Hạt nước Polyme siêu hấp thụ nước

Sử dụng như là chất phụ gia trong việc trồng cây trong chậu Để chuẩn bị tốt đất cho việc trồng cây trong chậu, cần phải quan tâm tới 2 vấn đề chủ yếu: Thứ nhất: dung tích đất nhỏ hơn và không sâu bằng đất hở. Điều này dẫn đến nguồn dự trữ nước và chất dinh dưỡng dùng cho cây bị giảm. Để đền bù cho việc thất thoát thông qua tưới nước thường xuyên còn cần cung cấp một lượng phân bón và nước nhằm đạt hiệu quả tăng trưởng tối ưu nhất. Thứ hai: trong vùng đất hở, các rể cây có thể phát triển tự do theo hướng của nguồn nước. Trong khi đó cây trồng trong chậu không có quyền lựa chọn như vậy, rể có thể mọc xung quanh trong chậu, làm giảm toàn bộ sự thông thoáng và thoát nước. Việc sử dụng Polyme siêu hấp thụ nước có thể giải quyết được các vấn đề trên thực hiện bằng cách trộn 1kg chất Polyme trương nở đặc biệt với 1m3 đất sau đó đưa vào chậu. Sử dụng như một lớp giữ ẩm và làm ẩm cho đất Hạt nước có thể dùng như là lớp giữ ẩm xung quanh cây và khóm cây, như vậy nó làm giảm sự mất hơi nước bề mặt và cải thiện khả năng sử dụng nước đối với hệ thống rể cây nông. Kỷ thuật này làm giảm sự bay hơi nước tới 90% và thích hợp với tất cả các loại cây và khóm cây có hệ thống rể nông. Lấy một lớp đất xung quanh gốc cây và rải Hạt nước ngậm nước vào vùng đó. Sử dụng một lớp gel cứng được mô tả ở trên (50 gam Hạt nước cho 16 lít nước), đậy lớp gel bằng một lớp đất. Lớp đất này sẽ bảo vệ Hạt nước khỏi bị tàn phá bởi ánh sáng mặt trời nếu sử dụng phân bón nó được đặt dưới lớp gel. Hạt nước còn được sử dụng làm ẩm đất ở nơi gieo hạt cho nảy mầm sớm, giảm sự tưới nước và chăm sóc cho mầm cây, đặc biệt Hạt nước là kho dự trữ nước cho cây ở vùng mà sự thiếu nước xảy ra thường xuyên.

Với thành phần chính là bột sắn và ứng dụng công nghệ hóa học tạo nên loại hạt Polyme có khả năng hút giữ nước, mỗi hạt giữ ẩm, hay còn gọi là hạt nước, nhỏ li ti có thể hút tới 350-400gr nước rồi nhả dần để cung cấp độ ẩm cho cây trong thời gian không có mưa hoặc thiếu nước tưới. Sau 30-45 ngày hạt sẽ nhả hết nước, hạt giữ ẩm lại trở về kích thước ban đầu, và tiếp tục hút nước khi gặp mưa hoặc được tưới, nhờ vậy việc tưới nước sẽ giảm được đáng kể. Thời gian sử dụng của hạt giữ ẩm từ 6-18 tháng mới bổ sung một lần. Do kích thước hạt giữ ẩm nhỏ nên khối lượng một lần sử dụng tương đối ít. Tuy nhiên, hạt mang lại hiệu quả rất lớn. Hạt giữ ẩm sẽ giúp cây vượt qua thời kỳ khô hạn thiếu nước và giúp tiết kiệm chi phí nước tưới cho người trồng. Hạt giữ ẩm là thành quả nghiên cứu nền khoa học hiện đại nhằm góp phần nâng cao hiệu quả cây trồng. Ưu điểm vượt trội: - Ngậm nước, giữ ẩm cho cây trồng nhằm hạn chế thiếu nước. - Giữ lại nước để nhả dần cho cây mà không cần tưới lại trong thời gian dài hoặc giảm số lần tưới. Thông tin ứng dụng trong nông nghiệp Việc giữ nước cho cây trồng vào mùa khô hạn là rất cần thiết thì Polyme siêu hấp thụ nước là một giải pháp công nghệ hiệu quả đảm bảo giữ nước, không gây độc hại, an toàn với môi trường. Trong những năm gần đây, việc sử dụng Polyme có khả năng trương nở đặc biệt cho nông nghiệp đã tăng lên rất nhiều. Các kết quả nghiên cứu và sử dụng đã khẳng định Hạt nước đã đem lại nhiều lợi ích khi sử dụng ví dụ như làm giảm tỷ lệ chết của thực vật gần 95% do thiếu nước, giảm sự chăm sóc thực vật đến 50% và vụ mùa sau sẽ thu hoạch trước thời hạn 15-20%. Sản phẩm có khả năng giữ nước và cải tạo đất giúp cây trồng phát triển tốt, năng suất tăng lên đáng kể, việc chuẩn bị mùa màng thuận lợi và sự lãng phí nước giảm rõ rệt. Tính chất cơ bản của "Hạt nước" - Polyme siêu hấp thụ nước "Hạt nước" - Polyme siêu hấp thụ nước là sản phẩm của quá trình trùng hợp ghép giữa axit acrylic và tinh bột biến tính, nó có khả năng đặc biệt trong việc hấp thụ nước. Khả năng hấp thụ và tính chất của Hạt nước thể hiện như sau: - Đặc điểm bên ngoài: màu trắng ngà. - Khả năng hấp thụ trong nước cất: 350 g/g. - Khả năng lưu giữ trong đất là 10 - 12 tháng. Một số lĩnh vực sử dụng trong nông nghiệp - Giữ ẩm và cải tạo đất. - Sử dụng như chất phụ gia trong việc trồng cây trong chậu. - Chuyển chổ cây trồng. - Cần chuyển cây trồng đi xa. - Sử dụng như một lớp giữ ẩm và làm ẩm cho đất. - Sử dụng cho sản phẩm theo mùa vụ. Cải thiện đất trồng Đối với đất chứa sét nặng, sự phát triển của cây trồng có thể bị hạn chế bởi thiếu Oxy, thừa CO, hoặc nhiều nước, trái lại đất có cấu trúc nhẹ cho phép lưu thông tốt, đầy đủ và duy trì mực nước thích hợp. Đối với đất nặng, các hạt Polyme siêu hấp thụ nước sẽ làm phồng lên làm gẫy một phần cấu trúc đất, điều đó cho phép tăng quá trình lưu thông và thoát nước. Đối với đất cát, Hạt nước cho khả năng giữ nước của đất tăng nhưng Hạt nước cũng có thể phồng lên cực đại cho phép thoát nước một cách nhanh chóng. Sự có mặt của Hạt nước còn giúp cho đất cát kết đóng lại với nhau, nhưng không tạo sự ứ đọng nước. Tóm lại đối với 2 loại đất trên Hạt nước cải thiện sự thoát nước, lưu thông và giữ nước hợp lý tất cả điều này có ích lợi cho việc trồng cây. Đối với các loại đất bạc màu, ít chất bùn, chất dinh dưỡng và khả năng giữ ẩm kém như các loại đất của bãi thải khai khoáng. Khi bón chất Polyme siêu hấp thụ nước sẽ giúp đất tăng độ phì, lưu giữ phân bón và giữ nước, tăng số vi sinh vật sống, cải thiện tính chất của đất giúp cây trồng sống và phát triển trong điều kiện khắc nghiệt. Sử dụng như là chất phụ gia trong việc trồng cây trong chậu Để chuẩn bị tốt đất cho việc trồng cây trong chậu, cần phải quan tâm tới 2 vấn đề chủ yếu: Thứ nhất: dung tích đất nhỏ hơn và không sâu bằng đất hở. Điều này dẫn đến nguồn dự trữ nước và chất dinh dưỡng dùng cho cây bị giảm. Để đền bù cho việc thất thoát thông qua tưới nước thường xuyên còn cần cung cấp một lượng phân bón và nước nhằm đạt hiệu quả tăng trưởng tối ưu nhất. Thứ hai: trong vùng đất hở, các rể cây có thể phát triển tự do theo hướng của nguồn nước. Trong khi đó cây trồng trong chậu không có quyền lựa chọn như vậy, rể có thể mọc xung quanh trong chậu, làm giảm toàn bộ sự thông thoáng và thoát nước. Việc sử dụng Polyme siêu hấp thụ nước có thể giải quyết được các vấn đề trên thực hiện bằng cách trộn 1kg chất Polyme trương nở đặc biệt với 1m3 đất sau đó đưa vào chậu. Sử dụng như một lớp giữ ẩm và làm ẩm cho đất Hạt nước có thể dùng như là lớp giữ ẩm xung quanh cây và khóm cây, như vậy nó làm giảm sự mất hơi nước bề mặt và cải thiện khả năng sử dụng nước đối với hệ thống rể cây nông. Kỷ thuật này làm giảm sự bay hơi nước tới 90% và thích hợp với tất cả các loại cây và khóm cây có hệ thống rể nông. Lấy một lớp đất xung quanh gốc cây và rải Hạt nước ngậm nước vào vùng đó. Sử dụng một lớp gel cứng được mô tả ở trên (50 gam Hạt nước cho 16 lít nước), đậy lớp gel bằng một lớp đất. Lớp đất này sẽ bảo vệ Hạt nước khỏi bị tàn phá bởi ánh sáng mặt trời nếu sử dụng phân bón nó được đặt dưới lớp gel. Hạt nước còn được sử dụng làm ẩm đất ở nơi gieo hạt cho nảy mầm sớm, giảm sự tưới nước và chăm sóc cho mầm cây, đặc biệt Hạt nước là kho dự trữ nước cho cây ở vùng mà sự thiếu nước xảy ra thường xuyên. Vận chuyển cây trồng đi xa Cùng với thị trường hiện đại, việc vận chuyển cây đến một nơi rất xa trở nên thông dụng, suốt quá trình vận chuyển dài, chắc chắn sẽ nảy sinh vấn đề cung cấp đầy đủ nước cho cây trồng. Hạt nước có thể dự trữ nước đến khoảng 1 tháng mà không bị đổ hoặc tàn. Điều này đạt được khi cho 2.5 cm3 Hạt nước ngậm nước, nó tương đối cứng ( ví dụ: cho 50gam hạt nước vào 16 lít nước), trong một hộp cứng chứa nước. Chuyển cây từ chậu và đặt chùm rể tiếp xúc với gel, để ổn định hơn người ta buộc xung quanh chùm rể một lớp các tông hay vật liệu xốp. Điều đó thuận lợi trong di chuyển và tách cây sâu. Các rể cây còn có thể vận chuyên trong vòng 14 ngày nếu rể đặt trong gel. Sử dụng trong quá trình tưới nước Hạt nước có thể dùng để giảm lượng nước trong hệ thống tưới tiêu, ở đó nước bị mất do khả năng duy trì độ ẩm của đất kém hay tỷ lệ bay hơi nước cao, thành phần Hạt nước cho đất loại này là 40kg/ha, do Hạt nước đặt cùng hệ thống dẫn nước nên khi tưới ra ruộng chất sẽ phân bố đồng đều và đem lại hiệu quả giữ nước tốt cho cây. Chuyển chỗ cây trồng Cây hoặc khóm cây thường được chuyển chỗ trồng cây cùng với cấu trúc rể khô, mà yêu cầu cần tưới nước để tăng trưởng cho hệ thống rể cây được lập lại. Tỷ lệ sử dụng Hạt nước bình thường cho việc trồng chuyển là 1.5kg/m3. Việc sử dụng có thể tiến hành như sau: đưa một lượng Hạt nước tính trước vào đáy lỗ đó để Hạt nước ngậm nước. Đặt cây vào đó và lấp đất như bình thường. Tưới đủ nước cho đầy các lỗ hổng của đất và Hạt nước ngậm đầy nước. Điều quan trọng cần lưu ý Hạt nước sẽ phồng lên khi ngậm nước lúc đó cây có thể bị bật ra khỏi mặt đất nếu như dùng qua nhiềuHạt nước Hạt nước thích hợp với tất cả các loại cây và khóm cây kết quả đã đạt được rất khả quan khi trồng cam, quýt, cây hoa quả nhiệt đới, cà phê, tiêu…. Sử dụng phân bón Hạt nước trộn với phân đậm đặc, có thể sử dụng nó để phân phát từ từ cho quá trình nuôi cây. Các chất dinh dưỡng được thu hút bởi hydrat hóa sẽ nhã dần cho cây trồng. Trong quá trình mưa nhiều chất dinh dưỡng cho cây được giữ lại trong Polyme và không bị thất thoát. Như vậy lượng phân bón bị mất đi ít hơn, tiết kiệm cả về môi trường và giá thành sản phẩm. Hạt nước có tác dụng điều hòa độ ẩm trong đất và giúp cây trồng hấp thụ dinh dưỡng tốt nhất, hạn chế rửa trôi phân bón mỗi khi trời mưa quá lớn. Tóm tắt hướng dẫn sử dụng "Hạt nước" - Polyme siêu hấp thụ nước - Tỷ lệ Polyme siêu hấp thụ nước sử dụng đối với các loại cây + Cây cảnh: 1 – 1.5 kg/m3 đất Cây cảnh trong chậu: khoảng 5 - 20 g/chậu tùy vào kích thước của chậu cây. + Dưa hấu: 30 – 35 kg/ha + Ngô, lạc, đậu tương: 35 - 40 kg/ha + Chè: 35 - 40 kg/ha đối với Chè trồng mới và 40 - 45 kg/ha đối với chè thu hoạch (tùy thuộc loại đất) + Cà Phê: 45 - 55 g/cây đối với cà phê giai đoạn phát triển và 60 - 70 g/cây đối với cà phê thu hoạch. + Cỏ voi (cỏ sữa): 35 kg/ha + Mía: 50 kg/ha + Bông: 55 kg/ha (chống hạn cuối vụ cho bông vụ mưa trong điều kiện gieo muộn). + Thuốc lá: 40 - 45 kg/ha đối với quá trình gieo hạt trong vườn ươm và 50 kg/ha đối với giai đoạn canh tác. + Keo lá tràm, hồ tiêu: 35 - 45 g/hố. - Cách thức sử dụng chất giữ ẩm + Đối với cây cảnh: Trộn Hạt nước vào đất sau đó đảo đều cho vào từng chậu rồi tưới đẫm nước. + Đối với cây trồng mới: Polyme siêu hấp thụ nước được bổ sung sau giai đoạn làm đất, trộn với phân bón sau đó đảo đều với lớp đất mặt. Sau khi đặt cây giống và bón phân, tưới đẫm nước. + Đối với cây trồng đang thu hoạch: xới đất cho tơi xốp, sâu 10cm ở gốc, bón polyme siêu hấp thụ nước, đảo đều với đất rồi tưới đẫm nước. + Đối với cây ăn quả, cây trồng rừng: bổ sung Polyme siêu hấp thụ nước vào từng hố, đặt cây con, lấp đất và tưới đẫm nước. KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CHẾ PHẨM GIỮ ẨM ĐẤT AMS-1 TRONG NÔNG NGHIỆP Chế phẩm giữ ẩm đất AMS -1 là chế phẩm sinh học do Viện hoá học (Viện Khoa học và công nghệ Việt Nam) sản xuất bằng phương pháp lên men xốp trên cơ chất bột sắn. AMS-1 là sản phẩm được tạo thành từ quá trình ghép acrylic vào tinh bột (chủ yếu là tinh bột sắn) có khả năng đặc biệt trong việc hấp thụ và lưu giữ nước. AMS-1 là một loại bột mịn màu trắng ngà, có khả năng hấp thụ nước tới 400 lần trong môi trường đất 250C, thời gian lưu giữ trong đất từ 10-12 tháng. Nó hoạt động như miếng bọt xốp, AMS-1 trương và co lại khi nó hydrat và đề hydrat hoá (thấm nước và thoát nước). AMS-1 có nhiều tác dụng trong SXNN như: Tham gia vào quá trình cải thiện đất trồng cả về lý tính và hóa tính; được sử dụng như một loại compost để gieo ươm cây giống trong túi bầu hoặc trồng hoa, cây cảnh trong chậu; sử dụng AMS-1 trong việc tạo gel giữ ẩm, chống mất nước của cây trồng trong quá trình vận chuyển đi xa (được tới 14 ngày không cần phải tưới); + Cơ chế hoạt động của AMS-1: Một lượng nhỏ AMS-1 được bón vào trong đất có tác dụng hút giữ với một khối lượng nước tới trên 400 lần để cung cấp từ từ theo nhu cầu của rễ cây trồng. Khi lượng nước lưu giữ đã được tiêu hao hết qua rễ cây và qua sự bốc hơi thì AMS-1 lại co lại với khối lượng ban đầu để rồi tiếp tục lưu giữ nước khi có mưa hoặc qua nguồn nước tưới. Ngay khi gặp nước, nó nở ra thành một khối gel trong suốt, giống như một miếng bọt xốp. Gel sẽ giam nước hoặc các loại vi chất dinh dưỡng một cách chặt chẽ, song vẫn khiến cho cây dễ dàng hút nước từ tấm xốp này, nó phục vụ cho quá trình sinh trưởng, phát triển. Do đó, AMS-1 được coi như một loại vật liệu để chứa và điều tiết nước cho cây và đất. Và chính từ việc ngấm rất nhanh, nhưng lại nhả ra rất chậm, có thể ngăn ngừa quá trình bốc hơi và rửa trôi từ 10-15 ngày so với đất không chứa AMS-1 + Tính chất của AMS-1 AMS-1 là sản phẩm biến tính của tinh bột với acrylic, nó có khả năng đặc biệt trong việc hấp phụ nước, nước muối sinh lý, nước tiểu và các dung dịch khác. Khả năng hấp phụ và tính chất của AMS-1 thể hiện như sau: -Đặc điểm bên ngoài: Màu trắng ngà -Khả năng hấp phụ (g/g): + nước cất : 400 + nước muối sinh lý: 62 + tỷ trọng (g/cm3) : 0,6 -Tốc độ hấp phụ cân bằng ở 25°C +nước cất : 30 +nước muối sinh lý: 35 Độ bền vững của AMS-1 đối với vi khuẩn có thể khác nhau, và phụ thuộc vào một số yếu tố, trong điều kiện thoáng khí thì chỉ có một sự phân huỷ nhỏ xảy ra, AMS-1 có thể hoạt động tốt trong 18 tháng, trong điều kiện yếm khí AMS-1 có thể bị phá huỷ bởi các ion sắt sinh ra trong quá trình hoạt động của vi khuẩn khử sunfat + Khả năng ứng dụng trong nông nghiệp Những năm gần đây, việc sử dụng polyme có khả năng trương nở đặc biệt cho nông nghiệp đã tăng lên rất nhiều, nhìn chung các kết quả nghiên cứu khẳng định polyme trương nở đặc biệt đem lại nhiều ích lợi khi sử dụng, thí dụ làm giảm tỷ lệ chết của thực vật gần 100%, giảm sự chăm sóc thực vật đến 80%. Cải thiện đất trồng Đối với đất chứa sét nặng, sự phát triển của cây trồng có thể bị hạn chế bởi thiếu oxy, thừa CO2 hoặc quá nhiều nước, trái lại đất có cấu trúc nhẹ cho phép lưu thông tốt, đầy đủ và duy trì mức nước thích hợp. AMS-1 có khả năng cải thiện cấu trúc và các tính chất đặc thù của 2 loại đất trên. Đối với đất nặng, các hạt AMS-1 sẽ phồng lên làm gẫy một phần cấu trúc đất, điều đó cho phép tăng quá trình lưu thông và thoát nước. Đối với đất cát AMS-1 cho khả năng giữ nước của đất tăng nhưng AMS-1 cũng có thể phồng lên cực đại cho phép thoát nước một cách nhanh chóng. Sự có mặt của AMS-1 còn giúp cho đất cát kết đóng lại với nhau, nhưng không tạo sự ứ đọng nước dẫn đến cây trồng bị chết. Tóm lại đối với 2 loại đất trên AMS-1 cải thiện sự thoát, lưu thông và giữ nước hợp lý tất cả các điều này có ích lợi lớn cho việc trồng cây. AM-1 sử dụng như một lớp giữ ẩm và làm ẩm cho đất AMS-1 có thể được dùng như là lớp giữ ẩm xung quanh cây và khóm cây, như vậy nó làm giảm sự mất nước bề mặt và cải thiện khả năng sử dụng nước đối với hệ thống rễ cây nông. Kỹ thuật này làm giảm sự bay hơi nước tới 90% và thích hợp với tất cả các loại cây và khóm cây có hệ thống rễ nông. AMS-1 còn được sử dụng làm ẩm đất ở nơi gieo hạt cho nảy mầm sớm, giảm sự tưới nước và chăm sóc cho mầm cây, đặc biệt AMS-1 là kho dự trữ nước cho cây ở vùng mà sự thiếu nước xảy ra thường xuyên. AMS–1 sử dụng cho sản xuất theo thời vụ Việc sử dụng AMS-1 trong sản xuất theo vụ cho phép trồng trọt tưới nước ít nhất ở những vùng hay bị khô hạn, ở những vùng này sự mất nước do chảy đi và bay hơi rất cao. Đối với loại đất này, thành phần AMS-1 là 25 -27 kg/ha phụ thuộc vào điều kiện đất và nước. Rắc AMS-1 vào đất, xới đất cho vào vùng rễ cây, AMS-1 sẽ ngậm cả nước mưa tự nhiên và nước tưới, sau đó sẽ nhả dần dần cho cây hấp phụ. AMS–1 sử dụng cùng với phân bón Trộn AMS-1với phân bón đậm đặc, có thể sử dụng nó để phân phát từ từ cho quá trình nuôi cây. Các chất dinh dưỡng được thu hút bởi AMS-1 hydrat hoá sẽ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CHẾ PHẨM (tiếp trang 22) nhả dần cho cây trồng. Suốt trong quá trình mưa, nhiều chất dinh dưỡng cho cây được giữ lại trong polyme và không bị thất thoát. Như vậy lượng phân bón bị mất đi ít hơn, tiết kiệm cả về môi trường và giá thành sản phẩm. + Cách thức sử dụng: Rắc AMS-1 vào đất, xới đều cùng với đất cho vào vùng rễ cây, hoặc bón quanh gốc cây, hoặc vạch một rãnh (nếu trồng cây theo luống), lấp đất lên và tưới nước. AMS-1 sẽ ngậm cả nước mưa tự nhiên và nước tưới, tăng khả năng giữ nước cho đất trong một thời gian dài không cần phải tưới; Trộn AMS-1 vào phân bón sẽ giúp hạn chế việc rửa trôi phân bón và cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng một cách từ từ theo yêu cầu của từng giai đoạn sinh trưởng, phát triển nên vừa giúp rút ngắn thời vụ, tăng năng suất, chất lượng và hiệu quả rất cao v.v Liều lượng: dùng 20 - 30 g/gốc cây (tuỳ cây to nhỏ); 1- 1,2 kg AMS-1/sào. Nên bón phối trộn với phân vi sinh đa chức năng hoặc phân vi sinh NPK. Văn Nhật (t/h) Không gian công nghệ Xu hướng sáng chế và ứng dụng chất giữ ẩm phổ biến trong nhiều lĩnh vực như y tế, công nghiệp, bảo quản thực phẩm, vật liệu xây dựng,… đặc biệt là trong nông nghiệp. Chất giữ ẩm trong nông nghiệp Chất giữ ẩm là loại vật liệu hút, giữ nước được dùng trong nhiều lĩnh vực như y tế, chăm sóc sức khỏe, nông nghiệp, công nghiệp thực phẩm, xử lý nước, khai khoáng… Trước đây những chất hút nước thường có thành phần chủ yếu là xenlulo và sợi chẳng hạn như than bùn, bã mía, xơ dừa, cao lanh, v.v. , và chỉ có khả năng giữ nước khoảng 20 lần trọng lượng của chúng. Bài viết này đề cập đến polymer siêu hấp thụ nước (SAP- Super Absorbent Polymers), là một loại chất giữ ấm phổ biến hiện nay, có thể hút và giữ một khối lượng dung dịch cực lớn (có thể gấp 400-500 lần) so với khối lượng của nó. Không chỉ có khả năng hấp thụ nước rất mạnh, SAP còn hấp thụ được nước muối sinh lý, nước tiểu, máu và các loại dung dịch khác nên được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như sản phẩm chăm sóc vệ sinh, phụ gia chống thấm trong xây dựng, nước hoa khô, đệm chống thấm, tác nhân làm đặc Sản phẩm SAP thương mại hóa đầu tiên trên thị trường vào những năm 1970 thuộc lĩnh vực chăm sóc cá nhân. Đối với SAP sử dụng trong nông nghiệp, đầu những năm 1960, Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA - United States Department of Agriculture) đã tiến hành những nghiên cứu về vật liệu giúp tăng khả năng lưu trữ nước trong đất trồng bằng cách kết mạch polymer acrylonitrile trên sườn của phân tử tinh bột. Sau đó, USDA chuyển giao bí quyết công nghệ này cho các công ty để họ phát triển sâu hơn và đã tạo ra rất nhiều sản phẩm chất giữ ẩm khác nhau. Ngày nay, SAP được sử dụng nhiều trong nông nghiệp để giữ ẩm và cải tạo đất, vận chuyển cây trồng đi xa, kết hợp với phân bón và phụ gia để canh tác trong chậu. Với khả năng giữ được một lượng nước lớn, hút và nhả nước nhiều lần, SAP có ý nghĩa quan trọng trong việc đẩy mạnh phát triển sản xuất nông nghiệp, chống hạn cho cây trồng, giữ ổn định sinh thái đất và đối phó với biến đổi khí hậu. Tình hình sản xuất và ứng dụng chất giữ ẩm để nâng cao hiệu quả phân bón và tăng khả năng chống hạn cho cây trồng trên thế giới và Việt Nam nổi bật ba xu hướng chính: nghiên cứu sản xuất các vật liệu ổn định đất, giữ ẩm với các thành phần như hợp chất tự nhiên (cenlulose, ), polymer, polyacrylate, vinyl polymer…; ứng dụng chất giữ ẩm phục vụ canh tác, trồng trọt và hướng nghiên cứu kết hợp phân bón và chất giữ ẩm. Sáng chế chất giữ ẩm phục vụ sản xuất nông nghiệp trên thế giới Dựa trên tư liệu sáng chế (SC) tiếp cận được, chất giữ ẩm phục vụ cho nông nghiệp có SC đầu tiên đăng ký tại Mỹ năm 1974, số US3953191: Chất cải tạo đất có khả năng hấp thụ và giữ nước. Đến nay, trên thế giới có hơn 300 SC đăng ký về lĩnh vực này. Trong đó, giai đoạn từ năm 2000-2012 có 244 SC, gấp 3 lần số lượng SC giai đoạn trước đó. Đặc biệt trong những năm gần đây, vấn đề biến đổi khí hậu, hạn cục bộ được quan tâm nhiều trên thế giới nên các nghiên cứu về tiết kiệm nước canh tác, cải tạo đất trồng khô hạn cũng thể hiện trong số liệu đăng ký SC về chất giữ ẩm với hai“đỉnh” vào năm 2004 (39 SC) và 2012 (44 SC). Tình hình đăng ký sáng chế về chất giữ ẩm trên thế giới Nguồn: WIPS. Hiện nay, các SC về chất giữ ẩm phục vụ sản xuất nông nghiệp được đăng ký nhiều ở các quốc gia (Trung Quốc, Nhật, Hàn Quốc, Mỹ, Nam Phi, New Zealand, Mexico, Israel, Úc ) và hai tổ chức: WO (Tổ chức Sở hữu Trí tuệ Thế giới), EP (Cơ quan Sáng chế châu Âu). Thập niên 70-80, SC về chất giữ ẩm chỉ mới được đăng ký ở Mỹ và Nhật. Thập niên 90, SC về chất giữ ẩm được đăng ký thêm ở các nước Trung Quốc, Israel và New Zealand nhưng số lượng SC tập trung chủ yếu ở Nhật. Từ năm 2000 cho đến nay, các SC về chất giữ ẩm tập trung đăng ký chủ yếu ở châu Á: Trung Quốc (172 SC) chiếm khoảng 70% tổng số SC giai đoạn này, Nhật Bản (35 SC) và Hàn Quốc (19 SC). Tình hình đăng ký sáng chế về chất giữ ẩm ở Trung Quốc (CN), Nhật (JP) và Hàn Quốc (KR). Nguồn: WIPS. Phân tích theo bảng phân loại SC quốc tế (IPC – International Patent Classification) cho thấy những nghiên cứu về chất giữ ẩm thiên về vật liệu ổn định đất, đặc biệt là chất giữ ẩm với các thành phần từ hợp chất tự nhiên (cenlulose, ); tiền polymer, polyacrylate, polymethacrylate, vinyl polymer và đặc biệt là những nghiên cứu sản xuất phân bón kết hợp với chất giữ ẩm để tăng hiệu quả sử dụng. Hướng nghiên cứu chất giữ ẩm trong nông nghiệp theo IPC Nguồn: WIPS. Trung Quốc có nhiều SC đăng ký, tập trung các nghiên cứu sản xuất phân bón kết kợp với chất giữ ẩm, chiếm 49% tổng SC về chất giữ ẩm. Nhật Bản, Hàn Quốc và Mỹ có nhiều SC về ứng dụng chất giữ ẩm phục vụ canh tác, trồng trọt. Nhật Bản có lượng SC về ứng dụng chất giữ ẩm phục vụ canh tác chiếm 54% trên tổng SC về chất giữ ẩm của họ; đối với Hàn Quốc thì tỷ lệ này là 47% và Mỹ là 50%. Xu hướng đăng ký sáng chế chất giữ ẩm tại một số nước Nguồn: WIPS. Nghiên cứu và ứng dụng chất giữ ẩm trong nông nghiệp tại Việt Nam Từ lâu nước ta đã có nhiều nghiên cứu chế tạo chất giữ ẩm và được ứng dụng hiệu quả trong sản xuất nông nghiệp. Một số kết quả như: - Bốn loại vật liệu có khả năng giữ ẩm cao gồm vật liệu PA tổng hợp từ nguyên liệu bã mía có khả năng hút nước cao gấp 490 lần, cấu trúc bền từ 120 – 140 ngày; vật liệu polyacrylat AA có thể hút nước cao gấp 750 lần; vật liệu Copolymer PVA-PA có thể hút nước cao gấp 506 lần; vật liệu tinh bột PA có thể hút nước cao gấp 501 lần đã được nghiên cứu và chế tạo tại TP. HCM, đề tài do Sở Khoa học và Công nghệ TP. HCM quản lý. - AMS-1 là sản phẩm gel giữ nước từ quá trình đồng trùng hợp ghép acide acrylic với tinh bột đã được biến tính, do Viện Hóa học thuộc Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia nghiên cứu và chế biến được Bộ Khoa học Công nghệ Việt Nam công nhận là một tiến bộ kỹ thuật và được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn lựa chọn ứng dụng vào trồng trọt. AMS-1 là một polyme siêu thấm, có khả năng trương nở và trữ nước cho cây trồng. Ước tính sau một trận mưa, đất bổ sung AMS-1 có thể giữ nước lâu hơn 10 – 15 ngày so với đất không chứa AMS-1. AMS-1 có khả năng hút 400 – 420g nước/ 1g chất khô và có khả năng trương nở gấp 400 lần khối lượng ban đầu nên còn có tác dụng cải tạo đất thịt, đất sét, giúp cho việc thoát, lưu thông và giữ nước hợp lý. AMS-1 phát huy hiệu quả tốt nhất trên những vùng canh tác phải dùng nhiều nước tưới như đất trồng cà phê, bông, đất cát, đồi núi thiếu thảm phủ thực vật, nó có khả năng giữ nước trong 2 năm và tự phân hủy sinh học sau 3 – 4 năm nên không gây hại môi trường. - Vật liệu siêu hấp thụ nước Gam-sort, một polyme hay gel siêu hấp thụ nước (SAP) được chế tạo từ tinh bột sắn và một số hóa chất khác bằng phương pháp chiếu xạ do Trung Tâm Vinagamma TP. HCM nghiên cứu chế tạo. GAM-Sorb có thể hấp thụ lượng nước gấp 200-500 lần trọng lượng của nó, có thể phân hủy sinh học đến 70-85% trở lên [...]... ứng dụng an toàn trong nông nghiệp, giá thành rẻ hơn sản phẩm ngoại nhập cùng loại khoảng 30 lần GAM-Sorb tiết kiệm nước tưới, phân bón và có thể ứng phó với biến đổi khí hậu - Vật liệu giữ nước được tổng hợp từ nguyên liệu bã mía và mùn cưa nghiền cơ học thành dạng bột, có khả năng hút nước cao, có thể giữ được 120 – 140 ngày mới phân hủy cấu trúc Bã vật liệu sau khi phân hủy không độc hại, không ảnh... Vật liệu ứng dụng, TP HCM tổng hợp bước đầu trên cơ sở các chất nền gồm acid acrylic, tinh bột, chất tạo liên kết ngang DEG-DAA và chất khơi mào tạo thành sản phẩm hút giữ nước với khối lượng từ 200 – 600 lần vật liệu nền để cung cấp nước từ từ cho cây trồng Tuy nhiên sản phẩm nhanh phân hủy nên chỉ ứng dụng chống hạn cho cây trồng ngắn ngày Tại buổi “Báo cáo phân tích xu hướng công nghệ” tháng 9/2013 . chất giữ ẩm phổ biến trong nhiều lĩnh vực như y tế, công nghiệp, bảo quản thực phẩm, vật liệu xây dựng,… đặc biệt là trong nông nghiệp. Chất giữ ẩm trong nông nghiệp Chất giữ ẩm là loại vật. cứu chế tạo chất giữ ẩm và được ứng dụng hiệu quả trong sản xuất nông nghiệp. Một số kết quả như: - Bốn loại vật liệu có khả năng giữ ẩm cao gồm vật liệu PA tổng hợp từ nguyên liệu bã mía có. với chất giữ ẩm, chiếm 49% tổng SC về chất giữ ẩm. Nhật Bản, Hàn Quốc và Mỹ có nhiều SC về ứng dụng chất giữ ẩm phục vụ canh tác, trồng trọt. Nhật Bản có lượng SC về ứng dụng chất giữ ẩm phục