CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.3. Ảnh hưởng của môi trường khử đến các yếu tố trong đất
3.3.1. Sự thay đổi thế oxy hóa-khử (Eh) và pH trong đất
pH và Eh là hai trong những yếu tố quan trọng nhất quyết định mức độ cũng như cường độ của mơi trường khử. Đây là những yếu tố có ảnh hưởng tới động thái của tất cả các yếu tố khác trong môi trường đất, như là mức độ hoạt động của vi sinh yếm khí, dạng tồn tại của các khoáng vật trong đất, điện tích bề mặt của khoáng sét, cũng như ảnh hưởng trực tiếp đến động thái của các cation, trong đó có cation KLN. Do vậy, việc khảo sát sự thay đổi của điều kiện Eh-pH trong môi trường theo thời gian là rất cần thiết.
Kết quả về sự thay đổi của pH-Eh theo thời gian đã được đưa ra ở hình 12. Xu hướng biến động pH-Eh ở các mẫu đất trong 2 thí nghiệm khử đều khá đồng nhất. Điều này có thể là do sự tương đồng về các đặc trưng cơ bản của đất. Giá trị pH của các thí nghiệm hầu như khơng thay đổi, có giá trị nằm trong khoảng từ 6,5 - 7,4 đối với TN1 và 6,4 - 7,4 đối với TN2. Trong TN1, trong vòng 5 - 7 ngày đầu tiên của thí nghiệm, giá trị pH có xu hướng giảm nhẹ. Trong 9 ngày tiếp theo, giá trị pH có dấu hiệu tăng lên nhưng không đáng kể, và tiếp theo là sự ổn định cho tới
giai đoạn cuối của thí nghiệm. Trong khi đó ở TN2, giá trị pH cũng có xu hướng tương tự như TN1, tăng ở khoảng thời gian đầu thí nghiệm, gần như khơng thay đổi cho tới cuối thí nghiệm. Nhìn chung, pH của các thí nghiệm có xu hướng ổn định, với biên độ dao động không đáng kể. Kết quả này cũng phù hợp với kết quả đã được công bố bởi Livera và nnk (2011) khi nghiên cứu sự thay đổi điều kiện pH trong đất trồng lúa ở Griffith, New South Wales, Australia dưới điều kiện khử. pH của đất giảm trong 4 ngày đầu thí nghiệm, sau đó tăng lên và hầu như khơng thay đổi sau 10 ngày thí nghiệm.
Giá trị Eh trong tất cả các thí nghiệm ở các mẫu đất có sự thay đổi mạnh dưới điều kiện của thí nghiệm, nhưng nhìn chung đều có xu hướng giảm mạnh trong thời gian đầu của thí nghiệm và đạt cân bằng sau một khoảng thời gian cho tới cuối thí nghiệm. Ví dụ như mẫu ĐA1, khi bắt đầu thí nghiệm, giá trị Eh trong mẫu đất TN1 đạt giá trị 298 mV, sau đó giảm xuống 80 mV sau 5 ngày thí nghiệm và tiếp tục giảm tới -47 mV sau 14 ngày thí nghiệm. Sau đó, giá trị Eh đạt cân bằng và dao động trong khoảng từ -67 - 70 mV. Đối với TN2, giá trị Eh cũng có xu hướng tương tự tuy nhiên biên độ giảm mạnh hơn so với TN1. Giá trị Eh ban đầu đạt 162 mV, sau đó nhanh chóng giảm xuống -44 mV sau 5 ngày thí nghiệm và tiếp tục xu hướng giảm đều và đạt cân bằng sau 28ngày thí nghiệm với giá trị Eh đạt khoảng - 160 - -173mV. Điều kiện khử trong đất hình thành khi giá trị Eh <300 mV (Delaune
và Reddy, 2005).
Như vậy, sau quá trình quan sát sự biến động của pH-Eh, thời gian ngâm đất là 80 ngày đã được sử dụng. Đất nghiên cứu đã hình thành điều kiện khử ngay trong ngày đầu tiên của thí nghiệm, tuy rằng cường độ khử vẫn ở mức yếu. Cường độ khử, thể hiện qua Eh của mơi trường, của các thí nghiệm có sự khác nhau rõ rệt. Đối với TN1 sử dụng nước cất, Eh của dung dịch chỉ xấp xỉ đạt ngưỡng -100 mV. Trong khi đó, đối với thí nghiệm sử dụng nước từ sơng Nhuệ, cường độ khử đã mạnh hơn và vượt qua -200 mV.
(a)
(b)
Mẫu ĐA 1 Mẫu ĐA 2 Mẫu ĐA 3
Hình 12. Sự thay đổi của Eh-pH theo thời gian
Kết quả cho thấy sự ảnh hưởng của nước sông Nhuệ tới điều kiện khử của môi trường. Việc sử dụng nước sông Nhuệ làm nước tưới đã đồng thời đưa vào đất một lượng lớn các ion hòa tan trong nước như chất hữu cơ, SO , cũng như lượng lớn vi sinh vật. Điều kiện này đã kích thích sự hoạt động của hệ vi sinh trong đất, thúc đẩy sự phân giản chất hữu cơ. Điều này đã giải thích cho sự chênh lệch tốc độ giảm thế oxy hóa-khử giữa 2 thí nghiệm. Trong cùng khoảng thời gian, nhưng Eh trong thí nghiệm sử dụng nước sơng Nhuệ ln thấp hơn so với thí nghiệm sử dụng nước cất. Ngoài ra, sự bổ sung các ion, mà đặc biệt là SO , đã khiến cho thế oxy hóa-khử trong đất giảm sâu hơn. Sự chênh lệch giữa 2 ngưỡng giá trị Eh cân bằng của 2 thí nghiệm đã cho thấy điều này. Điều này có thể được giải thích là do giá trị oxy hóa-khử Eh cực hạn để bắt đầu xảy ra quá trình khử sunphat là khoảng -150 mV (Delaune và Reddy, 2005). Giá trị Eh cực tiểu của thí nghiệm sử dụng nước sơng Nhuệ đạt khoảng -232 mV, cho thấy trong đất, sự khử sunphat đã diễn ra mạnh (Delaune và Reddy, 2005).