Đảm bảo dinh dưỡng và quản lý: Lợi ích của phòng phân tích chất lượng cao

H Ộ I T H Ả O V Ề PH ÁT T RI ỂN T ÂY B Ắ C 138 Chủ đề 2: Các hệ thống canh tác bền vững Đảm bảo dinh dưỡng và quản lý: Lợi ích của phòng phân tích chất lượng cao Bui Bich Luong1, Do Duy Phai1, Pham Dinh Rinh1, Le Thi My Hao1, Bui Hai An1, Mai Thi Ha1, Phùng Thị Mỹ Hạnh1, Trần Minh Tiến1, Phan Thúy Hiền2, Paul Milham3 Cơ quan 1 Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, Hà Nội, Việt Nam 2 Viện Dược liệu, Hà Nội, Việt Nam 3 Viện Môi trường Hawkesbury, and Trường Đại học Khoa học và Y tế, Đại học Tây Sydney, LB1797 Penrith, NSW 2751, Australia Tác giả đại diện: [email protected] Từ khóa: Điều tra dinh dưỡng, kiểm soát chất lượng phân tích đất, phát triển phân tích thực vật Giới thiệu Tình trạng dinh dưỡng của cây rau ở Việt Nam chưa được nghiên cứu rộng rãi mặc dù đã có nhiều bảng chỉ số dinh dưỡng cho nhiều loại cây trồng (Bryson và Mills 2014). Điều này đã mở ra một cơ hội trong dự án để Viện Thổ nhưỡng Nông hóa (SFRI) có thể không chỉ thiết lập phòng phân tích đất và giống cây trồng chất lượng cao mà còn chỉ ra cân bằng dinh dưỡng của hệ thống cây trồng. Việc kiểm tra phòng phân tích chất lượng cao một cách rõ ràng sẽ là một thành tựu của Dự án AGB-2012-059 và hỗ trợ vai trò của SFRI trong nghiên cứu khoa học, mở rộng và đánh giá quá trình ứng dụng. Để đạt được mục tiêu này, nhiều hoạt động đã được thực hiện, trong đó một thử nghiệm nhỏ đã được đưa ra. Biện pháp tiếp cận nghiên cứu SFRI sử dụng các phương pháp thử nghiệm chuẩn của Việt Nam (SFRI 1998). Mỗi phương pháp được xác nhận hợp lệ theo hệ thống thông qua việc sử dụng các mẫu chuẩn bằng cách so sánh các kết quả từ phòng thí nghiệm với các giá trị đích được chứng thực độc lập. Các mẫu chuẩn đã được chuẩn bị bởi SFRI và được định rõ đặc điểm bằng cách gửi mẫu phân tích tại Hội đồng Phân tích Đất và Cây trồng Australasian (ASPAC) với các phòng thí nghiệm có khả năng kiểm tra mẫu. Mẫu chuẩn gồm có đất được lấy tại đồng bằng sông Hồng và bắp cải tại Hà Nội. Các giá trị trung bình từ liên phòng thí nghiệm của ASPAC được sử dụng làm giá trị mục tiêu. N Ú I C Ơ H Ộ I C H O P H ÁT T RI ỂN 139 Chủ đề 2: Các hệ thống canh tác bền vững Ví dụ cho phân tích đất là xác đinh pH đất trong dung dịch KCl 1M, và dữ liệu là các phép đo độc lập được thực hiện trong giai đoạn 2015-17 (Hình 1). Tức là, mẫu cũng đang được sử dụng để kiểm soát chất lượng (QC). Sự tập trung gần đây đã chuyển từ phân tích đất sang phân tích cây trồng vì kết quả khảo sát chất dinh dưỡng trong khoảng 30 cây bắp cải ở Sa Pa và Bắc Hà cho thấy hàm lượng đồng là 3-13 mg/kg và hàm lượng boron là 3-23 mg/kg, tức là nhiều loại cây trồng có thể thiếu cả hai chất trên. Các phân tích này được tiến hành tại Australia vì phân tích thực vật ở SFRI đang ở giai đoạn đầu (Hình 2). Các kết quả ở hình 2 thu được bằng cách áp dụng công phá mẫu trong hỗn hợp axit nitric và hydrogen peroxide trong các ống thủy tinh hở trên nhiệt độ kiểm soát khối công phá. Kết quả Thực hành phòng thí nghiệm tại SFRI đã được cải thiện bằng cách hiệu chỉnh thường xuyên dụng cụ đo trọng lượng, thể tích và các thiết bị khác như máy đo pH, và phân tích các mẫu chuẩn với mỗi lô thử nghiệm. Kết quả đo độ pH tại mẫu chuẩn tại Đồng bằng Sông Hồng đạt gần với giá trị trung bình của ASPAC, và sự phân tán, thậm chí là trong vòng hơn hai năm, là nhỏ (Hình 1). 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 7/ 10 /2 01 5 1/ 12 /2 01 5 21 /1 /2 01 6 30 /5 /2 01 6 6/ 6/ 20 16 5/ 8/ 20 16 20 /9 /2 01 6 22 /9 /2 01 6 4/ 2/ 20 17 7/ 4/ 20 17 14 /4 /2 01 7 4/ 5/ 20 17 11 /5 /2 01 7 24 /5 /2 01 7 1/ 6/ 20 17 9/ 6/ 20 17 20 /6 /2 01 7 6/ 7/ 20 17 18 /7 /2 01 7 3/ 8/ 20 17 pH KCl ASPAC Mean + 10% Mean - 10% pH KCl Hình 1. Dữ liệu cho pH KCl (trục X) trên đất Tham khảo Đồng bằng Sông Hồng. Các phép đo được thực hiện trong nhiều lần (trục X) từ năm 2015 đến 2017 và mỗi một chấm là kết quả cho một lần đo. H Ộ I T H Ả O V Ề PH ÁT T RI ỂN T ÂY B Ắ C 140 Chủ đề 2: Các hệ thống canh tác bền vững Việc xác nhận hợp lệ phân tích cây trồng đã được bắt đầu hồi đầu năm nay và kết quả sơ bộ (Hình 2) đã chỉ ra các chất được công phá trong axit nitric và hydrogen peroxide, được phân tích bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (FAAS). Sự sai lệch lớn giữa giá trị đo và giá trị mục tiêu là hiển nhiên đối với các nguyên tô: Mn, Fe, K, Na và Ca. Các nguyên nhân của vấn đề này đang được điều tra. Thảo luận và Kết luận Khách hàng có thể dựa vào các kết quả phân tích đất tại SFRI do giá trị pH quan sát được và giá trị mục tiêu là gần nhau, và chúng có thể dùng để chứng minh nhiều lần. Các dữ liệu chất lượng tương tự cũng có sẵn cho một số thí nghiệm đất quan trọng khác, bao gồm pH H2O , OC và N tổng số, và những nơi chất lượng không đạt yêu cầu - nhưhàm lượng P và K tổng số và dễ tiêu đang được điều tra nguyên nhân. Các kết quả phân tích sơ bộ cây trồng (Hình 2) cho thấy vẫn còn đáng kể những việc cần phải làm để đạt được kết quả chính xác và có thể sử dụng nhiều lần. Những dữ liệu này cũng cho thấy tầm quan trọng của việc xác nhận và kiểm soát các phương pháp dựa vào ước tính cân bằng dinh dưỡng và hiệu quả sử dụng chất dinh dưỡng, và để chẩn đoán sự đầy đủ dinh dưỡng. SFRI tiếp tục nâng cao chất lượng phân tích hóa học để hỗ trợ các hoạt động của mình trong nghiên cứu và đánh giá sử dụng đất cũng như các hoạt động liên quan của các tổ chức khác. Ví dụ, SFRI sẽ xem xét để chuẩn bị một mẫu đất chua chuẩn tương tự như đất chua ở tỉnh Lào Cai và hỗ trợ các tổ chức khác thực hiện tương tự. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Mn Fe Cu Zn Bắp cải Hà Nội (ppm) SFRI 0 5000 10000 15000 20000 25000 K Mg Na Ca Bắp cải Hà Nội (ppm) SFRI ASPAC Hình 2. Giai đoạn sơ bộ của việc xác nhận sự công phá mẫu thực vật và phân tích FAAS cho các chất dinh dưỡng quan trọng N Ú I C Ơ H Ộ I C H O P H ÁT T RI ỂN 141 Chủ đề 2: Các hệ thống canh tác bền vững Việc xác nhận hợp lệ phân tích cây trồng đã được bắt đầu hồi đầu năm nay và kết quả sơ bộ (Hình 2) đã chỉ ra các chất được công phá trong axit nitric và hydrogen peroxide, được phân tích bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (FAAS). Sự sai lệch lớn giữa giá trị đo và giá trị mục tiêu là hiển nhiên đối với các nguyên tô: Mn, Fe, K, Na và Ca. Các nguyên nhân của vấn đề này đang được điều tra. Thảo luận và Kết luận Khách hàng có thể dựa vào các kết quả phân tích đất tại SFRI do giá trị pH quan sát được và giá trị mục tiêu là gần nhau, và chúng có thể dùng để chứng minh nhiều lần. Các dữ liệu chất lượng tương tự cũng có sẵn cho một số thí nghiệm đất quan trọng khác, bao gồm pH H2O , OC và N tổng số, và những nơi chất lượng không đạt yêu cầu - nhưhàm lượng P và K tổng số và dễ tiêu đang được điều tra nguyên nhân. Các kết quả phân tích sơ bộ cây trồng (Hình 2) cho thấy vẫn còn đáng kể những việc cần phải làm để đạt được kết quả chính xác và có thể sử dụng nhiều lần. Những dữ liệu này cũng cho thấy tầm quan trọng của việc xác nhận và kiểm soát các phương pháp dựa vào ước tính cân bằng dinh dưỡng và hiệu quả sử dụng chất dinh dưỡng, và để chẩn đoán sự đầy đủ dinh dưỡng. SFRI tiếp tục nâng cao chất lượng phân tích hóa học để hỗ trợ các hoạt động của mình trong nghiên cứu và đánh giá sử dụng đất cũng như các hoạt động liên quan của các tổ chức khác. Ví dụ, SFRI sẽ xem xét để chuẩn bị một mẫu đất chua chuẩn tương tự như đất chua ở tỉnh Lào Cai và hỗ trợ các tổ chức khác thực hiện tương tự. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Mn Fe Cu Zn Bắp cải Hà Nội (ppm) SFRI 0 5000 10000 15000 20000 25000 K Mg Na Ca Bắp cải Hà Nội (ppm) SFRI ASPAC Hình 2. Giai đoạn sơ bộ của việc xác nhận sự công phá mẫu thực vật và phân tích FAAS cho các chất dinh dưỡng quan trọng Tài liệu tham khảo 1. Bryson GM, Mills HA (2014). Số tay Phân tích Thực vật IV. Micro-Macro Publishing Inc., Athens, Georgia, Hoa Kỳ.Burt R (2004). Hướng dẫn sử dụng Phương pháp Phòng thí nghiệm Khảo sát Đất, USDA. 2. Viện Kiểm nghiệm An toàn Vệ sinh Thực phẩm Quốc gia (2010). Phương pháp thẩm định trong phân tích hóa học và phân tích vi sinh vật. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật , Hà Nội. 3. Rayment GE, Lyons DL (2011). Phương pháp Hóa học Đất đai Australasia. Nhà xuất bản CSIRO, Australia. 4. Viện Thổ nhưỡng Nông hóa (1998). Sổ tay của các Phương pháp Phân tích Đất, nước, Phân bón và Thực vật. Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội.