Nghiên cứu bón tro bã mía vào đất để cải tạo một số chỉ tiêu cơ bản trong đất

Tuy nhiên, hiện nay việc sử dụng phế phẩmcông nghiệp từ chất thải của gia súc nuôi công nghiệp ngày càng khan hiếm không đủ đểđáp ứng cho canh tác nông nghiệp hiện đại, trong khi đó nguồ

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN

ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU BÓN TRO BÃ MÍA VÀO ĐẤT ĐỂ CẢI TẠO MỘT SỐ

CHỈ TIÊU CƠ BẢN TRONG ĐẤT GVHD: TS Nguyễn Thị Thu Phương Lớp: Công nghệ Hóa 2 – K11

MỞ ĐẦU

Việt Nam là một nước nông nghiệp, được hình thành và phát triển từ rất lâu Nhữngnăm gần đây, cùng với xu thế phát triển chung của xã hội, ngành nông nghiệp Việt Namcũng đã phát triển không ngừng có được điều đó là nhờ ứng dụng những thành tựu khoahọc kỹ thuật Trong đó, vấn đề nghiên cứu sử dụng phế phẩm công nghiệp luôn đóng mộtvai trò vô cùng quan trọng trong việc phát triển ngành nông nghiệp trồng trọt, nó đónggóp một phần lớn cả về chất lượng cũng như sản lượng thu hoạch của cây trồng, điều này

đã và đang ngày càng được khẳng định Thấy được tầm quan trọng đó, ngay từ nhữngngày đầu lập nước, Đảng và Nhà nước ta đã chú trọng đến phát triển ngành sản xuất phânbón phục vụ sản xuất nông nghiệp Trong đó, việc nghiên cứu và sử dụng tro bã mía ởViệt Nam đến nay đã có những thành tựu đáng kể và quan trọng cả về quy mô và chấtlượng

Thực tế sản xuất nông nghiệp đã khẳng định vai trò thiết yếu của sử dụng phế phẩmcông nghiệp trong việc duy trì độ phì nhiêu của đất, ổn định năng suất cây trồng, gópphần vào sản xuất nông nghiệp bền vững Tuy nhiên, hiện nay việc sử dụng phế phẩmcông nghiệp từ chất thải của gia súc nuôi công nghiệp ngày càng khan hiếm không đủ đểđáp ứng cho canh tác nông nghiệp hiện đại, trong khi đó nguồn nguyên liệu từ các phụphế liệu của hầu hết các nhà máy chế biến lại rất nhiều, đây là một nguồn hữu cơ qúy giá

để sản xuất phân hữu cơ vi sinh, trong đó có phụ phế liệu của nhà máy mía đường vìlượng bã mía, bã bùn, rỉ mật thải là rất lớn, lại giàu hữu cơ dễ chuyển hóa, không chỉ vậytrên thực tế thử nghiệm phân hữu cơ vi sinh được sản xuất từ nguồn chất thải của nhàmáy mía đường được cho là phù hợp với rất nhiều loại cây hơn so với các nguồn nguyênliệu khác như vỏ cà phê, trấu, bã sắn,…

Vì vậy, việc nghiên cứu sử dụng tro bã mía từ các nhà máy đường là rất cần thiết và quantrọng Nó góp phần lớn vào việc thúc đẩy quá trình tái tạo, sử dụng phế phẩm công

nghiệp tạo phân bón, phát triển ngành nông nghiệp nước ta Chính vì vậy nhóm nghiêncứu đã chọn đề tài là:

“Nghiên cứu bón tro bã mía vào đất để cải tạo một số chỉ tiêu cơ bản trong đất”

Nội dung đề tài:

- Nghiên cứu tổng quan

- Lấy mẫu tro bã mía từ nhà máy mía đường

- Phân tích hàm lượng một số chỉ tiêu chính trong tro bã mía

- Phân tích hàm lượng một số chỉ tiêu chính trong mẫu đất thí nghiệm

- Bón tro bã mía vào đất

- Thí nghiệm trồng cây trên các mẫu đất thí nghiệm

- Định kỳ phân tích hàm lượng một số chỉ tiêu chính trong các mẫu đất và theo dõi khảnăng sinh trưởng phát triển của cây

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Thành phần của tro bã mía

Theo thống kê, Việt Nam có tổng số 41 nhà máy đường, việc chế biến 10 triệu tấn mía đểlàm đường sinh ra một lượng phế thải khổng lồ: 2,5 triệu tấn bã mía, 250.000 tấn bã bùn(sau khi đã lấy nước đường) và 250.000 tấn mật rỉ Trước đây 80% lượng bã mía nàyđược dùng để đốt lò hơi trong các nhà máy sản xuất đường, sinh ra 50.000 tấn tro và 20%còn lại là 500.000 tấn bã được dùng làm ván ép, còn mật rỉ dùng để sản xuất cồn, mỳchính hoặc dùng cho các công nghệ vi sinh khác như chế biến thành thức ăn chăn nuôi.Riêng tro và bã bùn không sử dụng được phải đổ ra các bãi đất trống, gần đây lượng tro

bã mía và bã bùn này một phần được đưa vào sản xuất phân bón, cho người dân để ngườidân bón trực tiếp cho cây, sử dụng đóng gạch,

Tro bã mía sau khi thải ra từ nhà máy đường chứa một hàm lượng lớn các chất, phổ biến

là các oxit của silic, sắt, nhôm, canxi, magie, Trong đó có các nguyên tố và một số thànhphần quan trọng đối với đất như: Photpho, Kali, hợp chất hữu cơ, SiO2, góp phần bổsung một hàm lượng lớn chất dinh dưỡng cho cây trồng

1.2 Vai trò của một số thành phần trong tro bã mía tới chất lượng đất và cây trồng 1.2.1 Silic

Theo tính toán, mỗi tấn Si chứa trong thành tế bào dưới dạng Phytolits, nếu để các dạngnày phân hủy hữu cơ quay lại đất tự nhiên, nó sẽ bù đắp trở lại lượng Si hút đi Đây lànguyên nhân chủ yếu làm cho cây trồng dễ đổ ngã trước gió mạnh, dễ xâm nhiễm sâu

b nh, năng suất, chất lượng nông sản ngày càng giảm Theo các nghiên cứu cho thấyêtrong thành phần tro bã mía có hàm lượng SiO2 chiếm m t ti l khá lớn có thể cung cấpô êcho đất, cho cây trồng Trong nhiều trường hợp, lượng Si khá lớn nhưng lại không cóhoạt tính sinh học và có hàm lượng hữu hiệu thấp khi ở đất có pH > 7 hay trong đất cómặt một lượng lớn sesquioxide và sự hấp thu anion (-) là ưu thế (đất sét) Acid silic trongdung dịch nước sẽ tương tác với pectin và polyphenol trong thành tế bào và được định vịchính ở thành tế bào giúp cho thành tế bào cứng cáp hơn Điều đó cho thấy Si thì có ích

cho rất nhiều loài thực vật bậc cao Các thực vật bậc cao khác nhau ở khả năng hấp thu

Si Các loài thực vật chứa hàm lượng Si cao bao gồm họ Gramineae (cỏ) ở đất khô và đất

ướt, hầu hết ở dạng hai lá mầm, đặc biệt các cây họ đậu (legume) Rễ sau khi hấp thu Si

sẽ được vận chuyển và tích tụ ở xylem (mạch gỗ) và thành tế bào xylem, và giúp ngăncản sự sụp đổ khi hô hấp tăng Si cũng tích tụ dọc trục rễ và tích tụ nhiều ở thành trongcủa biểu bì (endodermis) và hoạt động như một cơ chế rào cản rất hiệu quả chống lại sựxâm nhiễm vào trụ giữa của cây do tác nhân bệnh và thực vật ký sinh Ở chồi và lá, sựphân phối Si phụ thuộc vào tỉ lệ thoát hơi nước của cây và được tích tụ sau khi thoát hơinước ở giai đoạn cuối của dòng thoát hơi nước thường ở ngoài và trong thành tế bào biểu

bì lá Thành tế bào biểu bì lá bị thấm một màng mỏng Si và trở thành những rào cản cóhiệu quả chống lại sự mất nước do thoát hơi nước qua lớp cutin và sự xâm nhiễm củanấm

Si là một nguyên tố khá linh động, nó có khả năng thay đổi cấu trúc khi gặp điều kiệnthời tiết khắc nghiệt và nhờ khả năng này nó có thể kiểm soát và điều hòa nhiệt độ và cácthay đổi bất thường khác bởi sự thay đổi cấu trúc của nó ở thành tế bào, khi các tươngtác với acid silic (hình thành liên kết este) sẽ dẫn đến tích tụ một lượng lớn Silic vào cấutrúc thành tế bào trưởng thành.Si tăng cường hệ thống miễn dịch cho cây, giúp cây tăngtrưởng nhanh, khỏe mạnh Tăng cường sức đề kháng cho cây chống lại các loại côn trùng

và vi sinh vật gây hại như: sâu, rầy, nấm và vi khuẩn Tăng năng suất cây trồng, đặc biệtcây lúa rất cần silic hơn các loại chất dinh dưỡng cơ bản khác như N P K Chất silic sẽgiúp thân lúa khỏe mạnh, cứng cáp, chịu ngập và chịu gió tốt Có khả năng kháng lại một

số loại vi sinh vật và côn trùng gây hại như: rầy và ốc bươu vàng Silic (S) có 4 ưu điểmkhi sử dụng có thể tóm tắt như sau:

- Silic giúp tăng cường độ cứng cho thân cây, ngăn ngừa sâu bệnh và côn trùng gây hại

- Giúp bảo vệ đất do sử dụng các hóa chất Tăng cường độ màu mỡ cho đất và có khảnăng giữ nước tốt Giúp cân bằng và nâng cao lượng khoáng chất trong đất để cây trồnghấp thụ

- Phân chứa silic giúp cho các loại cây trồng và hoa màu không bị thoái hóa giống Giúptăng năng suất cây trồng, rau quả có vị thơm ngon Đặc biệt đối với cây lúa và ngô sửdụng phân có silic sẽ cho năng suất cao

- Về lĩnh vực môi trường sinh thái, ngành công nghiệp sạch cần sử dụng axit silic để phânhủy các tạp chất trong quá trình sản xuất

1.2.2 Chất hữu cơ

Có thể nói chất hữu cơ đóng vai trò vô cùng quan trọng đối với tất cả quá trình xảy ratrong đất và liên quan chặt chẽ tới tính chất lý, hoá và sinh học của đất, thể hiện ở nhữngđiểm sau:

Ðối với quá trình hình thành và tính chất đất:

+ Với lý tính đất: Chất hữu cơ có tác dụng cải thiện trạng thái kết cấu đất, các keo mùngắn các hạt đất với nhau tạo thành những hạt kết tốt, bền vững Phân hữu cơ có tác dụnglàm đất thông thoáng tránh sự tạo váng, tránh sự xói mòn Cải thiện lý, hóa và sinh họcđất, làm đất tơi xốp, thoáng khí, ổn định pH, giữ ẩm cho đất, tăng khả năng chống hạncho cây trồng… Tạo điều kiện thuận lợi cho các vi sinh vật hoạt động trong đất, giúp bộ

rễ và cây trồng phát triển tốt Góp phần đẩy mạnh quá trình phân giải các hợp chất vô cơ,hữu cơ thành nguồn dinh dưỡng dễ tiêu N, P, K, trung, vi lượng … để cây trồng hấp thụqua đó giảm thiểu các tổn thất do bay hơi, rửa trôi gây ra

+ Với hoá tính đất: Chất hữu cơ xúc tiến các phản ứng hoá học, cải thiện điều kiện oxyhoá, gắn liền với sự di động và kết tủa của các nguyên tố vô cơ trong đất Chất hữu cơlàm tăng khả năng hấp phụ của đất, giữ được các chất dinh dưỡng, đồng thời làm tăngtính đệm của đất

+ Với đặc tính sinh học đất: Trong quá trình phân giải, phân hữu cơ cung cấp thêm thức

ăn cho vi sinh vật, khoáng và hữu cơ nên khi vùi phân hữu cơ vào đất tập đoàn vi sinh vậttrong đất phát triển nhanh, giun đất cũng phát triển mạnh

Chất hợp hữu cơ là kho thức ăn cho cây trồng và vi sinh vật Chất hữu cơ đất (kể

cả các chất mùn và ngoài mùn) đều chứa một lượng khá lớn các nguyên tố dinh dưỡng:

N, P, K, S, Ca, Mg và các nguyên tố vi lượng, trong đó đặc biệt là N Những nguyên tốnày được giữ một thời gian dài trong các hợp chất hữu cơ, vì vậy chất hữu cơ đất vừacung cấp thức ăn thường xuyên vừa là kho dự trữ dinh dưỡng lâu dài của cây trồng cũngnhư vi sinh vật đất

Chất hữu cơ đất chứa một số chất có hoạt tính sinh học (chất sinh trưởng tự nhiên,men, vitamin…) kích thích sự phát sinh và phát triển của bộ rễ, làm nâng cao tính thẩmthấu của màng tế bào, huy động dinh dưỡng…

Chất hữu cơ đất có tác dụng duy trì bảo vệ đất: Chất hữu cơ chứa các hợp chấtkháng sinh cho thực vật chống lại sự phát sinh sâu bệnh và là môi trường rất tốt làm tănghoạt tính của hầu hết vi sinh vật đất; Tăng cường sự phân giải của vi sinh vật hoặc xúc táccho sự phân giải các thuốc bảo vệ thực vật trong đất; Cố định các chất gây ô nhiễm trongđất, làm giảm mức độ dễ tiêu của các chất độc cho thực vật

1.2.3 Photpho

Cơ thể thực vật sử dụng P dưới dạng muối của acid phosphoric Bản chất của sự biến đổicác hợp chất P trong cơ thể là các gốc acid tham gia vào thành phần một chất hữu cơ nhấtđịnh bằng quá trình phosphoryl hóa và sau đó truyền cho các chất khác (bằng cáchphosphoryl hoá) Bằng con đường đó, cơ thể đã tạo thành tất cả các chất chứa P cần thiếtcho sự sống Các hợp chất P gặp trong cơ thể thực vật khác nhau về bản chất hoá họccũng như về chức năng sinh lí Có thể chia làm 5 nhóm các hợp chất P như sau:

- Nhóm nucleotid (bao gồm AMP, ADP, ATP) Các nucleotid này đóng vai trò rất quantrọng trong các quá trình cố định, dự trữ và chuyển hoá năng lượng, đồng thời chúngtham gia vào tất cả quá trình biến đổi và sinh tổng hợp các carbohydrate, lipid, protein,cũng như quá trình trao đổi acid nucleic trong cơ thể thực vật

- Hệ thống coenzyme như CoI (NAD), CoII (NADP), FAD, FMN Đây là các nhóm hoạiđộng của các enzyme oxi hóa khử, đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong các phản ứngoxi hóa khử trong cây, đặc biệt là quá trình quang hợp, hô hấp quá trình đồng hóa nitơ

- Các acid nucleic và các nucleoprotein P tham gia trong thành phần của AND, ARN cóvai trò trong quá trình di truyền của cây, liên quan đến quá trình tổng hợp protein, các quátrình sinh trưởng và phát triển của thực vật

- Các polyphostphate Chúng có thể phosphoryl hoá ARN và có thể coi chúng là các hợpchất cao năng giống như ATP Thực vật cần các polyphosphate này để hoạt hoá ARNtrong quá trình sinh tổng hợp protein và acid nucleic

- Các estephosphate của các loại đường (như hexose P, triose P, pentose P )

Đây là các dạng đường hoạt hóa, đóng vai trò quan trọng trong trao đổi carbohydrate

Các phospholipid là hợp chất chứa P rất quan trọng cấu tạo nên hệ thống màng sinh họcnhư màng sinh chất, màng không bào, màng các bào quan Đây là các màng có chứcnăng bao bọc, quyết định tính thấm, trao đổi chất và năng lượng Chức năng của mànggắn liền với hàm lượng và thành phần của phospholipid trong chúng.

Ngoài ra P còn có vai trò

- Liên kết với kim loại tạo nên một hệ thống đệm đảm bảo độ pH trong tế bào chỉ xê dịchtrong một phạm vi nhất định (6-8) KH2PO4 và K2HPO4 trong môi trường acid sẽ cho ionOH-, còn trong môi trường kiềm tạo ra ion H+ làm ổn định độ pH:

ra hoa, kết quả sớm hơn

Như vậy, P sau khi xâm nhập vào thực vật dưới dạng các hợp chất vô cơ theo con đườngđồng hoá sơ cấp P bởi hệ rễ, đã tham gia vào nhiều hợp chất hữu cơ quan trọng và thamgia vào hầu hết quá trình trao đổi chất của cây Do vậy có thể nói rằng P đóng vai tròquyết định sự biến đổi vật chất và năng lượng, mà mối liên quan tương hỗ của các biếnđổi đó quy định chiều hướng, cường độ các quá trình sinh trưởng phát triển của cơ thểthực vật và cuối cùng là năng suất của chúng

Vì vai trò của P quan trọng như vậy nên khi thiếu P cây có những biểu hiện rõ rệt về hìnhthái bên ngoài, cũng như về năng suất thu hoạch.

1.2.4 Các chất khác

Ngoài ra, trong thành phần của tro bã mía còn chứa một lượng các nguyên tố vi lượngcần thiết như Magie, Nito, Kali,… Nó đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp vàchuyển hóa năng lượng cho cây trồng, cũng như góp phần tạo keo đất, tránh hiện tượngrủa trôi đất và chất dinh dưỡng trong đất

1.4 Giới thiệu về một số biện pháp cải tạo đất

Sau một thời gian dài canh tác, đất bị bạc màu do sử dụng nhiều phân hóa học và ngàycàng cạn kiệt dinh dưỡng dẫn tới năng suất cây trồng ngày càng giảm Do đó ta phải cải

tạo đất để tái tạo lại nguồn dinh dưỡng ban đầu và loại từ các vi khuẩn, nấm có hại trongđất Và giúp cho cây dễ dàng hấp thụ dinh dưỡng chúng ta bổ sung hơn Dưới đây là một

số biện pháp chung để giúp cải tạo đất:

- Thủy lợi: Đây là biện pháp kỹ thuật quan trọng hàng đầu trong việc cải tạo lại đất bạcmàu Việc tưới tiêu nước chủ động, khoa học bằng một hệ thống kênh mương hoàn chỉnhnhằm cải thiện độ phì đất bạc màu, tăng độ ẩm, cải thiện được các đặc tính lý hoá trongđất, làm cho đất tơi xốp hơn, khả năng kết dính tốt hơn, giữ nước tốt hơn, giúp hệ vi sinhvật trong đất hoạt động tốt hơn tạo điều kiện cho cây trồng sinh trưởng, phát triển tốt hơn

- Tuân thủ quy tắc ứng dụng triệt để, xây dựng ý thức chủ đạo trong quá trình thực hiện,tuyên truyền phổ biến mô hình ứng dụng sinh học tiên tiến cho nông dân trên thông tintruyền thông rộng rãi

- Không được sử dụng hóa chất có độc tố vào cây trồng và đất trồng cây

- Áp dụng đúng quy trình sinh học tiên tiến, hiệu quả nhất phù hợp với điều kiện môitrường, thổ nhưỡng từng vùng, tuân thủ quy tắc tự nhiên, không thúc ép quá tải, khôngkhai thác cạn kiệt sản phẩm trên cây trồng làm kháng thể của cây trồng vượt giới hạn củachúng……

- Bồi bổ vi sinh vật hữu ích hàng năm cho đất trồng cây thường xuyên như: Bón phân cóhàm lượng vi sinh, hợp chủng vi sinh hữu ích, các men khoán cần và đủ để vi sinh tái tạo

và phát triển cao hơn

- Giữ ẩm cho đất và cây trồng đảm bảo, không để quá khô hạn hay ngập úng trong mùamưa mùa lũ, có biện pháp che đậy tránh nắng trực tiếp, thông thoáng quanh gốc cây khi

độ ẩm lên cao

- Bón phân định kỳ để đảm bảo nguồn dinh dưỡng cần thiết để nuôi toàn bộ cây trái luôn

ổn định năng xuất không gián đoạn Bổ sung nguồn vi lượng cần thiết cho cây trồng theochu kỳ bón phân hoặc trước lúc cây ra hoa tạo trái

1.5 Các nghiên cứu ở Việt Nam về sử dụng phế phẩm nông nghiệp cải tạo đất

Vỏ trấu được đốt trong điều kiện yếm khí (thiếu oxy) thành than trấu hay thường gọi làtro trấu hun; đốt từ vỏ trấu là phương tiện cải tạo đất rất tốt; thuật ngữ biochar trở nênthông dụng trong ngành nông nghiệp; để chỉ loại than của các phế phẩm nông nghiệp như

vỏ cây, vỏ hạt ( trấu, vỏ hạt cà phê), cỏ khô,… được đốt tồn tính, nghĩa là đốt cho thànhthứ than đen chứ không thành tro để bón cho đất trồng cây

Vỏ trấu đốt than tồn tính lâu bị phân hủy và tồn tại nhiều năm trong đất; nhờ đó đất tơixốp được nhiều nước cho đất ẩm hơn; tạo môi trường phát triển thuận lợi cho các hệ sinhvật hoạt động giúp cải tạo đất bạc màu và có nhiều dưỡng chất cho cây trồng phát triểntốt hơn

Xơ dừa là nguyên liệu tự nhiên sẵn có tuyệt vời để sử dụng cho nhiều mục đích khácnhau và được coi như một loại giá thể có thể thay thế cho đất trồng Xơ dừa có nhiều tácdụng như:

– Giúp quá trình phân hủy từ hữu cơ sang vô cơ sẽ nhanh hơn Rất phù hợp đối với cácchủng loại cây ngắn ngày

– Cải tạo cho những khu vực có kết cấu đất quá chặc ( đất đồi , núi ) nhằm tạo độ thôngthoáng lưu chuyển không khí cho đất ( cày xới chung với đất ) Đồng thời giúp lưu giữlâu nguồn nưới tưới tạo độ ẩm cho đất mà không bị úng ngập.Tro bã mía, bùn bã mía cũng đã được ứng dụng để cải tạo đất như dùng để sản xuất phân

vi sinh, bón trực tiếp cho đất để cải tạo đất

Phân hữu cơ ủ từ bã bùn mía được bón trở lại cho đất phèn vùng trồng mía nguyên liệuchính ở ĐBSCL nhằm cải thiện độc chất Al và dinh dưỡng lân Trên đất phèn, hàm lượng

Al hoạt động, Al trao đổi, Al hòa tan cũng như các thành phần Al khác như Al liên kết vớihữu cơ đều giảm đáng kể cùng với tăng lượng bón phân bã bùn mía Hầu hết Pi dể tiêutrong phân bã bùn sau khi bón đều chuyển sang Al-Pi và Fe-Pi Phân bã bùn mía cải thiệnđược sinh trưởng của rể bắp trồng trên nền đất phèn nhờ giảm độc chất Al Kết quả ban

đầu cho thấy sử dụng phân bã bùn mía kết hợp với phân NPK có thể tiết kiệm một lượngđáng kể phân vô cơ cho cây mía trên đất phèn so với cách bón truyền thống của nôngdân.

Nghiên cứu chế biến bã bùn mía thành phân bón (bón cho đất trồng mía là chính và đấttrồng một vài loại cây trái khác) để trả lại độ phì cho đất, chống thoái hóa đất canh tác vàquan trọng nữa là khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường, nguồn nước cũng đã đượcnghiên cứu Về mặt công nghệ, phải xây dựng được một công nghệ vi sinh để chuyển hóacác thành phần hữu cơ có trong bùn mía thành mùn do vi sinh vật (VSV) thực hiện Đểlàm được việc này phải xác định được tỷ lệ C - N (các-bon - ni-tơ) có trong bùn mía, xácđịnh các điều kiện (độ kiềm pH, nhiệt độ, độ ẩm, độ thông khí) để cho VSV chuyển hóa(có định hướng) các thành phần của bùn thành mùn chứ không gây thối Quá trìnhchuyển hóa thực chất là kỹ thuật ủ tất cả các phế thải của cây mía gồm bã bùn, tro đốt lò

và tủy bã mía bằng phương pháp tạo luống ủ hai giai đoạn, lượng phế thải ra ngày nào xử

lý hết ngày đó với thời gian ủ từ 45 đến 50 ngày là tạo ra sản phẩm Giai đoạn 1: Hứng bãbùn từ nhà máy đem đổ ra bãi ủ, phối trộn với các chất điều chỉnh, các chất phụ gia vàVSV, vun thành luống, dùng vải dứa phủ lên, định kỳ 5 ngày đảo luống một lần Sau 30ngày các chất dễ phân hủy được phân hủy hết, không gây mùi thối và biến thành một chấttươi xốp không mùi Giai đoạn 2: phun thêm vài loại VSV vào và trộn đều rồi đưa vàonhà mái che ủ độ 15 - 20 ngày nữa sẽ tạo thành compost chín có thể cùng bón ngay hoặctrộn thêm phân hóa học (đạm - lân - kali) để bón Ưu điểm của phân bón này là tạo đượcnền thổ nhưỡng có hàm lượng màu hữu cơ cao Người nông dân chỉ cần giảm lượng phânhóa học theo hướng dẫn là cơ bản đã bón được cân đối cho cây trồng Nhờ vậy vừa tiếtkiệm lượng phân hóa học mà cây trồng vẫn sinh trưởng tốt, ít sâu bệnh, đất không bịthoái hóa cho phép thâm canh tăng năng suất và chất lượng cây trồng

Để đánh giá chất lượng đất cũng như của phân bón cần đánh giá nhiều chỉ tiêu nhưhàm lượng lân, nito, kali, chất hữu cơ, pH,…Trong đề tài này đi sâu vào phân tích các chỉtiêu lân, chất hữu cơ, pH, silic.

1.4.1 Xác định pH đất

Lắc mẫu đất với nước cất để chiết rút H+ trong keo đất (kí hiệu là KĐ):

+ H2O  KÐ4K+ +H+ + Al(OH)3 Huyền phù thu được đem đo pH bằng máy đo pH (giấy đo pH)

1.4.2 Xác định độ ẩm và hệ số khô kiệt

Dựa trên sự chênh lệch về khối lượng giữa mẫu đất khô không khí và mẫu đất khôkiệt sau sấy ở nhiệt độ từ 100 0C đến 105 0C đến khối lượng không đổi để tính độ ẩm và

hệ số khô kiệt của mẫu đất

1.4.3 Xác định hàm lượng silic dioxit và tạp chất không tan

Phá mẫu đất bằng dung dịch HNO3 đặc và HClO4 ở nhiệt độ cao làm kết tủa silicdưới dạng H2SiO3 Sau đó tiến hành lọc, rửa sạch kết tủa SiO2 và tạp chất không tan vàđem sấy ở 1050C

H2SiO3 → SiO2 + H2O

1.4.4 Phân tích photpho tổng số

Phá mẫu bằng H2SO4 và HNO3 đặc ở nhiệt độ cao, dung dịch thu được đem tạomàu với thuốc thử amoni molipdat dùng chất khử axit ascobic, hợp chất màu thu đượcđem đo quang tại bước sóng 820nm

HPO42- + 12MoO42- + 23H+ → [PO4(MoO3)12]3- + 12H2O

1.4.5 Xác định hàm lượng chất hữu cơ

Cacbon hữu cơ bị oxi hóa bởi lượng dư chính xác dung dịch K2Cr2O7 trong H2SO4

đặc, đun nóng Lượng K2Cr2O7 còn dư được chuẩn độ bằng dung dịch muối Fe2+ tiêuchuẩn sử dụng thuốc thử điphenylamin:

2K2Cr2O7 + 8H2SO4 + 3C  2K2SO4 + 2Cr2(SO4)3+ 3CO2 + H2O

K2Cr2O7 + 7H2SO4 + 6FeSO4  K2SO4 + Cr2(SO4)3 +3Fe2(SO4)3 + 7H2O

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM

2.1 Thiết bị – dụng cụ - hóa chất.

2.1.1 Thiết bị – dụng cụ.

- Máy đo quang Spectro Thermo Scientific – Mỹ

- Cân phân tích Sartorius – Đức

Dung dịch Kali dichromat (K2Cr2O7) chuẩn 1 N

Cân chính xác 49,04 g kali dicromat, hòa tan vào khoảng 600 ml nước cất trong bình địnhmức dung tích 1000 ml Khuấy đều Định mức đến 1000 ml bằng nước cất

Sắt (II) amoni sunfat (muối Mohr) 0,5 N

Cân 196 gam muối Mohr hòa tan , thêm từ từ 50 ml axit sunfuric đặc, thêm khoảng 500

ml nước cất Để nguội, chuyển vào bình định mức 1000ml, định mức đến vạch

Dung dịch amoni molipđat 4%

Hòa tan 4 g molipdat amoni ngậm bốn phân tử nước ((NH4)6Mo7O24.4H2O) vào nướctrong bình định mức dung tích 100 ml Thêm nước đến 100 ml và lắc đều Bảo quản dungdịch trong chai nhựa

2.2 Nội dung thực nghiệm và phương pháp nghiên cứu.

2.2.1 Nội dung thực nghiệm.

- Lấy mẫu tro bã mía từ nhà máy mía đường

- Phân tích hàm lượng một số chỉ tiêu chính trong tro bã mía

- Phân tích hàm lượng một số chỉ tiêu chính trong mẫu đất thí nghiệm

- Bón tro bã mía vào đất

- Thí nghiệm trồng cây trên các mẫu đất thí nghiệm

- Định kỳ phân tích hàm lượng một số chỉ tiêu chính trong các mẫu đất và theo dõi khảnăng sinh trưởng phát triển của cây

2.2.2 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp phân tích thể tích

- Phương pháp khối lượng

- Phương pháp trắc quang

2.3 Tiến hành thực nghiệm

2.3.1 Lấy mẫu và xử lý mẫu

Mẫu tro bã mía được lấy: 21/10/2017 tại nhà máy mía đường Lam Sơn, Thanh Hóa

Mẫu đất được lấy ngày 25/10/2017 tại khu ruộng hoa tại làng hoa Tây Tựu, Bắc Từ Liêm,

Hà Nội

Mẫu đất, mẫu tro bã mía lấy về được lấy một lượng nhỏ (khoảng 20g) để phân tích cácchỉ tiêu Các mẫu này được để khô trong không khí, nghiền mịn đất khô không khí, râyqua rây 0,2mm, cho vào túi, ghi các thông tin mẫu

2.3.2 Bố trí thí nghiệm trồng cây

Bố trí thí nghiệm trồng cây vào ngày: 26/01/2018

- Chuẩn bị 4 thùng xốp có đánh số thứ tự tương ứng

- Chia đất vào các thùng xốp có kích thước 50x25x20 (cm) sao cho các thùng xốp

có bề giầy đất là như nhau, kích thước hạt đất ở các thùng tương đối bằng nhau

- Ngâm giống và reo hạt lên các thùng xốp Khoảng cách các giữa các hố gieo hạt là5cm, và số hạt trong một hố là 3 hạt

- Các thùng được đánh số theo thứ tự tự 1 đến 4 và được chăm sóc như nhau vớiviệc bón phân là khác nhau Lần lượt là:

+ Thùng 1 : chỉ tưới nước đều đặn

+ Thùng 2 : tưới nước và thêm bón tro bã mía

+ Thùng 3 : tưới nước và bón phân bón NPK

+ Thùng 4 : tưới nước, bón NPK và tro bã mía

Thời gian tưới tro, phân bón và nước:

+ Nước: 1 lần/ ngày (khoảng 4h-4h30 chiều) (trừ thứ 7, chủ nhật)

+ Tro: 1 lần/tuần ( chiều thứ 2, 2 tuần/lần)

+ Phân bón: 1 lần/ tuần ( chiều thứ , 2 tuần/lần)

Hàm lượng tưới tro, phân bón và nước:

Mỗi lần lấy mẫu ghi lại kết quả quan sát một số thông tin về tốc độ sinh trưởng, phát triểncủa cây

2.3.3.1.Tiến hành xác định pH

Cân khoảng 5,000g mẫu cho vào các bình tam giác không nhám 250ml đã đánh số thứ tựtương ứng Thêm 20ml nước cất vào tam giác chứa mẫu Lắc tam giác chứa mẫu trênmáy lắc 1h với tốc độ 75 vòng/phút Sau đó ta đo pH bằng giấy đo pH