nghiên cứu tách chiết acid humic từ than bùn và khảo sát khả năng tạo phức với...
DESCRIPTION
Nghiên Cứu Tách Chiết Acid Humic Từ Than Bùn Và Khảo Sát Khả Năng Tạo Phức Với Các Nguyên Tố Dinh Dƣỡng Đối Với Cây Trồng Ứng Dụng Trong Phân BónTRANSCRIPT
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGHIÊN CỨU TÁCH CHIẾT
ACID HUMIC TỪ THAN BÙN
VÀ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG TẠO PHỨC
VỚI CÁC NGUYÊN TỐ DINH DƢỠNG
ĐỐI VỚI CÂY TRỒNG
ỨNG DỤNG TRONG PHÂN BÓN
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN TS. Lê Thanh Phƣớc Phan Hoàng Du
MSSV: 2072036
Ngành: Hóa Học
Cân Thơ, tháng 5 - 2011
Khoa Khoa Học Tự Nhiên Độc lập – Tự Do – Hạnh Phúc
Bộ Môn Hóa Học
Cần Thơ, ngày tháng năm 2011
PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP CHO SINH VIÊN
NĂM HỌC 2010 – 2011
1. Cán bộ hƣớng dẫn: Ts. Lê Thanh Phƣớc.
2. Tên đề tài: Nghiên cƣu tach chiêt acid humic tƣ than bun va khao sat kha năng
tao phức với cac nguyên tô dinh dƣơng đôi vơi cây trông ƣng dung trong phân
bon
3. Địa điểm thực hiện: phòng thí nghiệm Sinh Lý – Bộ môn Hóa Học – Khoa Khoa
Học Tự Nhiên – Trƣờng Đại Học Cần Thơ.
4. Số lƣợng sinh viên thực hiện: 1
5. Họ và tên sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du (MSSV: 2072036).
6. Mục đích yêu cầu: Ly trích acid humic từ than bùn và khảo sát khả năng tạo phức
với các nguyên tố dinh dƣỡng đối với cây trồng từ đó điều chế phân bón lá và ứng
dụng nhanh trên cây Cải Ngọt.
7. Nội dung chính và giới hạn của đề tài:
Chƣơng 1: PHẦN TỔNG QUAN
Chƣơng 2: PHẦN THỰC NGHIỆM
Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
8. Các yêu cầu hổ trợ: Trang thiết bị, dụng cụ thí nghiệm và kinh phí để thực hiện đề
tài.
9. Kinh phí dự trù cho việc thực hiện đề tài: 800.000 đồng.
Sinh viên đề nghị
(Ký tên và ghi rõ họ tên)
Phan Hoàng Du
Ý kiến của bộ môn Ý kiến của cán bộ hƣớng dẫn
Ts. Lê Thanh Phƣớc
Trƣờng Đại Học Cần Thơ Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam
Khoa Khoa Học Tự Nhiên Độc lập – Tự Do – Hạnh Phúc
Bộ Môn Hóa Học
Cần Thơ, ngày tháng năm 2011
NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
1. Cán bộ hƣớng dẫn: Ts. Lê Thanh Phƣớc
2. Tên đề tài: Nghiên cƣu tach chiêt acid h umic tƣ than bun va khao sat kha năng
tao phức với cac nguyên tô dinh dƣơng đôi vơi cây trông ƣng dung trong phân
bon
3. Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du (MSSV: 2072036).
4. Lớp: Cử Nhân Hóa Học K33.
5. Nội dung nhận xét:
a. Nhận xét về hình thức của luận văn tốt nghiệp: .....................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
b. Nhận xét về nội dung của luận văn tốt nghiệp (đề nghị ghi chi tiết và đầy đủ): ......
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
Những vấn đề còn hạn chế: ..................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
c. Nhận xét đối với sinh viên thực hiện đề tài: .............................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
d. Kết luận đề nghị và điểm: .........................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
Cần Thơ, ngày tháng năm 2011
Cán bộ chấm hƣớng dẫn
Ts. Lê Thanh Phƣớc
Trƣờng Đại Học Cần Thơ Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam
Khoa Khoa Học Tự Nhiên Độc lập – Tự Do – Hạnh Phúc
Bộ Môn Hóa Học
Cần Thơ, ngày tháng năm 2011
NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN
1. Cán bộ hƣớng dẫn: Ts. Lê Thanh Phƣớc
2. Tên đề tài: Nghiên cƣu tach chiêt acid h umic tƣ than bun va khao sat kha năng
tao phức với cac nguyên tô dinh dƣơng đôi vơi cây trông ƣng dung trong phân
bon
3. Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du (MSSV: 2072036).
4. Lớp: Cử Nhân Hóa Học K33.
5. Nội dung nhận xét:
a. Nhận xét về hình thức của luận văn tốt nghiệp: .....................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
b. Nhận xét về nội dung của luận văn tốt nghiệp (đề nghị ghi chi tiết và đầy đủ): ......
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
Những vấn đề còn hạn chế: ..................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
c. Nhận xét đối với sinh viên thực hiện đề tài: .............................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
d. Kết luận đề nghị và điểm: .........................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
Cần Thơ, ngày tháng năm 2011
Cán bộ chấm phản biện
LỜI CAM ĐOAN
Tất cả những dữ liệu và số liệu sử dụng trong nội dung bài luận văn đƣợc tôi
tham khảo nhiều nguồn khác nhau và đƣợc ghi nhận từ những kết quả thí nghiệm mà
tôi tiến hành. Tôi xin cam đoan về sự tồn tại và tính trung thực khi sử dụng những dữ
liệu và số liệu này.
Phan Hoàng Du
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du i
LỜI CẢM ƠN
Sau hơn ba tháng thực hiện luận văn tốt nghiệp, em đã học hỏi đƣợc nhiều kiến
thức quý báu về lĩnh vực mà em nghiên cứu. Để hoàn thành luận văn chính là nhờ
những điều bổ ích mà Thầy Cô đã truyền đạt cho em trong suốt những năm tháng Đại
học và đó là nền tảng tri thức để em tự tin bƣớc vào đời.
Em xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô của Trƣờng Đại Học Cần Thơ nói chúng
và Thầy Cô Khoa Khoa Học Tự Nhiên nói riêng. Đặc biệt em xin gửi lời biết ơn sâu
sắc đến Thầy Lê Thanh Phƣớc, ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn trong từng chặn đƣờng
nghiên cứu thực hiện đề tài.
Em cũng gửi lời cảm ơn đến bạn bè và gia đình đã giúp đỡ, động viên, tạo điều
kiện cho em về tinh thần lẫn vật chất để em hoàn thành luận văn này.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn đến tất cả mọi ngƣời.
Cần Thơ, ngày tháng năm 2011
Phan Hoàng Du
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du ii
LỜI MỞ ĐẦU
Ở nƣ ớc ta năng suất và sản lƣợng cây trồng hằng năm không ngừng tăng lên
đồng thời với lƣợng phân bón tiêu thụ hằng năm càng nhiều hơn. Qua các kết quả
nhiên cứu trong nƣớc cho thấy hầu hết các loại phân bón đều làm tăng năng suất cây
trồng. Thành phần phân bón gồm 13 nguyên tố cơ bản, trong đó có 3 nguyên tố đa
lƣợng: N, P, K; 3 nguyên tố trung lƣợng: Ca, Mg, S và 7 nguyên tố vi lƣợng: Fe, Zn,
Cu, Mo, B. Co, Mn. Dựa trên cơ sở các nguyên tố kể trên đƣợc xem là thành phần cơ
bản của dinh dƣỡng cây trồng, các nhà khoa học đã nghiên cứu, chế biến ra nhiều loại
phân bón đơn chất, hợp chất, vô cơ, hữu cơ vi sinh khác nhƣ: phân kali, phân lƣu
huỳnh, phân hữu cơ, phân vi sinh, phân than bùn, phân bón lá,... Mỗi loại phân bón
đều đóng vai trò quan trọng đối với cây trồng, trong đó phải kể đến phân bón lá. Qua
nhiều kết quả nghiên cứu trong và ngoài nƣớc cho thấy phân bón lá ngày càng có vai
trò quan trọng đối với cây trồng. Phân bón lá không những là nguồn cung cấp acid
amin cho cây trồng, nó còn cung cấp bổ sung các chất các chất dinh dƣỡng để đáp ứng
yêu cầu cân bằng dinh dƣỡng cho cây trồng theo từng thời kỳ sinh trƣởng. Phân bón lá
đƣợc coi là chất điều hòa sinh trƣởng do có chứa nhiều chất dinh dƣỡng, vitamin và
một số vi lƣợng rất cần thiết cho quá trình sinh trƣởng của cây. Do vai trò quan trọng
của phân bón và yêu cầu sử dụng ngày càng cao mà việc sản xuất ngày càng đƣợc
quan tâm và chú trọng về số lƣợng, chất lƣợng và giá cả. Từ những mục tiêu trên việc
lựa chọn nguyên liệu sản xuất rất quan trọng. Có rất nhiều nguồn nguyên liệu để làm
phân bón đặc biệt là than bùn. Ở nƣớc ta, than bùn đƣợc xem là nguồn nguyên liệu
phân bố tự nhiên trên nhiều vùng của đất nƣớc. Than bùn có ý nghĩa quan trọng trong
một số lĩnh vực nhƣ: xử lý môi trƣờng và đặc biệt trong lĩnh vực nông nghiệp. Than
bùn là loại nguyên liệu đƣợc sử dụng nhiều trong sản xuất phân bón, các kết quả
nghiên cứu gần đây cho biết trong than bùn có các acid quan trọng nhƣ: acid fulvic,
acid humic. Trong đó acid humic là nhân tố chính để điều chế phân bón lá, vì các muối
humat có vai trò nhƣ một chất hoạt tính sinh học mang chức năng điều hòa kích thích
tăng trƣởng cho cây trồng. Ngoài ra acid humic còn có khả năng tạo phức với các
nguyên tố dinh dƣỡng đối với cây trồng góp phần điều chế phân bón lá.
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du iii
Do các vấn đề trên mà em thực hiện đề tài “Nghiên cứu tách chiết acid humic
từ than bùn và khao sát kha năng tao phức với các nguyên tố dinh dƣỡng đối với
cây trồng ứng dụng trong phân bón” nhằm mục đích ly trích acid humic từ than bùn
và khảo sát khả năng tạo phức với các nguyên tố dinh dƣỡng đối với cây trồng từ đó
điều chế phân bón lá.
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du iv
Mục Lục
Chƣơng 1 PHẦN TỔNG QUAN ..................................................................................... 1
1 Sơ lƣợc về than bùn .................................................................................................... 1
1.1 Sự hình thành than bùn ......................................................................................... 1
1.2 Đặc điểm của than bùn .......................................................................................... 1
1.2.1 Màu sắc của than bùn ................................................................................... 1
1.2.2 Nƣơc trong than bun ..................................................................................... 1
1.3 Tính chất hóa học của than bùn............................................................................. 2
1.3.1 Hơp chât hƣu cơ ........................................................................................... 2
1.3.2 Thành phần các nguyên tố ............................................................................ 2
1.3.2 Tro hay khoáng chât ..................................................................................... 2
1.3.4 Chât bôc ........................................................................................................ 2
1.3.5 pH cua than bun ............................................................................................ 3
1.3.6 Chât mun ...................................................................................................... 3
1.4 Acid humic – thành phần quan trọng của than bùn trên quan điểm sử d ụng cho
nông nghiêp ................................................................................................................. 4
2 Chất điều hòa sinh trƣởng .......................................................................................... 8
2.1 Khái niệm về chất điều hòa sinh trƣởng ............................................................... 8
2.2 Vai trò của chất điều hòa sinh trƣởng đối với cây trồng ....................................... 8
2.3 Vai trò của muối humat ......................................................................................... 9
3 Phân bón lá ............................................................................................................... 10
3.1 Giới thiệu về phân bón lá .................................................................................... 10
3.2 Vai trò của phân bón lá với cây trồng ................................................................. 10
3.3 Các nguyên tố dinh dƣỡng đối với cây trồng ...................................................... 11
3.3.1 Calci ............................................................................................................ 11
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du v
3.3.1.1 Chức năng sinh lý của calci ................................................................. 11
3.3.1.2 Phân calci ............................................................................................. 12
3.3.2 Magie .......................................................................................................... 13
3.3.2.1 Chức năng sinh lý của magie ............................................................... 13
3.3.2.2 Phân magie ........................................................................................... 14
3.3.3 Sắt ............................................................................................................... 17
3.3.3.1 Chức năng sinh lý của sắt .................................................................... 17
3.3.3.2 Phân sắt ................................................................................................ 17
3.3.4 Đồng ........................................................................................................... 18
3.3.4.1 Chức năng sinh lý của đồng ................................................................. 18
3.3.4.2 Phân đồng ............................................................................................. 18
3.3.5 Kẽm ............................................................................................................ 18
3.3.5.1 Chức năng sinh lý của kẽm .................................................................. 18
3.3.5.2 Phân kẽm .............................................................................................. 19
3.3.6 Mangan ....................................................................................................... 19
3.3.6.1 Chức năng sinh lý của Mangan ............................................................ 19
3.3.6.2 Phân Mangan ....................................................................................... 19
Chƣơng 2 PHẦN THỰC NGHIỆM .............................................................................. 21
1 Hóa chất và dụng cụ ................................................................................................. 21
1.1 Hóa chất .............................................................................................................. 21
1.2 Thiết bị và dụng cụ .............................................................................................. 21
2 Thực nghiệm – kết quả ............................................................................................. 22
2.1 Xác định một số chỉ tiêu kỹ thuật của than bùn .................................................. 22
2.1.1 Chuẩn bị mẫu để phân tích ......................................................................... 22
2.1.2 Xác định pH của than bùn .......................................................................... 22
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du vi
2.1.3 Xác định độ ẩm của than bùn ..................................................................... 22
2.1.4 Xác định hàm lƣợng chất bốc của than bùn ............................................... 23
2.1.5 Độ tro của than bùn .................................................................................... 23
2.1.6 Kết quả ....................................................................................................... 24
2.2 Ly trích acid humic từ than bùn .......................................................................... 24
2.2.1 Nguyên tắc .................................................................................................. 24
2.2.2 Thực hiện .................................................................................................... 26
2.2.3 Kết quả ....................................................................................................... 27
2.3 Khảo sát khả năng tạo muối amôn humat của acid humic trong than bùn ......... 27
2.4 Khảo sát khả năng tạo phức của acid humic với các nguyên tố dinh dƣỡng đối
với cây trồng .............................................................................................................. 29
2.4.1 Giới thiệu về phƣơng pháp phân tích thể tích ............................................ 29
2.4.1 Khảo sát khả năng hấp phụ ion Cu2+
của acid humic ................................. 32
2.4.3 Khảo sát khả năng hấp phụ ion Zn2+
của acid humic ................................. 34
2.4.4 Khảo sát khả năng hấp phụ ion Mn2+
của acid humic ................................ 36
3 Điều chế phân bón lá và ứng dụng nhanh trên cây cải ngọt..................................... 39
3.1 Điều chế phân bón lá ........................................................................................... 39
3.1.1 Nguyên tắc .................................................................................................. 39
3.1.2 Điều chế hỗn hợp dinh dƣỡng trung lƣợng (Ca, Mg) ................................ 40
3.1.3 Điều chế hỗn hợp dinh dƣỡng vi lƣợng (Cu, Zn, Mn) ............................... 40
3.2 Điều chế chất kích thích sinh trƣởng cho cây trồng ............................................ 41
3.3 Phối trộn các chất ................................................................................................ 41
4 Bố trí thí nghiệm ứng dụng phân bón lá trên cây cải ngọt ....................................... 42
4.1 Nguyên tắc .......................................................................................................... 42
4.2 Tiến hành ............................................................................................................. 42
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du vii
Chƣơng 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................................... 53
1 Các thành phần, tính chất đặc trƣng của than bùn ................................................... 53
2 Khả năng hấp phụ ion kim loại của acid humic ....................................................... 53
3 Hiệu quả sử dụng phân bón lá .................................................................................. 54
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................................... 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 56
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du viii
Mục lục cac biểu bang
Bảng 1 Sơ đô phân loai acid humic theo Oden’s (1919) ................................................. 5
Bảng 2 Sƣ tan đƣơc trong cac dung môi cua chât mun ................................................... 6
Bảng 3 Thành phần các nguyên tố của acid humic và acid fulvic .................................. 7
Bảng 4 Đặc tính hóa học của hợp chất humic ................................................................. 8
Bảng 5 Hiệu lực của phân bón lá với các loại rau ......................................................... 11
Bảng 6 Các chỉ tiêu kỹ thuật của than bùn .................................................................... 24
Bảng 7 Hàm lƣợng acid humic, acid fulvic thu đƣợc khi thay đổi thể tích NH3 .......... 28
Bảng 8 Dung lƣợng hấp phụ ion Cu2+
của acid humic .................................................. 33
Bảng 9 Dung lƣợng hấp phụ ion Zn2+
của acid humic .................................................. 35
Bảng 10 Dung lƣợng hấp phụ ion Mn2+
của acid humic ............................................... 38
Bảng 11 Thành phần các chất trong các loại phân ........................................................ 41
Bảng 12 Kết quả trồng khảo nghiệm ............................................................................. 52
Bảng 13 Kết quả chung về các tính chất đặc trƣng của than bùn .................................. 53
Bảng 14 Kết quả khả năng hấp phụ ion kim loại của acid humic ................................. 53
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du ix
Mục lục các hình vẽ
Hình 1 Công thức phân tử của acid fulvic theo Buffle .................................................... 3
Hình 2 Các sản phẩm thu đƣợc khi phân hủy hợp chất humic ........................................ 4
Hình 3 Các dạng tồn tại của humin khi tạo phức ............................................................ 4
Hình 4 Công thức phân tử của acid humic theo Stevenso ............................................... 7
Hình 5 Than bùn trƣớc và sau khi chuẩn bị .................................................................. 22
Hình 6 Acid humic sau khi tách chiết ........................................................................... 27
Hình 7 Hàm lƣợng acid humic, acid fulvic khi thay đổi thể tích NH3 0.25 M ............. 29
Hình 8 Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ ion Cu2+
của acid humic ........................................ 34
Hình 9 Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ ion Zn2+
của acid humic ......................................... 36
Hình 10 Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ ion Mn2+
của acid humic ...................................... 39
Hình 11 Phân bón lá và phân vi lƣợng .......................................................................... 42
Hình 12 Cải ngọt trƣớc khi thử nghiệm phân bón ......................................................... 43
Hình 13 Chiều cao của cải ngọt trƣớc khi thử nghiệm phân bón .................................. 44
Hình 14 Cải ngọt sau khi kết thúc thử nghiệm phân bón .............................................. 45
Hình 15 Cải ngọt ở dãy 3 làm mẫu đối chứng ............................................................... 46
Hình 16 Cải ngọt ở dãy 2 sau khi phun phân vi lƣợng .................................................. 47
Hình 17 Cải ngọt ở dãy 1 sau khi phun phân bón lá ..................................................... 48
Hình 18 Chiều cao của cải ngọt ở dãy 3 làm mẫu đối chứng ........................................ 49
Hình 19 Chiều cao của cải ngọt ở dãy 2 sau khi phun phân vi lƣợng ........................... 50
Hình 20 Chiều cao của cải ngọt ở dãy 1 sau khi phun phân bón lá............................... 51
Mục lục cac sơ đồ
Sơ đồ 1 Quy trình ly trích acid humic ........................................................................... 26
Sơ đồ 2 Quy trình điều chế phân bón lá ........................................................................ 40
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 1
Chƣơng 1 PHẦN TỔNG QUAN
1 Sơ lƣợc về than bùn
1.1 Sự hình thành than bùn[5]
Khi một cây đổ trên mặt đất khô khan, cây sẽ bị phân hủy và các thành phần của
cây bị phá hủy. Các nguyên tố C, H, O hợp với O2 của khí quyển tạo thành CO2 và
H2O để đƣa trở lại khí quyển, cây bị mục nát dần và không có sự tích tụ thành than.
Ngƣợc lại, khi thực vật rơi xuống nƣớc, sự phân hủy thực vật diễn ra với một
nhịp độ chậm chạp vì sự oxi hóa bị ngăn chặn. Nhƣ vậy, trong điều kiện thừa độ ẩm và
trong môi trƣờng thiếu không khí, sự phân hủy của thực vật xảy ra không hoàn toàn.
Sự biến đổi sinh hóa trong đầm lầy làm phóng thích O2 và H2. Hai khí này kết hợp với
các loại khí khác trong đầm lầy tạo ra khí CH4. Carbon càng ngày đƣợc tập trung cao
hơn dẫn đến sự tạo than bùn trong các đầm lầy.
Sự than hóa hay mùn hóa là kết quả của sự phân hủy thực vật dƣới tác dụng của
vi sinh vật. Hiện tƣợng này đòi hỏi một thời gian lâu dài hàng trăm hoặc hàng ngàn
năm.
1.2 Đặc điểm của than bùn
1.2.1 Màu sắc của than bùn[5][11]
Màu sắc của than bùn thay đổi theo thành phần cấu tạo , tuôi cua than bun va điêu
kiên không chê khi tao than bun.
Do sƣ phân huy không hoan toan , than bun la môt chât xôp , nhe, màu nâu hoặc
màu đen. Than bun phân huy cang cao , càng sẫm màu . Trong than bun , có thể tìm lại
di tich cua thƣc vât va đôi khi co môt it khoang chât . Các khoáng chất này thƣờng là
sét, bôt hoăc cat va do nƣơc , gió đem lại trong quá trình trầm tích . Thƣơng cac khoang
chât nay do vât liêu tƣ cac vung lân cân cung câp . Chính sự hiện diện củ a cac khoang
chât nay đa lam cho than bun đôi mau .
1.2.2 Nƣơc trong than bun[5][11]
Than bun không thê hinh thanh đƣơc nêu không co nƣơc . Do đo, than bun co môt
tính chất rất độc đáo đó là tính hút nƣớc rất mạnh mẽ . Khi còn nằm trong đầm lầy ,
than bun co thê chƣa 80-90% nƣơc, đôi khi lên đên 95%.
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 2
Khi đƣa than bùn lên khỏi mặt đất , lƣơng nƣơc co thê giảm xuống còn khoảng
60-70% do hiên tƣơng phơi khô tƣ nhiên . Có thể tiếp tục làm giảm lƣợng nƣơc trong
than bun hơn nƣa băng cach phơi ngoai trơi hoăc băng phƣơng phap nhân tao khac .
Trong phong thi ngiêm , băng phƣơng phap sây nhân tao co thê sây khô hoan toan ơ
nhiêt đô 105C.
1.3 Tinh chât hoa hoc cua than bun
1.3.1 Hơp chât hƣu cơ[5][11]
Các thành phần hữu cơ trong than bùn có thể xếp loại theo các chất mùn và các
chât không phai mun.
Các chất không phai mun nhƣ: hydrocarbon, protein, amino acid…. Các acid hữu
cơ bâc thâp co trong th an bun đƣơc khoang hoa nhanh bơi cac vi sinh vât . Vì vậy, tuôi
thọ của chúng trong than bùn rất ngắn.
Ngƣơc lai, các chất mùn có cấu trúc phức tạp , có tính acid và thƣờng có màu tối ,
chủ yếu là các hợp chất thơm và m ột phần là các hợp chất chứa hydro có khối lƣợng
phân tƣ lơn. Chúng là những bậc trung gian của quá trình khoáng hóa các chất hữu cơ
trong bun cung nhƣ kha năng liên kêt vơi cac ion kim loai .
1.3.2 Thành phần cac nguyên tố[5][11]
Thành phần nguyên tố trong than bùn thay đổi theo mẫu vật phân tích , thành
phân thƣc vât , mƣc đô phân huy cua thƣc vât va theo ca đô sâu cua mâu than . Thành
phân gôm co : chât mun , hơp chât hƣu cơ , carbon, ngoài ra còn có : oxid silic, nhôm
oxid, nitơ, săt, lƣu huynh, natri, magie, titan, đồng, kẽm, vanadi, calci, Bo.
1.3.2 Tro hay khoáng chât[5][11]
Tro la thanh phân con lai cua than bun sau khi đôt chay hêt . Thành phần của tro
rât đa dang: sét bột, cát và các chất khác. Tro phu thuôc vao ban chât cua thƣc vât , chât
khoáng lẫn trong than bùn, đô phân huy cua than bun .
Khoáng chất: các khoáng này đƣợc đƣa vào các mỏ than trong giai đoạn tạo than
chƣ không phai do thƣc vât tao ra. Nó đƣợc đem đến nhờ gió , phân lơn la do sông suôi
đem lai.
1.3.4 Chât bôc[5][11]
Chât bôc la san phâm khi va hơi do sƣ phân huy cua chât hƣu cơ tach ra khoi
than bun khi nung nong ơ nhiêt đô 900C trong điêu kiên không co không khi.
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 3
1.3.5 pH cua than bun[5][11]
pH la môt thông sô quan trong va co thê xac đinh môt cach dê dang .
Than bun Viêt Nam là than bun nhiêt đơi , đăc biêt la than bun thuôc cac đâm lây
ven biên, chƣa nhiêu sắt pyrite (FeS2) nên pH thƣơng thâp (3-4.5) hoăc đôi khi rât thâp
(2.5).
1.3.6 Chât mun[5][11][16][17]
Chât mun la san phâm phân huy cua chât hƣu cơ . Chât mun hiên diên dƣơi dang
keo, giàu carbon, thƣơng co mau nâu hoăc mau đen. Ở trạng thái khô chất mùn có màu
đen, cƣng, giòn, có khả năng hấp thụ nhiều nƣớc và chất dinh dƣỡng .
Chât mun hoa tan đƣơc trong dung dich kiêm , bị kết tủa trong các loại acid và rất
bên dƣơi tac dung cua vi sinh vât trong điêu kiên yêm khi . Ngƣơc lai, trong điêu kiên
thoáng khí chất mùn có thể bị biến đổi bởi một số loại nấm .
Thành phần hóa học của chất mùn gồm có : carbon, oxy va nitơ . Ngoài các chất
cơ ban trên chât mun co n co chƣa lƣu huynh , photpho, kali va môt sô nguyên tô vi
lƣơng khac.
Ta co thê chia chât mun thanh ba dang :
Acid fulvic: tan đƣơc trong nƣơc ơ pH = 2-9, nó là chất không định hình có phân
tƣ lƣơng lơn nhơ liên kêt giƣa bô khung carbon va nhân thơm . Do co gốc polyphenol
nên acid fulvic co mau vang nhat đên mau vang đông .
Acid fulvic co ham lƣơng cac nhom chƣc acid cao , hòa tan nƣớc và trong kiềm .
Chúng có trọng lƣợng phân tử không cao lắm , thành phầ n carbon thƣơng nho hơn
55%. Sau đây la công thƣc phân tƣ cua acid fulvic theo Buffle đê nghi :
HOOC
HOOC
OH
COOH OH
COOH
CH2
CH2
C
CH
CH
O
CH2OH
CH3
CH2 COOH
CH2 CCH
OCOOH
OH
Hình 1 Công thức phân tử của acid fulvic theo Buffle
Acid humic: không tan trong nƣơc , không tan trong rƣơu , hòa tan trong cac dung
dịch kiềm và khi pH giảm (acid hoa) thì lại kêt tua. Acid humic co khôi lƣơng phân tƣ
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 4
lơn, tƣ 20000 đến 100000, có thành phần carbon khoảng 58%. Các sản phẩm thu đƣợc
khi phân hủy hợp chất humic:
OH
OH
OH
C
OCH3H3CO
OH
COOH
OHHO
Catenol Sryng aldehyt Dihyroxybenzoic acid
OH
Hình 2 Cac san phẩm thu đƣợc khi phân hủy hợp chất humic
Acid hymotomelanic (humin): gôm cac chât cao phân tƣ con lai , không tan, có
màu đen, xuât hiên do qua trinh gia hoa cua acid humic va acid fulvic . Vaughan va Ord
(1984) cho răng humin la chât không tan trong acid va kiêm:
C O
OC
O
O
M
H3C
H3COM
OC
O
H3C
H3C
OC
O
H3C
H3C
M+-
Phenolic hydroxyl 2 nhóm carbonyl 1 nhóm carbonyl
Hình 3 Cac dang tồn tai của humin khi tao phức
1.4 Acid humic – thành phần quan trọng của than bùn trên quan điêm
sƣ dụng cho nông nghiêp[15][16][17]
Than bun la vât liêu hƣu cơ đăc biêt đƣơc tao thanh tƣ xac thƣc vât : rong rêu, cây
cỏ,… lăng đong lâu ngay trong cac đâm lây ngâp nƣơc . Trong môi trƣơng ngâp nƣơc ,
thiêu oxy , các vi khuân yêm khi trong đât đo ng môt vai tro hêt sƣc quan trọng trong
viêc biên đôi hoa hoc cac xac thƣc vât thanh cac chât mun (humic) – thành phần cơ
bản của than bùn . Nhƣng phân không bên dƣơi tac d ụng của vi khẩn sẽ bị phân huy
thành chât khi. Nhƣng phân bên vƣng se tham gia qua trinh tao thanh humic vơi phan
ứng ngƣng tụ nối tiếp , tạo nên những hợp chất có trọng lƣợng phân tử lớn , chủ yếu là
các vòng carbon thơm ngƣng tụ cao . Trong đo, có các nguyên tố dƣới dạng nhóm chức
hoạt động nhƣ : nhóm carboxyl , hydroxyl, metoxyl, quinine, hydroxyl dang phenol .
Hoạt tính sinh học của than bùn phụ thuộc vào hàm lƣợng của những nhóm này trong
chât humic cua than bu n, đông thơi phu thuôc vao các nối liên kết đôi trong vòng
carbon thơm ngƣng tu cao . Ngoài ra, sƣ co măt cua cac nhom chƣc hoat đông chu yêu
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 5
là các nhóm carbonyl , hydroxyl dê dang tham gia vao cac qua trinh trao đôi cation lam
cho than bun trơ thanh vât liêu co kha năng trao đôi cation kha manh . Trong cac hơp
chât humic cua than bun , phân ra hai loai : loại có trọng lƣợng phân tử không cao lắm
tan đƣơc trong nƣơc , đƣơc goi chung la acid fulvic . Loại có t rọng lƣợng phân tử cao
hơn không tan đƣơc trong nƣơc , đƣơc goi chung la acid humic . Tuy nhiên, chỉ có các
muôi kim loai kiêm hoa trị I (Na, K) hoăc muôi amoni của các acid humic (humatnatri,
humatkali, humatamoni) mơi tan tôt trong nƣ ớc cây trồng có thể hấp thu đƣợ c. Do đo,
để sử dụng acid humic cua than bun, ta chi sƣ dụng cac muôi hoa tan đƣơc ma thôi.
Các hợp chất humic đƣợc các nhà hóa học phát hiện ra sự tồn tại của chúng từ
nhƣng năm 1800, nhƣng câu truc va đăc tinh hoa hoc cua chung đên nay vân con chƣa
ro.
Achard (1780) là ngƣời đầu tiên trích than bùn với dung dịch kiềm và kết quả tìm
thây môt chât không đinh hinh goi la acid humic .
Năm 1822 Dobereiner đăt tên acid humic cho thanh phân mau nâu cua chât hƣu
cơ trong than bun.
Bang 1 Sơ đô phân loai acid humic theo Oden’s (1919)
Nhóm chất
Tan trong Màu sắc Tên khac
Nƣơc Etanol Kiêm
Humus coal - - - Đen Umin ulmin
Acid humic * - + Nâu đen hơi đo Acid humic
Acid hymotomelami -* + + Nâu vang nhat Acid fulvic
Acid fulvic + + + Vàng nhạt hơi
hông
Cren acid
Apocrenic
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 6
Bang 2 Sƣ tan đƣơc trong cac dung môi cua chât mun
Nhóm chất
Tan trong
Nƣơc Kiêm Acid
Humin - - -
Acid humic -* + -
Acid fulvic + + +
Ghi chu:
(+): Tan
(-): Không tan
(*): It tan
(-*): Khó tan
Vaughan va Ord (1984) cho rằng humin là chất không tan trong kiềm và acid .
Các hợp chất humin đƣợc phân theo độ tan , nêu lây chât mun chiêt vơi base mạnh, rôi
cho san phâm tan trong acid thi ta co:
Humin là những sản phẩm gốc thực vât không chiêt đƣơc.
Acid humic la san phâm kêt tua trong qua trinh aicd hoa .
Acid fulvic la nhƣng chât hƣu cơ con lai trong dung dich acid .
Cho tơi nay ngƣơi ta biêt đƣơc cac hơp chât humic la nhƣng chât điên ly co phân
tƣ cao, tƣ vai trăm (acid fulvic) đến vài vạn (acid humic va humic ). Chúng không phải
là nhƣng phân tƣ riêng le ma liê n kêt vơi nhau . Các hợp chất h umic nay hinh thanh
môt bô khung carbon co chƣa cac gôc thơm , môt sô nhom oxy hoat đông va co thê co
nhƣng nhom giống nhƣ protein và hydrocarbon .
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 7
HO
OH
COOH COOH
OH
O
HO
N
O
CH
COOH
R
O
O
O
O
H
NH
CH
C
R
O
NH
(peptide)
CH
CH
N
O
CH2
HC O
(CH-OH)4
HC O
(suger)
O
O
OH
O
O
OH
COOH
COOH
O O
H
Hình 4 Công thức phân tử của acid humic theo Stevenso
Bang 3 Thành phần cac nguyên tố của acid humic và acid fulvic
Thành phần (%) Acid humic Acid fulvic
C 56.5 50.9
H 5.5 3.3
O 32.9 44.8
N 4.1 0.7
S 1.1 0.3
Thành phần các nhóm chức
theo (mol/kg)
-COOH 4.5 9.1
-OH (phenol) 2.1 3.3
-OH (rƣơu) 2.8 3.6
=CO (ketone) 1.9 2.5
=CO (aldehyde) 2.5 0.6
-OCH3 0.3 0.1
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 8
Bang 4 Đặc tinh hoa học của hợp chất humic
Acid fulvic Acid humic Humin
Vàng nhạt Vàng nâu Nâu Nâu đâm Đen
Tăng độ đậm về màu sắc
Tăng mức độ polymer hóa
2000 Tăng trọng lƣợng phân tử 300000
45% Tăng hàm lƣợng carbon 62%
48% Giảm hàm lƣợng oxy 30%
Giảm mức độ hòa tan
2 Chất điều hòa sinh trƣởng
2.1 Khai niệm về chất điều hòa sinh trƣởng[7][12]
Các chất điều hòa sinh trƣởng nội bào thực vật còn gọi là phytohormon. Đây là
những sản phẩm bình thƣờng của quá trình sống ở thực vật đƣợc tham gia vào điều
khiển quá trình trao đổi chất và các quá trình hình thành mới các cơ quan ở tất cả các
giai đoạn sinh trƣởng, phát triển của cây. Những phytohormon hiện nay đƣợc biết
nhiều nhất là auxin, gibbrellin, xitokinin, acid absizic và etylen.
Điều lƣu ý trong quá trình sinh trƣởng và phát triển của cây đã có mặt cùng lúc
nhiều phytohormon khác nhau, nhƣng với những tỷ lệ rất khác nhau.
Đặc điểm của chất điều hòa sinh trƣởng thực vật này là: với một hàm lƣợng rất ít
đã có khả năng gây nên tác động làm thay đổi những đặc trƣng về hình thái sinh lý của
thực vật và chúng có thể di chuyển trong cây đƣợc.
2.2 Vai trò của chất điều hòa sinh trƣởng đối với cây trồng[6][7]
Các chất điều hòa sinh trƣởng đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình điều
khiển sinh trƣởng phát triển của cây. Nói cách khác, hầu nhƣ các quá trình hoạt động
của cây đều có sự tham gia của chất điều hòa sinh trƣởng. Tùy theo từng loại chất điều
hòa sinh trƣởng mà chúng có thể tham gia vào các quá trình cơ bản nhƣ:
Điều khiển các quá trình ra lá, phát chồi, đậu quả chính vụ và trái vụ.
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 9
Điều khiển quá trình ra rễ cho cây, cành giâm, cành chiết.
Điều khiển quá trình bảo quản hoa, quả trên cây và trong kho.
Điều khiển quá trình già của các bộ phận của cây. Để nghiên cứu ảnh hƣởng của
từng chất, ngƣời ta có thể phun trực tiếp lên từng bộ phận của cây trồng các chất riêng
biệt ở các nồng độ khác nhau.
Các con đƣờng cung cấp chất điều hòa sinh trƣởng cho cây trồng.
Chất điều hòa sinh trƣởng đƣợc đƣa vào cây trồng dƣới các hình thức: phun lên cây;
ngâm củ, cành vào dung dịch; bôi lên cây; tiêm trực tiếp lên cây. Tùy theo mục đích và
yêu cầu mà ngƣời ứng dụng các chất điều hòa sinh trƣởng có thể sử dụng một trong
những cách trên, hoặc có thể kết hợp các phƣơng pháp trên.
2.3 Vai trò của muối humat[7]
Các muối humat hòa tan (humatkali, humatnatri, humatamoni) không phải là
nguồn dinh dƣỡng cho cây trồng, chúng có vai trò nhƣ một chất có hoạt tính sinh học
mang chức năng điều hòa, kích thích tăng trƣởng. Các chất muối humat hòa tan khi
tham gia vào quá trình oxy hóa khử trong các tế bào sẽ góp phần hoạt hóa sự tổng hợp
protein. Điều này góp phần thúc đẩy các quá trình phân bào, đồng thời góp phần hỗ trợ
sự hình thành các chất men, là những chất điều hòa chủ yếu các quá trình trao đổi chất.
Các muối humat hòa tan có hai tác dụng cơ bản: làm cho sự tăng trƣởng xảy ra nhanh
hơn hoạt hóa các quá trình quang hợp và giúp chuyển hóa triệt để các chất khoáng
dinh dƣỡng, nhờ vậy góp phần tăng năng suất cây trồng.
Trong những điều kiện không thuận lợi, các muối humat này có khả năng giúp
nâng cao tính đề kháng, chống chịu của cơ thể. Sở dĩ có tính chất này là vì môi trƣờng
không thuận lợi cho sự phát triển của cây trồng (khô hạn, giá rét, sâu bệnh) các thông
tin duy truyền bị kiềm hãm, dƣới ảnh hƣởng của muối hòa tan, quá trình phục hồi
chúng sẽ nhanh hơn. Chính vì vậy, khi xử lý hạt giống bằng muối humat hòa tan hoặc
phun lên lá hoặc khi bón phân có chứa muối humat hòa tan, cây trồng sẽ có khả năng
chịu hạn, chịu rét, chịu mặn tốt hơn và ro ràng hơn. Ngoài ra các muối humat hòa tan
còn giúp cho quả và hạt chóng chín ngay cả khi thời tiết không thuận lợi. Trong khi đó
hàm lƣợng protein tăng lên, chất lƣợng quả và hạt cải thiện nhiều.
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 10
Ảnh hƣởng của các muối humat hòa tan đến cây trồng thấy tác dụng ro đối với
những vùng đất mới, có điều kiện canh tác khó khăn, đặc biệt trong trƣờng hợp phải
dùng các loại phân bón hóa học liều lƣợng cao nhƣng không mang lại hiệu quả mong
muốn. Các muối hòa tan còn ảnh hƣởng tốt đến sự phân hủy thuốc trừ sâu dƣ thừa
trong đất, làm hạn chế tác hại của các dƣ lƣợng thuốc trừ sâu đối với môi trƣờng đất và
nƣớc.
3 Phân bón lá
3.1 Giới thiệu về phân bon la[2]
Phân bón lá là biện pháp kỹ thuật đƣợc áp dụng trên thế giới từ thế kỷ XIX và
ngày càng phát triển. Ở nƣớc ta, phân bón lá mới đƣợc sử dụng trong những năm gần
đây. Hiện nay, phân bón lá là một biện pháp kỹ thuật khá phổ biến trong sản xuất nông
nghiệp ở nƣớc ta. Phân bón lá là nguồn dinh dƣỡng bổ sung rất có ý nghĩa với cây
trồng đặc biệt trong trƣờng hợp hấp thu dinh dƣỡng qua rễ khó khăn nhƣ: phèn mặn,
khô hạn, rễ bị sâu bệnh,…
3.2 Vai trò của phân bon la với cây trồng[2][10][13]
Phân bón lá không những là nguồn cung cấp acid amin cho cây trồng, nó còn
cung cấp bổ sung các chất dinh dƣỡng để đáp ứng nhu cầu cân bằng dinh dƣỡng cho
cây trồng theo từng thời kỳ sinh trƣởng. Ở những điểm thời tiết không thuận lợi, phân
bón lá đƣợc coi là chất điều hòa sinh trƣởng do có chứa nhiều các tăng trƣởng, vitamin
và một số vi lƣợng rất cần thiết cho quá trình sinh trƣởng của cây.
Kết quả khảo nghiệm phân bón lá của viện Khoa học nông nghiệp Miền Nam
1992 và Trung tâm khuyến nông TP. Hồ Chí Minh 1996 cho thấy phân bón lá có hiệu
lực rất rõ với các loại rau ăn lá và rau ăn quả. Mức độ tăng năng suất đƣợc ghi nhận từ
16% đến 28% so với đối chứng từng theo từng loại cây.
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 11
Bang 5 Hiệu lực của phân bon la với cac loai rau
Cây trồng Thực nghiệm Năng suất (tấn/ha) Tăng năng suất (%)
Xà lách
Đối chứng 23.04 -
Phomix 29.6 28.5
Cải xanh
Đối chứng 31.24 -
Phomix 35..27 12.9
Cà chua
Đối chứng 28.07 -
Phomix 34.25 21.0
Cải bắp
Đối chứng 29.3 -
Phomix 34.0 16
3.3 Cac nguyên tố dinh dƣỡng đối với cây trồng
3.3.1 Calci
3.3.1.1 Chức năng sinh lý của calci[18]
Calci không trực tiếp tham gia cấu trúc vào các hợp chất hữu cơ của chất nguyên
sinh, nhƣng Ca2+
có thể tạo mối liên kết hóa trị phụ nên thƣờng đóng vai trò cầu nối
liên kết giữa các thành phần hóa học của chất nguyên sinh: nối giữa AND và protein
trong nhân, ARN và protein trong ribosom, hoặc giữa các nucleotic với nhau. Việc
thiếu calci sẽ ảnh hƣởng đến bộ rễ và sự phát triển của cây và lông hút, các mô non ở
thân cây không tiếp tục hình thành đƣợc. Nói chung là sự phát triển của thân cây
không bình thƣờng. Đặt biệt với vùng đất chua mặn cần đƣợc quan tâm đúng mức.
Calci ở dạng pectat–calci, đảm bảo cho quá trình phân chia tế bào đƣợc diễn ra
bình thƣờng.
Calci đảm bảo cho sự bền vững cấu trúc thể nhiễm sắc, giúp cho màng tế bào
vững chắc. Calci hoạt hóa các enzyme, làm trung hòa các acid hữu cơ trong cây, cho
nên có tác dụng giải độc cho cây.
Các công trình nghiên cứu khoa học cho thấy bón vôi có tác dụng tốt trong việc
cải tạo đất. Ngoài ra, còn cung cấp lƣợng calci cần thiết cho cây.
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 12
3.3.1.2 Phân calci[2][10][13]
Dolomite
Dolomite là một loại quặng hình thành trong quá trình hoạt động địa chất kiến
tạo trái đất. Ở nƣớc ta, dolomite có nhiều ở Thanh Hóa, Ninh Bình.
Công thức phân tử: CaCO3.MgCO3
Hàm lƣợng magie: 21.7% MgO
Hàm lƣợng calci: 30.4% CaO
Sử dụng
Dolomite có tính kiềm nên có thể thay thế vôi trong việc hạ chua, hạ phèn cho
đất.
Dolomite có thể bón đƣợc cho tất cả các loại cây trồng trên mọi loại đất, song
thích hợp nhất trên đất chua, đất phèn, đất nghèo calci và magie nhƣ: đất cát, đất xám,
đất bạc màu, đất phèn.
Dolomite thích hợp cho các cây họ đậu, cây ăn trái có múi, cây công nghiệp,…
Dùng để bón lót trƣớc khi làm đất đợt cuối cùng hoặc trƣớc gieo hay trồng để vùi
lấp cùng với đất và phân hữu cơ vào trong đất. Trong trƣờng hợp dùng để bón thúc cần
phải thúc sớm.
Với ruộng nƣớc nên bón rải, với cây trồng cạn nên bón theo hàng theo hốc.
Dùng để ủ với phân chuồng, phân xanh, than bùn hoặc làm phụ gia trong sản
xuất phân bón hỗn hợp NPK.
Hiện nay trong sản xuất phân bón hỗn hợp NPK, xí nghiệp phân bón Bình Điền
II đã sử dụng dolomite làm phụ gia. Dolomite vừa là phụ gia tạo đƣợc tính chất lý hóa
tốt cho sản phẩm vừa cung cấp calci, magie giúp cho phân bón có hiệu quả hơn với
cây trồng.
Calci sulfat (Thạch cao)
Công thức CaSO4.2H2O
Hàm lƣợng calci: 32% CaO
Sử dụng
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 13
Dùng để bón trực tiếp cho nhiều loại cây, trên nhiều loại đất, tốt nhất là bón cho
cây họ đậu.
Dùng làm phụ gia trong sản xuất phân bón NPK.
Phức calci
Phức calci phổ biến nhất trên thị trƣờng hiện nay là ethylene diamin tetraacetic
acid, calci-disodium complex (C10H12N2O8CaNa2.2H2O).
Hàm lƣợng calci: 10% Ca
Phức calci là nguồn calci cây dễ hấp thu nên có hiệu quả cao, tuy nhiên do giá
cao nên thích hợp nhất là bón qua lá.
Calci trong các hợp phần của phân khác
Trong phân lân đơn thƣờng có một tỷ lệ đáng kể calci. Việc bón các loại phân
này cũng cung cấp một phần calci cho cây. Supe lân đơn có 18-21% CaO, supe lân kép
có 12-14% CaO, lân nung chảy có 13-14% CaO.
3.3.2 Magie
3.3.2.1 Chức năng sinh lý của magie[18]
Chức năng của magie là thành phần chính tham gia cấu trúc phân tử diệp lục.
Trong phân tử diệp lục magie chiếm khoảng 15-20% tổng số Mg trong cơ thể
thực vật. Magie còn tham gia vào cấu trúc để ổn định các phân tử acid nucleic, protein
và liên kết các tiểu thể ribosom với nhau. Magie tham gia tích cực trong quá trình
photphoric hóa.
Khi thiếu magie hàm lƣợng N-phi protein tăng, các mối liên kết nitơ bị rối loạn,
mạch polipeptid bị phân hủy. Để giải thích hiện tƣợng này nhiều thí nghiệm đã chứng
minh magie có ảnh hƣởng rất lớn đến sự hình thành và hoạt động của các enzyme
tham gia trao đổi chất nói chung.
Magie còn ảnh hƣởng đến sự hình thành và vận chuyển glucid, magie còn có khả
năng làm tăng hàm lƣợng tinh bột của khoai tây, các loại ngũ cốc, tăng lƣợng đƣờng
của củ cải đƣờng và mía. Thiếu magie quá trình tổng hợp diệp lục bị ảnh hƣởng dẫn
đến ức chế quá trình đồng hóa CO2 ở lá.
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 14
Magie còn có tác dụng thuận lợi cho sự ra hoa và tạo quả, tăng tỷ lệ hoa cái, tăng
khả năng tổng hợp vitamin (A, C). Chính vì vậy magie tập trung nhiều ở cơ quan sinh
sản và phôi. Thiếu magie lá màu xanh sau chuyển thành vàng, ảnh hƣởng đến năng
suất và chất lƣợng sản phẩm.
3.3.2.2 Phân magie[2][10][13]
Phân magie có thể chia làm hai nhóm chính, nhóm tan hoàn toàn trong nƣớc và
nhóm ít tan trong nƣớc. Nhóm tan hoàn toàn trong nƣớc gồm magie sulfat, magie kali
sulfat, magie nitrat. Nhóm ít tan trong nƣớc gồm magie carbonat, magie oxid, calci
magie amon nitrat, magie photphat, quặng serpentin.
Phân magie tan trong nƣớc
Magie sulphat MgSO4.H2O
Magie sulfat xuất hiện nhiều trong các mỏ khoáng tự nhiên. Dạng monohydrate
còn gọi là “Kiserite”, dạng hepa hydrat còn gọi là muối “Epsom”. Các mỏ magie sulfat
thƣờng có nguồn góc trầm tích và ở độ sâu 3-4 m và nằm dƣới lớp muối ăn (NaCl).
Hàm lƣợng magie: 17.4% Mg.
Ngoài magie sulfat ngậm một nƣớc còn có magie sunfat ngậm nƣớc ở nhiều mức
độ khác nhau. Công thức chung của magie sunfat là: MgSO4.nH2O, trong đó n có thể
là 1.5; 2; 4.5; 6; 12.
Sử dụng:
Dùng để bón cho những cây trồng có nhu cầu magie cao nhƣ thuốc lá, dứa, cây
ăn trái,…
Bón cho những loại đất giàu magie nhƣ đất xám, đất bạc màu, đất cát,… Có thể
dùng để bón lót, bón thúc, hồ qua rễ hoặc trộn với hạt giống khi gieo.
Hòa ra nƣớc với nồng độ 0.25-1% để phun qua lá cho cây bị thiếu hoặc những
loại cây có nhu cầu magie cao.
Magie kali sulfat: 2MgSO4.K2SO4
Magie kali sulfat thực chất là một muối sulfat kép giữa kali và magie. Các loại
khoáng thƣờng có trong tự nhiên là kali dimagie trisulfat. Khoáng này còn gọi là
“Sylvinite” và cũng có trong “Sylvinite”. Hàm lƣợng magie: 19.13% MgO.
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 15
Ngoài magie kali sulphat ngậm nƣớc còn có muối kép magie kali khác nhƣ:
Kainite: MgSO4.KCl.3H2O
Shenite: MgSO4.K2SO4.6H2O
Leonite: MgSO4.K2SO4.4H2O
Sử dụng:
Đây là loại phân kép có thành phần kali nên khi bón cần phải cân đối với phân
kali. Có thể bón đƣợc tất cả các loại cây nhƣng tốt nhất nên dành để bón cho các cây
có giá trị kinh tế cao vì giá thành kính tế cao.
Có thể bón lót bằng cách rải đều trên mặt ở ruộng nƣớc hoặc bón theo hàng, theo
hốc với cây trồng cạn hay hòa ra nƣớc để phun lá.
Magiê nitrat: Mg(NO3)2.6H2O
Magie nitrat trên thị trƣờng phần nhiều ở dạng hexahydrat còn gọi là
“Nitromagiesium”. Hàm lƣợng magie: 9.5% Mg (15.7% MgO).
Sử dụng:
Có thể dùng để bón vào đất hoặc phun qua lá. Nếu bón vào đất nên theo hàng,
hốc.
Bón đƣợc cho tất cả các cây trồng trên mọi loại đất, song thích nhóm nhất là bón
cho cây ăn trái và các cây có nhu cầu Mg cao.
Phức magie: C10H12N2O8MgNa2
Phức magie là một nguồn magie có hiệu quả cao thƣờng đƣợc dùng để sản xuất
phân bón lá hoặc phun trực tiếp qua lá cho cây trồng. Loại phổ biến nhất trên thị
trƣờng hiện nay là ethylen domain tetraacetic acid, magiesium-disodium complex
(EDTA-MgNa2). Hàm lƣợng magie: 6% Mg
Sử dụng:
Dùng phức magie cho những cây có nhu cầu magie cao nhƣ cây ăn trái, rau màu
hoặc trên đất thiếu magie.
Phức magie có thể dùng bón gốc, bón qua lá hay tẩm vào hạt giống, tuy nhiên vì
phức magie có giá cao nên hiệu quả nhất là dùng phun qua lá
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 16
Phân magie it tan trong nƣớc
Magie carbonat: MgCO3
Magie carbonat xuất hiện trong tự nhiên có hai dạng là vô định hình và dạng gel.
Hàm lƣợng magie: 28.5% Mg (47% MgO)
Sử dụng:
Magie carbonat ít tan trong nƣớc nên cần bón lót.
Với cây trồng cạn nên bón theo hốc theo hàng.
Magie carbonat có thể dùng làm phụ gia trong sản xuất phân bón hỗn hợp NPK.
Magie oxid
Công thức phân tử: MgO
Hàm lƣợng Magie: 59.7% Mg
Sử dụng:
Magie oxid chủ yếu dùng để bón vào đất bằng cách bón rải hoặc bón theo hàng,
theo hốc.
Magie oxid có thể dùng để phối hợp trong quá trình sản xuất phân NPK tạo thành
hỗn hợp NPK có magie.
Calci amon nitrat magie
Calci amon nitrat magie đƣợc sản xuất phổ biến ở Châu Âu, trong đó một số
lƣợng đáng kể ở Hà Lan. Công nghệ sản xuất thƣờng đƣợc sử dụng bằng cách trộn
40% bột dolomite với amon nitrat và magie carbonat. Hàm lƣợng magie: 8.8% MgO.
Sử dụng:
Có thể dùng bón lót hoặc bón thúc cho các loại cây.
Với cây trồng cạn nên bón theo hàng theo hốc.
Sepentin
Công thức phân tử: H4Mg3Si2O9
Hàm lƣợng magie: 43.4% MgO
Sử dụng:
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 17
Bón lót hoặc bón thúc sớm vì sepentin chậm tan nên khả năng cung cấp Mg cho
cây chậm.
Phối hợp với phân chuồng và phân xanh khi ủ.
Sử dụng làm chất phụ gia trong sản xuất phân bón hỗn hợp NPK, phân lân nung
chảy hoặc trung hòa supe lân để tạo ra supe lân trung tính.
Thích hợp để bón trên đất chua, đất phèn, đất bạc màu và cho những cây có nhu
cầu magiê cao nhƣ cây ăn trái, cây công ngiệp dài ngày.
Magie photphat
Công thức phân tử: Mg3(PO4)2
Hàm lƣợng magie: 27.7% Mg
Sử dụng:
Magie photphat là phân gồm có lân và magie, trong đó hàm lƣợng lân khá cao, vì
vậy khi sử dụng cần tính toán tƣơng đối với lân.
Có thể dùng bón lót hoặc bón thúc, bón theo hàng theo hốc.
3.3.3 Sắt
3.3.3.1 Chức năng sinh lý của sắt[18]
Vai trò quan trọng nhất của sắt là hoạt hóa các enzyme của quá trình quang hợp
và hô hấp. Nó không tham gia vào thành phần diệp lục nhƣng có ảnh hƣởng quyết định
tới sự tổng hợp diệp lục trong cây. Hàm lƣợng sắt trong lá cây có quan hệ mật thiết
đến hàm lƣợng diệp lục trong chúng.
3.3.3.2 Phân sắt[2][10][13]
Sắt vô cơ là nguồn phân sắt rẻ tiền và thƣờng đƣợc dùng nhất, trong đó FeSO4 và
Fe2(SO4)3 là đƣợc sử dụng rộng rãi hơn cả. Mặc dù vậy khi bón sắt sulfat vào đất hiệu
quả thấp hơn so với phun qua lá vì sắt có thể bị cố định bởi các chất khác trong đất để
tạo thành các dạng sắt mà cây trồng không hút đƣợc.
Chất hữu cơ cũng có chứa một lƣợng nhỏ sắt tiềm tàng và nguồn sắt tốt cho
những vùng đất thiếu sắt. Bón nhiều phân hữu cơ là một biện pháp cung cấp sắt cho
cây.
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 18
Phức sắt là nguồn phân sắt có hiệu lực cao, song giá thành cao nên việc sử dụng
chƣa rộng rãi. Phức sắt tổng hợp có hiệu quả cao khi bón vào đất, nhƣng phức sắt tự
nhiên lại tốt hơn khi phun qua lá. Phức sắt phổ biến nhất hiện nay là Fe-EDTA, công
thức phân tử: C10H12N2O8FeNa.3H2O, trọng lƣợng phân tử: 421.1g, chứa 13% Fe, tan
tốt trong nƣớc.
3.3.4 Đồng
3.3.4.1 Chức năng sinh lý của đồng[18]
Đồng là một trong những thành phần cấu tạo của enzyme, thúc đẩy quá trình hấp
thụ, chuyển hóa của cây. Đồng thúc đẩy quá trình hình thành vitamin A trong cây, là
loại vitamin rất cần thiết cho sự phát triển bình thƣờng của hạt, các loại cây lấy hạt nếu
thiếu đồng, tỷ lệ hạt lép sẽ rất cao.
Đồng làm tăng hiệu lực của các nguyên tố vi lƣợng khác đối với cây trồng.
3.3.4.2 Phân đồng[2][10][13]
Đồng sulfat (CuSO4) ngậm một nƣớc hay năm nƣớc là phân đồng đƣợc dùng
rộng rãi nhất. Đồng sulfat tan hoàn toàn vào nƣớc nên có thể dùng bón vào đất, phun
qua lá, hồ rễ hoặc tẩm vào hạt giống.
Đồng peoxid (Cu2O) hay oxid (CuO) tuy có hàm lƣợng đồng cao (75-98%) song
vì ít tan trong nƣớc hơn đồng sulfat và các dạng đồng khác nên ít đƣợc dùng, thƣờng
dùng trong trƣờng hợp thiếu đồng nặng và dùng bón gốc.
Đồng nitrat, đồng axetat, đồng oxalate và đồng amoni photphat đều có hàm
lƣợng đồng khá cao và tan tốt trong nƣớc nên có thể dùng bón vào gốc hoặc hòa nƣớc
để phun qua lá hay tẩm hạt giống trƣớc khi gieo.
Phức Cu-EDTA là loại phổ biến nhất, trọng lƣợng phân tử 397.7 g, hàm lƣợng
đồng 13-15% Cu. Phức đồng thích hợp dùng bón qua lá cho cây trồng. Phức đồng là
nguồn phân có tác dụng nhanh và hiệu quả cao, tuy nhiên giá thành cũng rất cao nên
cần chú ý đến hiệu quả kinh tế.
3.3.5 Kẽm
3.3.5.1 Chức năng sinh lý của kẽm[18]
Nguyên tố kẽm có vai trò trong dinh dƣỡng cây trồng nhƣ là việc ảnh hƣởng đến
sự tổng hợp sinh học acid indol acetid; là thành phần thiết yếu của men metallo
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 19
enzyme carbonic, anhydrase, anxohol dehydrogenase. Kẽm còn đóng vai trò quan
trọng trong quá trình tổng hợp acid nucleic và protein. Đặc biệt, kẽm còn giúp cho việc
tăng cƣờng khả năng sử dụng đạm và lân trong cây.
3.3.5.2 Phân kẽm[2][10][13]
Kẽm sulfat (ZnSO4.7H2O) (23% Zn) đƣợc sử dụng rộng rãi nhất. Kẽm sulfat
thƣờng đƣợc áp dụng bằng cách rải hoặc phun dung dịch lên hạt giống và đƣa lên lớp
đất bề mặt khi cày bừa trƣớc khi gieo hạt. Một liều lƣợng áp dụng 20-30 kg ZnSO4/ha
sẽ đủ để cải thiện tình trạng kẽm trong đất trong thời gian vài năm, sau đó mới cần
phải bón lại phân chứa kẽm mới. Nhƣng ở một số loại đất thiếu nhiều kẽm, đặc biệt là
các loại đất có hàm lƣợng canxi cao, có thể cần phải bón phân bón chứa kẽm thƣờng
xuyên hơn.
Ngoài ZnSO4, có thể phun loại kẽm đã đƣợc chelat hoá nhƣ: NaZn EDTA tuy có
hiệu quả cao hơn nhƣng giá thành cao.
3.3.6 Mangan
3.3.6.1 Chức năng sinh lý của Mangan[18]
Mangan là thành phần của các hệ thống men (enzyme) trong cây. Nó hoạt hóa
một số phản ứng trao đổi chất quan trọng trong cây và có vai trò trực tiếp trong quang
hợp, bằng cách hỗ trợ sự tổng hợp diệp lục. Mangan tăng cƣờng sự chín và sự nẩy
mầm của hạt.
Sự thiếu mangan thƣờng thể hiện trƣớc tiên ở lá non, ở dạng bệnh lá úa vàng đối
với cây lá rộng, ở các cây hạt nhỏ, lá cây có các đốm nâu – xám và nói chung lá bị
vàng.
3.3.6.2 Phân Mangan[2][10][13]
Hiện tƣợng thiếu mangan chủ yếu xảy ra ở đất hơi chua hoặc trung tính.
MnSO4.H2O (24-32% Mn) và Mn-EDTA (13% Mn) đều tan trong nƣớc và có tác dụng
nhanh nên có thể bón trực tiếp vào đất hay phun lên lá.
Đƣợc biết đến nhƣ một loại phân bón thiên nhiên giàu dinh dƣỡng, phân giun quế
hay còn gọi là giun đỏ (tên khoa học là Perionyx excavatus) không chỉ kích thích tăng
trƣởng cây trồng mà còn tăng khả năng duy trì giữ nƣớc trong đất và thậm chí còn có
thể cải tạo đất.
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 20
Thành phần phân giun quế gồm các khoáng chất cần thiết cho sự phát triển của
cây trồng. Ngoài ra phân giun quế cũng chứa mangan (hàm lƣợng ít) có thể đƣợc cây
hấp thụ ngay mà không cần qua xử lý.
Phân giun quế phù hợp với tất cả các loại cây trồng, từ cây rau ngắn ngày đến
cây công nghiệp lâu năm hay cây cảnh…
Phân giun quế có tác dụng vƣợt trội so với phân ủ và phân hữu cơ thƣơng mại
khác. Không chỉ vậy phân giun quế còn mang lại hiệu quả kinh tế cao cho ngƣời tiêu
dùng.
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 21
Chƣơng 2 PHẦN THỰC NGHIỆM
1 Hoa chất và dụng cụ
1.1 Hoa chất
Than bùn
Dung dịc EDTA 0.01M
Dung dịch NaOH 0.25M
Dung dịch HCl 1M
Dung dịch NH3 1M
Dung dịch NH3 0.25M
Muối CuSO4.5H2O
Muối ZnSO4.7H2O
Muối MnSO4.H2O
Muối Ca(NO3)2.4H2O
Muối Mg(NO3)2.6H2O
Murexide
Eriocrom đen T
1.2 Thiết bị và dụng cụ
Lò nung
Tủ sấy
Bếp khuấy điện từ
Máy đo pH
Dụng cụ thủy tinh (buret, bình tam giác, cốc thủy tinh, bình định mức,…)
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 22
2 Thực nghiệm – kết qua
2.1 Xac định một số chỉ tiêu kỹ thuật của than bùn
2.1.1 Chuẩn bị mẫu để phân tich[11]
Hình 5 Than bùn trƣớc và sau khi chuẩn bị
Mẫu than bùn đƣợc lấy từ Hòn Đất – Kiên Giang. Khi đƣa vào phòng thí nghiệm,
lấy hết các phần cỏ rác và đất đá đƣa vào các khay phơi ngoài không khí sau đó đƣa
vào tủ sấy ở nhiệt độ 45-50C trong 5 giờ, mỗi giờ đảo trộn một lần. Mẫu sau khi sấy
đƣợc mang đi nghiền và rây qua 0.5 mm lấy cỡ hạt than bùn có kích thƣớc nhỏ hơn 0.5
mm, sau đó cho vào lọ đậy kín nút để dùng cho các phân tích về sau.
2.1.2 Xac định pH của than bùn[5]
Nguyên tắc
Sử dụng máy đo pH để xác định pH của dung dịch than bùn.
Thực hiện
Cân 1 g than bùn cho vào cốc thủy tinh. Thêm vào cốc nƣớc cất và khuấy dung
dịch khoảng 1 giờ.
Sau đó lọc dung dịch qua giấy lọc. Đem dung dịch sau khi lọc đi đo pH bằng
máy đo pH và ghi kết quả.
2.1.3 Xac định độ ẩm của than bùn[5]
Nguyên tắc
Cân trọng lƣợng của than bùn trƣớc và sau khi sấy ở nhiệt độ 105C.
Thực hiện
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 23
Cân chính xác 10 g than bùn cho vào đĩa thủy tinh, cho đĩa than vào tủ sấy ở
nhiệt độ khoảng 105-110C trong khoảng thời gian 1.5 giờ.
Lấy đĩa than ra, cho vào bình hút ẩm để nguội đến nhiệt độ phòng, rồi cân. Sau
đó, tiếp tục cho vào đĩa than vào tủ sấy khoảng 30 phút rồi đem cân mẫu, lặp đi lặp lại
nhiều lần nhƣ thế cho đến khi trọng lƣợng không đổi.
Công thức tính kết qua
(%)100
T
G
w
ww
Trong đó:
WG: Độ giảm trọng lƣợng than bùn khi sấy (g).
WT: Khối lƣợng ban đầu của than bùn (g).
2.1.4 Xac định hàm lƣợng chất bốc của than bùn[5]
Nguyên tắc
Cân trọng lƣợng của than bùn trƣớc và sau khi nung trong cốc đậy kín.
Thực hiện
Cân 1 g than bùn cho vào cốc nung, đậy kín, cho cốc than bùn vào lò nung ở
nhiệt độ 800C trong thời gian 10 phút. Lấy mẫu ra để nguội 5 phút vào cho vào bình
hút ẩm để nguội đến nhiệt độ phòng rồi cân lƣợng than bùn còn lại.
Công thức tính kết qua
%100
T
ST
V
VVV
Trong đó:
VT: Trọng lƣợng của than bùn đem đi phân tích.
VS: Trọng lƣợng của mẫu than sau khi nung.
2.1.5 Độ tro của than bùn[5]
Nguyên tắc
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 24
Nung than bùn ở nhiệt độ cao trong điều kiện có không khí, cân trọng lƣợng
trƣớc và sau khi nung.
Thực hiện
Cân 2 g than bùn cho vào cốc bằng sứ, cho vào lò nung ở nhiệt độ khoảng 800C
trong 2 giờ. Lấy cốc than bùn ra để nguội 5 phút.
Sau đó cho vào bình hút ẩm để nguội đến nhiệt độ phòng rồi cân lƣợng than còn
lại.
Công thức tính kết qua
(%)100T
S
A
AA
Trong đó
AT: Trọng lƣợng than bùn trƣớc khi nung.
AS: Trọng lƣợng tro khi đƣợc nung xong.
2.1.6 Kết qua
Bang 6 Cac chỉ tiêu kỹ thuật của than bùn
Độ pH Độ ẩm (%) Hàm lƣợng chất
bốc V(%)
Hàm lƣợng tro
A(%)
2.62 8.1 35 53
2.2 Ly trich acid humic từ than bùn[12]
2.2.1 Nguyên tắc
Sự phân chia ra thành acid humic và acid fulvic dựa vào độ tan của chúng trong
môi trƣờng acid hay kiềm. Acid humic có phân đoạn tan ở pH=9 và không tan ở pH=2,
trong khi đó acid fulvic có phân đoạn tan ở pH=2 và pH=9. Các muối humat của Na,
K, amoni tan trong nƣớc, nó đƣợc hình thành khi phản ứng với dung dịch kiềm. Ví dụ
phản ứng tạo humat sau:
Hum(COOH)n + nNaOH Hum(COONa)n + nH2O
Các muối humat tan, sau khi tách lọc khỏi phần bã còn lại (bã chất vô cơ, mùn có
thể làm nhiên liệu hay làm nguyên liệu chế tạo than hoạt tính) có thể tách ra làm hai
phân đoạn: phân đoạn có phân tử lớn tan trong môi trƣờng pH=9 nhƣng không tan
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 25
trong môi trƣờng pH=2 đƣợc gọi là acid humic, phân đoạn có phân tử lƣợng thấp là
acid fulvic tan trong khoảng pH=2 và pH=9. Từ dung dịch humat, dùng các acid mạnh
để trung hòa đƣa pH về vùng acid tức là humat, fulvic về trạng thái ban đầu. pH của
dung dịch humat giảm cho đến 9 và dần đến 2. Theo qui ƣớc về acid humic và fulvic
thì trong khoảng pH=2-9 acid fulvic tan, còn lại trong dung dịch, phần kết tủa trong
khoảng này là acid humic.
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 26
Sơ đồ 1 Quy trình ly trích acid humic
2.2.2 Thực hiện
Cân 1g than bùn cho vào cốc thủy tinh. Thêm vào cốc 14 mL NaOH 0.25 M.
Ngâm hỗn hợp trong 4 ngày, lọc lấy dung dịch, rửa phần cặn vài lần với nƣớc cất.
Acid hóa dung dịch bằng HCl đến khi pH của dung dịch đạt đến giá trị pH
khoảng 1-2. Lọc lấy dung dịch kết tủa. Rửa kết tủa vài lần với nƣớc cất cho sạch ion
Than bùn
Kiềm hóa
Trung hòa
Lắng lọc
Bã than Dung dịch muối tan
của acid humic và
fulvic
Acid hóa
Ly tâm lọc
Dung dịch
acid fulvic
Acid humic kết tủa
dạng keo không tan
Rửa kết tủa
Sấy
Bột acid humic tinh khiết
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 27
Cl-. Sau đó đem kết tủa đi sấy ở nhiệt độ 102-105C đến khi trọng lƣợng không thay
đổi. Đem kết tủa đó ra để vào bình hút ẩm cho nguội đến nhiệt độ phòng, sau đó cân ta
xác định đƣợc lƣợng acid humic là phần kết tủa đó.
2.2.3 Kết qua
Hàm lƣợng acid humic đƣợc tính theo công thức:
%100)(
C
BAHA
Trong đó:
A: Trọng lƣợng acid humic và giấy lọc.
B: Trọng lƣợng giấy lọc.
C: Trọng lƣợng mẫu than bùn.
Kết quả: Thu đƣợc 244 mg acid humic từ 1g than bùn.
Hình 6 Acid humic sau khi tach chiết
2.3 Khao sat kha năng tao muối amoni humat của acid humic trong
than bùn[1][14]
Nguyên tắc
Cân 1 g than bùn cho vào cốc thủy tinh. Thêm vào cốc một thể tích thay đổi NH3
0.25 M. Khuấy hỗn hợp dung dịch bằng máy khuấy từ trong khoảng 1 giờ, lọc lấy
dung dịch, rửa phần cặn còn lại vài lần với nƣớc cất, tiến hành làm ba lần.
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 28
Lấy dung dịch đem cô cạn bằng cách sấy ở nhiệt độ 100C để loại bỏ hết nƣớc.
Sau đó đem sấy ở nhiệt độ 150C để loại bỏ hết NH3. Sau khi loại bỏ NH3 xong ta
đƣợc hỗn hợp rắn gồm acid humic và acid fulvic. Đem kết tủa đó ra, để vào bình hút
ẩm cho nguội đến nhiệt độ phòng, rồi cân. Sau đó cho nƣớc vào hỗn hợp trên để hòa
tan acid fulvic phần rắn còn lại là acid humic. Lọc lấy phần rắn và đem sấy ở nhiệt độ
102-105C đến khi trọng lƣợng không đổi. Đem kết tủa đó ra, để vào bình hút ẩm cho
nguội đến nhiệt độ phòng, sau đó cân, ta xác định đƣợc lƣợng acid humic.
Kết qua
Hàm lƣợng acid humic đƣợc tính theo công thức:
%100)(
C
BAHA
Trong đó:
A: Trọng lƣợng acid humic và giấy lọc.
B: Trọng lƣợng giấy lọc.
C: Trong lƣợng mẫu than bùn.
Bang 7 Hàm lƣợng acid humic, acid fulvic thu đƣợc khi thay đổi thể tich NH3
Thể tích NH3 mL Acid humic (%) Acid fulvic (%)
14 7.45 2.41
15 8.16 3.1
16 8.87 3.58
17 10.18 4.64
18 11.44 5.32
19 12.86 6.13
20 14.81 7.21
21 16.73 8.43
22 17.93 8.8
23 17.92 8.82
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 29
Hình 7 Hàm lƣợng acid humic, acid fulvic khi thay đổi thể tich NH3 0.25 M
Nhận xét:
Khả năng phản ứng của acid humic còn trong than bùn với dung dịch ammoniac tƣơng
đối thấp hơn so với dung dịch NaOH.
2.4 Khao sat kha năng tao phức của acid humic với cac nguyên tố dinh
dƣỡng đối với cây trồng
2.4.1 Giới thiệu về phƣơng phap phân tích thể tich[8][9]
Phƣơng pháp phân tích thể tích là một phƣơng pháp xác định hàm lƣợng các chất
nhanh chóng, đơn giản, có thể áp dụng cho những khoảng hàm lƣợng tƣơng đối rộng
(>10-4
M) và trong nhiều trƣờng hợp có độ chính xác không kém gì các phƣơng pháp
phân tích hoá lý hiện đại. Phƣơng pháp phân tích thể tích luôn luôn áp dụng trong các
phòng thí nghiệm cho dù là hiện đại nhất, hiện nay nó đƣợc sử dụng rộng rãi trong
nghiên cứu cũng nhƣ trong thực tiễn.
Định nghĩa
Phƣơng pháp phân tích thể tích là phƣơng pháp định lƣợng hoá học dựa vào việc
đo thể tích của dung dịch thuốc thử đã biết chính xác nồng độ (gọi là dung dịch chuẩn)
cần dùng để phản ứng hết với chất cần xác định (gọi là chất định phân) có trong dung
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 30
dịch cần phân tích. Từ đó tính ra hàm lƣợng chất cần xác định có trong dung dịch phân
tích.
Nguyên tắc
Để xác định nồng độ hoặc hàm lƣợng của một chất trong dung dịch ngƣời ta tiến
hành nhƣ sau:
Lấy chính xác thể tích của một dung dịch chƣa biết nồng độ (dung dịch B – dung
dịch định phân) cho tác dụng vừa đủ với dung dịch của một chất khác đã biết nồng độ
(dung dịch A – dung dịch chuẩn). Căn cứ vào thể tích tiêu tốn và nồng độ của dung
dịch A mà ta tính ra nồng độ của dung dịch B.
Phản ứng giữa A và B gọi là phản ứng chuẩn độ hay phản ứng định phân.
A + B C + D
Quá trình cho A tác dụng với B đến khi nào hết B thì gọi là quá trình chuẩn độ
hay quá trình định phân. Thời điểm 2 chất A và B tác dụng vừa hết với nhau gọi là
điểm tƣơng đƣơng.
Để quá trình định phân cho kết quả chính xác cần xác định chính xác điểm tƣơng
đƣơng.
Thực tế, ngƣời ta không tìm đƣợc chính xác điểm tƣong đƣơng mà chỉ có thể xác
định đƣợc thời điểm cần kết thúc quá trình định phân, gọi là điểm kết thúc định phân
(điểm cuối của quá trình chuẩn độ). Điểm cuối của quá trình định phân càng gần với
điểm tƣơng đƣơng thì kết quả của phép phân tích càng chính xác.
Điểm kết thúc định phân có thể xác định đƣợc nhờ những dấu hiệu đặc trƣng có
thể quan sát đƣợc bằng mắt thƣờng nhƣ: sự thay đổi màu của một loại chất gọi là chất
chỉ thị, sự kết tủa…
Các phản ứng dùng trong phân tích thể tích phải thoả mãn một số yêu cầu dƣới đây:
Phản ứng phải xảy ra nhanh (tốc độ phản ứng lớn) và hoàn toàn (hằng số cân
bằng lớn).
Phản ứng phải xảy ra theo đúng hệ số tỉ lƣợng (hợp thức), sản phẩm phản ứng
không thay đổi.
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 31
Phản ứng phải chọn lọc.
Phải có chất chỉ thị thích hợp để xác định điểm tƣơng đƣơng (phản ứng định
lƣợng).
Dựa vào bản chất của phản ứng dùng trong phân tích thể tích có thể phân loại các
phƣơng pháp phân tích nhƣ sau:
Phƣơng pháp trung hoà: dựa vào phản ứng giữa acid–base để định lƣợng trực tiếp
hay gián tiếp acid–base và muối.
Phƣơng pháp oxi hoá khử: dựa vào các phản ứng oxi hoá–khử để định lƣợng trực
tiếp các nguyên tố chuyển tiếp và một số chất hữu cơ, ngoài ra có thể định lƣợng gián
tiếp một số anion vô cơ.
Phƣơng pháp kết tủa: dựa vào các phản ứng tạo thành kết tủa (hay hợp chất ít
tan).
Phƣơng pháp tạo phức: dựa vào các phản ứng tạo phức giữa chất cần phân tích
và thuốc thử. Nó dùng để định lƣợng trực tiếp đa số các cation kim loại và định lƣợng
gián tiếp một số anion. Thuốc thử đƣợc dùng nhiều nhất là các complexon.
Điểm tƣơng đƣơng
Thời điểm mà lƣợng thuốc thử C đã dùng bằng đúng lƣợng X có trong thể tích
đem chuẩn độ gọi là điểm tƣơng đƣơng.
Đƣờng chuẩn độ và chất chỉ thị
Là đƣờng biểu diễn sự biến thiên nồng độ của một chất nào đó trong quá trình
chuẩn độ theo lƣợng thuốc thử thêm vào.
Chất chỉ thị là chất có cơ cấu phân tử biến đổi theo nồng độ một ion trong dung
dịch và sự biến đổi đó có thể nhận ra bằng một dấu hiệu đặc trƣng nào đó (thƣờng là
màu).
Điều kiện của chất chỉ thị
Bên trong môi trƣờng sử dụng, có độ nhạy cao, chỉ cần một lƣợng ít cũng thấy
đƣợc tác dụng của nó.
Các loai chất chỉ thị thƣờng dùng
Chất chỉ thị oxy hóa khử: là hợp chất hữu cơ có cơ cấu và màu thay đổi theo khả
năng cho nhận điện tử của môi trƣờng.
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 32
Chất chỉ thị pH hay chất chỉ thị acid–base: là hợp chất hữu cơ có cơ cấu phân tử
và màu tƣơng ứng thay đổi theo nồng độ ion H+ của dung dịch.
Chất chỉ thị nồng độ ion: là chất có cơ cấu hay một tính chất nào đó (thƣờng là
màu hay chất ít tan) thay đổi theo sự biến đổi nồng độ của ion.
Chất chỉ thị hấp phụ: thƣờng là loại phẩm nhuộm hữu cơ có tính acid hay base
yếu và có khả năng hấp phụ lên bề mặt tủa làm cho tủa nhuộm một màu đặc trƣng khi
nồng độ của một ion nào đó của tủa đạt đến một giá trị nhất định.
Các chất chỉ thị khác: thuốc thử đồng thời là chất chỉ thị: KMnO4; chất chỉ thị
không thuận nghịch: metyl đỏ.
Chuẩn bị Murexide
Cân 0.2 gam Murexide nghiền mịn với 100 gam NaCl, để vào chai màu tối, đậy
kín, dùng cho mỗi lần chuẩn độ.
2.4.1 Khao sat kha năng hấp phụ ion Cu2+
của acid humic
Phƣơng phap: Chuẩn độ trực tiếp.
Nguyên tắc
Thêm từ từ dung dịch chuẩn vào dung dịch chất định phân, thuốc thử sẽ tác dụng
trực tiếp với chất định phân. Dựa vào thể tích và nồng độ dung dịch chuẩn tính đƣợc
lƣợng chất định phân.
Cách tiến hành
Cho 1 gam mẫu acid humic cho vào bình tam giác 250 mL, thêm vào đó 100 mL
dung dịch Cu2+
có nồng độ ban đầu C0 (mg/L) khác nhau. Dung dịch Cu2+
đã đƣợc
điều chỉnh pH=5 bằng dung dịch đệm CH3COOH-CH3COONa. Đặt bình tam giác trên
máy lắc và lắc trên khoảng thời gian là 3 giờ sau đó để yên 15 phút rồi lọc lấy dung
dịch, tiến hành chuẩn độ bằng EDTA 0.01 M với chất chỉ thị là Murexide. Nhận biết
phản ứng là dung dịch chuyển từ vàng lục sang tím hồng.
Tiến hành chuẩn độ: hút 10 mL dung dịch cần kiểm tra cho vào bình tam giác
250 mL, cho một ít chất chỉ thị Murexide. Thêm từ từ từng giọt NH3 1 M cho đến khi
xuất hiện màu vàng hoặc màu vàng lục theo nồng độ Cu2+
. Sau đó chuẩn độ bằng
EDTA Na2H2Y2 0.01 M cho đến khi dung dịch chuyển từ màu vàng sang tím hồng.
Phƣơng trình chuẩn độ:
[Cu(NH3)4]2+
+ Y- CuY
2- + 4NH3
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 33
Phản ứng chỉ thị:
CuH2In + Y- CuY
- + H2In (màu tím hồng)
Bang 8 Dung lƣợng hấp phụ ion Cu2+
của acid humic
Nồng độ ban đầu C0 (mg/L) Dung lƣợng hấp phụ (mg/g)
100 54.50
200 98.17
400 194.17
600 292.33
800 438.17
1000 525.50
1200 625.83
1400 702.33
1600 820.00
1800 890.00
2000 957.83
2200 1030.00
2400 1100.00
2600 1170.00
2800 1240.00
3000 1344.77
3200 1445.00
3400 1515.00
3600 1600.17
3800 1596.50
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 34
Hình 8 Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ ion Cu2+
của acid humic
2.4.3 Khao sat kha năng hấp phụ ion Zn2+
của acid humic
Phƣơng pháp: Chuẩn độ trực tiếp.
Nguyên tắc
Thêm từ từ dung dịch chuẩn vào dung dịch chất định phân, thuốc thử sẽ tác dụng
trực tiếp với chất định phân. Dựa vào thể tích và nồng độ dung dịch chuẩn tính đƣợc
lƣợng chất định phân.
Cách tiến hành
Cho 1 gam mẫu acid humic cho vào bình tam giác 250 mL, thêm vào đó 100 mL
dung dịch Zn2+
có nồng độ ban đầu C0 (mg/L) khác nhau. Dung dịch Zn2+
đã đƣợc
điều chỉnh pH=5 bằng dung dịch đệm CH3COOH-CH3COONa. Đặt bình tam giác trên
máy lắc và lắc trên khoảng thời gian là 3 giờ sau đó để yên 15 phút rồi lọc lấy dung
dịch, tiến hành chuẩn độ bằng EDTA 0.01 M với chất chỉ thị là Eriocrom đen T. Nhận
biết phản ứng là dung dịch chuyển từ xanh sang màu tím.
Tiến hành chuẩn độ: hút 10 mL dung dịch cần kiểm tra cho vào bình tam giác
250 mL, cho một ít chất chỉ thị Eriocrom đen T. Thêm 5 mL dung dịch đệm
NH4Cl-NH4OH (pH=9) dung dịch xuất hiện màu đỏ tía đậm dần theo nồng độ Zn2+
.
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 35
Sau đó chuẩn độ bằng EDTA Na2H2Y2 0.01 M cho đến khi dung dịch chuyển từ đỏ tía
sang xanh.
Phƣơng trình chuẩn độ:
[Zn(NH3)4]2+
+ Y- ZnY
2- + 4NH3
Phản ứng chỉ thị:
ZnH2In + Y- ZnY
- + H2In (màu xanh)
Bang 9 Dung lƣợng hấp phụ ion Zn2+
của acid humic
Nồng độ ban đầu C0 (mg/L) Dung lƣợng hấp phụ (mg/g)
100 54.50
200 111.17
400 200.67
600 309.67
800 401.33
1000 488.67
1200 597.67
1400 674.17
1600 763.67
1800 868.33
2000 962.17
2200 1025.67
2400 1154.17
2600 1235.00
2800 1313.67
3000 1405.33
3200 1427.67
3400 1426.17
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 36
Hình 9 Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ ion Zn2+
của acid humic
2.4.4 Khao sat kha năng hấp phụ ion Mn2+
của acid humic
Phƣơng phap: Chuẩn độ ngƣợc.
Nguyên tắc
Thêm một thể tích chính xác và dƣ dung dịch chuẩn vào dung dịch chất định
phân. Sau đó chuẩn độ lƣợng dƣ thuốc thử bằng một dung dịch thuốc thử khác thích
hợp. Dựa vào thể tích và nồng độ của các dung dịch thuốc thử tính ra lƣợng chất định
phân.
Cách tiến hành
Cho 1 gam mẫu acid humic cho vào bình tam giác 250 mL, thêm vào đó 100 mL
dung dịch Mn2+
có nồng độ ban đầu C0 (mg/L) khác nhau. Dung dịch Cu2+
đã đƣợc
điều chỉnh pH=5 bằng dung dịch đệm CH3COOH-CH3COONa. Đặt bình tam giác trên
máy lắc và lắc trên khoảng thời gian là 3 giờ sau đó để yên 15 phút rồi lọc lấy dung
dịch, cho EDTA 0.01 M vào cho đến dƣ sau đó tiến hành chuẩn độ bằng ZnSO4 0.01
M với chất chỉ thị là Eriocrom đen T. Nhận biết phản ứng là dung dịch chuyển từ đỏ
tía sang xanh.
Tiến hành chuẩn độ: hút 10 mL dung dịch cần kiểm tra cho vào bình tam giác
250 mL, thêm 10 mL EDTA 0.1 M. Thêm 5 mL dung dịch đệm NH4Cl–NH4OH
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 37
(pH=9), cho một ít chất chỉ thị Eriocrom đen T lắc đều sẽ có màu xanh dƣơng. Chuẩn
độ lƣợng EDTA dƣ bằng dd ZnSO4 0.01 M cho đến khi xuất hiện màu tím rƣợu vang.
Mn2+
+ H2Y2-
MnY2-
+ 2H+ , 1 = 6,2.10
13
Zn2+
+ H2Y2-
ZnY2-
+ 2H+ , 2 = 16,5.10
13
Cân bằng trong dung dịch của chỉ thị:
H2In- HIn
2- + H
+
Đỏ tía Xanh
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 38
Bang 10 Dung lƣợng hấp phụ ion Mn2+
của acid humic
Nồng độ ban đầu C0 (mg/L) Dung lƣợng hấp phụ (mg/g)
100 68.83
200 97.33
400 187.33
600 273.67
800 319.67
1000 411.50
1200 527.17
1400 606.17
1600 683.33
1800 758.67
2000 892.67
2200 947.83
2400 1100.17
2600 1223.17
2800 1351.67
3000 1460.00
3200 1601.33
3400 1676.67
3600 1781.33
3800 1889.67
4000 2012.67
4200 2007.33
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 39
Hình 10 Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ ion Mn2+
của acid humic
Nhận xét chung:
Khả năng hấp phụ ion kim loại của acid humic tƣơng đối cao.
3 Điều chế phân bon la và ứng dụng nhanh trên cây cai ngọt
3.1 Điều chế phân bon la
3.1.1 Nguyên tắc
Acid humic đã ly trích từ than bùn đƣợc nghiền nhỏ sau đó cho tạo phức với các
nguyên tố trung lƣợng (Ca, Mg), các yếu tố vi lƣợng (Zn, Cu, Mn) và chế tạo chất điều
hòa sinh trƣởng (amonihumat). Sau đó đem tất cả các phức vừa tạo đƣợc khuấy trộn
đều ta đƣợc dung dịch phân bón lá đậm đặc.[7][13]
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 40
Sơ đồ 2 Quy trình điều chế phân bon la
3.1.2 Điều chế hỗn hợp dinh dƣỡng trung lƣợng (Ca, Mg)[13]
Cân 10 gam acid humic cho vào một bình tam giác có nắp, thêm vào đó 40 mL
nƣớc cất. Lắc nhe để nƣớc thấm hoàn toàn vào acid humic và cho thoát hết không khí
ra khỏi dung dịch. Cho Ca(NO3)2 một lƣợng dƣ (cụ thể cho khoảng 48 gam Ca(NO3)2)
vào bình rồi đậy kín nắp lại. Lắc nhe bình cho muối tiếp xúc nhanh với humic. Để
ngâm bình trong khoảng 5 ngày. Sau khi ngâm xong, lọc lấy chất rắn để chuẩn bị điều
chế phân bón lá.
Cân 10 gam acid humic cho vào một bình tam giác có nắp, thêm vào đó 40 mL
nƣớc cất. Lắc nhe để nƣớc thấm hoàn toàn vào acid humic và cho thoát hết không khí
ra khỏi dung dịch. Cho Mg(NO3)2 một lƣợng dƣ (cụ thể cho khoảng 54 gam
Mg(NO3)2) vào bình rồi đậy kín nắp lại. Lắc nhe bình cho muối tiếp xúc nhanh với
humic. Để ngâm bình trong khoảng 5 ngày. Sau khi ngâm xong, lọc lấy chất rắn để
chuẩn bị điều chế phân bón lá.
3.1.3 Điều chế hỗn hợp dinh dƣỡng vi lƣợng (Cu, Zn, Mn)
Cân 1 gam mẫu acid humic cho vào bình tam giác 250 mL, thêm vào đó 100 mL
dung dịch Cu2+
có nồng độ 3600 (mg/L). Dung dịch Cu2+
đã đƣợc điều chỉnh pH=5
Acid humic
Tạo phức với
các nguyên tố
trung lƣợng
Tạo phức với
các nguyên tố
vi lƣợng
Chế tạo chất
điều hòa sinh
trƣởng
Trộn, khuấy đều
Phân bón lá
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 41
bằng dung dịch đệm CH3COOH-CH3COONa. Đặt bình tam giác trên máy lắc và lắc
trong khoảng thời gian là 3 giờ sau đó để yên 15 phút rồi lọc lấy phần rắn.
Cân 1 gam mẫu acid humic cho vào bình tam giác 250 mL, thêm vào đó 100 mL
dung dịch Zn2+
có nồng độ 3200 (mg/L). Dung dịch Zn2+
đã đƣợc điều chỉnh pH=5
bằng dung dịch đệm CH3COOH-CH3COONa. Đặt bình tam giác trên máy lắc và lắc
trong khoảng thời gian là 3 giờ sau đó để yên 15 phút rồi lọc lấy phần rắn.
Cân 1 gam mẫu acid humic cho vào bình tam giác 250 mL, thêm vào đó 100 mL
dung dịch Mn2+
có nồng độ 4000 (mg/L). Dung dịch Mn2+
đã đƣợc điều chỉnh pH=5
bằng dung dịch đệm CH3COOH-CH3COONa. Đặt bình tam giác trên máy lắc và lắc
trong khoảng thời gian là 3 giờ sau đó để yên 15 phút rồi lọc lấy phần rắn.
3.2 Điều chế chất kich thich sinh trƣởng cho cây trồng[6]
Cân 55 gam acid humic đã đƣợc nghiền nhỏ và cho vào cốc 1000 mL. Sau đó
cho 825 mL dung dịch NH3 1 M vào và khuấy điều cho acid humic tan hết. Sau đó tiến
hành lọc áp suất thấp thu lấy dung dịch và loại bỏ phần rắn không tan khoảng 9 gam.
Phần rắn không tan có thể là acid humic hay một số chất hữu cơ khác.
3.3 Phối trộn cac chất[14]
Ta cho tất cả các chất vừa điều chế đƣợc vào lọ thủy tinh 1000 mL và thêm nƣớc
cất khuấy trộn đều ta đƣợc 1 lít dung dịch phân bón lá đậm đặc.
Đối với phân vi lƣợng thì ta cho các muối vi lƣợng phối trộn với nhau ta đƣợc
100 mL dung dịch phân vi lƣợng.
Bang 11 Thành phần cac chất trong cac loai phân
Loại
phân
bón
Hàm lƣợng các chất (g)
Humic NH3
3NO Ca2+
Mg2+ 2
4SO Zn2+
Cu2+
Mn2+
Phân vi
lƣợng - - - - - 8.022 1.428 1.600 2.013
Phân
bón lá 69 14.03 26.16 8 5 8.022 1.428 1.600 2.013
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 42
Hình 11 Phân bon la và phân vi lƣợng
4 Bố tri thi nghiệm ứng dụng phân bon la trên cây cai ngọt
(Brassica juncea (L.) Czern)
4.1 Nguyên tắc
Do thời gian hạn chế, chất lƣợng phân bón lá đƣợc đánh giá qua việc thử nghiệm
mức độ tăng trƣởng về kích thƣớc của cây bằng cách so sánh sự phát triển của cây cải
ngọt khi đƣợc phun phân bón lá, phun phân vi lƣợng và không đƣợc phun phân (mẫu
đối chứng)
4.2 Tiến hành
Bƣớc 1: chuẩn bị đất và hạt giống
Đất: Để biết đƣợc chất lƣợng phân bón nên đất là loại đất cát, ít dinh dƣỡng, đất
cát đƣợc lấy về từ sân bóng đá Trƣờng Đại học Cần Thơ cho vào chậu sau đó
tƣới nƣớc để tạo độ ẩm cho đất. Chuẩn bị 3 dãy chậu, mỗi dãy cách nhau 0.5 m,
mỗi chậu cách nhau 0.3 m.
Giống: Hạt giống cải ngọt Nông Trang, sản phẩm của Công ty TNHH–TM Nông
Trang, theo TCCS 05–2005/TN, tỉ lệ nẩy mầm ≥80%.
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 43
Cách trồng: Mỗi dãy đƣợc bố trí năm chậu, mỗi chậu đƣợc phân ra bốn góc để
gieo hạt, sử dụng 0.15-0.25 gam hạt giống cho mỗi chậu. Sau 10 ngày ta tiến
hành tỉa cải và trồng lại với mỗi chậu gồm bốn cây, tiếp tục tƣới nƣớc đều đặn
mỗi ngày một lần vào buổi chiều.
Bƣớc 2: Tiến hành phun thuốc và quan sát
Sau khi cải đƣợc 20 ngày tuổi ta đo kích thƣớc của cây, lá và bắt đầu tiến hành
phun phân cho cải, dãy thứ nhất phun phân bón lá, dãy thứ hai phun phân vi lƣợng,
dãy thứ ba tƣới nƣớc bình thƣờng (mẫu đối chứng), cách ba ngày phun một lần. Sau đó
quan sát sự thay đổi của cải sau 35 ngày.
Hút 6 mL dung dịch phân đậm đặc, cho nƣớc cất vào đƣợc 1 lít dung dịch phân
loãng dùng để phun cho cây.
Hình 12 Cai ngọt trƣớc khi thử nghiệm phân bon
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 44
Dãy thứ nhất Dãy thứ hai Dãy thứ ba
Hình 13 Chiều cao của cai ngọt trƣớc khi thử nghiệm phân bon
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 45
Hình 14 Cai ngọt sau khi kết thúc thử nghiệm phân bon
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 46
Hình 15 Cai ngọt ở dãy 3 làm mẫu đối chứng
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 47
Hình 16 Cai ngọt ở dãy 2 sau khi phun phân vi lƣợng
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 48
Hình 17 Cai ngọt ở dãy 1 sau khi phun phân bón lá
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 49
Hình 18 Chiều cao của cai ngọt ở dãy 3 làm mẫu đối chứng
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 50
Hình 19 Chiều cao của cai ngọt ở dãy 2 sau khi phun phân vi lƣợng
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 51
Hình 20 Chiều cao của cai ngọt ở dãy 1 sau khi phun phân bón lá
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 52
Bang 12 Kết qua trồng khao nghiệm
Thứ tự dãy Nghiệm thức Quan sát hiện tƣợng
1 Đối chứng Tăng 9 cm, thân ốm yếu, lá không xòe
rộng và có màu xanh nhạt
2 Phân vi lƣợng
Tăng 13 cm thân hơi tròn nhƣng ko
cứng, lá hơi xòe và có màu xanh hơi
nhạt
3 Phân bón lá Tăng 20 cm, thân tròn và cứng, lá xòe
rộng và có màu xanh đậm
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 53
Chƣơng 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
1 Cac thành phần, tinh chất đặc trƣng của than bùn
Các thành phần đặc trƣng của than bùn đã đƣợc khảo sát và tổng hợp qua bảng
sau:
Bang 13 Kết qua chung về cac tinh chất đặc trƣng của than bùn
Độ pH Độ ẩm (%)
Hàm lƣợng
chất bốc
V(%)
Hàm lƣợng
tro A(%)
Lƣợng acid
humic tính
theo (%)
Muối amoni
humat của
acid humic
trong than
bùn (%)
2.62 8.1 35 53 24.4 17.93
Qua kết quả trên cho thấy than bùn có chất lƣợng tốt, hàm lƣợng humic tƣơng
đối cao (24.4%).
Qua quá trình xác định hàm lƣợng acid humic, sau khi kiềm hóa than bùn nhằm
tách acid humic tự do về dạng humat, sau đó kết tủa acid humic dƣới tác dụng của acid
mạnh. Từ những nồng độ acid khác nhau (thay đổi giá trị pH) ta thấy acid humic đƣợc
kết tủa cực đại tại giá trị pH=1-2.
Khả năng phản ứng của acid humic tạo muối amoni humat tƣơng đối cao
(17.93%).
2 Kha năng hấp phụ ion kim loai của acid humic
Khả năng hấp phụ ion kim loại Cu2+
, Zn2+
, Mn2+
của acid humic đã đƣợc khảo sát
và tổng hợp qua Bảng sau:
Ion kim loại Cu2+
Zn2+
Mn2+
Dung lƣợng hấp phụ (mg/g) 1600.17 1427.67 2012.67
Bang 14 Kết qua kha năng hấp phụ ion kim loai của acid humic
Khả năng hấp phụ của acid humic đối với ba kim loại đƣợc sắp xếp theo thứ tự:
Mn2+
>Cu2+
>Zn2+
.
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 54
3 Hiệu qua sử dụng phân bon la
Qua khảo sát hiện tƣợng ta thấy mức độ tăng trƣởng của cây cải đƣợc phun phân
bón lá cao hơn cây cải đƣợc phun phân vi lƣợng và cây cải đƣợc phun phân vi lƣợng
sẽ cao hơn cây cải không đƣợc phun phân.
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 55
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Qua quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn này, em đã thu đƣợc những kết
luận nhƣ sau:
Đã khảo sát đƣợc một số chỉ tiêu kỹ thuật của than bùn nhƣ: pH, độ ẩm, độ tro,
hàm lƣợng chất bốc.
Ly trích đƣợc acid humic từ than bùn (24.4%).
Biết đƣợc lƣợng amoni humat từ lƣợng acid humic có trong than bùn đã phản
ứng với dung dịch ammoniac (17.93%).
Biết đƣợc khả năng hấp phụ ion kim loại của acid humic, điều đó cho thấy đƣợc
acid humic ly trích từ than bùn có khả năng xử lý nƣớc thải bị ô nhiễm các kim loại
nặng. Điều này nói lên vai trò của than bùn trong việc cân bằng sinh thái môi trƣờng
rất quan trọng.
Điều chế đƣợc phân bón lá qua sự hấp phụ của acid humic với các nguyên tố
dinh dƣỡng của cây trồng, giúp các nguyên tố vi lƣợng biến đổi thành dạng mà rễ cây
hấp thụ dễ dàng hoặc làm nền độn cho các nguyên tố vi lƣợng trong phân bón với thời
gian rửa trôi tƣơng đối lâu có thể tiết kiệm chi phí cho nhà nông, tạo ra một hƣớng mới
trong việc tận dụng than bùn làm phân bón với giá thành rẻ, tạo điều kiện cho nghành
nông nghiệp phát triển.
Hy vọng rằng từ những nghiên cứu của em sẽ có cái nhìn mới, hƣớng khai thác
và sử dụng mới về acid humic ly trích từ than bùn một nguồn tài nguyên dồi dào ở
Đồng bằng Sông Cửu Long.
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
(1) Bộ môn địa chất cơ sở và môi trƣờng – Khoa Địa Chất – Dầu khí, Địa chất cơ sở,
Trƣờng Đại học kỹ thuật TP.HCM.
(2) Chu Thị Thơm, Phan Thị Lài, Nguyễn Văn Tó (2006), Phân vi lượng với cây
trồng, Nhà xuất bản Lao Động Hà Nội.
(3) Hà Thúc Huy (2000), Hóa keo, Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia TP.HCM.
(4) Gs. TS. Hồ Viết Quý, Cơ sở hóa học phân tích hiện đại, tập một: Các phương
pháp phân tích hóa học, Nhà xuất bản Đại học Sƣ Phạm.
(5) Lê Thị Bạch (2003), Khảo sát tính chất hấp phụ của than bùn Cà Mau – Kiên
Giang, Luận văn Thạc Sĩ.
(6) Lâm Hiếu Thanh Thảo, Công nghệ Hóa K30, Nghiên cứu tổng hợp Amoni Humat
từ than bùn Cà Mau, Luận văn tốt nghiệp.
(7) Lê Văn Tri (1998), Chất điều hòa tăng trưởng và năng suất cây trồng, Nhà xuất
bản Nông Nghiệp.
(8) Nguyễn Thị Diệp Chi (2005), Giáo trình thực tập hóa Môi Trường – Bộ môn Hóa
Học – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Trƣờng Đại Học Cần Thơ.
(9) Nguyễn Tinh Dung, Hóa học phân tích, phần II, Nhà xuất Bản Giáo Dục, 2001.
(10) Nguyễn Xuân Trƣờng, Lê Văn Nghĩa, Lê Quốc Phong, Nguyễn Đặng Nghĩa
(2000), Sổ tay sử dụng phân bón, Nhà xuất bản Nông Nghiệp – TP.HCM.
(11) Nguyễn Công Cƣờng, Công nghệ Hóa Học K27, Khảo sát tính chất hấp phụ của
than bùn Cà Mau – Kiên Giang, Luận văn tốt nghiệp.
(12) Nguyễn Huỳnh Thanh Vũ, Cử nhân Hóa Học K30, Khảo sát tính chất hấp phụ
của acid humic được ly trích từ than bùn, Luận văn tốt nghiệp.
(13) Nguyễn Thị Hoa Yến, Công nghệ Hóa K27, Chuyển quặng Dolomite thành các
dạng muối dễ tan dùng cho phân bón, Luận văn tốt nghiệp.
(14) Ngô Văn Nhƣợng, Nguyễn Huy Phiêu, Lƣơng Quỳnh Chúc, Nghiên cứu sản xuất
phân bón đặc chủng cho cây trồng, Nhà xuất bản Nông Nghiệp.
Luận văn tốt nghiệp Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Lê Thanh Phƣớc
Sinh viên thực hiện: Phan Hoàng Du 57
(15) Vo Đình Ngộ, Nguyễn Siêu Nhân, Trần Mạnh Trí (1997), Than bùn ở Việt Nam
và sử dụng than bùn cho Nông Nghiệp, Nhà xuất bản Nông Nghiệp TP.HCM.
Tiếng Anh – Các trang Web
(16) Emeritus Associate Professor Dr. Robert E. Pettit, Organic Matter, Humus,
Humate, Humc Acid, Fulvic Acid, And Humin, Texas A&M University.
(17) R B Harrison (2008), “Composting and formation of humic substances”,
Ecological Processes, University of Washington, Seattle, WA, USA, pp.
713-719.
(18) http://www.vinachem.com.vn
TRƢƠNG ĐAI HOC CÂN THƠ CÔNG HOA XA HÔI CHU NGHIA VIÊT NAM
KHOA KHOA HOC TƢ NHIÊN Độc Lập – Tƣ Do – Hạnh Phúc
Bô Môn Hoa Hoc
Cân Thơ, ngày 4 tháng 1 năm 2011
ĐỀ CƢƠNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Năm hoc 2010 – 2011
1. Tên đê tai thƣc hiên:
Nghiên cƣu tach chiêt acid h umic tƣ than bun va khao sat kha năng tao
phƣc vơi cac nguyên tô dinh dƣơng đôi vơi cây trông ƣng dung trong phân
bon.
2. Họ và tên sinh viên thực hiện: Phan Hoang Du MSSV: 2072036
3. Họ và tên can bộ hƣớng dẫn: Lê Thanh Phƣơc Hoc vi : Tiên Sĩ
4. Giơi thiêu chung vê đê tai:
Than bun la môt nguôn tai nguyên co gia tri trong san xuât nông nghiêp . Vì từ
than bun ngƣơi ta co thê tông hơp nên cac muôi Humat hoa tan la môt chât kich thich
tăng trƣơng cho cây trông đê gop phân điêu chê phân bon la .
Vơi đê tai “ Nghiên cƣu tach chiêt acid h umic tƣ than bun va khao sat kha
năng tao phƣc vơi cac nguyên tô dinh dƣơng đôi vơi cây trông ƣng dung trong
phân bon” se giup hiêu ro hơn vê tac dung cua phân bon la đôi vơi cây trông .
5. Mục đich nghiên cƣu chinh cua đê tai : Ly trich acid h umic tƣ than bun va
khảo sát khả năng tạo p hƣc vơi cac nguyên tô dinh dƣơng đôi vơi cây trông tƣ đo điêu
chê phân bon la.
6. Đia điêm thơi gian thƣc hiên:
Đia điêm : Phòng thí nghiệm Sinh Lý – Bộ môn Hóa – Khoa Khoa Học Tự
Nhiên – Trƣơng Đai Hoc Cân Thơ
Thơi gian : Đê tai đƣơc thƣc hiên trong khoang thơi gian tƣ thang 1/2011 đến
5/2011
Than Bun
Kiêm hóa
Lăng loc
Trung hoa
Bã than
Dung dich muôi
tan cua acid
Humic va Fulvic
Acid hoa
Dung dich
acid Fulvic
Acid Humic
kêt tua dang
keo không tan
Rƣa kêt tủa Sây Bôt acid Humic
tinh khiêt
Lọc ly tâm
7. Cac nội dung chinh và giới han đề tài:
Xác định một số chỉ tiêu của than bùn (đô âm, đô tro, hàm lƣợng chất bốc, pH).
Ly trich acid Humic trong than bùn:
Nguyên tăc: Sƣ phân chia ra thanh acid Humic va acid Fulvic dƣa vao đô tan
của chúng trong môi trƣờng acid hay kiềm . Acid Humic tan ơ pH =9 và không
tan khoang pH=2, trong khi đo Fulvic co phân đoan tan ơ pH =2 và pH=9. Các
muôi humat cua natri, kali, amoni...tan trong nƣơc.
Quy trình tach acid humic tƣ than bun
Khảo sát sƣ tao muôi humat cua acid humic trong dung dich NH3.
Khảo sát khả năng tạo phức của acid humic vơi cac nguyên tô dinh dƣơng đôi
vơi cây trông:
Tông hơp phƣc chât cac nguyên tô trung lƣơng (Ca2+
, Mg2+
) vơi acid Humic.
Khảo sát khả năng hấp phụ các nguyên tố vi lƣợng (Zn2+
, Mn2+
, Cu2+
) của
acid Humic.
Điêu chê phân bon la va ƣng dung nhanh trên cây cai ngot.
8. Kê hoach vê tiên đô thƣc hiên:
Tƣ ngay 3/1/2011 đến ngày 30/4/2011 tiên hanh cac thi nghiêm đa đê câp trong
phân 7.
Tƣ ngay 1/5/2011 đến 15/5/2011 tiên hanh viêt luân văn va bao cao tôt nghiêp .
SINH VIÊN THƢC HIÊN CAN BỘ HƢỚNG DẪN
DUYÊT CUA HÔI ĐÔNG