2. Mục tiêu nghiên cứu
3.1.6. Khả năng chống chịu (COD, NH4+, pH) của cây Khoai nước
3.1.6.1. Khả năng chống chịu pH
Sau 4 tuần thí nghiệm, sự tăng giảm sinh khối thu được của cây Khoai nước tại các pH khác nhau được trình bày tại bảng 3.16 và hình 3.16.
Bảng 3.16. Sự biến động sinh khối của Khoai nước với nồng độ pH
TT Nồng độ
pH
Sinh khối trước TN
(gam) Sinh khối sau TN (gam)
1 pH = 5 332,40 ± 5,58a 451,60 ± 4,90c
2 pH = 6 345,20 ± 13,77a 436,70 ± 4,68d
3 pH = 7 340,70 ± 5,13a 437,60 ± 5,01d
4 pH = 8 350,80 ± 1,44a 389,40 ± 4,35b
5 pH = 9 346,10 ± 7,79a 300,70 ± 1,73a
Ghi chú: Các số có cùng chỉ số a, b, c (theo cột) có sự sai khác không đáng kể ở mức ý nghĩa α = 0,05
Hình 3.16. Sự biến động sinh khối của Khoai nước với nồng độ pH
Sinh khối của cây Khoai nước tăng cao nhất ở khoảng pH từ 6 đến 7, pH= 6 sinh khối tăng từ 345,2 đến 436,7 và ở pH =7 sinh khối tăng từ 340,7 đến 437,6. Cây kém phát triển kém nhất khi pH tăng đến 9, sinh khối giảm so với ban đầu 13,1% từ 346,1g xuống 300,7g. Điều này chứng tỏ trong điều kiện môi trường từ axit (pH=5) đến trung tính thì cây sinh trưởng tốt hơn trong môi trường kiềm. Nghiên cứu của T. Bindu và cs (2008) chỉ ra rằng cây Khoai nước sống được trong môi trường pH từ 4,2-4,3 [66]. Một nghiên cứu khác sử dụng cây Khoai nước trong môi trường có pH lên đến 7,68 [65]. Các kết quả nghiên cứu trước đây khá tương đồng với kết quả của nghiên cứu này chứng tỏ cây Khoai nước có thể sử dụng trồng trong môi trường có pH thấp như nước thải chăn nuôi lợn sau biogas.
3.1.6.2. Khả năng chống chịu COD
Kết quả khảo sát khả năng sinh trưởng của cây Khoai nước trong khoảng COD từ 250 - 1000 mg/l trong 4 tuần được trình bày tại bảng 3.17 và hình 3.17.
Bảng 3.17. Sự biến động sinh khối của Khoai nước với nồng độ COD
TT Nồng độ
COD
Sinh khối trước TN (gam)
Sinh khối sau TN (gam)
1 250mg/l 347,60 ± 2,70a 450,30 ± 4,52b
2 500mg/l 352,70 ± 12,09a 441,20 ± 4,42b
3 750mg/l 355,60 ± 20,85a 437,60 ± 14,36ab 4 1000mg/l 350,80 ± 23,24a 420,70 ± 9,44a
Ghi chú: Các số có cùng chỉ số a, b, c (theo cột) có sự sai khác không đáng kể ở mức ý nghĩa α = 0,05
Hình 3.17. Sự biến động sinh khối của Khoai nước với nồng độ COD
Kết quả thí nghiện cho thấy, cây Khoai nước có thể sống ở nồng độ COD lên đến 1000 mg/l. Cụ thể, sinh khối tăng nhiều nhất ở hai nồng độ là 250 mg/l từ 347,6 đến 450,3 (tăng 102,7g) và 500 mg/l từ 352,7g đến 441,2g (tăng 88,5g) và thấp nhất khi nồng độ COD là 1000 mg/l từ 350,8 đến 420,7 (tăng 69,9 g so với ban đầu). Khoai nước cho thấy khả năng phát triển tuyệt vời trong môi trường nước thải có nồng độ COD cao. T. Bindu và cs (2008) sử dụng Khoai nước xử lý nước thải sinh hoạt có nồng độ COD đầu vào lên đến 1650 mg/l [66]. Ngoài thực tế, cũng có thể dễ dàng bắt gặp loài cây này sinh trưởng và thích nghi trong môi trường có hàm lượng chất hữu cơ cao.
3.1.6.3. Kết quả chống chịu NH4+
Thử nghiệm trồng cây Khoai nước trong các điều kiện môi trường có giá trị NH4+ khác nhau. Kết quả khả năng sinh trưởng của cây được trình bày tại bảng 3.18 và hình 3.18.
Bảng 3.18. Sự biến động sinh khối của Khoai nước với nồng độ NH4+
TT Nồng độ NH4 Sinh khối trước TN
(gam)
Sinh khối sau TN (gam) 1 50mg NH4/l 336,70 ± 21,17a 400,70 ± 3,29b 2 100mg NH4/l 340,70 ± 24,15a 436,70 ± 14,61c 3 150mg NH4/l 337,60 ± 9,28a 418,20 ± 10,28b 4 200mg NH4/l 342,60 ± 10,30a 372,10 ± 10,22a 5 250mg NH4/l 350,90 ± 2,78a 367,30 ± 6,77a
Ghi chú: Các số có cùng chỉ số a, b, c (theo cột) có sự sai khác không đáng kể ở mức ý nghĩa α = 0,05
Hình 3.18. Sự biến động sinh khối của Khoai nước với nồng độ NH4+
Thí nghiệm với cây Khoai nước cho thấy khả năng chống chịu NH4+ khá tốt, sinh khối tăng khi nồng độ NH4+ từ 50-250mg/l. Tuy nhiên giá trị NH4+ phù hợp nhất cho sự phát triển của cây là 100mg/l, cây cho sinh khối cao nhất từ 340,7g lên 436,7g (tăng 96g so với ban đầu). Khi tăng nồng độ NH4+ từ 200-250mg/l, sinh khối tăng nhưng rất ít chỉ từ 16,4- 29,5g so với ban đầu. Các nghiên cứu trước đây cho rằng, cây Khoai nước được trồng trong môi trường có nồng độ NH4+ thấp chỉ 35,1mg/l [8]. Đối với giá trị NH4+ trong nước thải chăn nuôi lợn sau biogas chỉ là 61,75 ± 10,4mg/l, do vậy cây Khoai nước có thể phát triển tốt trong môi trường này.
Kết quả khảo sát sự chống chịu của cây Khoai nước cho thấy, dải chống chịu pH của cây là 5-8, cây có thể sống trong môi trường có nồng độ COD lên đến 1000mg/l và sống tốt khi nồng độ NH4+ từ 50-150mg/l. Môi trường nước thải chăn nuôi lợn sau biogas thích hợp để trồng loài thực vật này.