- Đĩa petri loại nhỏ, bình tia.
- Rây lọc đường kính khoảng 90mm, cao 15mm. - Kính hiển vi soi nổi, Olympus SZ- PT (Nhật Bản) - Máy đo pH Precisa (Thụy Sỹ)
- Máy đo độ dẫn điện EC
- Máy Kjeldahl tự động của hãng Prolabo (Pháp) - Máy xay
- Cân phân tích Mettler Toledo (Thụy Sỹ) 3.1.3 Hóa chất
- Nước cất, nước muối sinh lý
- Hóa chất dùng để xác định chỉ tiêu hóa học của compost: K2Cr2O7, (NH4)2SO4.6H2O, H2SO4, HNO3, HCl, NaOH, H3BO3,…
- Hóa chất dùng để pha chất chỉ thị : N-phenylantranilic acid, Na2CO3. 3.2 Phương pháp nghiên cứu
3.2.1 Phương pháp xác định độ ẩm [6]
Nguyên tắc: dựa trên nguyên lý sấy khô mẫu đến trọng lượng ổn định ở nhiệt độ 1050C. Khối lượng mẫu mất đi khi sấy đến khối lượng không đổi được coi là lượng nước có trong mẫu.
Thực hiện:
- Cân chính xác 2 – 3 g mẫu trên cân phân tích cho vô chén đựng mẫu với trọng lượng đã biết.
- Đặt chén đựng mẫu vô tủ sấy, mở nắp chén và sấy ở nhiệt độ 1050C trong 6 giờ.
- Đậy nắp chén đã sấy khô và đưavào bình hút ẩm làm nguội đến nhiệt độ phòng. Cân chén trên cân phân tích có độ chính xác đến 0,002 g.
Kết quả: Độ ẩm (%) = m m m1 2 x 100
Trong đó:
m1 = khối lượng chén và khối lượng mẫu trước khi sấy (g) m2 = khối lượng chén và khối lượng mẫu sau khi sấy (g) m = khối lượng mẫu phân tích (g)
3.2.2 Phương pháp xác định pH [6]
Mẫu được ngâm trong nước cất theo tỷ lệ 1:5 (g/ml).
Dầm kỹ mẫu bằng đũa thủy tinh và dùng máy khuấy trong 15 phút sau đó để yên khoảng 1 giờ.
Sau đó lọc bằng giấy lọc. Dung dịch lọc thu được dùng để xác định pH bằng máy đo pH với điện cực thủy tinh Precisa (Thụy Sỹ).
3.2.3 Xác định độ dẫn điện (EC) [6]
Mẫu được ngâm với nước cất theo tỷ lệ 1:5 (g/ml).
Dầm kỹ mẫu bằng đũa thủy tinh và dùng máy khuấy trong 15 phút sau đó để yên khoảng 1 giờ.
Lọc bằng giấy lọc băng xanh. Dung dịch lọc thu được dùng để xác định độ dẫn điện bằng máy đo Orion model 115 (Mỹ).
3.2.4 Xác định hàm lượng chất hữu cơ tổng số theo phương pháp WALKEYBLAC [6] WALKEYBLAC [6]
Nguyên tắc: oxy hóa chất hữu cơ bằng lượng Biocromate kali (K2Cr2O7) dư trong môi trường acid đậm đặc, lượng K2Cr2O7 dư được xác định bằng muối Morh chuẩn, từ đó xác định được lượng K2Cr2O7 đã dùng để oxy hóa mẫu.
Thực hiện:
- Cân 0,1g mẫu nghiền mịn cho vô bình nón 250ml, thêm 10ml dung dịch Bicromate kali 1N sao cho dung dịch thấm đều vào mẫu, thêm 15ml H2SO4 (d=1,84).
- Đậy nắp bình để yên 30 phút, làm nguội, rửa phễu và thành bình bằng nước cất, thêm khoảng 100-150ml nước cất, lắc đều.
- Thêm 0,3ml chỉ thị N -phenylantranilic 0,1% và dùng dung dịch Morh chuẩn cho đến khi dung dịch chuyển từ màu nâu hung sang màu xanh tím, cuối cùng là màu xanh lá cây sẫm. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Mẫu trắng: lấy 10 m Bicromate kali 1N và 15ml H2SO4 (d=1,84) đặc cho vô bình nón 250 ml. Đậy bình bằng phễu thủy tinh, để yên 30 phút, làm nguội. Thêm 100-150ml nước cất, lắc đều, thêm 0,3 m chỉ thị N -phenylantranilic 0,1% rồi chuẩn độ.
Kết quả:
% chất hữu cơ =
Trong đó:
V0 : thể tích muối Morh 0,2N dùng cho mẫu đối chứng (ml) V : thể tích muối Morh 0,2N dùng cho mẫu phân tích (ml) g : lượng mẫu cân( g)
3.2.5 Xác định tổng C hữu cơ [6]
Hàm lượng C hữu cơ (%) được xác định và tính theo công thức sau:
% C =
3.2.6 Phương pháp xác định hàm lượng axit humic [6]
Nguyên tắc: axit humic là thành phần của chất mùn trong phân bón được tách bằng NaOH 0,1N (pH=13). Axit humic được kết tủa bằng axit, sau đó định lượng như là chất hữu cơ thông thường.
Tiến hành:
- Cân 2g mẫu đã nghiền mịn (chính xác tới 0,002g) cho vô bình nón 250ml thên 100ml NaOH 0,1N (pH=13), đậy kín và lắc bình trong 30 phút, để qua đêm.
- Lọc dung dịch, loại bỏ cặn, dung dịch trong dùng để xác định axit humic. - Lấy 25ml dung dịch lọc trên cho vô cốc 100-150ml và kết tủa bằng H2SO4 1N (dùng 8-10ml). Kết tủa đến khi xuất hiện cặn đục bền và được xem là hoàn toàn và ổn định ở pH=1.
- Đun cốc trên bếp điện (không đun sôi) để cho axit humic đông tụ. Để nguội và lọc qua giấy lọc, tráng cốc và rửa kết tủa bằng H2SO4 0,05N.
6,9 . (V0 – V) V0 . g
% Chất hữu cơ 1,724
- Hòa tan kết tủa trên giấy lọc bằng NaOH 0,05N nóng vô bình định mức 100ml. Quá trình hòa tan kết thúc khi dung dịch chảy xuống là trong. Để nguội thêm nước tới vạch và lắc đều.
- Để xác định axit humic, lấy 25ml dung dịch cho vô bình nón 250ml, cô khô, để nguội. Sau đó xác định chất hữu cơ theo phương pháp WALKEYBLAC.
Kết quả:
Hàm lượng axit humic được tính bằng phần trăm (%) theo công thức sau:
% Acid humic =
Trong đó:
V0:thể tích muối Mohr 0,2 N dùng cho mẫu đối chứng (ml) V : thể tích muối Mohr 0,2 N dùng cho mẫu phân tích (ml) g :lượng mẫu cân (g):
3.2.7 Xác định Nitơ tổng số theo phương pháp micro Kjeldahl [6]
Nguyên tắc: mẫu được vô cơ hoá bằng axit H2SO4 (d=1,84) đậm đặc với sự tham gia của chất xúc tác, muối amonium sunfat (NH4)2SO4 được tạo thành tác dụng với kiềm mạnh (NaOH) sẽ phóng thích ra NH3. Và qua dung dịch 0,25N H3BO3 tự phân ly. Lượng BO2- được tạo thành tương đương lượng NH3 bị đẩy ra trong quá trình cất đạm và được định lượng bằng cách chuẩn độ ngược với HCl (0,25N).
Thực hiện:
- Vô cơ hoá mẫu: cân 0,2g mẫu đã nghiền mịn (chính xác đến 0,002g) cho vào ống phá mẫu chuyên dụng, bổ sung 1g chất xúc tác và hút 5ml axit H2SO4 (d=1,85) đậm đặc, nối với bộ thu khí và bắt đầu phá mẫu trên bếp đun chuyên dụng của máy Kjeldahl cho đến khi dung dịch mẫu chuyển sang màu trắng xanh. Khi thời gian phá mẫu kết thúc, để ống phá mẫu nguội và thêm vào 50ml nước cất, trộn đều và để nguội, lắp vào máy chưng cất.
- Chưng cất: lắp ống phá mẫu vào máy chưng cất Kjeldahl bán tự động Prolabo, bơm chính xác 80ml NaOH 32%, dịch chưng cất tự động chuyển sang bình tam giác 250ml có chứa sẵn 20ml dịch axit boric 4% có chỉ thị màu. Quá trình chưng
110,4 . (V0 – V) V0 . g
cất kết thúc khi không còn NH3 (thử bằng giấy quỳ). Mẫu chưng cất được đem chuẩn độ bằng HCl 0,25N cho tới khi dung dịch xuất hiện màu phớt đỏ. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Thông qua lượng HCl 0,25N chuẩn độ biết được lượng axit boric kết hợp với NH3 và do vậy xác định được lượng NH3 giải phóng từ mẫu. Cứ 1ml HCl 0,25N tương ứng với 0,0035g nitơ.
Kết quả: % Nitơ tổng số = .0.0035*100 m VHCl Trong đó: VHCl: thể tích axít HCl 0,25N dùng để chuẩn độ (ml) g: lượng mẫu đem xác định (g)
3.2.8 Phương pháp tách tuyến trùng từ rễ [3, 10]
Tuyến trùng cảm nhiễm tuổi 2: được tách ra từ rễ cây tiêu thu ở Phú Giáo (Bình Dương) bằng phương pháp lọc tĩnh. Quy trình được thực hiện như sau:
Rây lọc được xếp một lớp giấy lên trên rồi đặt vào đĩa petri (đường kính khoảng 90mm, cao 15mm), sau đó lấy mẫu rễ đã được rửa sạch cho vào rây lọc, điều chỉnh lượng nước vừa ngập rễ trên rây, đậy nắp và đặt yên tĩnh trong 48h ở nhiệt độ phòng. Tuyến trùng sống sẽ dễ dàng chui qua rây lọc, lắng đọng xuống đáy đĩa petri.
Thu hoạch tuyến trùng: nhấc rây ra khỏi đĩa petri, thu lại dịch nước chứa tuyến trùng trong đĩa petri.
3.2.9 Phương pháp đếm tuyến trùng [3]
Tuyến trùng được đếm bằng đĩa đếm tuyến trùng (counting dish) và đồng hồ đếm (counting machine) dưới kính hiển vi soi nổi, trong trường hợp mẫu có ít tuyến trùng có thể đổ cả tuyến trùng vào đĩa đếm để đếm. Sau khi lắc nhẹ cho dung dịch tuyến trùng dàn đều, có thể đếm toàn bộ tuyến trùng theo các dãy ô cho toàn bộ đĩa hoặc có thể đếm đại diện một số ô hoặc dãy, sau đó tính trung bình một ô và nhân với tổng số ô trong đĩa. Trong trường hợp mẫu có nhiều tuyến trùng có thể pha loãng dung dịch tuyến trùng thành 30 ml, sau đó lấy 1ml để đếm, lặp lại 5 lần như vậy, tính trung bình số lượng tuyến trùng trên 1 ml rồi nhân với 30.
3.2.10 Phương pháp thử độc tính [10, 28] Chuẩn bị dịch chiết Chuẩn bị dịch chiết
Cân 25 g mẫu được nghiền và ngâm trong 100 ml nước cất khoảng 24 giờ. Sau đó ly tâm và lọc qua giấy lọc whatman để thu dịch lọc, dịch chiết này được xem như dịch nguyên chất (nồng độ 25%) dùng để khảo sát. Các dịch chiết này được pha loãng 5, 10, 20, 40 lần với nước cất.
Phương pháp thử độc tính của các loại dịch chiết đối với tuyến trùng Hút 1ml dịch huyền phù tuyến trùng chứa khoảng 20 tuyến trùng cảm nhiễm cho vô đĩa petri. Sau đó thêm vào 10ml dịch chiết cần khảo sát, mỗi thí nghiệm lặp lại 3 lần. Đặt đĩa petri ở nhiệt độ phòng. Theo dõi phần trăm tuyến trùng chết sau 5, 24, 48 giờ.
CHƯƠNG 4
4.1 Kết quả phân tích lý hóa của các compost
Bảng 4.1 Đặc tính lý hóa của các compost
Các chỉ tiêu Compost 1 Compost 2 Compost 3 Compost 5 Compost 6
pH 9,08 7,2 8,16 7,41 7,68 Độ ẩm (%) 72 28 37 41 49 EC (mS/cm) 2,82 7,12 8,58 7,65 12,07 C (%) 28,25 46,64 42,66 18,05 21,28 Axit humic (%) 4,2 8,56 8,83 7,25 7,05 Nitơ tổng số (%) 1,98 3,98 3,27 1,50 1,54 C/N 14,27 11,72 13,05 12,03 13,81 Chú thích:
- Compost 1: Phân ủ được làm từ lá Jatropha curcas
- Compost 2: Phân ủ được làm từ bánh dầu Jatropha curcas
- Compost 3: Phân ủ được làm từ hỗn hợp các bộ phận của Jatropha curcas - Compost 5: Phân ủ được làm từ bèo lục bình (Eichhronia crassipes)
- Compost 6: Phân ủ được làm từ rác sinh hoạt. Nhận xét:
Số liệu ở bảng 4.1 cho thấy hàm lượng axit humic (thể hiện chất mùn) ở
compost ủ từ lá J. curcas (compost 1) thấp nhất trong các compost (4,2%), trong khi đó axit humic của compost ủ từ hỗn hợp các bộ phận cây J. curcas (compost 3), compost ủ từ bánh dầu J. curcas (compost 2), compost ủ từ bèo lục bình (compost 5)
8,83%). T rong đó compost ủ từ hỗn hợp các bộ phận cây J. curcas có hàm lượng
axit humic cao nhất (8,83%), ngoài ra hàm lượng cacbon hữu cơ của nó cũng khá cao
(42,66%) tương đương so với compost ủ từ bánh dầu J. curcas (46,64%), và cao hơn so với compost ủ từ lá J.curcas (28,25%), compost ủ từ bèo lục bình (18,05%) và
compost ủ từ bèo lục bình (21,28%). Điều này có thể lý giải việc bổ sung thêm các nguyên liệu phối trộn và vi sinh vật vào quá trình ủ compost là rất cần thiết, giúp cho sự khoáng hóa các thành phần khó phân hủy như: lignin, hemi–cellulose trở thành chất mùn nhanh hơn.
Ở các compost ủ từ hỗn hợp các bộ phận cây J. curcas, compost ủ từ hỗn hợp các bộ phận cây J. curcas và compost ủ từ rác sinh hoạt đều bổ sung các nguyên liệu phối trộn trong khi đó compost ủ từ lá J. curcas không bổ sung thêm bất kỳ một nguyên liệu phối trộn nào cả. Ở compost ủ từ bánh dầu J. curcas và compost ủ từ hỗn hợp các bộ phận cây J. curcas đều có hàm lượng nitơ tổng số cao (3,27 – 3,98%)
kết quả này phù hợp với tiêu chuẩn phân bón quy định (≥ 2,5%) và cao hơn so với
compost ủ từ lá J. curcas, compost ủ từ bèo lục bình và compost ủ từ rác sinh hoạt. Độ ẩm của compost ủ từ lá J. curcas rất cao (72%) cao hơn nhiều so với tiêu chuẩn phân bón quy định (≤ 35%), điều này có thể do nguyên liệu ủ chỉ đơn thuần lá cây J. curcas có hàm ẩm rất cao (90%) nên đã không thuận lợi cho quá trình ủ (môi trường
ủ bị yếm khí, khả năng thoát hơi nước thấp, v.v.), còn đối với compost ủ từ hỗn hợp (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
các bộ phận cây J. curcas độ ẩm giảm đi rất nhiều (37%) vì có thành phần xơ dừa
được xem là nguyên liệu phối trộn thích hợp, xơ dừa có đặc tính hút và giữ ẩm, cũng
như có thành phần chất hữu cơ cao [1]. Độ ẩm của compost ủ từ bánh dầu J. curcas
đạt tiêu chuẩn phân bón quy định (28%), độ ẩm của compost ủ từ hỗn hợp các bộ
phận cây J. curcas, compost ủ từ bèo lục bình và compost ủ từ rác sinh hoạt không
khác biệt nhiều và dao động trong khoảng (37–49%).
Compost ủ từ bánh dầu J. curcas, compost ủ từ hỗn hợp các bộ phận cây J. curcas và compost ủ từ hỗn hợp các bộ phận cây J. curcas là những phân bón có chất
lượng tốt có hàm lượng chất hữu cơ cao, có độ ẩm và pH phù hợp với tiêu chuẩn quy định của phân bón, phù hợp để sử dụng cho cây trồng.
4.2 Kết quả thử độc tính dịch chiết của các loại compost
4.2.1 Dịch chiết compost 1 (phân ủ được làm từ lá Jatropha curcas)
DỊCH CHIẾT COMPOST 1 0 5 10 15 20 25 30 35 40
5 giờ 24 giờ 48 giờ
% T ỷ l ệ tu y ến t rù n g c h ết ĐC NĐ 0.625% NĐ 1.25% NĐ 2.5% NĐ 5% NĐ 25%
Biểu đồ 4.1 Tỷ lệ % tuyến trùng chết do tác động của compost 1
Kết quả ở biểu đồ 4.1 cho thấy dịch chiết compost ủ từ lá Jatropha curcas ở
nồng độ 0,625%, 1,25% và 2,5% không có tác động lên tuyến trùng sau 5 giờ thử nghiệm, và sau 48 giờ hiệu quả giết tuyến trùng thấp. Sau 24 giờ hiệu quả tác động của dịch chiết các nồng độ có tăng lên nhưng vẫn thấp và không có sự khác biệt nhiều giữa các nồng độ, trong đó dịch chiết ở nồng độ nguyên chất là có tác động mạnh nhất lên tuyến trùng. Tuy hiệu quả tác động lên tuyến trùng thử nghiệm thấp
nhưng cũng cho thấy compost ủ từ lá J. curcas có khả năng kiểm soát tuyến trùng .
Việc bổ sung cơ chất hữu cơ vào đất dưới dạng compost đã được chứng minh
có hiệu quả đáng kể trong kiểm soát tuyến trùng bướu rễ Meloidodyne, hiệu quả này
thay đổi và phụ thuộc vào thành phần chất hữu cơ, chủng loại tuyến trùng, các cây ký chủ, và đặc điểm sinh thái ở từng vùng (Sayre, 1971; Alam, 1976; 1990a; Muller & Gooch, 1982; Badra và cộng sự, 1979; Godoy và cs, 1983a, b) [27].
Sự phân hủy chất hữu cơ sẽ giải phóng các hợp chất gây độc cho tuyến trùng ký sinh. Đặc biệt, sự phân giải các chất từ phế thải thực vật sẽ giải phóng các axit hữu cơ như axetic, propionic và butyric, nồng độ các chất này có thể được lưu giữ một vài tuần trong đất và có thể giết chết một vài loại tuyến trùng. Chất hữu cơ cũng làm tăng sự phong phú của các nấm ăn thịt tuyến trùng, hiệu quả này thông qua chuỗi thức ăn (vi khuẩn – tuyến trùng ăn vi khuẩn - nấm ăn tuyến trùng) gây ảnh hưởng đến mật độ tuyến trùng ký sinh thực vật [3]. Compost có tác dụng làm tăng sản lượng cây trồng song cũng rất thuận lợi cho sinh sản của các loài tuyến trùng ăn thịt và một số nấm có ích để tiêu diệt các loài tuyến trùng ký sinh thực vật [9]. Trong quá trình phân giải các chất hữu cơ bằng vi sinh vật đất các chất chuyển hóa độc tố được giải phóng có khả năng giết chết tuyến trùng thực vật [3].Các chất hữu cơ, đặc biệt là cơ chất có tỷ lệ C/N cao cho thấy hoạt tính diệt tuyến trùng và diệt nấm mà tác nhân chính là sự giải phóng ammonia trong quá trình phân hủy chất hữu cơ trong đất, cũng như sự gia tăng mật độ các loài vi sinh đối kháng (Rodrýguez-Ka´bana, 1986;
Rodrýguez-Ka´bana và cs, 1987; Spiegel và cs., 1987; Oka và cs, 1993) [33]. Điều này cũng lý giải cho hiệu quả tác động của compost ủ từ lá J. curcas lên tuyến trùng
vì nó có tỷ lệ C/N khá cao (14,27) tỷ lệ này phù hợp với tiêu chuẩn quy định đối với phân bón cây trồng (13÷15). Sự gia tăng hoạt động của các vi sinh vật có trong đất đã được bổ sung compost làm tăng hoạt động của hệ enzyme (Rodriguez – Kabana và cs, 1983) và sự tích lũy các sản phẩm sau quá trình phân hủy và các chất chuyển