TẠP CHÍ ĐẠI HỌC SÀI GÒN Số 10 - Tháng 6/2012
NGHIÊN C
ỨU TỔNG HỢP LANTAN XITRAT
LÀM PHÂN BĨN VI LƯ
ỢNG CHO CÂY CÀ CHUA
VÕ QUANG MAI
(*)
VÕ V
ĂN TÂN
(**)
TĨM T
ẮT
Các cơng trình nghiên c
ứu
ứng dụng phân bón vi l
ượng của
các ngun t
ố đất
hi
ếm với hàm lượng rất thấp cho nhiều loại cây trồng như:
táo, nho, ngơ, chu
ối, đậu
nành, đ
ậu
, cam, mía, chè, lúa đ
ã được thực hiện
t
ại Úc
, Trung Qu
ốc
, Vi

ết quả cho thấy
r
ằng
khi s
ử dụng
ph
ức
lantan
xitrat ở nồng độ 200ppm thì năng suất cà chua tăng 15,20%.
T
ừ khố:
Ngun t
ố đất hiếm, lan
tan, 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. M
Ở ĐẦU
(*) (**)

ị
hao h
ụt dần qua q trình sử dụng của thực
v
ật. Do đó
, n
ếu đ
ược 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 tri
ển tốt.
Các NTĐH có nh
ững ảnh hưởng nhất
đ
ịnh đến dinh dưỡng và năng suất cây
tr
ồng vì chúng tham gia vào thành phần
c
ủa nhiều loại enzim và chúng có khả năng
thúc đ
ẩy sự hoạt động của các loại enzim
đó. Ví d
ụ
: Kh
ả năng l
àm tăng hàm lượng
di
ệp lục, tăng quá tr
ình quang hoá, tăng

đ
ặt ra. Các công trình trước đây [2], [3], [5]
các tác gi
ả đ
ã nghiên cứu tổng hợp một số
ph
ức chất của các NTĐH với phối tử hữu
cơ là axit glutamic… và đ
ã
ứng dụng
làm
phân bón vi lư
ợng cho cây thanh tr
à,
cam… v
ới kết quả l
àm tăng năng suất thu
ho
ạch đáng kể. Trong b
ài báo này, chúng
tôi thông báo k
ết quả nghiên cứu tổng hợp
ph
ức lantan xitrat và thử nghiệm làm phân
bón vi lư
ợng cho cây cà chua.
2. TH
ỰC NGHIỆM
2.1. D
ụng cụ, thiết bị và

Khoa h
ọc Tự nhiên, Đ
HQG Hà N
ội.
Các hoá ch
ất sử dụng dạng PA. như:
axit xitric; LaCl
3
; HCl; dung d
ịch
amoniac; Asenazo (III), dung d
ịch đệm
axetat 2M; dung d
ịch chuẩn DTPA 10
-2
M.
2.2. B
ố trí
thí nghi
ệm
Quá trình t
ổng hợp phức lantan xitrat
đư
ợc thực hiện bằng cách lấy chính
xác
LaCl
3
có nồng độ đã biết để kết tủa
hidroxit La(OH)
3

ở pH = 4
.2, t
ừ đó tính đ
ược lượng
La
3+
đ
ã tham gia t
ạo phức.
Hi
ệu suất của phản ứng tạo phức đ
ược
tính theo công th
ức sau:
Trong đó: n
+3
bd
La
: s
ố mol La
3+
trong
dung d
ịch ban đầu
n
+3
du
La
: s
ố mol La

++
−
bd
dubd
La
LaLa
n
nn
VÕ QUANG MAI - VÕ V
ĂN TÂN
dịch phức lantan xitrat làm phân bón vi
lư
ợng cho cây cà chua non.
Giai đo
ạn
thứ
hai là nghiên c
ứu thử nghiệm phun dung
d
ịch phức lantan xitrat làm phân bón vi
lư
ợng cho cây cà chua trưởng thành
.
Giai đo
ạn 1:
Đ
ất ruộng được cày bừa
c
ẩn thận, phơi ải, đánh vụn, chia làm
8 lô

Giai đo
ạn 2: Đất ruộng trồng cà chua
l
ấy q
u
ả, được phân thành 4 lô (diện tích
m
ỗi lô là 100 m
2
), các lô đ
ất được lên
lu
ống và trồng cà chua với mật độ là 60 cm
x 45 cm x 1 cây. S
ử
d
ụng
3 lô đ
ể thử
nghi
ệm phun dung dịch phức lantan xitrat
làm phân bón vi lư
ợng cho cây c
à chua
trư
ởng th
ành (còn 1 lô
dành đ
ể đối chứng).
Các ch

hư
ởng nh
ư thế nào đến năng suất cà chua,
chúng tôi đ
ã x
ử lý số liệu thực nghiệm
b
ằng b
ài toán ANOVA (analysis of
variance).
3. K
ẾT QUẢ VÀ THẢO
LU
ẬN
3.1. Nghiên c
ứu tổng hợp lantan xitrat
Các thí nghi
ệm nghiên cứu
t
ổng hợp
lantan xitrat đư
ợc tiến hành trong các bình
cầu dung tích 100ml với thành phần axit
xitric, LaCl
3
nh
ất định, ở các khoảng thời
gian, nhi
ệt độ, pH khác nhau để khảo sát
ảnh h

ị pH = 7 nh
ưng
th
ờ
i gian thay đ
ổi từ 1 giờ đến 7 giờ. Kết
qu
ả 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
H ie u s u a t, (% )
T ho i g ia n , (g io )
Hình 1. Ảnh h
ưởng 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
nh
ận thấy trong cùng điều kiện v
ề tỉ lệ mol
La
3+
: H
3

ph
ức la
ntan xitrat đư
ợc tiến hành với tỉ lệ
La
3+
: H
3
Cit = 1:1, giá tr
ị pH = 7, thời gian
ph
ản ứng l
à 5 giờ nhưng nhiệt độ phản ứng
đư
ợc thay đổi từ 40
o
C đ
ến 90
o
C. K
ết quả
th
ực nghiệm đ
ược trình bày ở hình 2.
30 40 50 60 70 80 9 0 100
30
40
50
60
70

lantan xitrat là 60
0
C.
3.1.3. Ảnh hưởng của tỉ lệ La
3+
: H
3
Cit
đ
ến hiệu suất tạo phức
Các thí nghi
ệm nghiên cứu ảnh hưởng
c
ủa tỉ lệ mol La
3+
: H
3
Cit đ
ến hiệu suất tạo
ph
ức
lantan xitrat đư
ợc tiến h
ành tại giá trị
pH = 7, nhi
ệt độ 60
o
C, th
ời gian phản ứng
5 gi

1,25:11,5:1
Hieu suat, (%)
Ti le mol (La
3+
:H
3
Cit)
Hình 3. Ảnh h
ư
ởng của
t
ỉ
l
ệ mol La
3+
: H
3
Cit đ
ến hiệu suất tạo phức
T
ừ h
ình 3, có thể thấy ở điều kiện nhiệt
đ
ộ phản ứng đ
ược cố định là 60
o
C, th
ời
gian là 5 gi
ờ, pH = 7 với

Các thí nghi
ệm nghi
ên cứu ảnh hưởng
c
ủa thời gian phản ứng đến hiệu suất tạo phức
lantan xitrat được tiến hành với tỉ lệ mol La
3+
:
H
3
Cit = 1:1 (mol/mol), nhi
ệt độ phản ứng
60
o
C, th
ời gian phản ứng 5 giờ nhưng giá trị
pH đư
ợc thay đổi từ 6 đến
9. K
ết quả thực
nghi
ệm được trình bàyở hình 4.
6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0
30
40
50
60
70
80
90

ợc phức lantan xitrat với
t
ỉ
l
ệ La
3+
:H
3
Cit
=1:1. Đ
ể biết đ
ược lantan đã tham gia liên
kết với axit xitric, chúng tôi tiến hành đo
ph
ổ hồng ngoại và phân tích nhiệt phức
ch
ất lantan xitrat đã tổng hợp được.
3.2.1. Ph
ổ hồng ngoại của phức lantan
xitrat
Ph
ổ hồng ngoại của phối tử axit
xitric
và ph
ức
lantan xitrat đ
ã tổng hợp được
trình bày
ở h
ình 5 và hình 6.

nhóm -COOH đ
ã tham gia liên k
ết với La
3+
là hoàn toàn phù h
ợp. Mặt khác, trong phổ
VÕ QUANG MAI - VÕ V
ĂN TÂN
hồng ngoại của phức lantan xitrat này còn
xu
ất hiện thêm số sóng
nằm trong vùng từ
1553,91 cm
-1
đ
ến 1633,64 cm
-1
, ch
ứng tỏ
có phân tử H
2
O k
ết tinh trong mẫu. Ngoài
ra, nhóm ch
ức
–OH
ứng với số sóng từ
3200 – 3325,75 cm
-1
v

phân tích tr
ọng lượng nhiệt TG hoặc TGA
(Thermogravimetry or Thermogravimetry
analysis) v
ới kết quả đ
ược trình bày bằng
gi
ản đồ ở h
ình 7.
Hình 7. Giản đồ phân tích nhiệt DTGA và TGA của lantan xitrat
T
ừ hình 7, cho thấy
trên gi
ản đồ
DTGA ch
ỉ ra kết quả khi nung từ khoảng
50
o
C  1000
o
C, ph
ức lantan xitrat trải qua
hai quá trình: Quá trình thu nhi
ệt ở
132,44
o
C
ứng với sự mất n
ước trong phân
t

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:

2
O
3
.
Như v
ậy
, qua gi
ản đồ phân tích nhiệt
DTGA và TGA c
ủa phức lantan xitrat cũng
đ
ã ch
ứng minh được có sự tạo phức giữa
La
3+
và axit xitric.
3.3.
Ứng dụng phức chất lantan xitrat
làm phân bón vi lư
ợng cho cây cà chua
Đ
ể ứng dụng phức lantan xitrat đã
đi
ều chế được cho cây cà chua trồng tại
phư
ờng
Thu
ỷ
Phương, th
ị xã Hương

(ngh
ĩa là cho đến khi cây được khoảng 45
–
47 ngày tu
ổi và được g
ọi l
à cây cà chua
trư
ởng thành). Tiếp tục thử nghiệm giai
đo
ạn 2 trong khoảng 50 ngày (nghĩa là cho
đ
ến khi cây đ
ược khoảng 95
–97 ngày tu
ổi).
3.3.1.
Ảnh h
ưởng của nồng độ phức
lantan xitrat đ
ến sự sinh tr
ưởng của cà
chua
ở giai đoạn 1
Các nghiên c
ứu thử ng
hi
ệm phun dung
dịch phức lantan xitrat làm phân bón vi
lư

tích phương sai
đư
ợc kết quả nh
ư bảng 2.
B
ảng 1.
B
ố trí thí nghiệm theo ANOVA một chiều
S
ố lần thí
nghi
ệm
N
ồng 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

VÕ QUANG MAI - VÕ V
ĂN TÂN
Bảng 2. Bảng phân tích phương sai
Ngu
ồn phương sai
T
ổng bình
phương (
∑
( )
2
)
B
ậc tự do (f)
Phương sai (S
2
)
2
( )
f
 
∑
 
 
Gi
ữa các nguồn của yếu tố
kh
ảo sát (
)
2

=181,47 > F
lý thuy
ết
(0,05; 7; 16) = 2,657
V
ậy
2 2
TN A
S S≠
do đó y
ếu tố nồng độ
dung d
ịch phức có ảnh hưởng đến sự phát
triển của cây cà chua.
S
ự phụ thuộc khối lượng trung
bình
cây cà chua vào n
ồng 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

thêm nữa thì khả năng phát triển của cây cà
chua ch
ẳng những không tăng mà bị ức chế
làm gi
ảm trọng lượng xuống.
Như v
ậy
, đ
ộ tăng trưởng của cây cà
chua m
ạnh nhất là khi phun dung dịch
ph
ức lantan xitrat ở
n
ồng độ bằng 200
ppm.
Vì v
ậy, chúng tôi chọn khoảng nồng
đ
ộ dung dịch phức lantan xitrat từ 150 ppm
đ
ến 250 ppm để nghi
ên cứu phun vi lượng
cho cây cà chua trư
ởng th
ành (thí nghiệm
ti
ếp ở giai đoạn 2).
3.3.2. Ảnh hưởng của phức lantan
xitrat đ

à chua bắt đầu
có trái thì d
ừng phun. Khi trái chín th
ì thu
ho
ạch v
à cân để tính sản lượng và năng
su
ất c
à chua. Kết quả thử nghiệm phun
dung dịch phức lantan xitrat trên cây cà
chua cho th
ấy phức chất này đã có ảnh
hư
ởng tốt đến sự phát triển của cây cà
chua. Năng su
ất th
u ho
ạch cà chua tính cho
100 m
2
ru
ộng đã được thử nghiệm
dung d
ịch
phức lantan xitrat trình bàyở bảng 3.
B
ảng
3. Năng su
ất cà chua thu hoạch khi đã thử nghiệm dung dịch phức lantan xitrat

K
ết quả thử nghiệm
ở giai đoạn 2 cho
thấy cà chua phát tri
ển tốt và năng suất
tăng lên 15,20% khi phun dung d
ịch phức
lantan xitrat
ở nồng độ vi lượng 200 ppm
VÕ QUANG MAI - VÕ V
ĂN TÂN
(ý nghĩa thống kê p<0,05).
4. K
ẾT LUẬN
1. B
ằng thực nghiệm đã tìm được các
đi
ều kiện thích hợp về thời gian, nhiệt
đ
ộ,
pH, t
ỉ lệ các chất tham gia phản ứng để
t
ổng hợp phức chất của axit xitric và lantan
clorua.
2. B
ằng phổ hồng ngoại v
à phân tích
nhi
ệt, đ

ứng dụng l
àm phân bón vi lượng cho cây Thanh Trà ở thành phố Huế
, T
ạ
p chí Hoá
học và Ứng dụng, Số 5 (77), trang 35-38.
3. Võ V
ăn Tân (2008),
Nghiên c
ứu tổng hợp glutamat kẽm và ứng dụng làm phân bón vi
lư
ợng cho cây ăn quả ở Thừa Thiên Huế,
T
ạp chí Hoá học, T46 (2A), trang 271
-276.
4. Lưu Minh Đ
ại, Đặng Vũ Minh (1999),
M
ột số kế
t qu
ả ứng dụng vi lượng đất hiếm
trong nông nghi
ệp,
Báo cáo t
ổng kết đề tài Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công
ngh
ệ Quốc gia.
5. Võ V
ăn Tân, V
õ Quang Mai (2008),

symposium hoá h
ọc 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.
* Nh
ận bài ngày 1/4/2012. Sữa chữa xong 8/6/2012. Duyệt đăng 12/6/2012.