TẠP CHÍ ĐẠI HỌC SÀI GÒN Số 10 - Tháng 6/2012
NGHIÊN C
ỨU TỔNG HỢP LANTAN XITRAT
LÀM PHÂN BĨN VI LƯ
ỢNG CHO CÂY CÀ CHUA
VÕ QUANG MAI
(*)
VÕ V
ĂN TÂN
(**)
TĨM T
ẮT
Các cơng trình nghiên c
ứu
ứng dụng phân bón vi l
ượng của
các ngun t
ố đất
hi
ếm với hàm lượng rất thấp cho nhiều loại cây trồng như:
táo, nho, ngơ, chu
ối, đậu
nành, đ
ậu
, cam, mía, chè, lúa đ
ã được thực hiện
t
ại Úc
, Trung Qu
ốc
, Vi
ệt Nam
Các d
ữ liệu thực nghiệm đã cho thấy khi sử dụng phân bón vi lượng ngun tố đất
hi
ếm sẽ
cho năng su
ất
và làm cho năng su
ất và chất lượng cây trồng cao hơn nhiều.
Trong bài báo này, chúng tơi đ
ã nghiên cứu
t
ổng
h
ợp
các ph
ức chất rắn của axit xitric
v
ới lantan ở các điều kiện tối ưu của thời gian phản ứng, nhiệt độ, pH,
t
ỉ
l
ệ của các chất
tham gia t
ạo phức và ứng dụng
phân bón vi lư
ợng với hàm lượng rất thấp của lantan
xitrat t
ừ phức chất này cho cây cà chua.
K
ết quả cho thấy
r
ằng
khi s
ử dụng
ph
ức
lantan
xitrat ở nồng độ 200ppm thì năng suất cà chua tăng 15,20%.
T
ừ khố:
Ngun t
ố đất hiếm, lan
tan, phân bón vi lượng đất hiếm, phức rắn và cà chua.
ABSTRACT
The works on the application of micronutrients (with very low concentration of Rare
Earth Elements for many kinds of cultivated crops such as apples, grapes, corn, bananas,
soy beans, oranges, sugar canes, tea, rice, etc.) have been conducted in Australia, China,
Vietnam, etc The experimental data indicated that the use of rare earth micronutrients
could obtain better crops of higher quality. In this paper, we have synthesized the solid
complex of citric acid with lanthanum in the optimal conditions on the reaction time,
temperature, pH and reagent rate. We applied this micronutrients with very low
concentration of lanthanum citrate from this solid complex for the tomatoes. The results
indicated that the tomato yield increased by 15.20% when the concentration of
lanthanum citrate complex was 200ppm.
Keywords: Rare Earth Elements, lanthanum, rare earth micronutrients, solid complex
and tomato.
1. M
Ở ĐẦU
(*) (**)
Trong lĩnh vực nơng nghiệp, các
ngun t
ố đất hiếm (NTĐH) là một trong
nh
ững ngun tố vi lượng rất cần thiết cho
m
ột số loại cây trồng như: lúa, mía, táo,
nho, ngơ, chu
ối, đậu nành, cam, chè [1],
(*)
PGS.TS, Trư
ờng Đại học Sài Gòn
(**)
PGS.TS, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế
[2], [4], [6], [7], [8]. Các NTĐH t
ồn tại rất
ít ỏi trong đất mới được khai phá lần đầu
tiên đ
ể trồng trọt, do đó khi mới trồng trên
lo
ại đất này thì cây phát triển tốt, chất
lư
ợng đặc biệt. Nhưng khi đã trải qua vài
v
ụ gieo
tr
ồng
, hàm lư
ợng
các NTĐH b
ị
hao h
ụt dần qua q trình sử dụng của thực
v
ật. Do đó
, n
ếu đ
ược bổ sung các loại phân
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP LANTAN XITRAT LÀM PHÂN BÓN VI LƯỢNG CHO CÂY CÀ CHUA
bón có chứa NTĐH sẽ làm cho cây trồng
phát tri
ển tốt.
Các NTĐH có nh
ững ảnh hưởng nhất
đ
ịnh đến dinh dưỡng và năng suất cây
tr
ồng vì chúng tham gia vào thành phần
c
ủa nhiều loại enzim và chúng có khả năng
thúc đ
ẩy sự hoạt động của các loại enzim
đó. Ví d
ụ
: Kh
ả năng l
àm tăng hàm lượng
di
ệp lục, tăng quá tr
ình quang hoá, tăng
h
ấp thu các chất dinh d
ưỡng đa lượng, tăng
kh
ả năng chống chịu điều kiện bất lợi của
th
ời tiết, môi tr
ường [2], [3], [5], [7], [8].
Vì vậy các NTĐH đều rất cần thiết cho
cây tr
ồng m
ặc d
ù chỉ cần một hàm lượng
r
ất ít. Ngoài ra, nếu nồng độ các NTĐH
trong dung d
ịch đất thấp quá hoặc cao quá,
so v
ới nhu cầu dinh dưỡng của các loại cây
trồng, đều có ảnh hưởng rất mạnh đến sự
sinh trư
ởng và phát triển của cây. Do đó,
vi
ệc cung cấp và bổ s
ung đúng m
ức các
NTĐH t
ừ phức chất của NTĐH cho cây
tr
ồng là một yêu cầu bức thiết đang được
đ
ặt ra. Các công trình trước đây [2], [3], [5]
các tác gi
ả đ
ã nghiên cứu tổng hợp một số
ph
ức chất của các NTĐH với phối tử hữu
cơ là axit glutamic… và đ
ã
ứng dụng
làm
phân bón vi lư
ợng cho cây thanh tr
à,
cam… v
ới kết quả l
àm tăng năng suất thu
ho
ạch đáng kể. Trong b
ài báo này, chúng
tôi thông báo k
ết quả nghiên cứu tổng hợp
ph
ức lantan xitrat và thử nghiệm làm phân
bón vi lư
ợng cho cây cà chua.
2. TH
ỰC NGHIỆM
2.1. D
ụng cụ, thiết bị và
hoá ch
ất
Các thiết bị và dụng cụ cần thiết để
ti
ến hành nghiên cứu tổng hợp lantan xitrat
bao g
ồm: máy ly tâm, pH mét, cân phân
tích, máy khu
ấy từ
gia nhi
ệt, máy lọc hút,
kính hi
ển vi nối với máy chụp ảnh, bình
hút
ẩm, các loại bình cầ
u, bình tam giác,
c
ốc thuỷ tinh, các pipet, micropipet
Ph
ổ hồng ngoại đ
ược xác định trên
máy quang phổ kế hồng ngoại FTIR
IMPACT 4010 (CHLB Đ
ức), phổ phân
tích nhi
ệt được đo trên máy Shimadzu
DTA-50 t
ại
khoa Hoá h
ọc, Trường Đại học
Khoa h
ọc Tự nhiên, Đ
HQG Hà N
ội.
Các hoá ch
ất sử dụng dạng PA. như:
axit xitric; LaCl
3
; HCl; dung d
ịch
amoniac; Asenazo (III), dung d
ịch đệm
axetat 2M; dung d
ịch chuẩn DTPA 10
-2
M.
2.2. B
ố trí
thí nghi
ệm
Quá trình t
ổng hợp phức lantan xitrat
đư
ợc thực hiện bằng cách lấy chính
xác
LaCl
3
có nồng độ đã biết để kết tủa
hidroxit La(OH)
3
b
ằng dung dịch
amoniac.
Sau đó cho ph
ản ứng với axit xitric trên
máy khu
ấy từ gia nhiệt ở nhiệt độ nhất
đ
ịnh cho đến khi kết tủa tan hoàn toàn. Cô
dung dịch trên máy điều nhiệt cho đến khi
xu
ất hiện
váng trên b
ề mặt. Để nguội, tạo
m
ầm và chờ kết tinh khoảng 48 giờ thì thu
đư
ợc phức chất kết tinh. Lọc hút lấy lantan
xitrat và dung d
ịch, chuẩn độ định lượng
La
3+
dư b
ằng dung dịch DTPA 1.10
–2
M v
ới
ch
ỉ thị asenazo(III) trong dung dịch đệm
axetat
ở pH = 4
.2, t
ừ đó tính đ
ược lượng
La
3+
đ
ã tham gia t
ạo phức.
Hi
ệu suất của phản ứng tạo phức đ
ược
tính theo công th
ức sau:
Trong đó: n
+3
bd
La
: s
ố mol La
3+
trong
dung d
ịch ban đầu
n
+3
du
La
: s
ố mol La
3+
còn l
ại
Th
ử nghiệm
dung dịch phức lantan
xitrat làm phân bón vi lư
ợng cho cây c
à
chua
ở phường
Thu
ỷ
Dương, th
ị xã Hương
Thu
ỷ
, Th
ừa Thiên Huế được tiến hành qua
hai giai đo
ạn
. Giai đo
ạn
thứ nhất là tiến
hành nghiên cứu thử nghiệm phun dung
H% =
%100.
3
33
+
++
−
bd
dubd
La
LaLa
n
nn
VÕ QUANG MAI - VÕ V
ĂN TÂN
dịch phức lantan xitrat làm phân bón vi
lư
ợng cho cây cà chua non.
Giai đo
ạn
thứ
hai là nghiên c
ứu thử nghiệm phun dung
d
ịch phức lantan xitrat làm phân bón vi
lư
ợng cho cây cà chua trưởng thành
.
Giai đo
ạn 1:
Đ
ất ruộng được cày bừa
c
ẩn thận, phơi ải, đánh vụn, chia làm
8 lô
(m
ỗi lô có diện
tích 10m
2
và phân riêng ra
7 lô đ
ể phun dung dịch phức lantan xitrat
các n
ồng độ 50; 100; 150; 200; 250; 300;
350 ppm và 1 lô đ
ối chứng)
đ
ể khảo sát
kh
ả năng phát triển của cây c
à chua non
khi phun dung dịch phức lantan xitrat các
n
ồng độ nói trên với liều
lư
ợng 7 ngày một
l
ần lên lá cây cà chua. Sau khi cây cà chua
phát tri
ển 20 ngày tuổi thì nghiên cứu chọn
kho
ảng nồng độ thích hợp cho sự phát triển
của cây cà chua non để nghiên cứu cho cây
cà chua trư
ởng thành.
Giai đo
ạn 2: Đất ruộng trồng cà chua
l
ấy q
u
ả, được phân thành 4 lô (diện tích
m
ỗi lô là 100 m
2
), các lô đ
ất được lên
lu
ống và trồng cà chua với mật độ là 60 cm
x 45 cm x 1 cây. S
ử
d
ụng
3 lô đ
ể thử
nghi
ệm phun dung dịch phức lantan xitrat
làm phân bón vi lư
ợng cho cây c
à chua
trư
ởng th
ành (còn 1 lô
dành đ
ể đối chứng).
Các ch
ế độ chăm bón khác cho cây c
à chua
v
ẫn thực hiện nh
ư cũ và không thay đổi gì.
Ti
ến hành phun lên lá khi trời nắng dung
d
ịch phức lantan xitrat ở các nồng độ thích
hợp (chọn được trong quá trình khảo sát ở
cây cà chua non) đ
ể làm
phân bón vi lư
ợng
cho cây cà chua trư
ởng thành lên các lô thí
nghi
ệm một lần trong một tuần, đều đặn
như v
ậy đến khi cà chua xuất hiện có trái
non thì d
ừng phun. Khi trái chín thì thu
ho
ạch và cân để tính năng suất cà chua.
Đ
ể kiểm nghiệm tính hiệu quả của
các
dung d
ịch phức lantan xitrat đ
ã có ảnh
hư
ởng nh
ư thế nào đến năng suất cà chua,
chúng tôi đ
ã x
ử lý số liệu thực nghiệm
b
ằng b
ài toán ANOVA (analysis of
variance).
3. K
ẾT QUẢ VÀ THẢO
LU
ẬN
3.1. Nghiên c
ứu tổng hợp lantan xitrat
Các thí nghi
ệm nghiên cứu
t
ổng hợp
lantan xitrat đư
ợc tiến hành trong các bình
cầu dung tích 100ml với thành phần axit
xitric, LaCl
3
nh
ất định, ở các khoảng thời
gian, nhi
ệt độ, pH khác nhau để khảo sát
ảnh h
ưởng của các yếu tố này đến hiệu suất
t
ạo thành phức chất.
3.1.1.
Ảnh hưở
ng c
ủa thời gian phản
ứng đến hiệu suất tạo phức
Các thí nghi
ệm
nghiên c
ứu ảnh h
ưởng
c
ủa thời gian phản ứng đến hiệu suất tạo
ph
ức
lantan xitrat đư
ợc tiến h
ành với tỉ lệ
mol La
3+
: H
3
Cit = 1:1, nhi
ệt độ phản ứng
đư
ợc cố định ở 60
o
C, giá tr
ị pH = 7 nh
ưng
th
ờ
i gian thay đ
ổi từ 1 giờ đến 7 giờ. Kết
qu
ả thực nghiệm được trình bày ở hình 1.
1 2 3 4 5 6 7 8
3 0
4 0
5 0
6 0
7 0
8 0
9 0
1 0 0
H ie u s u a t, (% )
T ho i g ia n , (g io )
Hình 1. Ảnh h
ưởng của thời gian đến hiệu suất tạo phức lantan xitrat
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP LANTAN XITRAT LÀM PHÂN BÓN VI LƯỢNG CHO CÂY CÀ CHUA
Từ kết quả thu được ở hình 1, có thể
nh
ận thấy trong cùng điều kiện v
ề tỉ lệ mol
La
3+
: H
3
Cit = 1:1, nhi
ệt độ phản ứng 60
o
C
và pH = 7; khi th
ời gian phản ứng tăng từ 1
gi
ờ trở lên thì hiệu suất phản ứng tăng do
quá trình hình thành tinh th
ể phức phát
tri
ển mạnh. Nhưng khi thời gian tăng quá 5
gi
ờ th
ì hiệu suất tạo phức không
tăng đư
ợc
n
ữa. V
ì vậy thời gian thích hợp nhất để
ph
ản ứng tạo phức lantan xitrat có hiệu
suất cao là 5 giờ.
3.1.2.
Ảnh hưởng của nhiệt độ phản
ứng đến hiệu suất tạo phức
Các thí nghi
ệm nghiên cứu ảnh hưởng
c
ủa nhiệt độ phản ứng đến hiệu suất tạo
ph
ức la
ntan xitrat đư
ợc tiến hành với tỉ lệ
La
3+
: H
3
Cit = 1:1, giá tr
ị pH = 7, thời gian
ph
ản ứng l
à 5 giờ nhưng nhiệt độ phản ứng
đư
ợc thay đổi từ 40
o
C đ
ến 90
o
C. K
ết quả
th
ực nghiệm đ
ược trình bày ở hình 2.
30 40 50 60 70 80 9 0 100
30
40
50
60
70
80
90
Hieu suat, (%)
Nhiet do, (
o
C)
Hình 2. Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng đến hiệu suất tạo phức lantan xitrat
T
ừ kết quả thực nghiệm ở h
ình 2, có
th
ể thấy khi tăng nhiệt độ từ 40
0
C đ
ến 60
0
C
thì hi
ệu suất phản ứng tạo phức lantan
xitrat tăng lên. Nhưng khi nhi
ệt độ tăng lên
quá 60
o
C, thì hi
ệu suất tạo phức giảm d
o có
s
ự phân huỷ phức tạo thành. Vì vậy nhiệt
đ
ộ thích hợp nhất cho phản ứng tạo phức
lantan xitrat là 60
0
C.
3.1.3. Ảnh hưởng của tỉ lệ La
3+
: H
3
Cit
đ
ến hiệu suất tạo phức
Các thí nghi
ệm nghiên cứu ảnh hưởng
c
ủa tỉ lệ mol La
3+
: H
3
Cit đ
ến hiệu suất tạo
ph
ức
lantan xitrat đư
ợc tiến h
ành tại giá trị
pH = 7, nhi
ệt độ 60
o
C, th
ời gian phản ứng
5 gi
ờ nhưng tỉ lệ mol La
3+
: H
3
Cit đ
ến hiệu
su
ất tạo phức lantan xitrat được thay đổi:
1,5:1; 1,25:1; 1,0:1; 1,0:1,25; 1,0:1,5
(mol/mol).
K
ết quả thực nghiệm của ảnh hưởn
g t
ỉ
lệ các chất tham gia phản ứng đến hiệu suất
t
ạo phức được trình bày ở hình 3.
VÕ QUANG MAI - VÕ V
ĂN TÂN
1.02178746 109382 1.25/1 1/1 4.00711427 3010227 5.08492663 4059582
30
40
50
60
70
80
90
1,0:1,5
1,0:1,25
1,0:1
1,25:11,5:1
Hieu suat, (%)
Ti le mol (La
3+
:H
3
Cit)
Hình 3. Ảnh h
ư
ởng của
t
ỉ
l
ệ mol La
3+
: H
3
Cit đ
ến hiệu suất tạo phức
T
ừ h
ình 3, có thể thấy ở điều kiện nhiệt
đ
ộ phản ứng đ
ược cố định là 60
o
C, th
ời
gian là 5 gi
ờ, pH = 7 với
t
ỉ
l
ệ La
3+
:H
3
Cit
=1:1 thì phản ứng đã cho hiệu suất tạo
ph
ức lantan xitrat cao nhất.Vậy có thể chọn
đi
ều kiện
t
ỉ
l
ệ mol La
3+
: H
3
Cit là 1:1 là t
ối
ưu đ
ể nghiên cứu tiếp các ảnh hưởng khác.
3.1.4.
Ảnh hưởng của pH đến hiệu s
u
ất
t
ạo phức
Các thí nghi
ệm nghi
ên cứu ảnh hưởng
c
ủa thời gian phản ứng đến hiệu suất tạo phức
lantan xitrat được tiến hành với tỉ lệ mol La
3+
:
H
3
Cit = 1:1 (mol/mol), nhi
ệt độ phản ứng
60
o
C, th
ời gian phản ứng 5 giờ nhưng giá trị
pH đư
ợc thay đổi từ 6 đến
9. K
ết quả thực
nghi
ệm được trình bàyở hình 4.
6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0
30
40
50
60
70
80
90
Hieu suat, (%)
pH
Hình 4. Ảnh h
ưởng của pH đến hiệu suất tạo phức lantan xitrat
T
ừ hình 4, có thể thấy pH từ 6 trở lên
thì hi
ệu suất phản ứng tạo phức tăng nh
ưng
khi pH l
ớn hơn 7 thì hiệu suấ
t t
ạo phức
b
ị
gi
ảm xuống
. Do đó, pH thích h
ợp nhất cho
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP LANTAN XITRAT LÀM PHÂN BÓN VI LƯỢNG CHO CÂY CÀ CHUA
hiệu suất tạo phức lantan xitrat tối ưu là
pH= 7.
3.2. Xác đ
ịnh sự hình thành phức
lantan xitrat
T
ừ các điều kiện thích hợp đã nghiên
c
ứu được ở trên, chúng tôi đã tổng hợp
đư
ợc phức lantan xitrat với
t
ỉ
l
ệ La
3+
:H
3
Cit
=1:1. Đ
ể biết đ
ược lantan đã tham gia liên
kết với axit xitric, chúng tôi tiến hành đo
ph
ổ hồng ngoại và phân tích nhiệt phức
ch
ất lantan xitrat đã tổng hợp được.
3.2.1. Ph
ổ hồng ngoại của phức lantan
xitrat
Ph
ổ hồng ngoại của phối tử axit
xitric
và ph
ức
lantan xitrat đ
ã tổng hợp được
trình bày
ở h
ình 5 và hình 6.
Mon Jan 10 14:45:10 2011
Hình 5. Ph
ổ hồng ngoại của axit xitric
Mon Jan 10 14:55:10 2011
Hình 6. Ph
ổ hồng ngoại của phức
lantan xitrat
T
ừ h
ình 5 và 6, cho thấy phổ hồng
ngo
ại của phối tử l
à axit xitric có nhóm
-
COOH xu
ất
hi
ện với số sóng 1640,85 cm
-1
nhưng trong ph
ổ của phức lantan xitrat số
sóng này gi
ảm, chỉ c
òn 1633,64 cm
-1
và ch
ỉ
xu
ất hiện với c
ường độ rất yếu, chứng tỏ
nhóm -COOH đ
ã tham gia liên k
ết với La
3+
là hoàn toàn phù h
ợp. Mặt khác, trong phổ
VÕ QUANG MAI - VÕ V
ĂN TÂN
hồng ngoại của phức lantan xitrat này còn
xu
ất hiện thêm số sóng
nằm trong vùng từ
1553,91 cm
-1
đ
ến 1633,64 cm
-1
, ch
ứng tỏ
có phân tử H
2
O k
ết tinh trong mẫu. Ngoài
ra, nhóm ch
ức
–OH
ứng với số sóng từ
3200 – 3325,75 cm
-1
v
ẫn còn trong phổ,
ch
ứng tỏ
nhóm hydroxyl đ
ã k
hông tham
gia t
ạo li
ên kết.
Như v
ậy
, qua ph
ổ
h
ồng
ngo
ại đ
ã chứng
minh đư
ợc có sự tạo phức giữa La
3+
và axit
xitric.
3.2.2. Phân tích nhi
ệt
Ph
ức lantan xitrat được phân tích trọng
lư
ợng nhiệt vi phân DTG hoặc DTGA
(Differential thermogravimetry analysis) và
phân tích tr
ọng lượng nhiệt TG hoặc TGA
(Thermogravimetry or Thermogravimetry
analysis) v
ới kết quả đ
ược trình bày bằng
gi
ản đồ ở h
ình 7.
Hình 7. Giản đồ phân tích nhiệt DTGA và TGA của lantan xitrat
T
ừ hình 7, cho thấy
trên gi
ản đồ
DTGA ch
ỉ ra kết quả khi nung từ khoảng
50
o
C 1000
o
C, ph
ức lantan xitrat trải qua
hai quá trình: Quá trình thu nhi
ệt ở
132,44
o
C
ứng với sự mất n
ước trong phân
t
ử của phức và quá trình toả nhiệt ở
215,97
o
C v
ới 281,19
o
C, tương
ứng với quá
trình phân hu
ỷ và đốt cháy phức. Trên giản
đ
ồ TGA cho thấy: Từ 50
o
C đ
ến 132,44
o
C,
kh
ối l
ượng mẫu giảm 4,840 mg, chiếm
Furnace temperature /°C
0
100
200
300
400
500
600
700
800
TG/%
-60
-30
0
30
60
d TG/%/min
-150
-100
-50
HeatFlow/µV
-400
-300
-200
-100
0
100
200
300
Mass variation: -12.24 %
Mass variation: -68.61 %
Peak :132.44 °C
Peak :215.97 °C
Peak :281.19 °C
Figure:
Mass (mg):
39.54
Crucible:
PT 100 µl
Atmosphere:
Air
Experiment:
Citrat Lantan
Procedure:
RT > 1000C (10C.min-1) (Zone 2)
Labsys TG
Exo
12/01/2011
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP LANTAN XITRAT LÀM PHÂN BÓN VI LƯỢNG CHO CÂY CÀ CHUA
12,24 % tương ứng với 2 phân tử H
2
O,
tương
ứng với sự mất nước của phức. Từ
200
O
C đ
ến 900
O
C, kh
ối lượng mẫu giảm
27,13 mg, chi
ếm 68,61 %, tương
ứng với
s
ự phân huỷ và đốt cháy phức trong không
khí. Ph
ần cặn còn lại sau khi nung là 7,57
mg chi
ếm 19,15% là La
2
O
3
.
Như v
ậy
, qua gi
ản đồ phân tích nhiệt
DTGA và TGA c
ủa phức lantan xitrat cũng
đ
ã ch
ứng minh được có sự tạo phức giữa
La
3+
và axit xitric.
3.3.
Ứng dụng phức chất lantan xitrat
làm phân bón vi lư
ợng cho cây cà chua
Đ
ể ứng dụng phức lantan xitrat đã
đi
ều chế được cho cây cà chua trồng tại
phư
ờng
Thu
ỷ
Phương, th
ị xã Hương
Thu
ỷ
,
t
ỉnh Thừa Thiên Huế. Các thí nghiệm được
tiến hành bằng cách p hun dung dịch phức
lantan xitrat
ở các khoảng nồng độ thích
h
ợp lên cây cà chua trồng trên đồng ruộng
ở những thời điểm nhất định.
Gieo h
ạt cà chua trên mặt đất khô đã
bón tro b
ếp (có nhiều K) rồi phủ rơm cho
ấm lúc trời nắng khô ráo độ 5-7 ngày cây
s
ẽ mọ
c g
ọi l
à cây non. Khi cây non được
kho
ảng 20 ng
ày (tức được khoảng 25
–27
ngày tuổi) thì mới phun phức đất hiếm để
th
ử nghiệm ở giai đoạn 1. Giai đoạn 1 này
đư
ợc thử nghiệm trong khoảng 20 ngày
(ngh
ĩa là cho đến khi cây được khoảng 45
–
47 ngày tu
ổi và được g
ọi l
à cây cà chua
trư
ởng thành). Tiếp tục thử nghiệm giai
đo
ạn 2 trong khoảng 50 ngày (nghĩa là cho
đ
ến khi cây đ
ược khoảng 95
–97 ngày tu
ổi).
3.3.1.
Ảnh h
ưởng của nồng độ phức
lantan xitrat đ
ến sự sinh tr
ưởng của cà
chua
ở giai đoạn 1
Các nghiên c
ứu thử ng
hi
ệm phun dung
dịch phức lantan xitrat làm phân bón vi
lư
ợng
cho cây cà chua non đư
ợc tiến hành
b
ằng cách
phun dung d
ịch phức lantan
xitrat các n
ồng độ
0; 50; 100; 150; 200;
250; 300; 350 ppm. Phun 3 l
ần, mỗi lần
cách nhau 7 ngày, phun lên lá cây cà chua
với mục đích khảo sát khả năng phát triển
tr
ọng lượng (tươi) của cây cà chua non.
K
ết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng
đ
ộ phức lantan xitrat đến sự sinh trưởng
c
ủa cà chua sau khi phun dung dịch phức
lantan xitrat
ở giai đoạn 1 đ
ược trình bày ở
b
ảng 1 v
à ti
ến h
ành phân
tích phương sai
đư
ợc kết quả nh
ư bảng 2.
B
ảng 1.
B
ố trí thí nghiệm theo ANOVA một chiều
S
ố lần thí
nghi
ệm
N
ồng độ vi lượng
lantan xitrat (ppm)
0
50
100
150
200
250
300
350
1
22,13
24,34
24.92
26,01
27,27
27,14
26,77
26,55
2
21,59
24,26
25,10
26,09
27,23
27,00
26,32
26,44
3
22,48
23,90
25,15
25,89
27,19
26,83
26,88
26,35
x
(g/cây)
22,07
24,17
25,06
26,00
27,23
26,99
26,66
26,45
VÕ QUANG MAI - VÕ V
ĂN TÂN
Bảng 2. Bảng phân tích phương sai
Ngu
ồn phương sai
T
ổng bình
phương (
∑
( )
2
)
B
ậc tự do (f)
Phương sai (S
2
)
2
( )
f
∑
Gi
ữa các nguồn của yếu tố
kh
ảo sát (
)
2
A
S
64,23
7
9,18
Trong nội bộ giữa các mức
của yếu tố khảo sát (ss của
b
ản thân pp đo (
2
TN
S
)
0,81
16
0,05
T
ổng cộng
65,04
23
2,83
Tính F
tính
=
2
A
2
TN
S
S
=181,47 > F
lý thuy
ết
(0,05; 7; 16) = 2,657
V
ậy
2 2
TN A
S S≠
do đó y
ếu tố nồng độ
dung d
ịch phức có ảnh hưởng đến sự phát
triển của cây cà chua.
S
ự phụ thuộc khối lượng trung
bình
cây cà chua vào n
ồng độ phức được trình
bày
ở hình 8.
0 50 100 150 200 250 300 350 400
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Trong luong cay cuoi giai doan 1, g
Nong do citrat lantan, ppm
Hình 8. Ảnh h
ưởng của nồng độ phức lantan xitrat đến trọng lượng tươi của cây cà chua
sau khi phun dung d
ịch phức lantan xitrat cuối giai đoạn 1
T
ừ kết quả nghi
ên
c
ứu ở h
ình 8, có thể
thấy rằng: Khi phun dung dịch phức lantan
xitrat làm phân bón vi lư
ợng cho
cây cà
chua
ở giai đoạn 1, nếu tăng nồng độ dung
d
ịch phức lantan xitrat từ 50 ppm cho đến
200 ppm khả năng sinh trưởng của cây cà
chua tăng lên đáng k
ể, nhưng
khi tăng
n
ồng độ dung dịch phức lantan xitrat lên
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP LANTAN XITRAT LÀM PHÂN BÓN VI LƯỢNG CHO CÂY CÀ CHUA
thêm nữa thì khả năng phát triển của cây cà
chua ch
ẳng những không tăng mà bị ức chế
làm gi
ảm trọng lượng xuống.
Như v
ậy
, đ
ộ tăng trưởng của cây cà
chua m
ạnh nhất là khi phun dung dịch
ph
ức lantan xitrat ở
n
ồng độ bằng 200
ppm.
Vì v
ậy, chúng tôi chọn khoảng nồng
đ
ộ dung dịch phức lantan xitrat từ 150 ppm
đ
ến 250 ppm để nghi
ên cứu phun vi lượng
cho cây cà chua trư
ởng th
ành (thí nghiệm
ti
ếp ở giai đoạn 2).
3.3.2. Ảnh hưởng của phức lantan
xitrat đ
ến năng suất
c
ủa cà chua ở giai
đo
ạn 2
Các nghiên c
ứu thử nghiệm phun dung
d
ịch phức lantan xitrat làm phân bón vi
lượng cho cây cà chua trưởng thành ở giai
đoạn 2 được tiến hành trên 4 lô với các chế
đ
ộ chăm bón cho cây cà chua là như nhau.
Ba lô th
ử nghiệm được phun
dung d
ịch
ph
ức lantan xitrat làm phân bón vi lượng
cho cây cà chua trư
ởng thành lên lá khi trời
n
ắng ở các nồng độ 150 ppm; 200 ppm;
250 ppm, còn 1 lô
đối chứng thì phun
nư
ớc. Số lần phun đ
ược thực hiện là một
l
ần trong một tuần đến khi c
à chua bắt đầu
có trái thì d
ừng phun. Khi trái chín th
ì thu
ho
ạch v
à cân để tính sản lượng và năng
su
ất c
à chua. Kết quả thử nghiệm phun
dung dịch phức lantan xitrat trên cây cà
chua cho th
ấy phức chất này đã có ảnh
hư
ởng tốt đến sự phát triển của cây cà
chua. Năng su
ất th
u ho
ạch cà chua tính cho
100 m
2
ru
ộng đã được thử nghiệm
dung d
ịch
phức lantan xitrat trình bàyở bảng 3.
B
ảng
3. Năng su
ất cà chua thu hoạch khi đã thử nghiệm dung dịch phức lantan xitrat
(kg/100m
2
)
Ch
ỉ tiêu
Đ
ối chứng
Phun dung dịch phức lantan xitrat ở các nồng
độ, (ppm)
150
200
250
Năng su
ất
± ε
(kg/100m
2
)
222,50±4,57
245,01±4,26
256,32±4,62
252,54±4,52
Tăng năng su
ất,
(%)
-
10,12
15,20
13,50
Hình 9. Cà chua đã được thử nghiệm dung dịch phức lantan xitrat ở giai đoạn 2
K
ết quả thử nghiệm
ở giai đoạn 2 cho
thấy cà chua phát tri
ển tốt và năng suất
tăng lên 15,20% khi phun dung d
ịch phức
lantan xitrat
ở nồng độ vi lượng 200 ppm
VÕ QUANG MAI - VÕ V
ĂN TÂN
(ý nghĩa thống kê p<0,05).
4. K
ẾT LUẬN
1. B
ằng thực nghiệm đã tìm được các
đi
ều kiện thích hợp về thời gian, nhiệt
đ
ộ,
pH, t
ỉ lệ các chất tham gia phản ứng để
t
ổng hợp phức chất của axit xitric và lantan
clorua.
2. B
ằng phổ hồng ngoại v
à phân tích
nhi
ệt, đ
ã chứng minh được phức chất
lantan xitrat đã tạo thành.
Đ
ã thử nghiệm dung dịch phức lantan
xitrat làm phân bón vi lư
ợng cho cây cà
chua, k
ết quả cho thấy dung dịch phức
lantan xitrat đ
ã có ảnh hưởng rõ rệt đến quá
trình phát tri
ển của cà chua và làm tăng
năng su
ất lên đến 15,20% ở nồng độ 200
ppm.
TÀI LI
ỆU THAM KHẢO
1. Võ V
ăn Tân, Nguyễn Thị Phương Trang (2011),
Nghiên c
ứu tổng hợp glutamat
neodym làm phân bón vi lư
ợng
, T
ạp chí Hoá học và Ứng dụng, Số 1 (5), trang 39
-44.
2. Võ V
ăn Tân, Trần Thị Khánh Vân (2008),
Nghiên c
ứu tổng hợp glutamat lantan và
ứng dụng l
àm phân bón vi lượng cho cây Thanh Trà ở thành phố Huế
, T
ạ
p chí Hoá
học và Ứng dụng, Số 5 (77), trang 35-38.
3. Võ V
ăn Tân (2008),
Nghiên c
ứu tổng hợp glutamat kẽm và ứng dụng làm phân bón vi
lư
ợng cho cây ăn quả ở Thừa Thiên Huế,
T
ạp chí Hoá học, T46 (2A), trang 271
-276.
4. Lưu Minh Đ
ại, Đặng Vũ Minh (1999),
M
ột số kế
t qu
ả ứng dụng vi lượng đất hiếm
trong nông nghi
ệp,
Báo cáo t
ổng kết đề tài Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công
ngh
ệ Quốc gia.
5. Võ V
ăn Tân, V
õ Quang Mai (2008),
Nghiên c
ứu tổng hợp v
à khảo nghiệm phân bón
vi lư
ợng v
à đất hiếm làm tăng năng suất, chất lượng
m
ột số cây ăn quả có giá trị kinh
t
ế cao ở Thừa Thi
ên Huế
, Báo cáo t
ổng kết đề t
ài khoa học công nghệ cấp Bộ, mã số B
2006-DHH 03-06, Trư
ờng Đại học S
ư phạm, Đại học Huế.
6. Nguy
ễn Bá Tiến, Nguyễn Y
ên Ninh, Nguyễn Minh Phượng, Mai Chí Thuần, Nguyễn
Quang Anh, Đinh Th
ị Li
ên (2003),
S
ản xuất phân bón vi l
ượng đất hiếm và kết quả
ứng dụng tr
ên cây chè,
Tuy
ển tập báo cáo Hội nghị Hoá học toàn quốc lần thứ 4,
symposium hoá h
ọc phục vụ nông lâm thuỷ sản, trang 9
-13.
7. Tang Xike (1989), Rare Earth Elements and Plant, China Agri, Sci, Tech, Press,
Beijing.
8. Horst Marschner (1986), Mineral nutrition of higher plants, Academic, Press London,
Orlando, pp 300-312.
* Nh
ận bài ngày 1/4/2012. Sữa chữa xong 8/6/2012. Duyệt đăng 12/6/2012.