2,0846 0,2524 5 C17 4,27 3,74 2,9393 0,9320 6 O18 4,15 3,63 2,1879 0,4235 7 E21 4,96 4,42 1,8389 2,6573
(Theo kết quả phân tích pHH2O, pHKCl, H+tp của SV Hà Như Huệ - Khóa luận tốt nghiệp 2012)
Dựa vào số liệu trên ta thấy:
Hầu hết pHH2O nằm trong khoảng từ 4,15 đến 4,96, pHKCl nằm khoảng từ 3,63 đến 4,42.
Các mẫu L2, K10, I14, K15, C17, O18 có độ chua thủy phân lớn hơn tổng hàm lượng canxi, magiê trong đất. Tuy nhiên, ở mẫu E21 có tổng hàm lượng canxi, magiê trong đất lớn hơn độ chua thủy phân.
Do đó, khi bón vôi cần lưu ý:
• Độ chua của đất
Tùy thuộc vào độ chua trao đổi của đất có hàm lượng mùn trung bình (2-3%), người ta chia theo mức độ nhu cầu bón vôi:
pH ≤ 4,5 rất cần bón vôi
pH = 4,6 – 5 cần bón vôi
pH = 5,1 – 5,5 ít cần bón vôi
SVTH: Nguyễn Huỳnh Thanh Trúc 39 Khi bón đủ vôi có thể khử được độ chua hiện tại, độ chua trao đổi và độ chua thủy phân, đồng thời hàm lượng Ca2+
trong dung dịch đất và độ bão hòa bazơ của đất cũng được tăng lên.
Phản ứng của dung dịch đất không chỉ phụ thuộc vào độ chua mà còn phụ thuộc độ bão hòa bazơ của đất.
• Độ bão hòa bazơ của đất
Bảng 3.8 - Độ bão hòa bazơ của mẫu đất ở nông trường cao su Nhà Nai Bình Dương ST T Mẫu đất K+ Na+ NH4+ Σ(Ca2+ Mg2+) H+tp S T V% 1 L2 0,0512 0,1139 0,0864 0,3131 2,3151 0,5646 2,8797 19,61 2 K10 0,2309 0,0876 0,1413 0,6055 2,2959 1,0653 3,3612 31,69 3 I14 0,0891 0,0854 0,0889 1,0917 2,5991 1,3551 3,9542 34,27 4 K15 0,0440 0,0504 0,1335 0,2524 2,0846 0,4803 2,5649 18,73 5 C17 0,1005 0,0970 0,1514 0,9320 2,9393 1,2809 4,2202 30,35 6 O18 0,0809 0,0600 0,0784 0,4235 2,1879 0,6428 2,8307 22,71 7 E21 0,0314 0,0733 0,1572 2,6573 1,8389 2,9192 4,7581 61,35
(Na+, K+, Σ(Ca2+ + Mg2+), NH4+, H+tp, S, T tính theo mđl/100g đất)
(Kết quả phân tích NH4+, H+tp của SV Hà Như Huệ – Khóa luận tốt nghiệp 2012)
Bảng 3.9 - Thang đánh giá độ bão hòa bazơ [13]
V < 50% rất cần bón vôi
V = 50 – 70% cần bón vôi
V > 70% ít cần
V > 80% không cần bón vôi
Dựa vào thang đánh giá độ bão hòa bazơ:
SVTH: Nguyễn Huỳnh Thanh Trúc 40 Chỉ có mẫu E21 có độ bão hòa bazơ của đất trên 50% (trong khoảng 50 – 70%) nhưng vẫn cần bón vôi.
Hàm lượng ion canxi, magiê trong đất trong bảy mẫu đất trên góp phần thay đổi độ bão hòa bazơ của đất. Vì hàm lượng canxi, magiê khá thấp, độ chua thủy phân cao nên độ bão hòa bazơ đều thấp. Tuy nhiên, ở mẫu E21, hàm lượng canxi, magiê cao hơn, độ chua thủy phân thấp nhất trong bảy mẫu nên độ bão hòa bazơ vượt trên 50%.
Tóm lại, đất nông trường là loại đất chua, cần phải bón vôi cải tạo độ chua của