Hướng dẫn phân tích Đất phục vụ sản xuất mía đường

Quy định các bước phân tích các chỉ tiêu pH, K dễ tiêu, P dễ tiêu, Hợp chất hữu cơ, NPK tổng số, N vô cơ, S, Ca, Mg và CEC trong đất - Theo tài liệu hướng dẫn của Tiến sĩ Rene, Tiến sĩ Aneeza ngành mía đường

1 Mục đích:

Quy định các bước phân tích các chỉ tiêu pH, K dễ tiêu, P dễ tiêu, Hợp chất hữu cơ,NPK tổng số, N vô cơ, S, Ca, Mg và CEC trong đất.

2 Phạm vi áp dụng:

Áp dụng cho phân tích đất

3 Tài liệu tham khảo:

- Tiêu chuẩn ISO 9001:2008, mục 7.5.1.

- Theo tài liệu hướng dẫn của Tiến sĩ Rene, Tiến sĩ Aneeza

Khu vực lấy mẫu đất là cánh đồng sau khi đã thu hoạch và trước khi trồng vụ mới.

(Nên lấy mẫu đất tốt nhất là sau khi đã cày ải được 3 - 4 ngày).

5.1.2 Lưu đồ:

5.1.3 Diễn giải lưu đồ:5.1.3.1 Chuẩn bị dụng cụ:

- Một xô đựng mẫu loại 15 Lít- Nhãn ghi thông tin, nội dung:+ Tên mẫu

+ Địa điểm lấy mẫu+ Ngày lấy mẫu+ Năng suất vụ trước

5.1.3.2 Tiến hành lấy mẫu:

Để đảm bảo tính chính xác của kết quả, mẫu đất phải đại diện cho cả cánhđồng Vì vậy để lấy một mẫu đất ta phải tiến hành lấy ở nhiều điểm, 1 ha lấy tối thiểu10 điểm tương tự 2ha lấy 20 điểm Các điểm lấy mẫu phải theo quy tắc “zic zắc”.

- Điểm đầu tiên lấy cách mặt đường và bờ ruộng khoảng 3m, các điểm tiếp theolấy theo quy tắc “zic zắc” và cách nhau một khoảng từ 10 đến 15 m.

- Tại mỗi điểm lấy mẫu cần loại bỏ tạp vật (rác, rễ, lá cây, sỏi đá ) trên bề mặtbằng xẻng Tiến hành lấy một xẻng sâu 30-50 cm, dày từ 2 - 3cm và nghiêng so với bềmặt cho vào xô đựng.

Chú ý: - Các điểm lấy mẫu luôn cách bờ ruộng 3m

- Đối với ruộng mía gốc vụ 2 thì ta lấy so le các điểm ở phía dưới và trên rãnhtrồng mía.

5.1.3.3 Trộn mẫu:

- Sau khi lấy đủ số điểm mẫu, tiến hành đổ lên mặt phẳng tấm Nilon (1x1)m vàtrộn đều Đồng thời loại bỏ các tạp vật (sỏi, đá, rác, rễ cây ) và bon nhỏ đất cục, đảmbảo mẫu được trộn đều tốt nhất

- Tiến hành chia mẫu đất trên thành 4 phần lấy 2 phần đối diện (2 phần còn lạiloại bỏ) tiếp tục trộn đều và chia thành 4 phần, lấy 2 phần đối diện cho đến khi còn1kg mẫu đất.

- Đây là 1kg mẫu đất đại diện cho cánh đồng cần lấy mẫu.

5.1.3.4 Đóng gói, dán nhãn:

Mẫu được đựng trong túi Nilon có nhãn ghi đầy đủ thông tin (Xí nghiệp nguyênliệu, chủ hợp đồng, địa điểm, người lấy mẫu, ngày lấy mẫu, năng suất 3 vụ trước) vàđưa đến phòng thí nghiệm.

5.2 Xác định chỉ tiêu pH trong đất:

5.2.1 Nguyên tắc:

Độ pH của đất được xác định bằng cách đo nồng độ ion H+ trong huyền phù củađất trong dung dịch KCl 1 M sử dụng điện cực thủy tinh.

5.2.2 Lưu đồ:

5.2.3 Diễn giải lưu đồ:5.2.3.1 Chuẩn bị phân tích:* Thiết bi: - Cân phân tích

- Máy đo pH, dung dịch chuẩn pH 4,0 ; 7,0; 9,2

* Mẫu đất phân tích: Mẫu đất sau khi phơi khô trong không khí được nghiền nhẹ

bằng chày - cối và rây qua rây có kích thước 1mm (hoặc sử dụng máy nghiền)

5.2.3.2 Tiến hành phân tích: Được thực hiện qua 3 bước sau

Bước 1: Cân 20g mẫu đất đã được xử lý vào cốc thủy tinh 100ml Thêm 50ml dung dịch KCl 1M, khuấy đều và để ít nhất trong 2 giờ (cứ 15 phút khuấy đều lại một lần).Bước 2: - Hiệu chuẩn máy đo pH với dung dịch chuẩn pH 4,0; 7,0; 9,2

- Đo pH huyền phù của đất bằng máy đo pH.Bước 3: Ghi chép số liệu vào sổ nhật ký chỉ tiêu pH.

Chuẩn bị phân tích

Tiến hành phân tích

Kiểm tra

Kết thúc

5.3.3 Diễn giải lưu đồ:5.3.3.1 Chuẩn bị phân tích:

* Thiết bi: - Cân phân tích.

- Máy khuấy từ gia nhiệt.- Máy lắc ngang.

- Phễu lọc, giấy lọc (kích thước 110mm No 40).

* Hóa chất: - Amonium acetat (CH3COONH4).- Axit acetic (CH3COOH).

Chuẩn bị phân tích

Tiến hành phân tích

Kiểm tra

Kết thúc

- Amonium hydroxide (NH4OH).

- Dung dịch Amoni acetat (CH3 COONH4 ) 1M (có thể pha bằng hai cách):

+ Cách 1: Đong 58 ml Axit acetic (CH3COOH) vào 600 ml nước cất, chuyển vào bìnhđịnh mức 1000 ml Thêm cẩn thận 70 ml dung dịch Amonium hydroxide (NH4OH)đậm đặc để nguội, lên thể tích khoảng 990 ml bằng nước cất và điều chỉnh lên pH đếngiá trị 7 bằng dung dịch Axit acetic (CH3COOH) và Amonium hydroxide (NH4OH)định mức đến vạch, lắc đều ta được dung dịch (CH3COONH4) 1M.

+ Cách 2: Cân 77,08 gam Amonium acetat (CH3COONH4) hòa tan trong 500 ml nướccất Chuyển vào bình định mức 1000 ml, lên thể tích khoảng 990 ml bằng nước cất vàđiều chỉnh pH đến giá trị 7 bằng dung dịch Axit acetic (CH3COOH) và Amoniumhydroxide (NH4OH) định mức đến vạch, lắc đều ta được dung dịch (CH3COONH4)1M.

- Dung dịch tiêu chuẩn 100 µgK/ml:

Dùng Pipet hút 10 ml dung dịch tiêu chuẩn Kali 1000 ppm chuyển vào bình định mức100 ml, định mức đến vạch bằng nước cất, lắc đều ta được dung dịch tiêu chuẩn 100µgK/ml.

* Chuẩn bị mẫu đất phân tích: Đất sau khi phơi khô trong không khí 3 - 4 ngày được

nghiền nhẹ bằng chày (hoặc sử dụng máy nghiền đất) và rây qua rây có kích thước lỗ< 2mm.

5.3.3.2 Tiến hành phân tích: 5.3.3.2.1 Chiết mẫu:

- Cân khoảng 5,0 gam (m) mẫu đất chuyển vào ống ly tâm, thêm 30 ml dung dịchAmonium acetat (CH3COONH4) 1M, lắc bằng máy lắc ngang trong 2 giờ

- Ly tâm với vận tốc 2.000 vòng/phút trong 5 phút- Lọc bằng giấy lọc No40 vào bình định mức 100 ml.

- Thêm 30 ml dung dịch Amonium acetat (CH3COONH4) 1M vào ống ly tâm, lắc đềutrong 30 phút và lọc tương tự vào bình định mức trên.

- Tiếp tục thêm 30 ml dung dịch Amonium acetat (CH3COONH4) 1M lần 3 và lọctương tự.

- Định mức dịch lọc đến vạch 100 ml bằng dung dịch Amonium acetat(CH3COONH4) 1M, đây là dịch lọc để xác định kết quả (V).

5.3.3.2.2 Xây dựng đường chuẩn(từ dung dịch tiêu chuẩn 100 µgK/ml):

Chuẩn bị 6 bình định mức 100 ml đánh số từ 0 đến 5 dùng pipet lần lượt hút dung dịch tiêuchuẩn 100 µgK/ml vào các bình định mức theo thể tích ghi trong bảng sau:

5.3.3.2.3 Định lượng nồng độ Kali bằng máy quang kế ngọn lửa.

Tiến hành đo độ hấp thụ quang của dung dịch chiết suất bằng máy đo quang kế ngọnlửa

5.3.3.3 Kiểm tra kết quả:

- Lập đồ thị tương quan giữa độ hấp thụ quang đo được với nồng độ Kali trong cácbình tiêu chuẩn (đường chuẩn).Từ đồ thị lập được ta có phương trình đường chuẩn: Y = aX (Y là độ hấp thụ quang, X là nồng độ K trong dung dịch cần xác định).- Căn cứ độ hấp thụ quang đo được của từng dung dịch chiết mẫu và dựa vào đườngchuẩn suy ra nồng độ K trong dung dịch chiết mẫu

Trong đó:

Y là độ hấp thụ quang đo được trong dung dịch mẫu chiết; (abs)a là hệ số phương trình đường chuẩn xây dựng.

m là khối lượng mẫu cân, tính bằng gam (g);

V là thể tích dịch chiết mẫu, tính bằng mililit (ml), V= 100 mlk hệ số pha loãng.

5.3.3.4 Kết thúc: Vệ sinh sạch sẽ thiết bị dụng cụ sau khi sử dụng.

5.4 Xác định hàm lượng P dễ tiêu

5.4.1 Nguyên tắc:

Hàm lượng P (ppm) dễ tiêu trong đất được xác định bằng phương pháp Bray 1 ở

pH trung tính (Chiết phospho dễ tiêu trong đất bằng dung dịch hỗn hợp chứa amoni

florua trong axit clohydric Xác định hàm lượng phospho trong dịch chiết bằngphương pháp đo màu, dùng dung dịch axit ascorbic làm chất khử).

5.4.2 Lưu đồ:

TTCác bước thực hiệnTrách nhiệmÝ nghĩa/Mô tả

5.1.4 Diễn giải lưu đồ

5.4.3.1 Chuẩn bị phân tích:* Thiết bi: - Cân phân tích.

- Máy khuấy từ gia nhiệt.- Máy lắc ngang.

- Máy lắc Voltex.- Máy ly tâm.

- Máy đo quang phổ Model: SP - 3000nano.* Dụng cụ: - Ống ly tâm loại 50ml.

- Axit Ascorbic C6H8O6

- Kali dihydro orthophosphate KH2PO4

*Các dung dịch thuốc thử: - Dung dịch Bray1:

Chuẩn bị phân tích

Tiến hành phân tích

Kiểm tra

Kết thúc

Cân 2,22 gam Ammonium fluoride (NH4F) hòa tan trong 500 ml nước cất Chuyểnsang bình định mức 2000ml và thêm 4,3 ml axít HCl đậm đặc, định mức đến vạchbằng nước cất được dung dịch Bray1 0,1M HCl.

- Thuốc thử C (Chỉ pha trước khi sử dụng):

Cân 0.53g ascorbic axit C6H8O6 hòa tan trong 100 ml nước cất, chuyển vào bình địnhmức 500 ml Thêm 70 ml thuốc thử A định mức đến vạch bằng nước cất ta được thuốcthử C.

* Dung dịch tiêu chuẩn 2,5 µgP/ml:

- Cân 0.2195g Kali dihydrogen orthophosphate KH2PO4 hòa tan trong 100 ml nướccất, chuyển vào bình định mức 1000 ml Thêm từ từ 5ml dung dịch axit H2SO4 đậmđặc định mức đến vạch bằng nước cất ta được dung dịch có nồng độ 50mgP/L hoặc50µgP/ml

- Hút 5ml dung dịch có nồng độ 50mgP/L hoặc 50µgP/ml chuyển vào bình định mức1000 ml định mức đến vạch bằng nước cất ta được dung dịch gốc chuẩn có nồng độ2,5 mgP/L hoặc 2,5 µgP/ml.

* Chuẩn bị mẫu đất phân tích: Đất sau khi phơi khô trong không khí 3 - 4 ngày đượcnghiền nhẹ bằng chày (hoặc sử dụng máy nghiền đất) và rây qua rây có kích thước lỗ<2mm.

5.4.3.2 Tiến hành phân tích:5.4.3.2.1 Chiết mẫu:

- Cân khoảng 1g (m) mẫu đất chuyển vào ống ly tâm, thêm 7 ml dung dịch Bray1 lắctrong máy lắc ngang 30 phút.

- Ly tâm với vận tốc 2.500 vòng/phút trong 12 phút.- Lọc bằng giấy lọc No42.

- Hút 1ml dịch lọc vào ống nghiệm, thêm 4 ml thuốc thử C lắc đều bằng máy lắcVoltex

- Để yên 30 phút cho màu phát triển tối đa.

5.4.3.2.2 Xây dựng đường chuẩn(từ dung dịch chuẩn gốc 2,5 µgP/ml)

- Chuẩn bị 7 ống nghiệm đánh số từ 0 đến 6 dùng micropipet lần lượt hút dung dịch tiêu chuẩn 2,5µgP/ml và dung dịch thuốc thử C vào các ống nghiệm theo thể tích ghi trong bảng sau:

Tiến hành đo mật độ quang của dung dịch đã tạo màu trên máy đo quang phổ Model:Sp-3000 nano

5.4.3.3 Kiểm tra kết quả:

- Lập đồ thị tương quan giữa mật độ quang đo được với nồng độ phospho trong cácbình tiêu chuẩn (đường chuẩn) Từ đồ thị lập được ta có phương trình đường chuẩn: Y = aX (Y là độ hấp thụ quang, X là nồng độ P trong dung dịch cần xác định).- Căn cứ độ hấp thụ quang đo được của từng dung dịch chiết mẫu và dựa vào đườngchuẩn ta tính được nồng độ P trong dung dịch mẫu

'/

Trong đó:

Y là độ hấp thụ quang đo được trong dung dịch mẫu chiết (Abs)a là hệ số xác định được từ phương trình đường chuẩn;

k là hệ số pha loãng;

m là khối lượng mẫu cân, tính bằng gam (g);

V là thể tích dịch chiết mẫu, tính bằng mililit (ml), V= 7 ml.5.4.3.4 Kết thúc: Vệ sinh sạch sẽ thiết bị dụng cụ sau khi sử dụng

5.5 Xác định hàm lượng Hợp chất hữu cơ (OM)

5.5.1 Nguyên tắc:

Các bon hữu cơ trong đất được xác định theo phương pháp Walkley & Black, ôxyhóa các bon hữu cơ bằng dung dịch Kali đicromate trong môi trường axit Nồng độCr3+ tỷ lệ thuận với lượng các bon hữu cơ trong mẫu được đo ở bước sóng 660 nm trênmáy đo quang phổ

5.5.2 Lưu đồ:

5.5.3 Diễn giải lưu đồ

* Dụng cụ: - Bình tam giác 250 ml.- Ống ly tâm loại 50ml.* Hóa chất: - Kali đicromate (K2Cr2O7).

- Bari clorua (BaCl2).

- Axit Sunfuric đặc (H2SO4).- Sucrose (C12H22O11).

- Dung dịch tiêu chuẩn 50 mgC/ml:

+ Cân khoảng 15 gam Sucrose (C12H22O11) sấy khô ở 800C trong 2 giờ.

+ Cân chính xác 11,886 gam Sucrose (C12H22O11) đã Sấy khô ở trên hòa tan trong 75mlnước cất, chuyển vào bình định mức 100 ml định mức đến vạch, lắc đều ta được dungdịch tiêu chuẩn có nồng độ 50 mgC/ml (đây là dung dịch chứa 50 mgC)

* Chuẩn bị mẫu đất phân tích: Đất sau khi phơi khô trong không khí 3 - 4 ngày đượcnghiền nhẹ bằng chày (hoặc sử dụng máy nghiền đất) và rây qua rây có kích thước lỗ< 0,2mm.

5.5.3.2. Tiến hành phân tích: 5.5.3.2.1 Chiết mẫu:

- Cân khoảng 0,5 gam (m) mẫu đất chuyển vào bình tam giác thể tích 250 ml.- Thêm 10 ml dung dịch Kali đicromate (K2Cr2O7) 5%.

- Thêm từ từ 20 ml dung dịch Axit Sunfuric đặc (H2SO4) lắc đều Để nguội ít nhất 2giờ.

- Thêm 50 ml dung dịch Bari clorua (BaCl2) 0,4% lắc đều.

- Chuyển 25 ml dung dịch trên vào ống ly tâm, ly tâm với vận tốc 2.500 vòng/phúttrong 10 phút

- Chuyển dịch lọc vào ống nghiệm để xác định kết quả.

5.5.3.2.2 Xây dựng đường chuẩn(từ dung dịch tiêu chuẩn 50 mgC/ml):

- Chuẩn bị 6 bình định mức 100 ml đánh số từ 0 đến 5 dùng pipet lần lượt hút dung dịch tiêu chuẩn50 mgC/ml vào các bình định mức theo thể tích ghi trong bảng sau:

- Xử lý các mẫu trên tương tự lần lượt các bước như mẫu phân tích.5.5.3.2.3 Định lượng nồng độ các bon bằng máy quang phổ

Tiến hành đo độ hấp thụ quang của dung dịch chiết suất bằng máy đo quang phổ ởbước sóng 660nm.

5.5.3.3. Kiểm tra kết quả

-Lập đồ thị tương quan giữa mật độ quang đo được với nồng độ C trong các bình tiêuchuẩn (đường chuẩn) Từ đồ thị lập được ta có phương trình đường chuẩn:

Y = aX (Y là độ hấp thụ quang, X là nồng độ C trong dung dịch cần xác định).Vậy nồng độ C trong dung dịch là : X = Y/a

- Từ nồng độ C trong dung dịch của từng mẫu, tính hàm lượng hợp chất cacbon trongđất theo công thức sau:

Hợp chất hữu cơ (OM) bằng 1,732 * hợp chất các bon (OC).

Trong đó:

X là nồng độ C (mg/ml) xác định được trong mẫu;

Y là độ hấp thụ quang đo được trong dung dịch chiết mẫu (đơn vị Abs)a là hệ số của phương trình đường chuẩn xác định được;

m là khối lượng mẫu cân, tính bằng gam (g);

5.5.3.4 Kết thúc: Vệ sinh sạch sẽ thiết bị dụng cụ sau khi sử dụng

5.6 Xác định hàm lượng lưu huỳnh (S) trong đất

5.6.1 Nguyên tắc:

Hàm lượng S trong đất được chiết xuất bằng dung dịch Caxi dihydrophotphat Strong đất được giải phóng sau đó sẽ kết tủa thành Bari sunphat trong môi trường acidtrung tính Độ đục của dung dịch tỷ lệ thuận với nồng độ S trong dung dịch và đượcxác định trên Quang phổ kế UV.

5.6.2 Lưu đồ

5.6.3 Diễn giải lưu đồ

5.6.3.1. Chuẩn bị:

* Thiết bị: - Cân phân tích.- Máy ly tâm.- Máy đo pH.

* Dụng cụ: - Ống ly tâm loại 50ml.- Bình tam giác 100 ml.

- Phễu lọc, giấy lọc (kích thước 110mm No 42)

* Hóa chất: - Calcium dihydrophotphat monohydrat (Ca(H2PO4)2.H2O).- Barium chloride dihydrate (BaCl2.2H2O)

- Natriclorua (NaCl).- Axit clohydric đặc (HCl)- Glycerol

- Ethanol (CH3CH2OH)Chuẩn bị phân tích

Tiến hành phân tích

Kiểm tra

Kết thúc

- K2SO4

* Chuẩn bị dung dịch:

- Dung dịch Calcium dihydrophotphat Ca(H2PO4)2 500ppmP/l: Hoà tan 2.035gCa(H2PO4)2.H2O trong khoảng 700ml nước cất Cho vào bình định mức 1L rồi địnhmức đến vạch và lắc đều.

- Bari clorua dihydrat (BaCl2.2H2O): Cân 0.2g tương ứng với mỗi mẫu.

- Thuốc thử: Cân 75g NaCl, hòa tan trong 275ml nước cất trong bình định mức 500mlrồi khuấy đều, đồng thời thêm 30ml acid HCl đặc, 100ml Ethanol và 50ml glycerolsau đó tiếp tục khuấy cho đến khi NaCl tan hết Định mức đến vạch bằng nước cất vàlắc đều.

- Dung dịch tiêu chuẩn 200mgS/L: Sấy khô khoảng 2g K2SO4 trong tủ sấy ở nhiệt độ1050C trong 4 giờ, để nguội trong bình hút ẩm Cân 1.0868g K2SO4 đã sấy khô, hòa tanđều trong bình định mức 1 lít bằng nước cất và đựng trong bình tối màu.

*Chuẩn bị mẫu đất phân tích: Đất sau khi phơi khô trong không khí 3 - 4 ngày đượcnghiền nhẹ bằng chày (hoặc sử dụng máy nghiền đất) và rây qua rây có kích thước lỗloại 2mm.

5.6.3.2. Tiến hành phân tích5.6.3.2.1 Chiết mẫu

- Cân 10gam mẫu đất,chuyển vào ống ly tâm 50, thêm 50ml dung dịchCa(H2PO4)2

500ppmP/L, lắc bằng máy lắc ngang trong 30 phút.- Ly tâm với vận tốc 4500 vòng/phút trong 15 phút- Lọc bằng giấy lọc No42 vào bình tam giác 100ml.5.6.3.2.2 Xây dựng đường chuẩn

Chuẩn bị dung dịch chuẩn theo bảng sau vào bình định mức 100ml:

200mg S/l (ml)VH2O (ml)

Nồng độ dung dịch chuẩn(mgS/l)

- Hút 20 ml dung dịch lọc (V) vào bình tam giác 50ml - Thêm 2ml thuốc thử vào.

- Khuấy liên tục bằng máy khuấy từ và thêm 0.2g BaCl2 khuấy đúng 60 giây.- Đọc độ hấp thụ (Abs) ở 420nm trong vòng 1 đến 3 phút.

- Đối với các dung dịch chuẩn có nồng độ xác định S0, S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7 hút 20mlmỗi dung dịch vào các bình tam giác 50ml riêng biệt và làm tương tự như mẫu đất.Kết quả đo được sử dụng để dựng đường chuẩn xác định S.

5.6.3.3. Kiểm tra kết quả:

- Lập đồ thị tương quan giữa độ hấp thụ quang đo được với nồng độ S trong các bìnhtiêu chuẩn (đường chuẩn) Từ đồ thị lập được ta có phương trình đường chuẩn:

Y = aX + b (Y là độ hấp thụ quang, X là nồng độ S trong dung dịch cần xác định).- Căn cứ độ hấp thụ quang đo được của từng dung dịch chiết mẫu và dựa vào đườngchuẩn suy ra nồng độ S trong dung dịch chiết mẫu.

/Trong đó:

X : là nồng độ S(mg/l) xác định được trong dung dịch chiết mẫuY : là độ hấp thụ quang của dung dịch chiết đo được (đơn vị Abs)a, b : là hệ số phương trình đường chuẩn xác định được.

V: Thể tích dịch chiết mẫu đem hòa tan với BaCl2, tình bằng (ml)m: Khối lượng mẫu cân, tính bằng (g)

k: Hệ số pha loãng.

5.6.3.4. Kết thúc: vệ sinh sạch sẽ thiết bị, dụng cụ sau khi sử dụng.

5.7 Xác định hàm lượng Canxi, Magie trong đất.

5.7.1 Nguyên tắc

Hàm lượng Ca và Mg (ppm) trong đất được chiết xuất bằng dung dịch Amoni axetatvà được xác định bằng phương pháp chuẩn độ EDTA.

5.7.2 Lưu đồ: