Công ty TNHH Sao Đỏ Việt Nam

Đo hàm lượng kali trong mô thực vật

So sánh Máy đo ion kali bỏ túi LAQUAtwin và phương pháp Quang phổ phát xạ plasma cảm ứng

Các thử nghiệm đã chỉ ra sự tương quan đáng kể (hệ số tương quan lần lượt là 0.80 và 0.83 cho lần thử nghiệm đầu tiên và lần thử nghiệm thứ hai) giữa kết quả thu được từ Máy đo ion kali bỏ túi LAQUAtwin và kết quả từ phương pháp quang phổ phát xạ plasma cảm ứng (ICP Spectrometry) đối với mẫu cuống lá tươi và mô thực vật sấy khô. Điều đó cho thấy máy đo ion kali bỏ túi LAQUAtwin là một phương pháp thay thế rất hứa hẹn để kiểm tra nhanh hàm lượng kali có trong thực vật.

Giới thiệu

Người ta thường sử dụng phương pháp phân tích mô để đánh giá tình trạng dinh dưỡng của cây trồng. Phương pháp thường được thực hiện trong phòng thí nghiệm là Quang phổ phát xạ plasma cảm ứng (ICP), trong đó yêu cầu mô thực vật khô cần phải trải qua quy trình chuẩn bị mẫu trước khi phân tích. Gần đây người ta bắt đầu sử dụng nhựa từ cuống lá để làm mẫu vật cho các kỹ thuật phân tích đạm nitrat (NO3-N) và kali (K+). Các kết quả phân tích được dùng để đánh giá tình trạng dinh dưỡng của cây trồng và xác định lượng phân bón cần bổ sung một cách hợp lý.

Máy đo ion kali bỏ túi LAQUAtwin đã được sử dụng để đo nồng độ kali trong nhựa cuống lá của cây cải ngọt được trồng và chăm sóc tại trung tâm nghiên cứu Magoon thuộc Đại học Hawaii. Kết quả được so sánh với phương pháp quang phổ phát xạ plasma cảm ứng với quy trình xử lý mẫu ướt.

Máy đo ion kali bỏ túi LAQUAtwin lý tưởng cho kiểm tra tại hiện trường bởi nó cho kết quả nhanh chỉ với vài giọt mẫu mà không cần quy trình chuẩn bị mẫu phức tạp. Nhờ đó mà không cần phải tốn công vận chuyển mẫu đến phòng thí nghiệm cũng như sử dụng phương pháp ICP tốn kém và mất nhiều thời gian.

Phương pháp

Để phân tích với máy đo ion kali bỏ túi LAQUAtwin, cần lấy mẫu và ghi lại khối lượng ban đầu của cuống lá ở thời điểm thu hoạch, khoảng 5 tuần sau khi ra lá. Sử dụng một cái ép tỏi để ép lấy nhựa. Pha loãng 1 mL nhựa với nước khử ion để được 5 mL dung dịch mẫu. Thực hiện hiệu chuẩn máy đo LAQUAtwin theo chỉ dẫn của nhà sản xuất, sau đó nhỏ vài giọt dung dịch mẫu chuẩn bị ở trên lên cảm biến của máy đo để xác định nồng độ kali.

Đối với phương pháp phân tích quang phổ phát xạ plasma cảm ứng (ICP), mẫu được đặt trong một tủ sấy ở nhiệt độ 70oC và được sấy khô trong vòng 72 giờ. Người ta sẽ ghi lại khối lượng của mẫu khô, sau đó chuyển sang phòng thí nghiệm để phân tích hàm lượng kali theo phương pháp ICP.

Hình 1: mối liên hệ giữa nồng độ kali trong nhựa cuống lá tươi (đo bằng máy đo LAQUAtwin) và mô sấy khô (đo bởi phương pháp ICP) của cây cải ngọt trong lần thử nghiệm đầu tiên (số mẫu = 65).

Hình 2: mối liên hệ giữa nồng độ kali trong nhựa cuống lá tươi (đo bằng máy đo LAQUAtwin) và mô sấy khô (đo bởi phương pháp ICP) của cây cải ngọt trong lần thử nghiệm thứ hai (số mẫu = 63).

Kết quả và lợi ích

Nồng độ kali trong nhựa cuống lá và mô sấy khô tăng đều (tuyến tính) khi tăng hàm lượng kali cung cấp (Hình 1 & 2) và mối liên hệ giữa chúng có ý nghĩa thống kê cao (p < 0.0001). Hệ số tương quan (r2) giữa kết quả từ máy đo LAQUAtwin và phương pháp ICP cao hơn khi bao gồm thêm các kết quả từ các phép đo lặp lại – giá trị r2 tương ứng là 0.80 và 0.83 cho lần thử nghiệm đầu tiên và lần thử nghiệm thứ hai. Với những kết quả như trên, có thể kết luận rằng máy đo bỏ túi LAQUAtwin Potassium, vốn rất dễ sử dụng và ít tốn kém hơn rất nhiều so với phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm, là một công cụ hữu ích cho kiểm tra tại hiện trường tình trạng kali của cây trồng. Cũng có thể thấy rằng giá trị tới hạn của nồng độ kali trong cây cải ngọt là 4500 – 5000 mgK/L đối với cuống lá tươi và 7.5% khối lượng của mô sấy khô.

Với những kết quả trên, có thể kết luận rằng máy đo ion bỏ túi LAQUAtwin, vốn đơn giản và ít tốn kém hơn so với phương pháp phân tích tiêu chuẩn trong phòng thí nghiệm, là một công cụ thiết thực để kiểm tra tại chỗ tình trạng kali trong cây trồng. Cũng có thể kết luận rằng 4500 – 5000 mg K/L đối với nhựa cuống lá và 7.5% đối với mô là các giá trị tới hạn của nồng độ kali trong rau cải ngọt.

Hàm lượng kali trong cuống lá thích hợp

(nguồn: Đại học Florida)

Thông tin bổ sung

• Pha loãng – nhựa cây chưa pha loãng cũng có thể đo được trực tiếp. Tuy nhiên, nhựa một số loại cây cần được pha loãng để giữ cho giá trị đo nằm trong khoảng giới hạn của đồ thị hiệu chuẩn. Trong một nghiên cứu khác cũng với máy đo ion kali LAQUAtwin, người ta đã phát hiện ra rằng nhựa cây được pha loãng với nước hay dung dịch nhôm sunfat 0.075M cho kết quả đo hàm lượng kali cao hơn so với mẫu không pha loãng (Rosen và cộng sự). Để kiểm tra nhựa cây pha loãng với dung dịch nhôm sunfat 0.075M, cần chuẩn bị các dung dịch kali chuẩn nồng độ 150 ppm và 2000 ppm pha với nhôm sunfat để hiệu chuẩn.

• Nồng độ kali trong nhựa – để xác định nồng độ kali trong nhựa không pha loãng, nhân kết quả đọc được của nhựa không pha loãng với hệ số pha loãng (thể tích cuối chia cho thể tích ban đầu), như trong phương pháp được mô tả ở trên là 5. Hoặc có thể đặt hệ số của máy đo thành 5.00 (mặc định là 1.00). Đặc điểm này của máy đo giúp loại bỏ việc tính toán bằng tay đối với các mẫu được pha loãng hoặc thậm chí mẫu đậm đặc bằng cách sử dụng hệ số có thể đặt trong khoảng 0.01 – 9.90. Tham khảo thêm phần thiết đặt bù trừ nhân trong hướng dẫn sử dụng máy đo.

Tài liệu tham khảo:

1. Chandrappa Gangaiah, Amjad A. Ahmad, Nguyen V. Hue, and Theodore J.K. Radovich. Comparison of potassium (K+) status in pak choi (Brassica rapa Chinensis group) using rapid cardy meter sap test and ICP spectrometry. The Food Provider. May 2015.

2. Carl J. Rosen, Mohamed Errebhi, and Wenshan Wang. Testing Petiole Sap for Nitrate and Potassium: A Comparison of Several Analytical Procedures. HORTSCIENCE 31(7):1173–1176.1996.