2.2.5. Phương pháp theo dõi chỉ tiêu sinh trưởngvà phát triển của cây
Các chỉ tiêu đều được đo từng cây cho mỗi một thùng xốp sau đó lấy kết quả trung bình. Các chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển được tính trong suốt q trình từ khi trồng đến khi thu hoạch.
- Làm đất. - Trộn tro theo từng tỷ lệ. - Theo dõi sinh trưởng cây. - Chăm sóc theo cây theo quy trình chung của giống. Bón lót trước trồng (trộn đều phân vào đất) - Bón lót theo quy trình bón phân. - Gieo hạt lạc giống. - Theo dõi sinh trưởng cây. Tiến hành thu hoạch (Sau 12 tuần)
- Chiều cao của cây (cm): Định kỳ 10 ngày 1 lần, bắt đầu sau gieo lạc hoặc cắm cành khoai 1 tháng đến thu hoạch. Cách đo: Đo từ chỗ phân cành cấp 1 đầu tiên đến đỉnh sinh trưởng của thân chính;
- Số lá trên cây (lá): được đếm toàn bộ số lá trên một cây từ gốc tới ngọn;
- Chiều dài, chiều rộng lá (cm): được đo bằng thước palme trên các lá phát triển hồn tồn từ đó tính diện tích lá (cm2);
- Sâu bệnh và hình thái thực vật xác định theo quan sát thực tế trên mỗi công thức TN.
- Sinh khối tươi và sinh khối khô sau thu hoạch (g): Bao gồm sinh khối trên và sinh khối dưới. Đem cân và lấy trung bình tính cho 1 cây trong 1 cơng thức thí nghiệm.
2.2.6. Phương pháp lấy mẫu để phân tích vi sinh vật (VSV) đất
2.2.6.1. Khối lượng mẫu đơn
Căn cứ vào số mẫu đơn sẽ lấy, lượng đất lấy ta ̣i mỗi điểm sẽ thay đổi nhưng có lượng tương đối bằng nhau ở các điểm , thường từ 100-150 g.
2.2.6.2. Vị trí lấy mẫu
Lấy tại phần canh tác ở độ sâu 0 – 20 cm. Kiểm tra thành phần hóa ho ̣c của đất nền: Khơng lấy đất có lẫn phân. Mẫu để phân tích hố học được vận chuyển và bảo quản trong các bình bằng vật liệu trơ hố học. Mẫu có thể bảo quản trong tủ la ̣nh nếu cần thiết. Không được làm thay đổi cấu trúc của mẫu đất khi vận chuyển mẫu.
Mẫu để phân tích được vận chuyển và bảo quản trong túi vô trùng . Để khảo sát sinh vật học, mẫu được bảo quản trong thùng la ̣nh ở nhiệt độ khoảng 4oC và chủn đến phịng thí nghiệm trước 48 giờ kể từ lúc lấy.
2.2.6.3. Quy trình lấy mẫu trên một cơng thức thí nghiệm
Lấy mẫu theo hình phong bì, sau đó các mẫu được bỏ vào túi ni lon vơ trùng, đánh số, ghi nhãn.
2.2.6.4. Vận chuyển mẫu
Mẫu cần được vận chuyển theo cách thức sao cho giảm được tới mức thấp nhất sự thay đổi hàm lượng nước và mẫu cần được giữ trong tối tiếp xúc với khơng khí dễ dàng. Nói chung mẫu đựng trong một túi polyetylen thắt hơi lỏng là đáp ứng
được yêu cầu này. Các điều kiện môi trường khắc nghiệt cần phải tránh, đất nên giữ càng lạnh càng tốt nhưng quan trọng là không được làm cho đất đông cứng bị khô cứng hoặc trở nên sũng nước.
2.2.6.5. Xử lý mẫu
Đất cần được xử lí càng nhanh càng tốt sau khi lấy mẫu. Thực vật động vật sống trong đất và đá sỏi cần phải loại bỏ trước khi rây qua rây cỡ lỗ 2 mm để tạo thuận lợi cho sự trao đổi khi giữa các hạt đất. Đồng thời cũng cần loại bỏ đá sỏi nhỏ, động vật và các mẫu vụn thực vật ra khỏi đất. Vật chất hữu cơ như lớp đất có màu than bùn sẽ khó lọt qua rây có lỗ 2 mm và cần phải rây với rây có lỗ 5 mm ở điều kiện ướt. Cơng việc này cần đến sự thao tác thủ công và chất lượng của các vật liệu lọt qua rây phụ thuộc vào người thực hiện rây. Khi rây mà đất bị q ướt nếu có điều kiện thì rải đất ra và thổi nhẹ khơng khí vào đất để tạo điều kiện cho đất được khơ đều. Đất cần được bóp vụn bằng tay và thỉnh thoảng đảo đều để tránh lớp đất bề mặt bị quá khô. Thông thường công việc này được thực hiện ở điều kiện nhiệt độ khơng khí xung quanh. Nếu cần làm khơ đất thì khơng nên làm khô quá mức cần thiết để tạo điều kiện thuận lợi cho công việc rây đất làm thí nghiệm.
2.2.6.6. Bảo quản mẫu
Mẫu cần được bảo quản ở chỗ tối với nhiệt độ 4oC 2oC, tránh tiếp xúc dễ dàng với khơng khí. Đựng mẫu vào trong một túi chất dẻo thắt hơi lỏng hoặc đựng trong một túi tương tự nhưng phù hợp với yêu cầu. Cần phải cẩn thận để đảm bảo rằng khối lượng đất được lưu giữ không quá nhiều để không cho phép điều kiện yếm khí xảy ra dưới đáy của dụng cụ đựng mẫu. Một điều kiện quan trọng là không được để cho đất bị đông cứng, bị khô hoặc trở nên sũng nước trong thời gian lưu giữ mẫu đất không được để chồng lên nhau.
2.2.7. Phương pháp phân tích trong phịng thí nghiệm
2.2.7.1. Xác định một số tính chất vật lý, hóa học của đất trong phịng thí nghiệm
Mẫu đất được lấy sau 12 tuần thí nghiệm, mẫu được đem đi xử lý và phân tích các chỉ tiêu lý hóa, chỉ tiêu dinh dưỡng, chỉ tiêu kim loại nặng theo các phương pháp hiện hành tại phịng thí nghiệm Nghiên cứu và Phát triển Công
nghệ Môi trường (PTN R&D) thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường - Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, phịng phân tích Mơi trường - Khoa Môi trường – Trường ĐHKHTN – ĐHQGHN và phịng phân tích Mơi trường - Bộ môn Thổ nhưỡng - Khoa Môi trường – Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN.
1. Xác định thành phần cơ giới bằng phương pháp sàng rây (TCVN 4198-2012) 2. Xác định pHKCl bằng phương pháp pH meter;
3. Xác định CEC bằng phương pháp amoniaxetat (TCVN 8568:2010); 4. Xác định chất hữu cơ CHC trong đất bằng phương pháp Walkley – Black; 5. Xác định Nitơ tổng số theo phương pháp Kjeldahl cải biên (TCVN
6498:1999);
6. Xác định Phốtpho tổng số theo phương pháp so màu trên quang phổ kế; (TCVN 8940:2011);
7. Xác định Kali tổng số theo phương pháp quang kế ngọn lửa
8. Xác định Nitơ thuỷ phân theo phương pháp quang phổ phát xạ Plasma; (TCVN 5255:2009)
9. Xác định Phốtpho dễ tiêu theo phương pháp Oniani (TCVN 5256:2009) 10. Xác định Kali dễ tiêu theo phương pháp quang phổ phát xạ Plasma (TCVN
8662:2011);
11. Xác định Ca2+ và Mg2+ trao đổi theo phương pháp Trilon B;
12. Xác định kim loại trong đất theo phương pháp quang phổ khối plasma cảm ứng (đo bằng máy ICP-Ms)
2.2.7.2. Phương pháp phân tích VSV trong phịng thí nghiệm
a. Các mơi trường phân tích được sử dụng đối với từng loại VSV như sau - Môi trường Czapek (DOX) (nấm mốc)
- Môi trường MPA (Vi khuẩn) - Môi trường Gause 1 (Xạ khuẩn) b. Phương pháp pha loãng
Cân 10 g mỗi mẫu, cho vào các bình nón có chứa sẵn 90 ml nước máy đã vơ trùng, sau đó lắc 10 phút cho mẫu tan đều, khi đó mẫu được pha lỗng đến nồng độ 10-1.
Dùng Pipet hút 1 ml mẫu ở bình tam giác (nồng độ 10-1) nhỏ vào ống nghiệm chứa 9 ml nước vô trùng đã chuẩn bị, khi đó dịch pha lỗng đến nồng độ 10-2, lắc đều ống nghiệm. Sau đó lại dùng Pipet hút 1ml dịch từ ống nghiệm 1 sang ống nghiệm 2, dịch mẫu được pha loãng đến nồng độ 10-3, lắc đều. Cứ làm như vậy để pha loãng dịch mẫu đến các nồng độ pha loãng cần thiết.
c. Phương pháp xác định mật độ vi sinh vật
Lấy 0,1 ml dịch pha lỗng ở nồng độ thích hợp trên mơi trường thạch đặc hiệu, sau đó tráng đều và để tủ ấm 300C, sau 24h lấy ra để xác định mật độ VSV tổng số, 48h để xác định nấm men, 72h xác định mốc, xạ khuẩn.
Công thức xác định mật độ được tính như sau: X = 10.b.c (CFU/g)
Trong đó: b: số lượng khuẩn lạc.
c: nghịch đảo của nồng độ pha loãng.
X: là mật độ tế bào trung bình trong mẫu ban đầu.
2.2.8. Phương pháp xử lý số liệu
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
3.1. Một số tính chất cơ bản của tro bay nhà máy nhiệt điện Phả Lại
Hình 3.1. Ảnh phổ X-Ray của tro bay nhà máy nhiệt điện Phả Lại đo bằng thiết bị Siemens D5005 của Đức
Kết quả đo X-Ray ở hình 3.1 cho thấy, có một góc nhiễu xạ chính (2) ở 26,80 đặc trưng của Quartz (SiO2), và các pic khác của Quartz ở 20,90; 36,50; 39,40; 40,10; 42,40; 45,90; 50,0; 54,80; 60,0 và các góc nhiễu xạ đặc trưng của Mullite (Al6Si2O13) ở 16,40; 23,50; 25,20; 33,10; 40,80; 42,50; 53,90; 57,50. Như vậy, thành phần khoáng chủ yếu của tro bay nhà máy nhiệt điện Phả Lại là Quartz (SiO2) với 40,42% và Mullite (Al6Si2O13) với 16,13%.
VNU-HN-SIEMENS D5005- Mau Pha Lai
15-0776 (I) - Mullite, syn - Al6Si2O13 - Y: 16.13 % - d x by: 1.000 - WL: 1.54056 46-1045 (*) - Quartz, syn - SiO2 - Y: 40.42 % - d x by: 1.000 - WL: 1.54056
File: Thien-Moitruong-Pha Lai.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 5.000 ° - End: 70.010 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 1.0 s - Temp.: 25.0 °C (Room) - Anode: Cu - Creation: 05/20/15 14:23:11
L in ( C p s ) 0 100 200 300 400 500 600 2-Theta - Scale 5 10 20 30 40 50 60 70 d = 5 .3 9 8 d = 4 .2 5 7 d = 3 .3 5 4 d = 2 .5 4 0 5 d = 2 .2 1 2 7 d = 2 .6 9 8 4
Hình 3.2. Cấu trúc của tro bay nhà máy nhiệt điện Phả Lại đo bằng thiết NanoSEM450, Nova FEI của Mỹ (X 500 và X 2.000)
Tro bay nhiệt điện Phả Lại có kích thước nhỏ khoảng 1 - 8µm, dạng chủ yếu là hình cầu (hình 3.2) với kích thước này chủ yếu là dạng các hạt phù sa nên tiềm năng ứng dụng tro bay để cải tạo đất cát, tăng năng suất cây trồng là rất cao, đặc biệt là cải thiện các tính chất vật lý đất (cấp hạt, tính thấm nước, thốt nước...).
Bảng 3.1. Thành phần nguyên tố trong tro bay nhà máy nhiệt điện Phả Lại (Phƣơng pháp quang phổ khối plasma cảm ứng - đo bằng máy ICP-Ms) (Phƣơng pháp quang phổ khối plasma cảm ứng - đo bằng máy ICP-Ms)
TT Nguyên tố Hàm lƣợng (Mg/kg) 1 As 20,073 2 Cd 0,344 3 Pb 4,801 4 Cu 16,928 5 Fe 1624,338 6 Mn 89,88 7 Ni 23,964
TT Nguyên tố Hàm lƣợng (Mg/kg) 8 Hg 4,946 9 Cr 19,272 10 Zn 25,951 11 Sb 0,254 12 Co 4,181 13 Sn 0,183 14 Ca 5247,16 15 Mg 958,141 16 K 6873,48
Tro bay chứa hầu hết tất cả các nguyên tố có trong tự nhiên. Trong nghiên cứu, phát hiện thấy 16 nguyên tố có trong thành phần tro bay của nhà máy nhiệt điện Phả Lại (bảng 3.1), trong đó, chủ yếu là các nguyên tố K, Ca, Fe, Mg. Trong đó, K có hàm lượng cao nhất là 6873,48 mg/kg, Ca là 5247,16 mg/kg; Fe là 1624,338 mg/kg và Mg là 958,141 mg/kg; Có thể thấy tro bay nhà máy nhiệt điện Phả Lại chứa các nguyên tố dinh dưỡng đa lượng (K) và trung lượng (Mg, Ca) rất cao nên có lợi cho các loại đất chua, CEC thấp và nghèo các chất dinh dưỡng. Ngồi ra, tro bay cịn chứa hầu hết các nguyên tố vi lượng như Fe, Cr, Zn, Cu, Mn, Ni - đây là các nguồn chất dinh dưỡng vi lượng rất cần cho đất và thực vật, đặc biệt đối với các loại đất nghèo dinh dưỡng. Tro bay cịn có chứa một số ngun tố vết và kim loại nặng độc hại như Pb, Cd, As, Hg, Sb, Sn nhưng ở giá trị thấp, đều dưới ngưỡng QCVN 03-MT:2015/BTNMT nên chỉ cần chú trọng khi sử dụng tro bay với liều lượng lớn và bón liên tục cho đất.
3.2. Ảnh hƣởng của liều lƣợng tro bay đến một số tính chất đất cát ven biển
3.2.1. Ảnh hưởng của liều lượng tro bay đến một số tính chất lý - hóa học của đất
Bảng 3.2. Ảnh hƣởng của tro bay đến độ ẩm của đất cát thí nghiệm (%) Ký
hiệu mẫu
Độ trữ ẩm của đất Độ trữ ẩm khơng khí của đất
Đất khơng trồng cây Đất trồng cây khoai Đất trồng cây lạc Đất không trồng cây Đất trồng cây khoai Đất trồng cây lạc CT1- ĐC 10,54 12,39 12,52 0,33 0,34 0,34 CT2- 3% 10,69 12,65 13 0,19 0,19 0,2 CT3- 5% 11,64 12,86 13,22 0,19 0,19 0,2 CT4- 7.5% 11,70 13,05 13,45 0,2 0,2 0,2 CT5- 10% 11,98 13,17 13,49 0,19 0,2 0,2
Kết quả phân tích tại bảng 3.2 cho thấy sau 12 tuần thí nghiệm, tro bay đã cải thiện độ ẩm của đất. Cụ thể: đối với các công thức đất không trồng cây độ ẩm đất tăng từ 10,54 – 11,98% và tăng dần từ CT1 đến CT5. Đối với các công thức trồng cây khoai lang và cây lạc, độ ẩm đất cao hơn so với công thức khơng trồng cây vì cây trồng có khả năng giữ nước tốt. Đất trồng khoai độ ẩm tăng từ CT1 đến CT5, từ 12,39% đến 13,17%. Đất trồng cây lạc có độ ẩm đất cao hơn, tăng từ 12,52% đối với CT1 lên đến 13,49% ở CT5.
- Đối với độ ẩm khơng khí thì độ ẩm khơng thay đổi khi hàm lượng tro tăng dần theo tỷ lệ. Chúng thấp hơn so với mẫu đối chứng 0,14%. Tại CT1, độ ẩm khơng khí là lớn nhất, đối với đất khơng trồng cây là 0,33%, đất trồng cây khoai lang và đất trồng lạc là 0,34%. Tại CT4, độ ẩm khơng khí bằng nhau (0,2%), các cơng thức cịn lại có độ ẩm khơng khí dao động 1,19 – 0,2%.