BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH VÕ THANH TRÀ XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU VỀ THỔ NHƯỠNG, MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐA LƯỢNG, TRUNG LƯỢNG TRONG ĐẤT NGẬP MẶN Ở XÃ HỘ ĐỘ VÀ THẠCH HẠ, TỈNH HÀ TĨNH, ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN SỬ DỤNG LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC NGHỆ AN - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU VỀ THỔ NHƯỠNG, MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐA LƯỢNG, TRUNG LƯỢNG TRONG ĐẤT NGẬP MẶN Ở XÃ HỘ ĐỘ VÀ THẠCH HẠ, TỈNH HÀ TĨNH, ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN SỬ DỤNG Chun ngành: Hóa vơ Mã số: 60.44.0113 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS TS NGUYỄN QUỐC THẮNG Học viên thực : VÕ THANH TRÀ NGHỆ AN - 2014 LỜI CẢM ƠN Luận văn hồn thành phịng thí nghiệm Hóa Vơ - Khoa Hóa học - Trường Đại học Vinh, Viện Nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt Để hoàn thành luận văn này, xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: - PGS TS Nguyễn Quốc Thắng giao đề tài, tận tình hướng dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho việc nghiên cứu hoàn thành luận văn - Hai sinh viên Phạm Thị Thúy Quỳnh, Phạm Thị Sông Hương, Trường Đại học Hà Tĩnh có cơng tác nhiệt tình Tơi xin chân thành cảm ơn Ban Chủ nhiệm Khoa sau Đại học, Ban Chủ nhiệm Khoa Hóa học, thầy giáo, cán Phịng thí nghiệm Khoa Hóa học trường Đại học Vinh, Trung tâm Phân tích Viện Nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt, Trung tâm Quan trắc Kỹ thuật môi trường tỉnh Hà Tĩnh giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi suốt trình nghiên cứu Xin cảm ơn người thân gia đình bạn bè động viên, giúp đỡ tơi q trình thực luận văn Xin chân thành cảm ơn! Vinh, tháng 10 năm 2012 Tác giả Võ Thanh Trà MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN 1.1 Khái quát đất ngập mặn tình hình xâm nhập mặn Việt Nam 1.1.1 Khái quát đất ngập mặn [37] .3 1.1.2 Tình hình xâm nhập mặn Việt Nam [6, 37] 1.2 Rừng ngập mặn .4 1.2.1 Vai trò rừng ngập mặn [6, 10, 37] .4 1.2.2 Tình hình khai thác sử dụng rừng ngập mặn .6 1.3 Khái quát vùng đất nghiên cứu, tình hình xâm nhập mặn xã Lộc Hà Thạch Hạ, tỉnh Hà Tĩnh 10 1.3.1 Giới thiệu khái quát tỉnh Hà Tĩnh [29] 10 1.3.2 Đất ngập mặn Hà Tĩnh [29] 11 1.3.3 Thổ nhưỡng xã Hộ Độ [30, 31] 12 1.3.4 Thổ nhưỡng xã Thạch Hạ [32] .13 1.4 Một số nguyên tố đa lượng chức sinh lý trồng 14 1.4.1 Clo [7, 8, 39] 14 1.4.2 Sắt [3, 9, 38] 15 1.4.3 Nhôm [3, 7, 9, 14] 16 1.4.4 Kali [3, 7, 9, 38] .18 1.4.5 Canxi magiê [3, 7, 9, 38] 19 1.4.6 Nitơ [3, 7, 9, 38] .20 1.4.7 Photpho [3, 7, 9, 38] .21 1.4.8 Lưu huỳnh [3, 7, 9, 38] 22 1.5 Các phương pháp nghiên cứu .22 1.5.1 Các phương pháp chung 22 1.5.2 Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử [5, 11, 13] 23 1.5.3 Phương pháp quang kế lửa [5, 11, 13] 24 1.5.4 Phương pháp Kjendhal [3,14] 26 Chương THỰC NGHIỆM .28 2.1 Phương pháp thu xử lý mẫu 28 2.1.1 Thu mẫu [5, 13] 28 2.1.2 Xử lý mẫu [5, 13] 28 2.2 Hoá chất, dụng cụ, máy móc [5, 7, 9] 29 2.2.1 Hoá chất 29 2.2.2 Dụng cụ, máy móc 29 2.3 Pha chế dung dịch phân tích [2, 12] 29 2.3.1 Pha chế dung dịch KCl 1N .29 2.3.2 Pha dung dịch NaOH 0,02M 29 2.3.3 Pha dung dịch CH3COONa 1M 29 2.4 Phương pháp xác định pH H2O KCl [3, 14] 29 2.5 Phương pháp xác định độ chua thủy phân [3, 4, 34] 30 2.6 Phương pháp xác định độ chua trao đổi [2, 12, 15] 31 2.7 Phương pháp xác định anion clorua (Cl-) theo TCN - STPT 1999 [17] 32 2.7.1 Nguyên tắc .32 2.7.2 Qui trình phân tích 32 2.8 Phương pháp xác định độ mặn theo TCN - STPT 1999 [17] 33 2.8.1 Nguyên tắc .33 2.8.2 Qui trình phân tích 33 2.9 Phương pháp xác định hàm lượng nitơ dễ tiêu theo TCVN 5255:2009 [22] .34 2.9.1 Nguyên tắc .34 2.9.2 Quy trình phân tích 34 2.10 Phương pháp xác định hàm lượng nitơ tổng phương pháp Kjeldahl theo TCVN 6498:1999 [18] 35 2.10.1 Nguyên tắc 35 2.10.2 Quy trình phân tích 35 2.11 Phương pháp xác định hàm lượng photpho dễ tiêu phương pháp Olsen theo TCVN 8661:2011 [24] 37 2.11.1 Nguyên tắc 37 2.11.2 Quy trình phân tích 37 2.12 Phương pháp xác định hàm lượng photpho tổng số theo TCVN 4052:1985 [16] .38 2.12.1 Nguyên tắc 38 2.12.2 Quy trình phân tích 38 2.13 Phương pháp xác định hàm lượng lưu huỳnh tổng số phương pháp đốt khô theo TCVN7371:2004 [20] 39 2.13.1 Nguyên tắc 40 2.13.2 Quy trình phân tích 40 2.14 Phương pháp xác định hàm lượng kali dễ tiêu theo TCVN 8662:2011 [25] 41 2.14.1 Nguyên tắc 41 2.14.2.Quy trình phân tích .41 2.15 Phương pháp xác định hàm lượng kali tổng số theo TCVN 8660:2011 [23] .42 2.15.1 Nguyên tắc 42 2.15.2 Quy trình phân tích 42 2.16 Phương pháp xác định hàm lượng canxi, magie trao đổi phương pháp chuẩn độ theoTCN-STPT 1999 [17] 43 2.16.1 Nguyên tắc 43 2.16.2 Quy trình phân tích 43 2.17 Phương pháp xác định hàm lượng canxi tổng số phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử lửa theo TCVN 9284:2012 [27] 44 2.17.1 Nguyên tắc 44 2.17.2 Qui trình phân tích .44 2.18 Phương pháp xác định hàm lượng magie tổng số phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử theo TCVN 9285:2012 [28] 46 2.18.1 Nguyên tắc 46 2.18.2 Qui trình xác định 46 2.19 Phương pháp xác định hàm lượng sắt trao đổi theo TCN - STTP 1999 [17] 46 2.19.1 Nguyên tắc 46 2.19.2 Quy trình phân tích 47 2.20 Phương pháp xác định hàm lượng sắt tổng số theo TCVN 9283:2012 [26] 47 2.20.1 Nguyên tắc 47 2.20.2 Qui trình phân tích .47 2.21 Phương pháp xác định hàm lượng nhôm tổng số phương pháp so màu theo TCVN 3803:1983 [15] 49 2.21.1 Nguyên tắc 49 2.21.2 Quy trình phân tích 49 2.22 Phương pháp xác định tổng cation trao đổi theo TCVN 4621:2009 [21] 50 2.22.1 Nguyên tắc 50 2.22.2 Quy trình phân tích 50 2.23 Phương pháp xác định độ dẫn điện riêng theo TCVN 6650:2000 [19] 50 2.23.1 Nguyên tắc 51 2.23.2 Quy trình phân tích 51 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .52 3.1 Độ pH H2O KCl mẫu đất nghiên cứu 52 3.2 Độ chua thủy phân mẫu đất nghiên cứu .52 3.3 Độ chua trao đổi mẫu đất nghiên cứu 52 3.4 Độ mặn, độ dẫn điện tổng cation trao đổi đất nghiên cứu 53 3.5 Hàm lượng nguyên tố đa lượng, trung lượng đất nghiên cứu .53 3.6 So sánh hàm lượng nguyên tố đất ngập mặn mặn xã Hộ Độ Thạch Hạ, tỉnh Hà Tĩnh đất trồng lúa nước [38] 54 KẾT LUẬN .57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT FAO : Tổ chức nông lương giới KH&CN : Khoa học công nghệ NN&PTNN : Nông nghiệp phát triển nông thôn RNM : Rừng ngập mặn TCN-STPT : Tiêu chuẩn ngành - Sổ tay phân tích TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam UBND : Ủy ban nhân dân UNESCO : Tổ chức giáo dục, khoa học văn hóa giới 53 Bảng 3.3 Hệ số khô kiệt K Tên mẫu M1 M2 M3 Độ ẩm A (%) 2,19 5,24 2,67 Hệ số khô kiệt K 1.0219 1.0524 1.0267 Bảng 3.4 Độ chua trao đổi Tên mẫu VKCl VNaOH Độ chua trao đổi M1 0,15 0,19 1,635 M2 0,15 0,21 2,526 M3 0,15 0,20 2,053 Nhận xét: Qua kết phân tích độ chua trao đổi mẫu lớn nhất, mẫu thấp 3.4 Độ mặn, độ dẫn điện tổng cation trao đổi đất nghiên cứu Các kết phân tích Trung tâm Phân tích Viện nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt Bảng 3.5 Độ mặn, độ dẫn điện tổng cation trao đổi Chỉ tiêu Đơn vị Mẫu Mẫu Mẫu Độ mặn % 3.9 10.1 4.0 Độ dẫn điện S/cm 1950 3930 1960 Tổng cation trao đổi mg/100g 335 879 359 3.5 Hàm lượng nguyên tố đa lượng, trung lượng đất nghiên cứu Các kết phân tích Trung tâm Phân tích Viện nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt 54 Bảng 3.6 Hàm lượng nguyên tố đa lượng, trung lượng Chỉ tiêu Đơn vị Mẫu Mẫu Mẫu Cl- % 0.21 0.56 0.23 Ndễ tiêu Ntổng mg/100g % 0.012 0.086 0.010 0.062 0.011 0.087 Pdễ tiêu mg/100g 6.8 7.1 6.7 P2O5 % 0.082 0.15 0.095 Stổng % 0.085 0.19 0.09 Kdễ tiêu mg/100g 22.6 48.9 23.1 K2O % 0.2 0.40 0,22 Ca2+ mg/100mg 39.7 83.6 43.1 Mg2+ mg/100mg 5.77 6.02 5.81 CaO % 0.17 0.11 0.16 MgO % 0.13 0.11 0.11 Fe3+ mg/100g 18.7 52.3 23.5 Fe2O3 % 5.16 6.11 5.22 Al2O3 % 7.98 6.27 8.01 3.6 So sánh hàm lượng nguyên tố đất ngập mặn mặn xã Hộ Độ Thạch Hạ, tỉnh Hà Tĩnh đất trồng lúa nước [38] Qua tài liệu tham khảo về:“Các chất dinh dưỡng lúa nước” [38], tóm tắt ngưỡng giới hạn nguyên tố đất trồng lúa cách tương đối theo bảng sau: Bảng 3.7 Ngưỡng giới hạn số tiêu đất trồng lúa nước Chỉ tiêu Tình trạng < mg P kg-1 = 5.10-1 mg/100g P Ngưỡng giới hạn thiếu P thấp 5-10 mg P kg-1 = 5.10-1-10.10-1 mg/100g P trung bình 55 10 mg P kg-1 = 10.10-1 mg/100g mđ/100g đất = 3.12 mg/100g Mg trung bình Ca:Mg >3-4:1 Mg cao < mđ/100 g đất = 20 mg/100g Ca thấp > mđ/100g đất = 3.20 mg/100g Ca trung bình Ca:Mg > 3-4:1 Ca cao < mg Fe kg-1 = 2.10-1 mg/100g Fe K cao < mđ/100g đất = 12 mg/100g Ca K trung bình < mg S kg-1 = 9.10-4 % Mg 0,15-0,45mđ/100g đất = 0,15.39-0,45.39 mg/100g < mg S kg-1 = 5.10-4 % S K thấp >0,45 mđ/100g đất = 0,45.39 mg/100g K P cao Fe thấp < 4,5 mg Fe kg-1 = 4,5.10-1 mg/100g Fe trung bình Từ kết phân tích so sánh hàm lượng bảng 3.6 3.7 ta rút số nhận xét sau vùng nghiên cứu: Độ chua thuộc dạng trung bình, có phản ứng axit yếu Các vùng đất nghiên cứu có độ mặn cao Hàm lượng sắt nhơm cao, đặc trưng cho vùng đất ngập mặn Độ dẫn điện cao chứng tỏ đất hàm lượng ion tự cao Hàm lượng nguyên tố dinh dưỡng bảng 3.6 hầu hết thuộc ngưỡng giới hạn thiếu bảng 3.7 Trong đất phân tích tình trạng thiếu chất dinh dưỡng trầm trọng Đất phân tích khơng trồng lúa, màu 56 Vùng đất trồng chịu độ mặn cao sống vùng đất bạc màu sú, vẹt, đước… 57 KẾT LUẬN Trong luận văn này, chúng tơi hồn thành nội dung sau: Đã lấy mẫu đất vùng khác thuộc xã Thạch Hạ thuộc thành phố Hà Tĩnh Hộ Độ thuộc huyện Lộc Hà, tỉnh Hà Tĩnh, mẫu lấy chuẩn bị qui trình Đã xác định số tiêu đất ngập mặn xã Thạch Hạ xã Hộ Độ, kết phân tích cho thấy đất có độ mặn cao, axit Hàm lượng sắt nhôm cao, đặc trưng cho vùng đất ngập mặn.Độ dẫn điện cao chứng tỏ đất hàm lượng ion tự cao Xác định hàm lượng số nguyên tố đa lượng, trung lượng vùng Các kết phân tích cho thấy vùng đất nghèo nguyên tố dinh dưỡng đa lượng trung lượng Đây vùng đất bạc màu, ngập mặn, đất chua, nghèo dinh dưỡng chưa thể canh tác Đề xuất phương án sử dụng đất Xây dựng mơ hình trồng rừng thử nghiệm số loài chịu mặn cao mắm, đước, sú, vẹt để tăng cường khả chống bão, chống xâm nhập mặn góp phần nâng cao chức phịng hộ rừng tăng độ che phủ chống biến đổi khí hậu Trong phạm vi đề tài dừng lại việc xác định số tiêu chung đất, phân tích nguyên tố đa lượng số nguyên tố trung lượng Chúng tơi mong muốn có đề tài khác tương lai tiếp tục nghiên cứu, làm rõ mối quan hệ hàm lượng nguyên tố phân tích với khả phát triển loại đất ngập mặn 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Ngô An, Võ Đại Hải (2001), Một số đề xuất tiêu chuẩn phân chia rừng sản xuất vùng ngập mặn cửa sông ven biển Việt Nam, Báo cáo chuyên đề, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam - Hà Nội Nguyễn Trọng Biểu, Mai Hữu Đua, Nguyễn Viết Huệ, Lê Ngọc Khánh, Trần Văn Sơn, Mai Văn Thanh (dịch), Chuẩn bị dung dịch cho phân tích hố học, (P.Koroxtelev- 1975) Đoàn Văn Cung cộng (1998), Sổ tay phân tích đất, nước, phân bón, trồng, NXB Nơng nghiệp Nguyễn Hoa Du, Hố sinh vơ cơ, Đại học Vinh Nguyễn Hoa Du, Nguyễn Quang Tuệ, Ngô Thị Thủy Hà (2006) Xác định số nguyên tố vi lượng đất đất trồng bưởi Phúc Trạch Hương Khê - Hà Tĩnh, Tạp chí Phân tích Hóa, Lý Sinh học, số 4, trang 69-72 Phan Nguyên Hồng cộng sự, Rừng ngập mặn Việt Nam, Nhà xuất Nông nghiệp - Hà Nội 1999 Hoàng Văn Huây, Lê Văn Khoa, Hùng Văn Thế (1999), Phương pháp phân tích hố học đất, Giáo trình trường Đại học Tổng hợp Hà nội Lê Văn Khoa (2000), Phương pháp phân tích đất-nước-phân bón-cây trồng, NXB Giáo dục, Hà Nội Nguyễn Đình Mạnh (1995), Bài giảng mơn phân tích đất, phân bón, trồng, Đại học Nơng Nghiệp I Hà Nội 10 Phạm Văn Ngọt, Quách Văn Tài Em, Nguyễn Kim Hồng, Trần Thị Tuyết Nhung, Vai trò rừng ngập mặn ven biển Việt Nam, Tạp chí khoa học ĐHSP TPHCM 59 11 Hồ Viết Quý (1998), Các phương pháp phân tích đại-ứng dụng hố học, NXBGD-ĐHQG Hà Nội 12 Phan Tống Sơn, Trần Quốc Sơn, Đặng Như Tại (1980), Cơ sở hoá học hữu cơ, NXB ĐH THCN Hà Nội 13 Nguyễn Quốc Thắng (2013), Xác định hàm lượng số nguyên tố vi lượng đất kèm quặng phophorit Hương Khê, Hà Tĩnh, ảnh hưởng chúng đến chất lượng bưởi Phúc Trạch, Tạp chí Hóa học T51- 3AB, trang 16-19 14 Viện Thổ nhưỡng Nơng hóa (1998), Sổ tay phân tích đất, nước, phân bón, trồng, NXB Nơng nghiệp, Hà Nội 15 Bộ KH&CN(1983), TCVN 3803:1983, Natri hidroxit kỹ thuật- Phương pháp so màu xác định hàm lượng nhôm, Hà Nội 16 Bộ KH&CN (1985), TCVN 4052:1985, Đất trồng trọt- Phương pháp xác định tổng số photpho, Hà Nội 17 Bộ KH&CN (1999), TCN- STPT 1999, Hà Nội 18 Bộ KH&CN (1999) TCVN 6498:1999, Chất lượng đất- Xác định nitơ tổng - Phương pháp Kendan cải biên, Hà Nội 19 Bộ KH&CN (2000), TCVN 6650:2000, Chất lượng đất- Xác định độ dẫn điện riêng, Hà Nội 20 Bộ KH&CN (2004), TCVN 7371:2004, Chất lượng đất- Xác định lưu huỳnh đốt khô, Hà Nội 21 Bộ KH&CN (2009), TCVN 4621:2009, Chất lượng đất- Phương pháp xác định tổng số bazơ trao đổi, Hà Nội 22 Bộ KH&CN (2009), TCVN 5255:2009, Chất lượng đất- Xác định hàm lượng nitơ dễ tiêu, Hà Nội 23 Bộ KH&CN (2011), TCVN 8660:2011, Chất lượng đất- Phương pháp xác định kali tổng số, Hà Nội 60 24 Bộ KH&CN (2011), TCVN 8661:201, Chất lượng đất- Xác định photpho dễ tiêu- Phương pháp Olsen, Hà Nội 25 Bộ KH&CN (2011), TCVN 8662:2011, Chất lượng đất- Phương pháp xác định kali dễ tiêu, Hà Nội 26 Bộ KH&CN (2012), TCVN 9283:2012, Phân bón- Xác định molipden sắt tổng số phương pháp hấp thụ nguyên tử lửa, Hà Nội 27 Bộ KH&CN (2012), TCVN 9284:201, Phân bón- Xác định canxi tổng số phương pháp hấp thụ nguyên tử lửa, Hà Nội 28 Bộ KH&CN (2012), TCVN 9285:2012, Phân bón- Xác định magie tổng số phương pháp hấp thụ nguyên tử lửa, Hà Nội 29 Sở KH&CN Hà Tĩnh (2006), Tài nguyên đất Hà Tĩnh, NXB Nông nghiệp, Hà Nội 30 UBND xã Hộ Độ (2012), Báo cáo tổng kết cơng tác bảo vệ rừng phịng cháy chữa cháy rừng năm 2011, triển khai nhiệm vụ năm 2012, Hà Tĩnh 31 UBND xã Hộ Độ (2013), Báo cáo tình hình thực nhiệm vụ phát triển kinh tế - xã hội, quốc phòng - an ninh năm 2013 mục tiêu nhiệm vụ năm 2014, Hà Tĩnh 32 UBND xã Thạch Hạ (2013), Kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội định hướng thị trường xã Thạch Hạ - TP Hà Tĩnh 2014, Hà Tĩnh Tiếng Anh 33 Chapman.V.J, (1975), Mangrove vegetation, Auckland University New Zealand 34 Houben Weyl, Các phương pháp phân tích hố học hữu cơ, tập 1, NXBKH- KT 35 Tomlinson.P.B, (1986), The botany of mangroves, Cambridge university press 61 36 http://phanbonhalan.vn/dat-man-va-anh-huong-cua-dat-man-den-suphat-trien-cua-cay-trong.html, cập nhật ngày 21/11/2013 37 http://tailieu.vn/tag/dat-ngap-man.html, cập nhật ngày 20/7/2012 38 http://timtailieu.vn/tai-lieu/cac-chat-dinh-duong-trong-dat-lua-nuoc22137/, cập nhật ngày 06/07/2013 39 http://udkhcnbinhduong.vn/index.php? mod=khcn&cpid=11&nid=1149&view=detail, cập nhật ngày 31/10/2012 ... - 20 14 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU VỀ THỔ NHƯỠNG, MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐA LƯỢNG, TRUNG LƯỢNG TRONG ĐẤT NGẬP MẶN Ở XÃ HỘ ĐỘ VÀ THẠCH HẠ, TỈNH HÀ TĨNH, ĐỀ XUẤT... 47 2. 20 Phương pháp xác định hàm lượng sắt tổng số theo TCVN 928 3 :20 12 [26 ] 47 2. 20.1 Nguyên tắc 47 2. 20 .2 Qui trình phân tích .47 2. 21 Phương pháp xác định hàm lượng nhôm... sau: - Lấy mẫu Xác định độ mặn Xác định số tiêu thổ nhưỡng Xác định hàm lượng số nguyên tố đa lượng, trung lượng đất nghiên cứu - So sách kết với tài liệu tham khảo - Nhận xét đề xuất hướng xử