Thế oxi hóa khử và động thái của lưu huỳnh trong đất lúa phù sa sông Hồng không được bồi hàng năm vùng Tiên Lữ - tỉnh Hưng Yên

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Thêm vào BST

Báo xấu

3
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nghiên cứu này đề cập đến ảnh hưởng của thế oxi hóa khử đến động thái của lưu huỳnh trong đất lúa vùng đất phù sa sông Hồng không được bồi hàng năm huyện Tiên Lữ, Hưng Yên (tính chất đất trung tính), thông qua thí nghiệm phân tích hàm lượng SO4 2- trong đất tại các thế oxi hóa khử khác nhau.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Thế oxi hóa khử và động thái của lưu huỳnh trong đất lúa phù sa sông Hồng không được bồi hàng năm vùng Tiên Lữ - tỉnh Hưng Yên

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2015. ISBN: 978-604-82-1710-5 THẾ OXI HÓA KHỬ VÀ ĐỘNG THÁI CỦA LƯU HUỲNH TRONG ĐẤT LÚA PHÙ SA SÔNG HỒNG KHÔNG ĐƯỢC BỒI HÀNG NĂM VÙNG TIÊN LỮ - TỈNH HƯNG YÊN Đinh Thị Lan Phương, Trần Viết Ổn Đại học Thủy lợi, email: dinhlanphuong@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG SO42- trong điều kiện canh tác lúa ở Việt Nam chưa được công bố ở bất kỳ nghiên cứu nào. Lưu huỳnh là nguyên tố dinh dưỡng quan Nghiên cứu này đề cập đến ảnh hưởng của trọng đối với cây trồng. Trong đất, lưu huỳnh thế oxi hóa khử đến động thái của lưu huỳnh tồn tại phổ biến ở các dạng như HS-, H2S, S2-, trong đất lúa vùng đất phù sa sông Hồng SO42-. Sự tồn tại các dạng hợp chất của lưu không được bồi hàng năm huyện Tiên Lữ, huỳnh phụ thuộc nhiều vào thế ôxi hóa khử Hưng Yên (tính chất đất trung tính), thông (Eh) của đất. Trong điều kiện đất lúa ngập qua thí nghiệm phân tích hàm lượng SO42- nước lâu ngày, khí oxi bị ngăn cản khuếch trong đất tại các thế oxi hóa khử khác nhau. tán vào trong đất, làm cho thế oxi hóa khử giảm. Do đó lưu huỳnh thường ở dạng độc tố 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP (HS-, S2-) làm thối rễ, ảnh hưởng đến sinh NGHIÊN CỨU trưởng và năng suất của lúa. Trong điều kiện đất thoáng khí, mặt ruộng được rút nước sẽ 2.1. Đối tượng và địa điểm nghiên cứu làm Eh tăng, lưu huỳnh chủ yếu ở dạng Đối tượng và địa điểm nghiên cứu là đất sunfat (SO42-) lại là thành phần dinh dưỡng ruộng chuyên canh tác lúa của xã An Viên, quan trọng đối với cây lúa. huyện Tiên Lữ, tỉnh Hưng Yên. Thực tế hiện nay, canh tác lúa ở vùng đồng Tính chất lý hóa của đất nghiên cứu được bằng sông Hồng, kỹ thuật tưới ngập truyền tóm tắt như sau: đất phản ứng trung tính (pH thống vẫn đang được áp dụng phổ biến. Lớp trong khoảng 6,5 ÷ 6,9); dung tích hấp phụ nước chính là nguyên nhân ngăn cản khí oxi CEC tương đối lớn (14mЭg/L); giàu hàm khuếch tán vào trong đất làm tăng sự phân lượng hữu cơ (1,1%) và giàu hàm lượng nitơ hủy yếm khí các chất hữu cơ trong đất, tạo (0,9%); thành phần cơ giới đất thịt trung bình. khí nhà kính CH4 (Nguyễn Việt Anh, 2009), 2.2. Phương pháp nghiên cứu làm phát sinh các hợp chất độc tố HS-, S2-, Fe2+ và Mn2+ ảnh hưởng đến năng suất lúa Mẫu đất sau khi phơi khô tự nhiên được (S.Yoshida và M.R. Chaudhry, 1979). nghiền nhỏ và tiến hành thí nghiệm trong Một số nghiên cứu đã chỉ ra kỹ thuật tưới chậu bao gồm 2 công thức: ngập nước rút nước phơi ruộng làm cho đất có thể tiếp thường xuyên (kí hiệu là CT1) và rút nước xúc trực tiếp với không khí, dẫn đến Eh tăng định kỳ (kí hiệu là CT2). Mỗi công thức lặp lên đã làm giảm được các độc tố Fe và Mn lại 3 lần. Thời gian thí nghiệm thực hiện từ cũng như hạn chế phát thải khí nhà kính CH4 tháng 2/2015 đến tháng 6/2015. (Nguyễn Việt Anh, 2009 và Trần Minh Công thức ngập thường xuyên (CT1), Nguyệt, 2013). Quá trình chuyển hóa lưu được thực hiện trong điều kiện đất ngập nước huỳnh từ dạng độc tố thành dạng dinh dưỡng khoảng 4 ÷ 5cm. 317
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2015. ISBN: 978-604-82-1710-5 Công thức rút nước định kỳ (CT2) được 2- thực hiện trong điều kiện đất ngập nước 4÷5cm, sau đó để cạn tự nhiên. Thế Eh và giá trị pH được đo hàng ngày bằng máy đo điện cực ORP hãng Toledo. Theo dõi khi thế Eh ổn định, lấy đất đem phân tích dạng tồn tại SO42- của lưu huỳnh. Bao gồm 6 đợt lấy mẫu đất phân tích trong thời gian thí nghiệm cho cả CT1 và CT2, tổng số mẫu phân tích là 36 mẫu. Phương pháp phân tích hàm lượng SO42- trong đất áp dụng phương pháp đo độ đục dựa trên sự hình thành BaSO4 dạng keo sau khi đưa BaCl2 10% với chất đệm là axit citric Hình 1. Hàm lượng SO42- phụ thuộc vào mẫu, sau đó thực hiện so màu trên máy vào Eh đất của CT1 quang phổ DR 2700. Đồ thị hình 1 biểu diễn nồng độ SO42- giảm Các thí nghiệm được thực hiện tại Phòng khi thế Eh giảm dần. Hệ số tương quan thí nghiệm Đất, Nước, Môi trường và Pearson dao động trong khoảng 0,78 ÷ 0,92 Phòng thí nghiệm Hóa học - Trường Đại học cho thấy mối tương quan giữa diễn biến thế oxi Thủy lợi. hóa khử Eh và hàm lượng sunfat khá chặt chẽ. Với các thí nghiệm của CT2, do đất tiếp 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, THẢO LUẬN xúc với không khí làm thế Eh tăng lên. Cụ pH đất có giá trị trong khoảng 6,5 ÷ 6,9, thể, ở đợt lấy mẫu lần 2 là -138mV, hàm đặc trưng cho đất phản ứng trung tính. Hầu lượng ion SO42- đạt 11,53mg/100g. Đến đợt hết các kết quả thí nghiệm đều cho thấy: khi lấy mẫu lần 6, thế oxi hóa khử tăng đến - thế oxi hóa khử của đất tăng lên thì hàm 111,7mV, hàm lượng SO42- cũng tăng lượng SO42- cũng tăng lên và ngược lại thế (12,02mg/100g). oxi hóa khử của đất giảm xuống thì hàm 2- lượng SO42- cũng giảm xuống. Cụ thể là đợt lấy mẫu lần 1, thế oxi hóa khử Eh trung bình của cả 2 công thức (CT) là -203mV, hàm lượng SO42- trung bình là 11,26mg/100g đất (mg/100g). Với CT1, đợt lấy mẫu lần 2, thế oxi hóa khử trung bình là -215mV; hàm lượng SO42- trung bình là 11,20mg/100g. Thế Eh giảm dần khi thời gian ngâm nước tăng lên, cho đến đợt phân tích cuối cùng Eh giảm mạnh (-256,7mV), hàm lượng SO 42- cũng giảm đáng kể xuống còn 10,89mg/100g. Hình 2. Hàm lượng SO42- phụ thuộc Điều này là do trong điều kiện ngập nước vào Eh đất của CT2 lâu ngày, lượng oxi trong đất suy giảm (do Đồ thị hình 2 cho thấy mối tương quan tham gia vào phản ứng oxi hóa các chất dương giữa hàm lượng sunfat và Eh đất. Hệ hữu cơ trong đất) tạo điều kiện cho quá số tương quan Pearson khá cao, trong trình phân hủy yếm khí diễn ra, trong môi khoảng 0,83 ÷ 0,92. Điều này chứng tỏ thế trường khử SO42- chuyển hóa thành các oxi hóa khử trong đất tăng thì hàm lượng dạng HS-, S2-. sunfat cũng tăng. 318
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2015. ISBN: 978-604-82-1710-5 - Đất thoáng khí sẽ làm tăng hàm lượng dinh dưỡng SO42- (11,06 ÷ 12,02mg/100g), giảm các độc tố HS-, S2- trong đất lúa. - Trong đất canh tác lúa, thế oxi hóa khử Eh và hàm lượng SO42- có quan hệ tỷ lệ thuận. Khi Eh tăng thêm 10,73mV thì hàm lượng SO42- trong đất tăng 0,07mg/100g. Từ các kết quả thí nghiệm thu được cho thấy đất ngập nước liên tục dẫn đến thế oxi hóa khử giảm mạnh, làm ảnh hưởng đến thành phần dinh dưỡng SO42- trong đất. Vì vậy, điều tiết hợp lý lượng nước trên mặt Hình 3. Đồ thị so sánh hàm lượng SO42- ruộng (tạo điều kiện cho đất tiếp xúc với phụ thuộc vào Eh đất của CT1 và CT2 không khí) làm tăng thế oxi hóa khử trong đất có ý quan trọng không những về tiết kiệm Khi so sánh nồng độ SO42- của cả hai công nước, giảm thiểu phát thải khí metan mà còn thức trên cùng một đồ thị, cho thấy thế oxi làm tăng nguồn dinh dưỡng SO42- trong đất hóa khử trong đất thấp thì hàm lượng SO42- cho cây lúa. giảm và ngược lại. Thế oxi hóa khử là yếu tố quan trọng để 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO quyết định dạng tồn tại của các nguyên tố hóa học trong đất. Trong canh tác lúa, lưu huỳnh [1] Nguyễn Việt Anh (2009), “Nghiên cứu chế được bổ sung dưới dạng phân bón, tuy nhiên độ nước mặt ruộng hợp lý để giảm thiểu khi vào trong đất, chỉ một phần SO42- được phát thải khí metan trên ruộng lúa vùng đất cây trồng hấp thụ, phần còn lại trong môi phù sa trung tính ít chua vùng đồng bằng trường khử (vùng đất ngập nước) bị chuyển sông Hồng”, Luận án Tiến sỹ kỹ thuật, Đại học Thủy Lợi. hóa thành các độc tố HS-, S2-. Thậm chí ở những vùng đất chua có giá trị pH thấp, SO42- [2] Trần Minh Nguyệt (2013), “Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ tưới nông lộ phơi đến còn có thể chuyển hóa thành độc tố H2S chuyển hóa Mn và Fe trong đất lúa ngập (Shouichi Yoshida & M.R. Chaudhry, 1979). nước”, luận án tiến sỹ, Đại Học Khoa học Vì vậy, tạo điều kiện cho đất thoáng khí sẽ Tự nhiên. hạn chế được môi trường khử, nhằm giảm [3] Shouichi Yoshida & M.R. Chaudhry phát thải khí nhà kính CH4, giảm các độc tố (1979), “Sulfur nutrition of rice”, đối với cây trồng và có thể tăng hàm lượng Soil Science and Plant Nutrition, 25(1), dinh dưỡng SO42- trong đất. 121-134. [4] Nguyễn Việt Anh (2011), “Sổ tay hướng 4. KẾT LUẬN dẫn quy trình tưới lúa tiết kiệm nước giảm Từ các kết quả nghiên cứu cho thấy: phát thải khí nhà kính”, NXB Khoa học và - Thế Eh tăng lên khi đất chuyển từ ngập Kỹ thuật. nước sang rút cạn nước (-198mV ÷ -111mV). 319