thử nghiệm ứng dụng phân urê nhả chậm (USR) cho cây trồng

PHÒNG KINH TẾ HUYỆN ĐỊNH QUÁN UBND HUYỆN ĐỊNH QUÁN ĐỀ CƯƠNG MÔ HÌNH THỬ NGHIỆM o0o Tên mô hình: THỬ NGHIỆM ỨNG DỤNG PHÂN URÊ NHẢ CHẬM (USR) CHO CÂY TRỒNG - Chủ nhiệm đề tài : TS. Nguyễn Cửu Khoa - Cơ quan chủ trì : Viện Công Nghệ Hóa Học - Cơ quan phối hợp : TT khuyến nông Đònh quán - Cơ quan quản lý : Phòng kinh tế Định Quán Tỉnh Đồng Nai Đònh Quán, Tháng 05 năm 2006 PHÒNG KINH TẾ HUYỆN ĐỊNH QUÁN UBND HUYỆN ĐỊNH QUÁN ĐỀ CƯƠNG MÔ HÌNH THỬ NGHIỆM o0o Tên mô hình: THỬ NGHIỆM ỨNG DỤNG PHÂN URÊ NHẢ CHẬM (USR) CHO CÂY TRỒNG - Chủ nhiệm đề tài : TS. Nguyễn Cửu Khoa - Cơ quan chủ trì : Viện Công Nghệ Hóa Học - Cơ quan phối hợp : TT khuyến nông Đònh quán - Cơ quan quản lý : Phòng kinh tế Định Quán Tỉnh Đồng Nai - Thời gian thực hiện : 06/2006 -5/2007 - Tổng kinh phí : 70.000.000 Đònh Quán, Tháng 05 năm 2006 ĐỀ CƯƠNG MÔ HÌNH THỬ NGHIỆM 1. Tên mô hình thử nghiệm : “ù Ứng dụng thử nghiệm phân Urê nhả chậm (USR) cho cây trồng”. 2. Thời gian thực hiện: 6/2006-5/2007 3. kinh phí: 70.000.000 4. Tên cá nhân đăng ký làm chủ nhiệm: Nguyễn Cửu Khoa Học vò: Tiến só Chức vụ: Viện phó viện CNHH 5. Cơ quan chủ trì: Viện Công nghệ Hóa học 6. Cơ quan quản lý: Phòng Kinh tế Huyện Đònh Quán 7. Tổng quan: * Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước: Cùng chính sách “ Đổi mới trong quản lý nông nghiệp”, nông nghiệp Việt Nam trong thời gian gần đây đã có tiến bộ vượt bậc. Từ một nước phải thường xuyên nhập khẩu lương thực, nay đã trở thành nước xuất khẩu 4-5 triệu tấn lương thực hàng năm đứng thứ 2 trên thế giới. Tuy vậy, hàng năm chúng ta vẫn phải nhập lượng phân bón rất lớn: 70-75% phân đạm, 30-35% phân lân và 100% phân kali. Theo đánh giá của các nhà khoa học, hiện nay hiệu suất sử dụng phân còn rất thấp: Đối với phân đạm chỉ đạt 25-30%, phân lân và kali khoảng 40% . Nguyên nhân do cây trồng chỉ hấp thụ tối đa khoảng 25-30% tồng lượng phân đạm, 35-40% phân kali và phân lân. Số còn lại bò thất thoát do nhiều nguyên nhân: Phần lớn phân bò tan và trôi theo nước, ngoài ra còn bò bay hơi, bò phân hủy nhiệt, phân hủy vi sinh, phân hủy quang hóa Ví dụ với lượng phân đạm sử hàng năm ở Việt Nam hàng năm là 2.000.000 tấn, mỗi năm có khỏang 1.200.000-1.400.000 tấn phân đạm bò thất thoát, trôi theo nước, tích tụ trong các nguồn nước gây nên ô nhiểm môi trường trầm trọng và là nguyên nhân gây nên rất nhiều bệnh nguy hiểm như: các bệnh ung thư, bệnh về máu ( methaemoglubinaemia), bệnh ngòai da Để khắc phục các vấn đề trên, nghiên cứu điều chế ra các loại phân nhả chậm, giúp cho cây trồng hấp thụ hầu hết phân bón đã được thực hiện ở phòng hóa hữu cơ-polimer, Viện Công Nghệ Hóa Học Tình hình nghiên cứu trên thế giới : Nhiều năm nay kỹ thuật nhả chậm cho phân bón, thuốc tân dược, thuốc bảo vệ thực vật Đã được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm. Riêng về phân bón từ năm 2000 đến nay đã có hàng trăm công trình nghiên cứu và điều chế đã được công bố - 30/04/2000 Wang Ding Cong cùng các cộng sự đã công bố patent điều chế phân bón đạm nhả chậm từ urê, NH 4 NO 3 , NaNO 3 , Ca(NO 3 ) 2 , NH 4 HCO 3 NH 4 Cl, (NH 4 ) 2 SO 4 với sự bao bọc củasáp microcrytal và parafins - 08/01/2002 SUMAN PREET SINGH và cộng sự công bố tại patent US6336949B1 công thức phân urê và tinh dầu cây Mentha Spicata và Mentha Arversis (cây Japanese mint) - Ở tạp chí Environmetal Geology (Berlin, Germany) 40(8), 2001. MANGRICH, A.S và cộng sự công bố công thức chế tạo phân kali nhả chậm trên cơ sở Silicate kalilite (a-K 2 MgSi 3 O 8 ) với dầu Brazilian oil- Shale. Sản phẩm chứa hàm lượng K 2 O 30,3% (in HCl 0,5mol/lít) 23,2% (in Citric acid 0,1mol/lít) và 6,9% (trong H 2 O) - 27/06/2001 Markusch, Peter H và cộng sự đăng ký bản quyền về phân urê nhả chậm trên cơ sở bao bọc urê bằng poliurethane capsule - 31/01/2002 Neyman, GaryB; Derr, Elmer A. công bố ở patent US2002011087 A1 phương pháp sản xuất Nitơ nhả chậm trên cơ sở ureformaldehyde - Ở tạp chí Kuang Xuebao, 21(2), 2001 Zhao, Mezhi và cộng sự đã công bố ứng dụng clay hữu cơ trong sản xuất phân nhả chậm. - Patent PL18154781, 31/08/2001 của tác giả Nakonieczny Jan cho thấy qui trình sản xuất phân N, P, K nhả chậm trên cơ sở bao bọc bằng tinh bột (khỏang 10%) - Các nhà khoa học Đức Ewen, Heiko và Jahnas, Thomas cũng nghiên cứu về sự phân hủy vi sinh Methyleneureas được sử dụng như phân nhả chậm. - Tác giả Nhật Bản Shibazaki, Miyabco và cộng sự cũng công bố ở patent JP 2002029875 A2 29-01-2002 về việc sử dụng polyester (có chứa 2- hydroxy-2 alkyl- acetic acid) để chế tạo thành các viên phân nhả chậm - 09/10/2002 tác giả Mỹ Wertz, Stacey và các cộng sự cũng đã công bố qui trình sản xuất phân nhả chậm từ các hạt urê –formandehyde với CaCO 3 ; gypsum, talc, activated cacbon - 09/10/2003 các nhà khoa học Mỹ Mỹ Wertz, Stacey và các cộng sự đã công bố gấp qui trình sản xuất phân nhả chậm với sự kết hợp giữa UF với PAA và PMA. - Patent Ger. Offen. DE 10200110A117/ jun 2003 của Kaempf, Rudolf cho thấy phân nhả chậm được hình thành bởi phản ứng giữa Urea và cellulose tạo thành carbamate. Điều này cho thấy có thể sử dụng các phế liệu nông nghiệp trong điều chế sản phẩm nhả chậm. - Ngoài ra còn có một công bố của Rohwer, Gary (USA) về việc sử dụng zeolite, diatomite để hấp thụ phân bón tạo nên phân nhả chậm; Ví dụ: Sersen, Frantisek và cộng sự (slovakia) sử dụng Zeolite làm phân nhả chậm nguyên tố vi lượng Đồng. - Công bố của Zhan, Falu và cộng sự cho thấy việc sử dụng polymer siêu hút nước từ PVA và H 3 PO 4 làm phân nhả chậm cũng cho kết quả tốt. - Yin, Xingyi( Trung Quốc) cho thấy việc sử dụng diatomite làm phân nhả chậm cũng cho kết quả khả quan. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam : - Trong tạp chí Hoá học Tập 43, số 3, 2005 nhóm tác giả Phạm Hữu Lý, Đồ Bích Thanh cũng đã công bố về phân nhả chậm từ urê và gelatin. Kết quả là các tác giả đã tổng hợp được một số loại phân urê nhả chậm với polymer nền là gelatin, là polymer nền có nguồn gốc động vật dễ bò phân hủy visinh vật và không gây ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên tác giả mới dừng lại đó, chưa có phần nghiên cứu ứng dụng tiếp theo. - Trong tạp chí Hoá học Tập 43, số 4, 2005 nhóm tác giả Nguyễn Thanh Tùng và cộng sự đã công bố nghiên cứu ảnh hưởng của polymer siêu hấp thụ nước(polyacrylic acid) tới khả năng lưu giữ phân bón trong môi trường đất. Kết quả cho thấy PAA cũng có khả năng lưu giữ một số nguyên tố đa lượng N, K và nguyên tố vi lượng Cu. Zn, Mn. Tuy nhiên các nghiên cứu ứng dụng thực tế chưa được triển khai. - 15/5/2002 báo điện tử VNEXPRESS công bố phân urê-zeolite do 2 nhà khoa học Trần Khắc Chung và Mai Hữu Khiêm(ĐH Bách Khoa TpHCM) điều chế. Phân urê nhả chậm urê-zeolite đã được thử nghiệm 2 vụ lúa tại trại thực nghiệm lúa Long Phú(Sóc Trăng) đã cho kết quả tốt tiết kiệm được 30% lượng phân bón và thời gian tác dụng kéo dài 50 ngày. Đối với cây dưa hấu, đậu phộng tại Củ Chi(TpHCM) cho thấy qua 2 đợt thử nghiệm phân urê-vi lượng Zeolite cho năng suất quả khô, hạt khô lên 9%. Đến nay, hai nhà khoa học đã hoàn thiện quy trình công nghệ và thiết bò sản xuất viên Zeolite-urê. Tuy nhiên, công bố không cho biết giá thành và hiệu quả kinh tế. 7. Mục tiêu mô hình thử nghiệm: - Tiết kiệm lượng phân bón, giảm chi phí đầu tư cho cây trồng trong nông nghiệp. - Góp phần giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường nước do lượng phân bón bò rửa trôi. 8. Nội dung, kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm: Trong thời gian từ năm 2003 – 2005 Phòng Công Nghệ Hóa Hữu Cơ và Polymer đã thực hiện thành công đề tài : “Nghiên cứu tổng hợp phân Urê nhả chậm cho cây trồng” Kết quả thu được trong phòng thí nghiệm:  Urê nhả chậm ( USR ) : là những hạt bột màu trắng, tan ít trong nước. Tốc độ tan trong nước tuỳ theo tỉ lệ U:F. Lượng Nitơ (%) tan theo thời gian trong đất pha cát: Tỉ lệ U:F Tổng N(%) Tháng 1 Tháng 2 Tháng 3 Tháng 4 1:0 46.00 72.00 13.70 1.20 0.62 0.5:1 28.70 1.56 1.56 1.56 1.56 1:1 34.72 1.90 1.90 1.90 1.88 1.5:1 37.24 20.50 10.30 7.50 5.30 2:1 38.36 22.00 10.89 7.50 6.00 3:1 39.06 46.67 15.24 11.2 7.20 4:1 39.62 57.87 18.67 14.04 10.13 Lượng Nitơ (%) tan trong môi trường nước + đất : Tuầ n U:F 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1:0 72.50 6.22 2.17 0.93 0.62 0.31 0 - - - - 0.5:1 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 0.92 0.92 1:1 1.56 1.24 1.24 1.24 1.24 1.24 1.24 1.24 1.24 1.24 1.23 1.5:1 6.84 2.80 1.87 1.56 1.56 1.56 0.93 0.93 0.93 0.94 0.93 2:1 10.89 2.84 1.87 1.87 1.56 1.56 1.24 1.24 1.24 1.24 1.23 3:1 23.30 3.73 2.17 1.87 1.87 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 4:1 38.89 4.04 2.17 1.87 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.54 Nhận xét: - Đối với môi trường đất pha cát: phân USR được nhả chậm từ từ trong 3-5 tháng, trong khi đối chứng phân Urê tan gần hết trong tháng đầu. - Đối với môi trường nước và đất: phân USR nhả Nitơ từ từ khoảng 10- 12 tuần trong khi đối chứng Urê tan gần hết ngay o tuần đầu tiên. - Tốc độ nhả Nitơ giảm tuyến tính với nồng độ U so với F Kết quả thử nghiệm trên cây: - Đòa chỉ: cây được trồng thử ở vườn thực nghiệm Linh Xuân, Thủ Đức, Tp.HCM - Loại cây: Cải bẹ xanh - Lượng bón:Thửa đối chứng: 1kg urê(đối chứng) và 1kg NPK 16,16,8; - Thửa thí nghiệm: 0.4kg USR02 và 1kg NPK 16,16,8. - Chế độ tưới: 2ngày x1lần - Kết quả: + Số cây sống sót: 95% + Chiều cao của cây: 35-45 cm + Số lá cây: 7-10 lá + Trọng lượng thu hoạch của cây: 150-200g/cây + Năng suất tương đương giữa lô đối chứng và lô thí nghiệm. + Lượng phân bón tiết kiệm được: 50-60% 9. Nội dung công việc của mô hình thử nghiệm: 1/ Phân tích, xác đònh các thành phần của đất trước và sau khi sử dụng phân bón:  Xác đònh các tính chất hoá lý: - Độ chua của đất, - Tỷ trọng của đất, - Độ xốp của đất,  Xác đònh thành phần hóa học của đất - Chất hữu cơ (OM) và Nitơ tổng số trong đất, - Thành phần khoáng của đất, - Các chất hòa tan trong nước của đất, - Nguyên tố vi lượng trong đất ,  Xác đònh thành phần vi sinh - Vi khuẩn hiếu khí, - Vi khuẩn kò khí, - Tổng vi khuẩn .  Xác đònh các chất dinh dưỡng - Nitơ dễ tiêu, - Photpho dễ tiêu, - Kali dễ tiêu. 2/ Thử nghiệm trên cây trồng: 2 loại cây lúa và mía. A/ Cây lúa: - Đòa điểm thử nghiệm: - Diện tích: 3 ha - Thời gian trồng lúa và chế độ bón: + Vụ Hè Thu: gieo sạ tháng 4-5 Thời gian bón: Lần 1- trước khi cấy hoặc sau khi sạ 7-10 ngày. Lần 2- khoảng 15 ngày sau khi cấy hoăc 20 ngày sau khi sạ. Lần 3- khoảng 35 ngày sau khi sạ. Chế độ bón: Lượng phân bón cho 1 ha: Lô đối chứng: 200 kg Urê, 400 kg Super lân, 120 kg Kali clorua. Bón làm 3 lần. Lô thí nghiệm: 100 kg USR, 400 kg Super lân, 120 kg Kali clorua. USR bón 1 lần đầu vụ. Super lân và Kali clorua bón làm 3 lần. Cách bón : Rải đều phân trên ruộng lúa. + Vụ Mùa : gieo sạ tháng 8-9 Thời gian bón: Lần 1- trước khi cấy hoặc sau khi sạ 7-10 ngày. Lần 2- khoảng 15 ngày sau khi cấy hoăc 20 ngày sau khi sạ. Lần 3- khoảng 35 ngày sau khi sạ. Chế độ bón: Lượng phân bón cho 1 ha: Lô đối chứng: 200 kg Urê, 400 kg Super lân, 120 kg Kali clorua. Bón làm 3lần. Lô thí nghiệm: 100 kg USR, 400 kg Super lân, 120 kg Kali clorua. USR bón 1 lần đầu vụ. Super lân và Kali clorua bón làm 3 lần. Cách bón : Rải đều phân trên ruộng lúa. + Vụ Đông Xuân : gieo sạ tháng 11-12 Thời gian bón: Lần 1- trước khi cấy hoặc sau khi sạ 7-10 ngày. Lần 2- khoảng 15 ngày sau khi cấy hoăc 20 ngày sau khi sạ. Lần 3- khoảng 35 ngày sau khi sạ. Chế độ bón: Lượng phân bón cho 1 ha: Lô đối chứng:200kg Urê 400kg Superlân, 120kg Kali clorua. Bón làm 3 lần. Lô thí nghiệm: 100 kg USR, 400 kg Super lân, 120 kg Kali clorua. USR bón 1 lần đầu vụ. Super lân và Kali clorua bón làm 3 lần. Cách bón : Rải đều phân trên ruộng lúa. - Chỉ tiêu theo dõi: + Độ cao của cây + Số nhánh bông + lượng hạt lúa trên nhánh + Trọng lượng của hạt lúa + Năng suất [...]... hiện 1 2 3 4 - Chọn đòa điểm triển khai mô hình -Phân tích đất trước khi thử nghiệm Bảng kết quả phân tích 6/2006 Thử nghiệm trên 2 loại cây lúa và mía vụ hè thu và thu đông Kết quả theo dõi 7/200610/2006 - Thử nghiệm trên cây mía đông xuân - Phân tíchđất sau khi thử nghiệm Kết quả 11/2006theo dõi thử 3/2007 nghiệm Đánh giá hiệu quả kinh tế của mô hình thử nghiệm Kết quả đánh giá hiệu quả 4-5/2007 - TS.Nguyễn...B/ Cây mía - Đòa điểm thử nghiệm: - Diện tích: 3 ha - Thời gian trồng mía và chế độ bón: Thời gian: vụ Thu Đơng tháng(8-9); vụ Đơng Xn tháng (10-12) Chế độ và cách bón: Bón lót trước khi đặt hom mía, bón thúc lần 1 khi miá có 5-7 lá và lần 2 sau khi trồng 2.5-3 tháng(9-12 lá) Lượng phân bón: Lô đối chứng: 400kg Urê, 550kg Lân, 250kg Kali Lô thí nghiệm: 200kg USR, 550kg Lân,... 4 ) x 2 CT x M (3 x4 ) x 2 Ha 4 Tháng 10 0.25 0.2 0.5 0.5 6 4.8 2 5 6 4.8 2 5 Khoản 2: Nguyên vật liệu, năng lượng: 7.4 triệu đồng ĐVT: triệu đồng T Nội dung chi T 1 Mua chế phẩm phân nhả chậm 2 Xăng đi đến các đòa điểm thử nghiệm ĐVT Số lượng Kg Km 300 400 Đơn giá 0.01 0.011 Tổng NSNN 3 4.4 3 4.4 Khoản 3: Thiết bò, máy móc chuyên dùng: 0 triệu đồng Khoản 4: Quản lý hành chính và các khoản chi khác:14.5... lượng Đơn giá Tổng NSNN Huyện 1 2 3 Công tác phí Thuê ô tô - Vé xe TP.HCM – Đònh quán - Phí lưu trú (Tiền phòng, ăn ở …) Ở lại Đònh quán Phụ cấp Quản lý phí Đánh giá nghiệm thu mô hình Tnghiệm Chi phí đánh giá, nghiệm thu nội bộ Chi phí nghiệm thu Lượt Lượt 2 15 0.8 0.04 Ngày Ngày 20 20 0.06 0.03 1 1 3 4 4 1.6 0.6 1.6 0.6 1.2 0.6 3.5 7 3 4 1.2 0.6 3.5 3 4 Khoản 5: Chi khác: 4.6 triệu ĐVT: triệu đồng... 0.1 Tổng NSNN 1.5 1 1 1.1 1.5 1 2 1.1 70 PHỤ LỤC 2 CHUYÊN ĐỀ Chuyên đề 1: Đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm USR đến môi trường đất trồng cây lúa và hiệu quả kinh tế đối với người nông dân khi dùng chế phẩm Chuyên đề 2: Đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm USR đến môi trường đất trồng cây Mía và hiệu quả kinh tế đối với người nông dân khi dùng chế phẩm ... cương mô hình Xây dựng, viết báo cáo chuyênđề (CĐ): Thuê Cbộ Phân tích đất trước và sau khi dùng CP Xác đònh tính chất hoá lý:(M: Mẫu) Xác đònh vi lượng Xđònh OM, Nitơ tổng, khoáng , các chất hoà tan(CT: chỉ tiêu) Xác đònh thành phần vi sinh Xác đònh các chất sinh dưỡng cơ bản Hỗ trợ tiền công theo dõi cho nông dân Thuê chuyên gia,Cbộ theo dõi Tnghiệm CĐ Đơn giá Số lượng 2 Tổng NSNN Huyện 0.5 6 0.5 6 3... Lô đối chứng: 400kg Urê, 550kg Lân, 250kg Kali Lô thí nghiệm: 200kg USR, 550kg Lân, 250kg Kali USR bón một lần vào đầu vụ - Chỉ tiêu theo dõi: + Tốc độ ra lá: + Tốc độ tăng trưởng chiêù cao + Chiều cao cây + Đường kính thân + Nồng độ đường trong miá 11 Danh sách cá nhân tham gia thực hiện và phối hợp chính: T T 1 2 3 4 5 6 7 Họ và tên Học vò Ngành chuyên môn Đơn vò công tác Phan Thanh Thảo Hoàng Thò . 70.000.000 Đònh Quán, Tháng 05 năm 2006 ĐỀ CƯƠNG MÔ HÌNH THỬ NGHIỆM 1. Tên mô hình thử nghiệm : “ù Ứng dụng thử nghiệm phân Urê nhả chậm (USR) cho cây trồng . 2. Thời gian thực hiện: 6/2006-5/2007 3 HUYỆN ĐỊNH QUÁN UBND HUYỆN ĐỊNH QUÁN ĐỀ CƯƠNG MÔ HÌNH THỬ NGHIỆM o0o Tên mô hình: THỬ NGHIỆM ỨNG DỤNG PHÂN URÊ NHẢ CHẬM (USR) CHO CÂY TRỒNG - Chủ nhiệm đề tài : TS. Nguyễn Cửu Khoa - Cơ. HUYỆN ĐỊNH QUÁN UBND HUYỆN ĐỊNH QUÁN ĐỀ CƯƠNG MÔ HÌNH THỬ NGHIỆM o0o Tên mô hình: THỬ NGHIỆM ỨNG DỤNG PHÂN URÊ NHẢ CHẬM (USR) CHO CÂY TRỒNG - Chủ nhiệm đề tài : TS. Nguyễn Cửu Khoa - Cơ