Nghiên cứu chế tạo viên nén phân hữu cơ chậm tan trên cơ sở phân trùn quế và phụ gia kết dính có nguồn gốc thiên nhiên

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

19
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Nghiên cứu chế tạo viên nén phân hữu cơ chậm tan trên cơ sở phân trùn quế và phụ gia kết dính có nguồn gốc thiên nhiên nghiên cứu lựa chọn, khảo sát các tỷ lệ phụ gia kết dính có nguồn gốc tự nhiên để chế tạo viên nén phân trùn quế và nghiên cứu sự nhả chậm NPK của phân viên nén trùn quế.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu chế tạo viên nén phân hữu cơ chậm tan trên cơ sở phân trùn quế và phụ gia kết dính có nguồn gốc thiên nhiên

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VIÊN NÉN PHÂN HỮU CƠ CHẬM TAN TRÊN CƠ SỞ PHÂN TRÙN QUẾ VÀ PHỤ GIA KẾT DÍNH CÓ NGUỒN GỐC THIÊN NHIÊN Vũ Thị Thu Hà Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội Tóm tắt Phân trùn quế viên nén tan chậm là loại phân được rất nhiều người chơi lan ưa chuộng. Việc lựa chọn lượng phụ gia thân thiện với tỷ lệ thích hợp để đưa vào phân trùn nguyên liệu và nghiên cứu sự khó vỡ và nhả chậm NPK của viên phân là rất quan trọng. Trong bài nghiên cứu này, tác giả đã nghiên cứu lựa chọn, khảo sát các tỷ lệ phụ gia kết dính có nguồn gốc tự nhiên để chế tạo viên nén phân trùn quế và nghiên cứu sự nhả chậm NPK của phân viên nén trùn quế. Từ khóa: Phân hữu cơ chậm tan; Phân trùn quế; Phụ gia kết dính nguồn gốc thiên nhiên. Abstract Research for producing slow - releasing organic fertilizer tablets on the basis of Vermicompost and adhesives natural The slow - releasing pellets of vermicompost are a type of fertilizer that is favored by many orchid growers. It is very important to choose the right amount of friendly additive with the appropriate ratio to put into the vermicompost raw material and to study the fragility and slow release of NPK pellets. In this study, we have researched, selected, investigated the ratio of binder additives of adhesives natural to make vermicompost pellets and studied of the slow release process of NPK of the pellets. Key words: Slow - releasing organic fertilizer; Vermicompost; Adhesives natural. 1. Đặt vấn đề Trên thị trường phân bón cho Lan hiện nay, có rất nhiều loại phân khác nhau, từ phân bón lá, phân bón gốc tan nhanh hay phân bón chậm tan. Trong số đó, phân trùn quế viên nén tan chậm là loại phân được rất nhiều người chơi Lan ưa chuộng. Nhu cầu sử dụng phân trùn quế đang ngày càng tăng, trong đó có họ Lan và đặc biệt là các dòng Lan đột biến (Var). Ở Việt Nam cũng như trên thế giới chưa thấy nghiên cứu cụ thể nào về chế tạo viên phân trùn quế khó vỡ và nhả chậm dinh dưỡng phù hợp với yêu cầu sử dụng cho cây Lan Var. Vì những lý do trên, chúng tôi nhận thấy việc lựa chọn lượng phụ gia thân thiện với tỷ lệ thích hợp để đưa vào phân trùn nguyên liệu và nghiên cứu sự khó vỡ và nhả chậm NPK của viên phân là rất quan trọng. 2. Thực nghiệm 2.1. Hóa chất, thiết bị Các hóa chất được cung cấp bởi Trung Quốc; phân trùn quế nguyên chất (nuôi từ trùn đỏ, thức ăn phân bò sữa), độ ẩm 68 %; phân NPK Đầu Trâu; bột đá cung cấp khoáng TT1 có thành phần: 3CaO.SiO2 (60 - 65 %); 2CaO.SiO2 (20 - 25 %); chất ổn định gelatin (GE); bột cây Bời lời (TP1). Thiết bị phân tích Kjeldahl (Velp, Ý); máy đo quang UV - Vis (Mỹ); máy ép viên cám nổi 3A15 kW (Việt Nam). 120 Giải pháp kết nối và chia sẻ hệ thống cơ sở dữ liệu phục vụ công tác đào tạo, quản lý lĩnh vực tài nguyên môi trường
2.2. Chế tạo viên nén phân hữu cơ chậm tan trên cơ sở phân trùn quế Bảng 1. Thành phần tổng hợp mẫu Hàm lượng % trên khối Tên thành phần Khối lượng (gam) lượng phân trùn quế Phân trùn quế tươi (độ ẩm 68 %) 500 Phân NPK Đầu Trâu 5 25 Bột đá TT1 2 10 Chất ổn đinh (GE, TP1) 0,5 - 2,5 2,5 - 12,5 Chuẩn bị thành phần nguyên liệu đã nêu trên với khối lượng tương ứng, trộn đều hỗn hợp 4 thành phần trên. Đặc biệt với mẫu sử dụng gelatin ta phải đun sôi nhẹ hòa tan genatin với 10 ml. Sau đó, nén hỗn hợp sau trộn và ép thành viên có đường kính và độ dài từ 0,8 - 1 cm. Phân bón sau khi nén được phơi khô không khí 2 ngày tránh ánh nắng trực tiếp, đặt nơi khô ráo, thoáng mát hoặc sấy trong tủ sấy ở 50 0C trong vòng 3 tiếng để loại bỏ độ ẩm ngoài, tránh gây mốc cho viên phân. Phân có hàm lượng ẩm dưới 10 %. Bảo quản thành phẩm trong túi zíp để thực hiện việc khảo sát, nghiên cứu và lưu mẫu. 2.3. Chuẩn bị mẫu Mẫu sau khi chế tạo: Sấy khô mẫu ở nhiệt độ 70 0C; nghiền mịn mẫu khô qua rây 2 mm; cân 2,002 g làm mẫu phân tích. Mẫu ngâm để nghiên cứu: Cân mẫu rồi chuyển vào trong cốc thủy tinh đậy kín chứa 100 ml nước cất sau đó để trong tủ ổn định nhiệt ở 25 0C. Ngâm mẫu và chiết lấy 100 ml dung dịch sau 7 ngày. Quy trình này được lặp lại ở mốc thời gian 14 ngày, 21 ngày. Khối lượng các mẫu được ghi trong Bảng 2 dưới đây. Bảng 2. Khối lượng mẫu thí nghiệm (gam) STT Tên mẫu Khối lượng (g) STT Tên mẫu Khối lượng (g) 1 TP1 0,5 % 5,1543 7 GE 0,5 % 3,3478 2 TP1 1,0 % 5,4499 8 GE 1,0 % 3,1652 3 TP1 1,5 % 3,3225 9 GE 1,5 % 3,1337 4 TP1 2,0 4,1717 10 GE 2,0 3,3589 5 TP1 2,5 % 3,8983 11 GE 2,5 % 4,4538 6 Không CPG 5,9410 12 Không TT1, CPG 5,1020 2.4. Nghiên cứu quá trình nhả chậm NPK của phân viên nén trùn quế Xác định độ ẩm; Nghiên cứu quá trình nhả Nitơ và photpho của viên phân trùn quế trong nước theo các TCVN [1 - 5]. 3. Kết quả và thảo luận 3.1. Trực quan về trạng thái phân bón trong thời gian khảo sát Về cơ bản, phân cùng các thành phần phụ gia khác đã được kết dính lại tốt với nhau, không có tình trạng rời rạc, bên trong phân thì vẫn giữ được độ ẩm nhất định. Trong các khoảng thời gian ngâm mẫu từ 7 ngày, 14 ngày, 21 ngày, kết quả cho thấy rằng, viên phân tổng hợp đạt trạng thái tối ưu về độ bền kết dính, không có bụi, nứt vỡ trong quá trình ngâm hoặc tưới bón. Giải pháp kết nối và chia sẻ hệ thống cơ sở dữ liệu phục vụ công tác đào tạo, 121 quản lý lĩnh vực tài nguyên môi trường
Hình 1: Hình ảnh trực quan của viên phân trùn quế sau khi được tổng hợp 3.2. Kết quả xác định độ ẩm trong mẫu phân trùn quế sau khi tổng hợp Hình 2: Biểu đồ thể hiện kết quả xác định độ ẩm trong mẫu phân trùn quế Độ ẩm là một trong những yếu tố cần thiết cho hoạt động của vi sinh vật. Hình 2 cho thấy độ ẩm của 8 mẫu phân bón đều đạt dưới 10 % (< 10 % là điều kiện mà nấm mốc không hoạt động). Sự chênh lệch về độ ẩm của các mẫu phân bón gần như tương đương nhau. 3.3. Kết quả xác định hàm lượng Nito, Photpho (N, P) tổng trong mẫu phân trùn quế sau khi tổng hợp Bảng 3. Kết quả hàm lượng N, P tổng trong mẫu thử Chỉ tiêu Khối lượng mẫu cân m (g) Hàm lượng (%) Nitơ tổng 2,002 5,060 Photpho tổng 2,002 6,021 Hàm lượng nitơ tổng và phốt pho tổng tăng lên nhiều so với mẫu mới chế tạo vì mẫu được làm khô với độ ẩm dưới 10 %. 3.4. Nghiên cứu quá trình nhả Nitơ của viên phân trùn quế trong nước Kết quả cho thấy rằng, trong môi trường nước sự giải phóng N của các mẫu thấp nhất là 1,060 % (mẫu GE 2,5 %) và cao nhất là 1,742 % (mẫu TP1 2,5 %) trong 7 ngày đầu tiên. Mặt khác, sự nhả chậm N đã tăng dần theo hàm lượng chất kết dính trong các mẫu phân TP1 2,5 % và GE 2,5 % và có sự khác biệt rõ ràng so với 2 mẫu so sánh không TT1, không chất phụ gia. Việc bổ sung phân bón NPK đã làm tăng hàm lượng N trong viên phân trùn quế qua đó cho kết quả hàm lượng nhả N cao hơn. Ngoài ra chất phụ gia và TT1 đã đóng vai trò kết dính giữ cho viên phân có độ nhả 122 Giải pháp kết nối và chia sẻ hệ thống cơ sở dữ liệu phục vụ công tác đào tạo, quản lý lĩnh vực tài nguyên môi trường
chậm nhất định. Từ kết quả này, ta tập trung khảo sát tổng % N nhả của các mẫu phân TP1 2,5 % và GE 2,5 % với các mẫu so sánh trong khoảng thời gian 7 ngày, 14 ngày, 21 ngày. Hình 3: Đặc tính nhả N của các mẫu trong nước trong thời gian 7 ngày 2,5 2 %N nhả 1,5 1 0,5 0 0 Ngày 7 Ngày 14 Ngày 21 Ngày GE 2,5% Thời TP1gian 2,5%( ngày) Không TT1, CPG Không CPG Hình 4: Đặc tính nhả N của các mẫu phân trong nước Kết quả khảo sát cho thấy, phần N còn lại trong các mẫu phân trên được giải phóng trong một khoảng thời gian dài hơn 21 ngày, đặc biệt tốc độ nhả N nhanh trong 7 ngày đầu tiên, những ngày tiếp theo sự nhả N diễn ra chậm hơn và giảm dần theo từng ngày. Mẫu phân viên ném trùn quế TP1 2,5 % có thời gian nhả chậm nhất. Như vậy, qua thực nghiệm ta có thể thấy mẫu phân TP1 2,5 % là mẫu phân cho kết quả tối ưu về khả năng nhả chậm N. 3.5. Nghiên cứu quá trình nhả Photpho của viên trùn quế trong nước Hình 5: Biểu đồ hàm lượng % P tổng nhả trong 7 ngày Từ kết quả trên ta có thể thấy rằng hàm lượng % P nhả tất cả các mẫu đạt trên 9 % tại 7 ngày đầu. Mẫu có hàm lượng % P nhả cao nhất là Không TT1, không chất phụ gia (12,005 %) và Không chất phụ gia (11,75 %). Dựa trên cơ sở đó ta lựa chọn khảo sát các mẫu GE và TP1 có nồng độ từ 2,5 % với các mẫu so sánh trong 14 ngày, 21 ngày tiếp theo. Giải pháp kết nối và chia sẻ hệ thống cơ sở dữ liệu phục vụ công tác đào tạo, 123 quản lý lĩnh vực tài nguyên môi trường
Hình 6: Đặc tính nhả P của các mẫu phân trong nước Kết quả khảo sát cho thấy, hàm lượng P nhả đều trong 3 tuần khảo sát trung bình trên 7 - 12 % mỗi tuần. Ngoài ra mẫu viên phân không chứa TT1, không chứa chất phụ gia có tốc độ nhả P nhanh nhất (35,829 %/ 21 ngày) và nhả chậm nhất vẫn là mẫu viên phân TP1 2,5 % (25,197 %/ 21 ngày). Từ đó cho thấy rằng chất kết dính mới có làm tăng sự nhả chậm của viên phân bón. Dự đoán kết quả cho thấy mẫu phân giải phóng trên 80 % photpho ở tuần thứ 10 tức từ 2 - 3 tháng. Như vậy, có thể thấy mẫu TP1 2,5 % là mẫu phân cho kết quả tối ưu về khả năng nhả chậm P. 4. Kết luận Đã nghiên cứu tối ưu hóa điều kiện chế tạo viên nén phân trùn quế với thành phần như sau: 81,5 % phân trùn quế nguyên chất (độ ẩm 68 %); 2,5 % phụ gia kết dính có nguồn gốc tự nhiên TP1; 5 % NPK; 2 % khoáng TT1. Đã xác định được hàm lượng N, P trong viên nén phân trùn quế sau khi chế tạo là 5,060 % N và 6,021 % P. Đã khảo sát được sự nhả chậm của N và P của các mẫu viên nén phân trùn quế trong môi trường nước ở điều kiện nhiệt độ phòng tại thời khảo sát và thấy được sự nhả chậm N, P vượt trội của các mẫu phân TP1 2,5 % và GE 2,5 %. Với mẫu chứa TP1 2,5 % thời gian nhả chậm đạt: 1,75 % N trên 5,06 % N tổng và 25,194 % P trên 100 % P trong 21 ngày. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 2620:2014 - Phân urê - Phương pháp thử. [2]. Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 8563:2010 - Phân bón - Phương pháp xác định phốt pho tổng số. [3]. Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9297:2012 - Phân bón - Phương pháp xác định độ ẩm. [4]. QCVN 01-189:2019/BNNPTNT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng phân bón. [5]. Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9486:2018 - Phân bón - Lấy mẫu. Chấp nhận đăng: 10/12/2021; Người phản biện: TS. Bùi Thị Thư 124 Giải pháp kết nối và chia sẻ hệ thống cơ sở dữ liệu phục vụ công tác đào tạo, quản lý lĩnh vực tài nguyên môi trường