2.2.1. Điều tra và thu thập thông tin
Nhằm thu thập được những thơng tin cơ bản về tính chất đất cũng như đặc điểm canh tác, nghiên cứu đã thực hiện việc thu thập thông tin từ những người nông dân đang canh tác trực tiếp tại những địa điểm lấy mẫu.
2.2.2. Phân tích các tính chất hóa lý
Nghiên cứu đã thực hiện các phương pháp thí nghiệm khác nhau để phân tích tính chất vật lý và hóa học của các mẫu đất. Các phương pháp thực hiện được mô tả trong bảng sau.
Bảng 2. Phương pháp xác định một số tính chất cơ bản của mẫu đất
Tính chất Phương pháp phân tích
Chất hữu cơ Phương pháp Walkley_Black
pH KCl
- 10 g đất khơ khơng khí rây qua 2mm : 25 ml KCl 1 N - Lắc 15 phút tại 150 vòng/phút, để yên 2 giờ và đo pH với
máy pH meter Starter 3000, Ohaus, Mỹ
Thành phần cơ giới
- Phương pháp gạn lắng trong môi trường thủy tĩnh theo phương trình lắng Stockes sử dụng ống hút Robinson
Phân tích Al và Fe
- Chiết bằng dung dịch oxalat và sử dụng máy quang phổ huỳnh quang
Độ dẫn điện EC - Đất sau khi xử lý và đồng nhất qua rây 1mm được ngâm với nước cất deion theo tỷ lệ 1:10 (g:ml)
- Lắc trong 5 phút và đo với máy EC meter (AD3000, ADWA)
2.2.3. Định lượng phytolith
Quá trình định lượng Phytolith gồm 3 bước: Bước 1: Làm sạch mẫu
Mẫu được sấy khô và rây qua rây 0.25 mm. Mẫu sau đó được rửa 3 lần tại nhiệt độ 85oC cùng với H2O2 10%. Sau đó, q trình này được lặp lại, tuy nhiên nồng độ H2O2 tăng dần lên thành 20 và 30%. Quá trình rửa cùng với H2O2 được lặp đi lặp lại cho tới khi mẫu được phân thành 2 lớp.Mẫu đất sau đó được xử lý 3 lần với 10ml HCl đậm đặc cho tới khi màu đất chuyển sang màu xám. Rửa lại mẫu cùng với nước cất sau khi trải qua quá trình tiền xử lý bởi H2O2 và HCl.Dùng máy ly tâm trong vòng 5 phút với vận tốc 3000 vòng/phút để thu được phần rắn. Quá trình này lặp lại 3-4 lần để chắc chắn rằng H2O2 và HCl được loại ra khỏi mẫu hồn tồn. Sấy phần mẫu cịn lại bằng tủ sấy tại nhiệt độ 1050C, sau đó đồng nhất và bảo quản trong túi plastic.
Bước 2: Tách Phytolith bằng cách sử dụng phương pháp tách kiềm của Demaster
Cân 30mg mẫu sau khi xử lý bước 1 vào lọ nhựa 100ml, sau đó thêm vào 40ml dung dịch Na2CO3 1% (pH=11.2) đã được làm nóng tới 85oC. Lắc đều và duy trì nhiệt độ dung dịch trong lọ nhựa ở 850C bằng bể ổ nhiệt trong 7 giờ. Sau mỗi khoảng thời gian 1 giờ, 5ml dung dịch huyền phù trong lọ được lấy bằng pipet. 5ml mẫu vừa lấy được giảm nhiệt độ bằng nước đá, sau đó đem ly tâm dung dịch và phân tích hàm lượng Si (mg Si/l) hòa tan theo phương pháp so màu molipden trên máy quang phổ khả kiến (Labnics, L_VIS_400).
Bước 3: Trung hòa dung dịch sau khi tiến hành tách
Dung dịch thu được sau khi tách sau đó được trung hịa với tỉ lệ: 1ml dung dịch: 2.5ml HCl 0.1N. Điều đó có nghĩa là nồng độ Silic hịa tan sau quá trình tách
đã bị lỗng đi 3.5 lần. Nồng độ sau khi trung hịa được phân tích phytolith sử dụng phương pháp so màu molipden và tỉ lệ pha lỗng là 3.5 lần.
Bước 4: Tính tốn lượng Phytolith
Kết quả tính tốn phytolith dựa trên 2 giả thiết: (1) hầu hết Silic vơ định hình được hịa tan hồn toàn trong 2 giờ đầu tiên, và (2) là aluminosilicates được giải phóng một cách tuyến tính theo thời gian.Nồng độ của Silic hịa tan thu được sau 2, 3, 4, 5 và 6 giờ đều có dạng 1 đường tuyến tính y=ax+b, với
x: giờ (x>2) là thời gian tách
y: (mg Si/l) là nồng độ Silic hòa tan tại thời điểm x
a: (mg DSi/giờ) là hệ số thể hiện độ dốc của đường tuyến tính, thể hiện tốc độ MSi hoà tan theo thời gian.
b: (mg/l) thể hiện nồng độ BSi hòa tan
Nồng độ Phytolith là phần bị chắn giữa trục tung và đồ thị của đường tuyến tính y=ax+b.
Giá trị của phytolith có đơn vị là số % có trong SiO2 được cho bởi công thức sau
Với: 0.04(L) là nồng độ của Na2CO3 được sử dụng trong quá trình tách 30(mg) là khối lượng của mẫu đất sử dụng để tách phytolith 60(g) và 28(g) là phân tử khối của SiO2 và Si
2.2.4. Xây dựng sơ đồ thể hiện hàm lượng Phytolith tại các điểm lấy mẫu
Phần mềm Google Earth được sử dụng với mục đích xác định tọa độ những điểm lấy mẫu, qua đó lập bản đổ thể hiện những vị trí này. Phần mềm MapInfo Professional 11.0 sau đó được sử dụng để xác định loại đất tại những vị trí lấy mẫu.Sau khi thực hiện xác định tọa độ và loại đất của những điểm lấy mẫu, đề tài sử dụng phần mềm Google Maps để xây dựng sơ đồ thể hiện sự phân bố phytolith tại đồng bằng sông Hồng.
2.2.5. Phân tích thống kê sử dụng phần mềm SPSS 20
Nhằm phân tích mối tương quan giữa hàm lượng phytolith trong đất với các chỉ tiêu hóa học như pH, hàm lượng chất hữu cơ (SOM), độ dẫn điện (EC), hàm lượng Fe và hàm lượng Al trong đất, đề tài đã sử dụng phần mềm Microsoft Excel để xây dựng các biểu đồ thể hiện mối tương quan giữa 2 đại lượng, qua đó dự đốn được mức độ ảnh hưởng của từng chỉ tiêu tới khả năng tích lũy Phytolith.
Để xây dựng mơ hình dự đốn hàm lượng Phytolith trong đất dựa trên các chỉ tiêu hóa học trên, đề tài đã sử dụng mơ hình hồi quy đa biến. Cơng thức tổng qt của mơ hình hồi quy đa biến được mơ tả như sau:
Y= a1x1 + a2x2 + a3x3 + a4x4+…+anxn + b
Trong đó: Y – Giá trị của đại lượng phụ thuộc dự đốn, Phytolith tích lũy
trong đất.
x1, x2,…,xn – giá trị của các biến độc lập, cụ thể trong nghiên cứu này là giá trị của các đại lượng pH, SOM, EC, hàm lượng Al, hàm lượng Fe, hàm lượng sét trong đất.
a1, a2,…,an – hệ số tương ứng của các đại lượng x1, x2,…,xn.
b: hệ số tự do.
Phần mềm SPSS 20 được sử dụng để xác định các hệ số a1, a2,…,an và hệ số tự do b, qua đó xác định được cơng thức dự đốn hàm lượng phytolith tích lũy trong đất.
CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN