CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN
3.4. PHÂN TÍCH TƢƠNG QUAN
KLN ở trong môi trƣờng đất có thể tồn tại ở nhiều dạng, ở trong nhiều hợp chất khác nhau. Tuy nhiên, cây chỉ có thể hấp thụ một số dạng tồn tại nhất định của KLN, hàm lƣợng KLN đó gọi là hữu dụng sinh học hay là KLN có thể tách chiết đƣợc từ môi trƣờng đất [34]. Để xác định hàm lƣợng KLN hữu dụng (bioavailability) trong đất, chúng tôi sử dụng kỹ thuật chiết tách bằng NH4OAc theo hƣớng dẫn của A. M Ure (1996) [42].
Khả năng tích lũy KLN trong gạo liên quan đến nhiều yếu tố nhƣ pH, mùn tổng số, hàm lƣợng các nguyên tố vi lƣợng, chế độ canh tác, các cation trao đổi, hàm lƣợng KLN hữu dụng trong đất. Kết quả xác định hàm lƣợng KLN hữu dụng trong đất đƣợc trình bày tại bảng 3.4 và hình 3.4.
Bảng 3.4. Hàm lượng kim loại nặng hữu dụng (Cu, Zn, Pb, Cd) trong đất
Ðịa điểm Cu Zn Pb Cd (mg/kg) Hòa Tiến (n=3) 1,6 ± 0,06 13,43 ± 3,26 0,022 ± 0,012 0,0057 ± 0,0087 Hòa Liên (n=3) 8,32 ± 2,07 16,36 ± 4,02 0,023 ± 0,011 0,0021 ± 0,0014 Hòa Thọ Tây (n=3) 6,94 ± 1,28 26,8 ± 4,29 0,326 ± 0,015 0,0105 ± 0,0023
Kết quả bảng 3.4 cho thấy hàm lƣợng KLN hữu dụng của Cu, Zn, Pb và Cd khác nhau rõ rệt ở từng địa điểm lấy mẫu và có khoảng dao động lần lƣợt là Cu 1,6 – 8,32 (mg/kg), Zn 13,43 – 26,8 (mg/kg), Pb 0,022 – 0,326 (mg/kg), Cd 0,0021 – 0,0105 (mg/kg). Hàm lƣợng hữu dụng của các kim loại nặng đƣợc xếp theo thứ tự Zn > Cu > Pb > Cd. Kết quả nghiên cứu này của chúng tôi cũng khá tƣơng đồng với nghiên cứu của Roongrawee Kingsawat và Raywadee Roachanakanan (2011) về sự tích lũy của một số kim loại nặng trong nƣớc, đất và ruộng lúa dọc theo kênh
rạch Pradu và Phi Lok, tỉnh Samut Songkhram, kết quả nghiên cứu hàm lƣợng các KLN xếp theo trình tự Zn> Cu > Pb [18].
Hình 3.4. Hàm lượng KLN hữu dụng trong đất của Cu, Zn, Pb và Cd.
Theo Ernst (1996), các tính chất vật lý, hóa học đất nhƣ thành phần cơ giới, độ xốp, Eh, pH là điều kiện biến đổi mức độ khả dụng sinh học của KLN bằng cách giải phóng oxy, proton, axit hữu cơ hoặc kết hợp với các loài nấm [45]. Tuy nhiên, theo Adriano và cộng sự (2001) sự hấp thu của Pb và vận chuyển Fe trong cây không những phụ thuộc vào đặc điểm lý hóa của đất mà cịn đƣợc xác định bởi đặc điểm sinh lý cây trồng [35].
Hệ số tƣơng quan giữa hàm lƣợng KLN hữu dụng trong đất so với hàm lƣợng KLN trong gạo, tổng hàm lƣợng KLN có trong đất, pH đất và EC đất đƣợc trình bày ở bảng 3.5 và các hình 3.5 – 3.8.
Bảng 3.5. Hệ số tương quan giữa hàm lượng KLN hữu dụng trong đất với hàm lượng
KLN trong gạo; hàm lượng KLN tổng số trong đất; pH đất và EC đất
Thông số Hàm lƣợng KLN hữu dụng trong đất (mg/kg)
KLN tổng trong đất -0,46 0,33 0,09 0,16
KLN trong gạo -0,25 -0,03 0,52 0,15
pH đất 0,89 0,79 0,08 0,51
EC đất -0,06 0,4 0,082 0,29
Hình 3.5. Tƣơng quan giữa hàm lƣợng Cu hữu dụng với độ pH đất
Hình 3.7. Tƣơng quan giữa hàm lƣợng Pb hữu dụng với hàm lƣợng Pb trong gạo
Hình 3.8. Tƣơng quan giữa hàm lƣợng Cd hữu dụng với EC đất
Theo Fanrong Zeng và cộng sự (2011), tính chất vật lí của đất nhƣ tính thấm, cấu trúc đất, nhiệt độ, pH, sự hình thành các hợp chất hóa học và hàm lƣợng kim loại nặng đều ảnh hƣởng đến sự tích lũy KLN trong đất và vận chuyển lên cây
p
H
đ
trồng [49]. Với khoảng pH (4,04 – 6,64) và EC (1,65 – 2,55 dS/m) trong nghiên cứu đều có ảnh hƣởng đến hàm lƣợng kim loại nặng hữu dụng trong đất và việc hấp thụ KLN vào gạo.
Kết quả phân tích tƣơng quan trong bảng 3.5 cho thấy. Giá trị pH đất có tƣơng quan chặt đối với hàm lƣợng KLN hữu dụng Cu (r = 0,89) và Zn (r = 0,79), tƣơng quan vừa đối với hàm lƣợng Cd hữu dụng (r = 0,52). Riêng hàm lƣợng Pb hữu dụng có mối tƣơng quan vừa với hàm lƣợng KLN trong gạo (r = 0,51).
Nhƣ vậy, pH chính là yếu tố ảnh hƣởng chủ yếu đến hàm lƣợng KLN hữu dụng của Cu, Zn và Cd. Hàm lƣợng KLN hữu dụng trong đất của Cu có sự tƣơng quan chặt đối với pH nhất (r = 0,89), tiếp theo là Zn (r = 0,79) và Cd có sự tƣơng quan vừa với pH đất (r =0,51). Điều này cũng phù hợp với nghiên cứu của Alloway (1990) trong điều kiện pH thấp thì cây trồng có khả năng tích lũy Cd rất cao, mặc dù hàm lƣợng Cd trong đất rất thấp (<1mg/kg). Hàm lƣợng KLN hữu dụng trong Pb có sự tƣơng quan vừa đối với hàm lƣợng KLN trong gạo (r = 0,52) [45].
Kết quả nghiên cứu của Ngô Đức Minh và cộng sự (2008) về tƣơng quan giữa hàm lƣợng KLN trong đất và trong gạo cho thấy, hệ số tƣơng quan giữa hàm lƣợng Cu, Zn trong đất và trong gạo đều lớn hơn +0,7; đối với Pb và Cd, hệ số tƣơng quan tuy thấp hơn Cu và Zn nhƣng cũng là tƣơng quan dƣơng khá chặt (gần 0,6 đối với Pb và 0,68 đối với Cd). So sánh với nghiên cứu của chúng tôi, tƣơng quan giữa các kim loại cũng đều là tƣơng quan thuận, với Cu và Zn là tƣơng quan chặt và với Cd là tƣơng quan tƣơng đối chặt so với pH đất, hàm lƣợng Pb trong 3 địa điểm nghiên cứu có mối tƣơng quan tƣơng đối chặt với hàm lƣợng KLN trong gạo. Điều này chứng tỏ rằng, đặc điểm và tính chất của mơi trƣờng đất ảnh hƣởng đến khả năng vận chuyển KLN hữu dụng trong gạo [21].
So sánh với nghiên cứu của Kloke và cộng sự (1984), trong cùng phƣơng pháp tách chiết KLN hữu dụng trong đất là NH4OAc thì mối tƣơng quan chặt của Cu và Zn là hàm lƣợng KLN tổng số trong đất (0,85 và 0,757); với Pb là pH đất (0,506) tƣơng đối chặt so với hàm lƣợng KLN hữu dụng [20].
Theo Fanrong zeng và cộng sự (2011) khi phân tích mối tƣơng quan của các KLN hữu dụng theo phƣơng pháp chiết EDTA cho thấy hàm lƣợng của các KLN Cr, Cu, Fe, Mn, Pb và Zn đã bị ảnh hƣởng mạnh bởi độ pH và hàm lƣợng chất hữu cơ trong đất [64]. Giá trị mối tƣơng quan là pH đất dao động tỷ lệ nghịch với hàm lƣợng KLN hữu dụng trong đất. Kết quả này không giống với nghiên cứu của chúng tôi đối với Cu, Zn và Pb [64]. Nghiên cứu của HAO Xiu-Zhen và cộng sự (2009) trên 30 mẫu đất và 32 mẫu rau tại phía Nam tỉnh Jiangsu, Trung Quốc cho thấy khơng có tƣơng quan đáng kể giữa các lƣợng KLN hữu dụng và hàm lƣợng KLN trong các loại rau, nhƣng giữa pH đất hoặc EC và nồng độ KLN hữu dụng lại có tƣơng quan rất chặt [47].
Nhƣ vậy, kết quả phân tích tƣơng quan của chúng tơi chỉ ra rằng hàm lƣợng KLN hữu dụng liên quan với nhiều yếu tố nhƣ: hàm lƣợng KLN trong gạo, hàm lƣợng KLN trong đất, pH đất, EC đất trong đó chủ yếu chủ yếu là giá trị pH. Xét về mặt ý nghĩa thống kê, Cu và Zn tƣơng quan có ý nghĩa, cịn Pb và Cd tƣơng quan khơng ý nghĩa.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ