Nghiên cứu tổng hợp lantan xitrat làm phân bón vi lượng cho cây cà chua

TAÏP CHÍ ÑAÏI HOÏC SAØI GOØN Soá 10 - Thaùng 6/2012 NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP LANTAN XITRAT LÀM PHÂN BÓN VI LƯỢNG CHO CÂY CÀ CHUA VÕ QUANG MAI (*) VÕ VĂN TÂN (**) TÓM TẮT Các công trình nghiên cứu ứng dụng phân bón vi lượng của các nguyên tố đất hiếm với hàm lượng rất thấp cho nhiều loại cây trồng như: táo, nho, ngô, chuối, đậu nành, đậu, cam, mía, chè, lúa... đã được thực hiện tại Úc, Trung Quốc, Việt Nam... Các dữ liệu thực nghiệm đã cho thấy khi sử dụng phân bón vi lượng nguyên tố đất hiếm sẽ cho năng suất và làm cho năng suất và chất lượng cây trồng cao hơn nhiều. Trong bài báo này, chúng tôi đã nghiên cứu tổng hợp các phức chất rắn của axit xitric với lantan ở các điều kiện tối ưu của thời gian phản ứng, nhiệt độ, pH, tỉ lệ của các chất tham gia tạo phức và ứng dụng phân bón vi lượng với hàm lượng rất thấp của lantan xitrat từ phức chất này cho cây cà chua. Kết quả cho thấy rằng khi sử dụng phức lantan xitrat ở nồng độ 200ppm thì năng suất cà chua tăng 15,20%. Từ khoá: Nguyên tố đất hiếm, lantan, 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. MỞ ĐẦU (*) (**) Trong lĩnh vực nông nghiệp, các nguyên tố đất hiếm (NTĐH) là một trong những nguyên tố vi lượng rất cần thiết cho một số loại cây trồng như: lúa, mía, táo, nho, ngô, chuối, đậu nành, cam, chè... [1], (*)PGS.TS, Trường Đại học Sài Gòn (**)PGS.TS, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế [2], [4], [6], [7], [8]. Các NTĐH tồn tại rất ít ỏi trong đất mới được khai phá lần đầu tiên để trồng trọt, do đó khi mới trồng trên loại đất này thì cây phát triển tốt, chất lượng đặc biệt. Nhưng khi đã trải qua vài vụ gieo trồng, hàm lượng các NTĐH bị hao hụt dần qua quá trình sử dụng của thực vật. Do đó, nếu được 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 triển tốt. Các NTĐH có những ảnh hưởng nhất định đến dinh dưỡng và năng suất cây trồng vì chúng tham gia vào thành phần của nhiều loại enzim và chúng có khả năng thúc đẩy sự hoạt động của các loại enzim đó. Ví dụ: Khả năng làm tăng hàm lượng diệp lục, tăng quá trình quang hoá, tăng hấp thu các chất dinh dưỡng đa lượng, tăng khả năng chống chịu điều kiện bất lợi của thời tiết, môi trường... [2], [3], [5], [7], [8]. Vì vậy các NTĐH đều rất cần thiết cho cây trồng mặc dù chỉ cần một hàm lượng rất ít. Ngoài ra, nếu nồng độ các NTĐH trong dung dịch đất thấp quá hoặc cao quá, so với nhu cầu dinh dưỡng của các loại cây trồng, đều có ảnh hưởng rất mạnh đến sự sinh trưởng và phát triển của cây. Do đó, việc cung cấp và bổ sung đúng mức các NTĐH từ phức chất của NTĐH cho cây trồng là một yêu cầu bức thiết đang được đặt ra. Các công trình trước đây [2], [3], [5] các tác giả đã nghiên cứu tổng hợp một số phức chất của các NTĐH với phối tử hữu cơ là axit glutamic và đã ứng dụng làm phân bón vi lượng cho cây thanh trà, cam với kết quả làm tăng năng suất thu hoạch đáng kể. Trong bài báo này, chúng tôi thông báo kết quả nghiên cứu tổng hợp phức lantan xitrat và thử nghiệm làm phân bón vi lượng cho cây cà chua. 2. THỰC NGHIỆM 2.1. Dụng cụ, thiết bị và hoá chất Các thiết bị và dụng cụ cần thiết để tiến hành nghiên cứu tổng hợp lantan xitrat bao gồm: máy ly tâm, pH mét, cân phân tích, máy khuấy từ gia nhiệt, máy lọc hút, kính hiển vi nối với máy chụp ảnh, bình hút ẩm, các loại bình cầ u, bình tam giác, cốc thuỷ tinh, các pipet, micropipet... Phổ hồng ngoại được xác định trên máy quang phổ kế hồng ngoại FTIR IMPACT 4010 (CHLB Đức), phổ phân tích nhiệt được đo trên máy Shimadzu DTA-50 tại khoa Hoá học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Hà Nội. Các hoá chất sử dụng dạng PA. như: axit xitric; LaCl3 ; HCl; dung dịch amoniac; Asenazo (III), dung dịch đệm axetat 2M; dung dịch chuẩn DTPA 10 -2 M. 2.2. Bố trí thí nghiệm Quá trình tổng hợp phức lantan xitrat được thực hiện bằng cách lấy chính xác LaCl3 có nồng độ đã biết để kết tủa hidroxit La(OH)3 bằng dung dịch amoniac. Sau đó cho phản ứng với axit xitric trên máy khuấy từ gia nhiệt ở nhiệt độ nhất định cho đến khi kết tủa tan hoàn toàn. Cô dung dịch trên máy điều nhiệt cho đến khi xuất hiện váng trên bề mặt. Để nguội, tạo mầm và chờ kết tinh khoảng 48 giờ thì thu được phức chất kết tinh. Lọc hút lấy lantan xitrat và dung dịch, chuẩn độ định lượng La3+ dư bằng dung dịch DTPA 1.10–2M với chỉ thị asenazo(III) trong dung dịch đệm axetat ở pH = 4.2, từ đó tính được lượng La3+ đã tham gia tạo phức. Hiệu suất của phản ứng tạo phức được tính theo công thức sau: Trong đó: n +3 bdLa : số mol La3+ trong dung dịch ban đầu n +3 duLa : số mol La3+ còn lại Thử nghiệm dung dịch phức lantan xitrat làm phân bón vi lượng cho cây cà chua ở phường Thuỷ Dương, thị xã Hương Thuỷ, Thừa Thiên Huế được tiến hành qua hai giai đoạn. Giai đoạn 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 VĂN TÂN dịch phức lantan xitrat làm phân bón vi lượng cho cây cà chua non. Giai đoạn thứ hai là nghiên cứu thử nghiệm phun dung dịch phức lantan xitrat làm phân bón vi lượng cho cây cà chua trưởng thành . Giai đoạn 1: Đất ruộng được cày bừa cẩn thận, phơi ải, đánh vụn, chia làm 8 lô (mỗi lô có diện tích 10m2 và phân riêng ra 7 lô để phun dung dịch phức lantan xitrat các nồng độ 50; 100; 150; 200; 250; 300; 350 ppm và 1 lô đối chứng) để khảo sát khả năng phát triển của cây cà chua non khi phun dung dịch phức lantan xitrat các nồng độ nói trên với liều lượng 7 ngày một lần lên lá cây cà chua. Sau khi cây cà chua phát triển 20 ngày tuổi thì nghiên cứu chọn khoảng nồng độ thích hợp cho sự phát triển của cây cà chua non để nghiên cứu cho cây cà chua trưởng thành. Giai đoạn 2: Đất ruộng trồng cà chua lấy quả, được phân thành 4 lô (diện tích mỗi lô là 100 m2), các lô đất được lên luống và trồng cà chua với mật độ là 60 cm x 45 cm x 1 cây. Sử dụng 3 lô để thử nghiệm phun dung dịch phức lantan xitrat làm phân bón vi lượng cho cây cà chua trưởng thành (còn 1 lô dành để đối chứng). Các chế độ chăm bón khác cho cây cà chua vẫn thực hiện như cũ và không thay đổi gì. Tiến hành phun lên lá khi trời nắng dung dịch phức lantan xitrat ở các nồng độ thích hợp (chọn được trong quá trình khảo sát ở cây cà chua non) để làm phân bón vi lượng cho cây cà chua trưởng thành lên các lô thí nghiệm một lần trong một tuần, đều đặn như vậy đến khi cà chua xuất hiện có trái non thì dừng phun. Khi trái chín thì thu hoạch và cân để tính năng suất cà chua. Để kiểm nghiệm tính hiệu quả của các dung dịch phức lantan xitrat đã có ảnh hưởng như thế nào đến năng suất cà chua, chúng tôi đã xử lý số liệu thực nghiệm bằng bài toán ANOVA (analysis of variance). 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Nghiên cứu tổng hợp lantan xitrat Các thí nghiệm nghiên cứu tổng hợp lantan xitrat được tiến hành trong các bình cầu dung tích 100ml với thành phần axit xitric, LaCl3 nhất định, ở các khoảng thời gian, nhiệt độ, pH khác nhau để khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố này đến hiệu suất tạo thành phức chất. 3.1.1. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến hiệu suất tạo phức Các thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến hiệu suất tạo phức lantan xitrat được tiến hành với tỉ lệ mol La3+: H3Cit = 1:1, nhiệt độ phản ứng được cố định ở 60oC, giá trị pH = 7 nhưng thời gian thay đổi từ 1 giờ đến 7 giờ. Kết quả 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 Hie u s ua t, ( %) T h o i g i a n , ( g i o ) Hình 1. Ảnh hưởng 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 nhận thấy trong cùng điều kiện v ề tỉ lệ mol La3+: H3Cit = 1:1, nhiệt độ phản ứng 60oC và pH = 7; khi thời gian phản ứng tăng từ 1 giờ trở lên thì hiệu suất phản ứng tăng do quá trình hình thành tinh thể phức phát triển mạnh. Nhưng khi thời gian tăng quá 5 giờ thì hiệu suất tạo phức không tăng được nữa. Vì vậy thời gian thích hợp nhất để phản 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 nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng đến hiệu suất tạo phức lantan xitrat được tiến hành với tỉ lệ La3+: H3Cit = 1:1, giá trị pH = 7, thời gian phản ứng là 5 giờ nhưng nhiệt độ phản ứng được thay đổi từ 40oC đến 90oC. Kết quả thực nghiệm được trình bày ở hình 2. 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 Hi eu su at, (% ) N h ie t d o , (oC ) Hình 2. Ảnh hưởng của nhiệ t độ phản ứng đến hiệu suất tạo phức lantan xitrat Từ kết quả thực nghiệm ở hình 2, có thể thấy khi tăng nhiệt độ từ 400C đến 600C thì hiệu suất phản ứng tạo phức lantan xitrat tăng lên. Nhưng khi nhiệt độ tăng lên quá 60oC, thì hiệu suất tạo phức giảm do có sự phân huỷ phức tạo thành. Vì vậy nhiệt độ thích hợp nhất cho phản ứng tạo phức lantan xitrat là 600C. 3.1.3. Ảnh hưởng của tỉ lệ La3+: H3Cit đến hiệu suất tạo phức Các thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của tỉ lệ mol La3+: H3Cit đến hiệu suất tạo phức lantan xitrat được tiến hành tại giá trị pH = 7, nhiệt độ 60oC, thời gian phản ứng 5 giờ nhưng tỉ lệ mol La 3+: H3Cit đến hiệu suất 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). Kết quả thực nghiệm của ảnh hưởng tỉ lệ các chất tham gia phản ứng đến hiệu suất tạo phức được trình bày ở hình 3. VÕ QUANG MAI - VÕ VĂN TÂN 1.02178746109382 1.25/1 1/1 4.007114273010227 5.084926634059582 -- 30 40 50 60 70 80 90 1,0:1,51,0:1,251,0:11,25:11,5:1 Hi eu su at, (% ) T i le m ol (La 3+:H 3Cit) Hình 3. Ảnh hưởng của tỉ lệ mol La3+: H3Cit đến hiệu suất tạo phức Từ hình 3, có thể thấy ở điều kiện nhiệt độ phản ứng được cố định là 60 oC, thời gian là 5 giờ, pH = 7 với tỉ lệ La3+:H3Cit =1:1 thì phản ứng đã cho hiệu suất tạo phức lantan xitrat cao nhất.Vậy có thể chọn điều kiện tỉ lệ mol La3+: H3Cit là 1:1 là tối ưu để nghiên cứu tiếp các ảnh hưởng khác. 3.1.4. Ảnh hưởng của pH đến hiệu s uất tạo phức Các thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến hiệu suất tạo phức lantan xitrat được tiến hành với tỉ lệ mol La3+: H3Cit = 1:1 (mol/mol), nhiệt độ phản ứng 60oC, thời gian phản ứng 5 giờ nhưng giá trị pH được thay đổi từ 6 đến 9. Kết quả thực nghiệm được trình bày ở hình 4. 6.0 6 .5 7 .0 7 .5 8 .0 8 .5 9 .0 30 40 50 60 70 80 90 Hi eu su at, (% ) pH Hình 4. Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất tạo phức lantan xitrat Từ hình 4, có thể thấy pH từ 6 trở lên thì hiệu suất phản ứng tạo phức tăng nhưng khi pH lớn hơn 7 thì hiệu suấ t tạo phức bị giảm xuống. Do đó, pH thích hợp 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 định sự hình thành phức lantan xitrat Từ các điều kiện thích hợp đã nghiên cứu được ở trên, chúng tôi đã tổng hợp được phức lantan xitrat với tỉ lệ La3+:H3Cit =1:1. Để biết được lantan đã tham gia liên kết với axit xitric, chúng tôi tiến hành đo phổ hồng ngoại và phân tích nhiệt phức chất lantan xitrat đã tổng hợp được. 3.2.1. Phổ hồng ngoại của phức lantan xitrat Phổ hồng ngoại của phối tử axit xitric và phức lantan xitrat đã tổng hợp được trình bày ở hình 5 và hình 6. Mon Jan 10 14:45:10 2011 Hình 5. Phổ hồng ngoại của axit xitric Mon Jan 10 14:55:10 2011 Hình 6. Phổ hồng ngoại của phức lantan xitrat Từ hình 5 và 6, cho thấy phổ hồng ngoại của phối tử là axit xitric có nhóm - COOH xuất hiện với số sóng 1640,85 cm -1 nhưng trong phổ của phức lantan xitrat số sóng này giảm, chỉ còn 1633,64 cm -1 và chỉ xuất hiện với cường độ rất yếu, chứng tỏ nhóm -COOH đã tham gia liên kết với La 3+ là hoàn toàn phù hợp. Mặt khác, trong phổ VÕ QUANG MAI - VÕ VĂN TÂN hồng ngoại của phức lantan xitrat này còn xuất hiện thêm số sóng nằm trong vùng từ 1553,91 cm-1 đến 1633,64 cm -1, chứng tỏ có phân tử H2O kết tinh trong mẫu. Ngoài ra, nhóm chức –OH ứng với số sóng từ 3200 – 3325,75 cm-1 vẫn còn trong phổ, chứng tỏ nhóm hydroxyl đã không tham gia tạo liên kết. Như vậy, qua phổ hồng ngoại đã chứng minh được có sự tạo phức giữa La3+ và axit xitric. 3.2.2. Phân tích nhiệt Phức lantan xitrat được phân tích trọng lượng nhiệt vi phân DTG hoặc DTGA (Differential thermogravimetry analysis) và phân tích trọng lượng nhiệt TG hoặc TGA (Thermogravimetry or Thermogravimetry analysis) với kết quả được trình bày bằng giản đồ ở hình 7. Hình 7. Giản đồ phân tích nhiệt DTGA và TGA của lantan xitrat Từ hình 7, cho thấy trên giản đồ DTGA chỉ ra kết quả khi nung từ khoảng 50oC  1000oC, phức lantan xitrat trải qua hai quá trình: Quá trình thu nhiệt ở 132,44oC ứng với sự mất nước trong phân tử của phức và quá trình toả nhiệt ở 215,97oC với 281,19oC, tương ứng với quá trình phân huỷ và đốt cháy phức. Trên giản đồ TGA cho thấy: Từ 50oC đến 132,44oC, khối lượng mẫu giảm 4,840 mg, chiếm Furnace temperature /°C0 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: AirExperiment: 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 H2O, tương ứng với sự mất nước của phức. Từ 200OC đến 900OC, khối lượng mẫu giảm 27,13 mg, chiếm 68,61 %, tương ứng với sự phân huỷ và đốt cháy phức trong không khí. Phần cặn còn lại sau khi nung là 7,57 mg chiếm 19,15% là La2O3. Như vậy, qua giản đồ phân tích nhiệt DTGA và TGA của phức lantan xitrat cũng đã chứng minh được có sự tạo phức giữa La3+ và axit xitric. 3.3. Ứng dụng phức chất lantan xitrat làm phân bón vi lượng cho cây cà chua Để ứng dụng phức lantan xitrat đã điều chế được cho cây cà chua trồng tại phường Thuỷ Phương, thị xã Hương Thuỷ, tỉnh Thừa Thiên Huế. Các thí nghiệm được tiến hành bằng cách p hun dung dịch phức lantan xitrat ở các khoảng nồng độ thích hợp lên cây cà chua trồng trên đồng ruộng ở những thời điểm nhất định. Gieo hạt cà chua trên mặt đất khô đã bón tro bếp (có nhiều K) rồi phủ rơm cho ấm lúc trời nắng khô ráo độ 5-7 ngày cây sẽ mọc gọi là cây non. Khi cây non được khoảng 20 ngày (tức được khoảng 25 –27 ngày tuổi) thì mới phun phức đất hiếm để thử nghiệm ở giai đoạn 1. Giai đoạn 1 này được thử nghiệm trong khoảng 20 ngày (nghĩa là cho đến khi cây được khoảng 45 – 47 ngày tuổi và được g ọi là cây cà chua trưởng thành). Tiếp tục thử nghiệm giai đoạn 2 trong khoảng 50 ngày (nghĩa là cho đến khi cây được khoảng 95–97 ngày tuổi). 3.3.1. Ảnh hưởng của nồng độ phức lantan xitrat đến sự sinh trưởng của cà chua ở giai đoạn 1 Các nghiên cứu thử nghiệm phun dung dịch phức lantan xitrat làm phân bón vi lượng cho cây cà chua non được tiến hành bằng cách phun dung dịch phức lantan xitrat các nồng độ 0; 50; 100; 150; 200; 250; 300; 350 ppm. Phun 3 lần, mỗi lần cách nhau 7 ngày, phun lên lá cây cà chua với mục đích khảo sát khả năng phát triển trọng lượng (tươi) của cây cà chua non. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ phức lantan xitrat đến sự sinh trưởng của cà chua sau khi phun dung dịch phức lantan xitrat ở giai đoạn 1 được trình bày ở bảng 1 và tiến hành phân tích phương sai được kết quả như bảng 2. Bảng 1. Bố trí thí nghiệm theo ANOVA một chiều Số lần thí nghiệm Nồng 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 VĂN TÂN Bảng 2. Bảng phân tích phương sai Nguồn phương sai Tổng bìnhphương ( ∑ (...)2) Bậc tự do (f) Phương sai (S2) 2(...) f  ∑   Giữa các nguồn của yếu tố khảo sát ( )2AS 64,23 7 9,18 Trong nội bộ giữa các mức của yếu tố khảo sát (ss của bản thân pp đo ( 2TNS ) 0,81 16 0,05 Tổng cộng 65,04 23 2,83 Tính Ftính = 2 A 2 TN S S =181,47 > Flý thuyết (0,05; 7; 16) = 2,657 Vậy 2 2TN AS S≠ do đó yếu tố nồng độ dung dịch phức có ảnh hưởng đến sự phát triển của cây cà chua. Sự phụ thuộc khối lượng trung bình cây cà chua vào nồng 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 Tr on g lu on g ca y c uo i g ia i d oa n 1, g Nong do citrat lantan, ppm Hình 8. Ảnh hưởng của nồng độ phức lantan xitrat đến trọng lượng tươi của cây cà chua sau khi phun dung dịch phức lantan xitrat cuối giai đoạn 1 Từ kết quả nghiên cứu ở hình 8, có thể thấy rằng: Khi phun dung dịch phức lantan xitrat làm phân bón vi lượng cho cây cà chua ở giai đoạn 1, nếu tăng nồng độ dung dịch phức lantan xitrat từ 50 ppm cho đến 200 ppm khả năng sinh trưởng của cây cà chua tăng lên đáng kể, nhưng khi tăng nồng 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 chẳng những không tăng mà bị ức chế làm giảm trọng lượng xuống. Như vậy, độ tăng trưởng của cây cà chua mạnh nhất là khi phun dung dịch phức lantan xitrat ở nồng độ bằng 200 ppm. Vì vậy, chúng tôi chọn khoảng nồng độ dung dịch phức lantan xitrat từ 150 ppm đến 250 ppm để nghiên cứu phun vi lượng cho cây cà chua trưởng thành (thí nghiệm tiếp ở giai đoạn 2). 3.3.2. Ảnh hưởng của phức lantan xitrat đến năng suất của cà chua ở giai đoạn 2 Các nghiên cứu thử nghiệm phun dung dịch 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 độ chăm bón cho cây cà chua là như nhau. Ba lô thử nghiệm được phun dung dịch phức lantan xitrat làm phân bón vi lượng cho cây cà chua trưởng thành lên lá khi trời nắng ở các nồng độ 150 ppm; 200 ppm; 250 ppm, còn 1 lô đối chứng thì phun nước. Số lần phun được thực hiện là một lần trong một tuần đến khi cà chua bắt đầu có trái thì dừng phun. Khi trái chín thì thu hoạch và cân để tính sản lượng và năng suất cà chua. Kết quả thử nghiệm phun dung dịch phức lantan xitrat trên cây cà chua cho thấy phức chất này đã có ảnh hưởng tốt đến sự phát triển của cây cà chua. Năng suất thu hoạch cà chua tính cho 100 m2 ruộng đã được thử nghiệm dung dịch phức lantan xitrat trình bày ở bảng 3. Bảng 3. Năng suất cà chua thu hoạch khi đã thử nghiệm dung dịch phức lantan xitrat (kg/100m2) Chỉ tiêu Đối chứng Phun dung dịch phức lantan xitrat ở các nồng độ, (ppm) 150 200 250 Năng suất ± ε (kg/100m2) 222,50±4,57 245,01±4,26 256,32±4,62 252,54±4,52 Tăng năng suất, (%) - 10,12 15,20 13,50 Hình 9. Cà chua đã được thử nghiệm dung dịch phức lantan xitrat ở giai đoạn 2 Kết quả thử nghiệm ở giai đoạn 2 cho thấy cà chua phát triển tốt và năng suất tăng lên 15,20% khi phun dung dịch phức lantan xitrat ở nồng độ vi lượng 200 ppm VÕ QUANG MAI - VÕ VĂN TÂN (ý nghĩa thống kê p<0,05). 4. KẾT LUẬN 1. Bằng thực nghiệm đã tìm được các điều kiện thích hợp về thời gian, nhiệt độ, pH, tỉ lệ các chất tham gia phản ứng để tổng hợp phức chất của axit xitric và lantan clorua. 2. Bằng phổ hồng ngoại và phân tích nhiệt, đã chứng minh được phức chất lantan xitrat đã tạo thành. Đã thử nghiệm dung dịch phức lantan xitrat làm phân bón vi lượng cho cây cà chua, kết quả cho thấy dung dịch phức lantan xitrat đã có ảnh hưởng rõ rệt đến quá trình phát triển của cà chua và làm tăng năng suất lên đến 15,20% ở nồng độ 200 ppm. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Võ Văn Tân, Nguyễn Thị Phương Trang (2011), Nghiên cứu tổng hợp glutamat neodym làm phân bón vi lượng , Tạp chí Hoá học và Ứng dụng, Số 1 (5), trang 39 -44. 2. Võ Văn Tân, Trần Thị Khánh Vân (2008), Nghiên cứu tổng hợp glutamat lantan và ứng dụng làm phân bón vi lượng cho cây Thanh Trà ở thành phố Huế , Tạp chí Hoá học và Ứng dụng, Số 5 (77), trang 35-38. 3. Võ Văn Tân (2008), Nghiên cứu tổng hợp glutamat kẽm và ứng dụng làm phân bón vi lượng cho cây ăn quả ở Thừa Thiên Huế, Tạp chí Hoá học, T46 (2A), trang 271-276. 4. Lưu Minh Đại, Đặng Vũ Minh (1999), Một số kết quả ứng dụng vi lượng đất hiếm trong nông nghiệp, Báo cáo tổng kết đề tài Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia. 5. Võ Văn Tân, Võ Quang Mai (2008), Nghiên cứu tổng hợp và khảo nghiệm phân bón vi lượng và đất hiếm làm tăng năng suất, chất lượng một số cây ăn quả có giá trị kinh tế cao ở Thừa Thiên Huế , Báo cáo tổng kết đề tài khoa học công nghệ cấp Bộ, mã số B 2006-DHH 03-06, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế. 6. Nguyễn Bá Tiến, Nguyễn Yên Ninh, Nguyễn Minh Phượng, Mai Chí Thuần, Nguyễn Quang Anh, Đinh Thị Liên (2003), Sản xuất phân bón vi lượng đất hiếm và kết quả ứng dụng trên cây chè, Tuyển tập báo cáo Hội nghị Hoá học toàn quốc lần thứ 4, symposium hoá học 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. * Nhận bài ngày 1/4/2012. Sữa chữa xong 8/6/2012. Duyệt đăng 12/6/2012.