Untitled 39 Soá 8 naêm 2018 khoa học công nghệ và đổi mới sáng tạo Xu hướng dùng giá thể hạt gốm xốp kỹ thuật để trồng cây Tăng trưởng dân số toàn cầu và tình trạng mất diện tích đất nông nghiệp đồng[.]
khoa học - công nghệ đổi sáng tạo SảN XuấT THàNH CôNg giá THể HạT gốm XốP Kỹ THuậT Nguyễn Thế Hùng1, Nguyễn Văn Lộc1, Nguyễn Việt Long1, Phạm Quang Tuân1, Nguyễn Thế Hùng2 Học viện Nông nghiệp Việt Nam Viện Vật lý Xuất phát từ nhu cầu sử dụng giá thể hạt gốm xốp kỹ thuật để trồng ngày tăng, nhà khoa học thuộc Học viện Nông nghiệp Việt Nam nghiên cứu sản xuất thành công mẫu giá thể hạt gốm xốp kỹ thuật (GVN1, GVN2, GVN3) ứng dụng trồng rau, hoa trang trí nội thất Các hạt gốm xốp kỹ thuật có khả hút nước, dự trữ nước chất dinh dưỡng đảm bảo cho trồng sinh trưởng phát triển tốt Sản phẩm nhận tài trợ từ Chương trình phát triển thị trường khoa học công nghệ (KH&CN) đến năm 2020 Bộ KH&CN Xu hướng dùng giá thể hạt gốm xốp kỹ thuật để trồng Tăng trưởng dân số tồn cầu tình trạng diện tích đất nơng nghiệp đồng nghĩa với nhu cầu lương thực, thực phẩm ngày tăng tương lai Để khắc phục tình trạng này, cơng nghệ sử dụng giá thể trồng không cần đất thay phần đất áp dụng, mở rộng nhanh chóng nhiều quốc gia giới, đặc biệt, số nước có nơng nghiệp tiên tiến Mỹ, Nhật Bản, Israel Hiện nhà nghiên cứu, doanh nghiệp sử dụng nhiều loại vật liệu có nguồn gốc khác làm giá thể sản xuất than bùn, mùn cưa, vỏ cây, rơm rạ, cát, sỏi, bọt xốp Các loại giá thể khai thác từ nguồn vật liệu có sẵn tự nhiên hoạt động kinh tế người, nhiên nhu cầu ngày cao, nhiều loại giá thể trở nên khan hiếm, đặc biệt nguồn giá thể vô khai thác ngồi tự nhiên Tại nhiều quốc gia có nhu cầu lớn Trung Quốc, Thái Lan, loại giá thể gốm xốp nghiên cứu chế tạo, thương mại hóa rộng rãi Hạt gốm xốp loại giá thể có mơ hình hoa lily trồng hạt gốm xốp kỹ thuật độ xốp độ thơng thống cao, chứa nước, giữ dinh dưỡng cịn mơi trường sinh trưởng thích hợp loại vi sinh vật có ích cho rễ trồng Cơng nghệ trồng sử dụng hạt gốm xốp làm giá thể giúp dễ dàng điều tiết độ ẩm, hàm lượng chất dinh dưỡng, hạn chế loại sâu bệnh hại rễ cỏ dại, làm cho sinh trưởng, phát triển tốt, nâng cao chất lượng nông sản Các kết đánh giá ban đầu cho thấy, công nghệ phù hợp với nhu cầu phát triển sản xuất nông nghiệp công nghệ cao nước ta tương lai Xuất phát từ thực tiễn này, nhóm nghiên cứu Học viện Nơng nghiệp Việt Nam tiến hành nghiên cứu, chế tạo thương mại hóa giá thể hạt gốm xốp kỹ thuật trồng ứng dụng công nghệ cao Việt Nam từ nguồn kinh phí Bộ KH&CN Bộ Nơng nghiệp Phát triển nông thôn tài trợ Kết thực đề tài cho đời mẫu giá thể hạt gốm xốp kỹ thuật (GVN1, GVN2, GVN3) với nhiều ưu điểm thích hợp cho trồng nhiều loại rau, hoa, đồng thời mở triển vọng cho sản xuất hàng hóa nơng nghiệp cơng nghệ cao tương lai Một số đặc tính kỹ thuật hạt gốm xốp Việt Nam sản xuất Các giá thể gốm xốp bán thị trường nước ta phần lớn Số năm 2018 39 Khoa học - Cơng nghệ đổi sáng tạo khơng có tác dụng trữ nước, dinh dưỡng khơng khí Khả thương mại hóa sản phẩm hình loại hạt gốm xốp việt nam sản phẩm dạng sỏi nhẹ, không hút nước, không trữ dinh dưỡng, hiệu sản xuất không cao Do để chủ động nguồn cung cấp tạo sản phẩm công nghệ mới, từ năm 2011 nhóm nghiên cứu Học viện Nơng nghiệp Việt Nam kết hợp với Viện Vật lý (Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam) nghiên cứu bước đầu sản xuất thành công hạt gốm xốp kỹ thuật quy mơ phịng thí nghiệm Từ năm 2014 đến nay, thơng qua đề tài cấp dự án sản xuất thử nghiệm cấp nhà nước, nhóm nghiên cứu chế tạo mẫu giá thể hạt gốm xốp kỹ thuật (GVN1, GVN2, GVN3) Giá thể hạt gốm xốp kỹ thuật tạo từ vật liệu sẵn có rẻ tiền đất sét, phù sa, trấu số phụ phẩm khác Về hình dạng, loại hạt gốm xốp kỹ thuật GVN1, GVN2, GVN3 có hình dạng trụ trịn, kích thước đồng đều, với đường kính trung bình khoảng 10 mm (hình 1) Chất lượng loại hạt gốm xốp kỹ thuật GVN1, GVN2, GVN3 đánh giá dựa độ xốp, khối lượng riêng, độ hút nước giữ nước Đường kính lỗ rỗng loại hạt gốm xốp kỹ thuật dao động khoảng 1-8 µm Kích thước lỗ rỗng đáp ứng tốt cho việc vận chuyển dự trữ nước hạt gốm tạo độ xốp hạt Khối lượng riêng khối lượng thể tích có mối tương quan thuận với Khối lượng riêng loại gốm dao động khoảng 1,60-2,06 g/cm3, cao GVN2, thấp GVN3 Tương tự vậy, khối lượng thể tích loại gốm dao động khoảng 40 0,73-1,02 g/cm3, cao GVN2 thấp GVN3 Độ xốp hạt gốm ảnh hưởng đến lực chứa ẩm, lực cấp khơng khí cho q trình hơ hấp rễ Mặt khác, độ xốp hạt gốm làm thay đổi trình hấp thụ nhả hấp thụ nang mao quản Độ xốp cao độ rỗng viên gốm lớn, độ hút nước mạnh Ở nhiệt độ trung bình ngày 280C độ ẩm 50% hạt gốm GVN3 với độ xốp 54,0% độ hút nước 62,7% giữ nước tối thiểu ngày (tức ngày thứ cần tưới nước), hạt gốm GVN1 (độ xốp 52,1%, độ hút nước 56,3%) GVN2 (độ xốp 50,4%, độ hút nước 48,7%) cần phải tưới ngày thứ để trì độ ẩm cho rễ hút nước dinh dưỡng Ngoài đặc điểm nêu trên, giá thể gốm xốp cịn có ưu điểm sạch, khơng gây nhiễm mơi trường, tái sử dụng nhiều lần; trồng trực tiếp phối hợp với đất giá thể khác; dễ sử dụng, áp dụng quy mơ lớn, nhỏ gia đình, với chi phí giảm 2030% so với sản phẩm khác thị trường Khi so sánh với viên gốm nung nhập từ Trung Quốc (hay gọi sỏi nhẹ) cho thấy, loại gốm Việt Nam có đặc tính khác biệt Hạt gốm xốp kỹ thuật Việt Nam hút nước, dự trữ nước chất dinh dưỡng đảm bảo yêu cầu nước, dinh dưỡng, ô xy cho trồng sinh trưởng, gốm nung Trung Quốc sử dụng chất độn (giá thể trơ), Số năm 2018 Theo dự kiến ban đầu, giá thể hạt gốm xốp kỹ thuật nêu sử dụng cho số loại rau, hoa, cảnh Tuy nhiên thực tế có nhiều loại trồng có nhu cầu cao sử dụng giá thể hạt gốm xốp kỹ thuật vật liệu làm giá thể sản xuất than bùn, mùn cưa, cát, sỏi ngày khan hiếm, đặc biệt nguồn cát, sỏi, đặt yêu cầu cấp thiết cần phải có thay giá thể hữu truyền thống Đồng thời, q trình thị hóa phát triển nhanh khu chung cư, khu đô thị phát sinh nhu cầu trang trí nội thất (trồng khơng cần đất) Bên cạnh đó, thay đổi xu hướng tiêu dùng loại trang trí vào dịp lễ tết làm gia tăng nhu cầu sử dụng loại giá thể Về khả thương mại hóa sản phẩm, nghiên cứu sơ thị trường cho thấy thuận lợi sản phẩm có nhiều ưu điểm so với loại giá thể khác Để thương mại hóa thành cơng, thời gian tới nhóm nghiên cứu xây dựng công thức phối trộn giá thể phù hợp với đối tượng trồng; hướng dẫn cách sử dụng tái sử dụng giá thể gốm sau vụ trồng; xây dựng mơ hình trình diễn nhiều loại quy mô sản xuất khác nhau, từ tiêu dùng cá nhân đến quy mô công nghiệp; xác định lựa chọn thị trường mục tiêu, xây dựng chiến lược phân phối sản phẩm Cùng với phương án chuyển giao công nghệ sản xuất phân phối sản phẩm thực bản, hy vọng thời gian tới, loại hạt gốm xốp kỹ thuật sử dụng sản xuất rau hoa nước ? ... đầu sản xuất thành công hạt gốm xốp kỹ thuật quy mơ phịng thí nghiệm Từ năm 2014 đến nay, thông qua đề tài cấp dự án sản xuất thử nghiệm cấp nhà nước, nhóm nghiên cứu chế tạo mẫu giá thể hạt gốm. .. giá thể hạt gốm xốp kỹ thuật (GVN1, GVN2, GVN3) Giá thể hạt gốm xốp kỹ thuật tạo từ vật liệu sẵn có rẻ tiền đất sét, phù sa, trấu số phụ phẩm khác Về hình dạng, loại hạt gốm xốp kỹ thuật GVN1,... (giá thể trơ), Số năm 2018 Theo dự kiến ban đầu, giá thể hạt gốm xốp kỹ thuật nêu sử dụng cho số loại rau, hoa, cảnh Tuy nhiên thực tế có nhiều loại trồng có nhu cầu cao sử dụng giá thể hạt gốm