Luận văn nghiên cứu chế tạo phụ gia phân bón chứa zeolit và ứng dụng sản phẩm chế tạo được trong trồng mía tại Thanh Hóa trên cơ sở nguồn khoáng sét tại chỗ. Các kết quả từ luận văn này sẽ có đóng góp quan trọng vào việc nghiên cứu và ứng dụng công nghệ sản xuất zeolit phục vụ nông nghiệp Việt Nam.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - - NGUYỄN THỊ HỒNG PHƯỢNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO PHỤ GIA PHÂN BÓN CHỨA ZEOLIT VÀ ỨNG DỤNG TRONG TRỒNG MÍA TẠI THANH HĨA NGÀNH: CƠNG NGHỆ HĨA HỌC Hướng dẫn khoa học: PGS.TS TẠ NGỌC ĐÔN HÀ NỘI - 2008 LỜI CẢM ƠN Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc PGS.TS Tạ Ngọc Đôn hướng dẫn quý báu suốt trình xây dựng hồn thiện luận văn Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn tới thầy, giáo Bộ mơn Hố Hữu cơ, Bộ môn CN chất vô Văn phịng khoa - Khoa cơng nghệ hố học giúp đỡ tạo nhiều điều kiện thuận lợi cho tơi q trình thực luận văn Tơi xin trân trọng cảm ơn cán thuộc Viện Đào tạo Bồi dưỡng sau đại học - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Trung tâm Khoa học Vật liệu – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội Trung tâm Phân tích thí nghiệm Địa chất – Cục Địa chất Khống sản Việt Nam giúp đỡ tơi trình thực đề tài nghiên cứu Cuối tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới gia đình, người thân, đồng nghiệp bạn bè giúp đỡ, động viên tạo điều kiện cho hoàn thành tốt luận văn Hà Nội, ngày 12 tháng 11 năm 2008 Nguyễn Thị Hồng Phượng LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tôi, số liệu kết nghiên cứu nêu Luận văn trung thực, đồng tác giả cho phép sử dụng chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả Nguyễn Thị Hồng Phượng DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN AAS : Atomic Adsorption Spectroscopy (phổ hấp thụ nguyên tử) CEC : Cation Exchange Capacity (dung lượng trao đổi cation) CT : Công thức DO-15 : Structure directing agent (chất tạo cấu trúc) D6R : Double 6-rings (vòng kép cạnh) EDTA : Ethylene Diamine Tetra Acetic (tên hóa chất) IR : Infrared (phổ hồng ngoại) meq : Miliequivalents (mili đương lượng) MKN : Khối lượng nung KXĐ : Không xác định SBU : Secondary Building unit (đơn vị cấu trúc thứ cấp) SDA : Structure Directing Agent (chất tạo cấu trúc) SEM : Scanning Electron Microscopy (ảnh hiển vi điện tử quét) XRD : X-Ray Diffraction (phổ nhiễu xạ tia X) DANH MỤC CÁC BẢNG SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN Bảng 1.1 Phân loại số khoáng sét thường gặp dựa theo thành phần nguyên tố chủ yếu Al, Fe, Mg (không kể Si) Bảng 1.2 Dữ liệu cấu trúc số zeolit thông dụng Bảng 1.3 Dung lượng trao đổi cation số zeolit Bảng 1.4 Kích thước phân tử đường kính động học số phân tử chất bị hấp phụ quan trọng Bảng 2.1: Tỷ lệ phối trộn zeolit Y, P khoáng sét tạo chất phụ gia phân bón chứa zeolit Bảng 2.2 Cơng thức phân bón chứa phụ gia đưa vào thử nghiệm trồng mía Bảng 3.1 CEC, AH2O , A C6H6 nguyên liệu mẫu tổng hợp Bảng 3.2 Thành phần hóa học mẫu nghiên cứu, % khối lượng Bảng 3.3 Thành phần kim loại nặng độc hại mẫu nghiên cứu Bảng 3.4 Dung lượng trao đổi đơn ion khả hấp phụ mẫu nghiên cứu Bảng 3.5 Giá trị pHH2O pHKCl nhôm di động mẫu nghiên cứu Bảng 3.6 Tình hình mọc mầm mía Bảng 3.7 Tình hình đẻ nhánh mía Bảng 3.8 Theo dõi tăng trưởng chiều cao khả chịu hạn mía Bảng 3.9 Tình hình sâu bệnh mía Bảng 3.10 Năng suất yếu tố cấu thành suất Bảng 3.11 Kết phân tích tiêu chất lượng Bảng 3.12 Hạch tốn hiệu kinh tế công thức DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN Hình 1.1 Sơ đồ khơng gian mạng lưới cấu trúc kaolinit Hình 1.2 Các vị trí trao đổi ion khác hạt kaolinit Hình 1.3 Các đơn vị cấu trúc sơ cấp zeolit : Tứ diện SiO4(a), AlO4-(b) Hình 1.4 Các đơn vị cấu trúc thứ cấp (SBU) zeolit Hình1.5 Sự hình thành cấu trúc zeolit A, X (Y) từ kiểu ghép nối khác Hình 1.6 Quá trình hình thành zeolit từ nguồn Si Al riêng biệt Hình 1.7 Cấu trúc khung mạng zeolit Y Hình 2.1 Sơ đồ tổng hợp zeolit Y, P từ metacaolanh Hình 3.1 Phổ XRD cao lanh mẫu tổng hợp Hình 3.2 Phổ IR mẫu cao lanh (a) mẫu zeolit tổng hợp (b,c,d) Hình 3.3 Ảnh SEM mẫu cao lanh mẫu zeolit tổng hợp Hình 3.4 Phổ XRD mẫu BK-ZAF1 AF-TL MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Những vấn đề chung khoáng sét tự nhiên 1.2 Những vấn đề chung cao lanh 1.3 Những vấn đề chung zeolit 1.4 Cây trồng nông nghiệp 28 CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 41 2.1 Nguyên liệu hóa chất 41 2.2 Tổng hợp zeolit Y, P từ metacaolanh 42 2.3 Chế tạo phụ gia phân bón chứa zeolit Y, P cho trồng mía 43 2.4 Các phương pháp nghiên cứu cấu trúc tính chất 43 2.5 Ứng dụng sản phẩm cho trồng mía 47 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 50 3.1 Tổng hợp zeolit Y, P từ cao lanh 50 3.2 Kết chế tạo phụ gia phân bón chứa zeolit Y, P 56 3.3 Kết ứng dụng BK-ZAF1 trồng mía 61 KẾT LUẬN 70 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 MỞ ĐẦU Như biết, zeolit vật liệu vô rắn, cấu trúc vi mao quản, có bề mặt riêng lớn, dung lượng trao đổi ion cao, khả hấp phụ xúc tác tốt Vì zeolit sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực Trên giới, người ta chứng kiến phát triển nhiều ngành kinh tế mũi nhọn thiết yếu lọc dầu, hóa dầu, hóa dược, tổng hợp hữu cơ, trồng trọt, chăn nuôi, xử lý môi trường…nhờ góp mặt zeolit Ở Việt Nam, nhiều năm qua nhà khoa học tập trung nghiên cứu tổng hợp, đặc trưng ứng dụng vật liệu zeolit thông thường, zeolit hệ từ nhiều nguồn nguyên liệu khác để ứng dụng ngành kinh tế khác Đặc biệt giai đoạn nay, ứng dụng sản phẩm chứa zeolit vào sản xuất nông nghiệp nhằm tăng hiệu kinh tế góp phần nâng cao chất lượng nơng sản, chất lượng đất hướng đắn Theo số liệu công bố rộng rãi nước giới, lượng chất dinh dưỡng phân bón đưa xuống đất ln bị mát bị phân huỷ thời tiết từ 40-50% khơng có biện pháp ngăn ngừa Bởi ý tưởng đưa zeolit vào trồng trọt việc hạn chế bớt mát chất dinh dưỡng phân bón, ý tưởng thực từ lâu nước có cơng nghiệp phát triển Mỹ, Thái Lan, Australia, Cơng hồ Séc…nhưng Việt Nam chưa chưa có cơng nghệ sản xuất zeolit hiệu Bên cạnh đó, Việt Nam nước nông nghiệp, hàng năm phải nhập hàng trăm nghìn phân bón, áp dụng zeolit trồng trọt thành cơng hiệu kinh tế - xã hội thu lớn Trong Hội nghị “Doanh nghiệp nông thôn Việt Nam gia nhập WTO” xác định Chương trình mía đường chương trình khởi đầu để tiến hành cơng nghiệp hóa - đại hóa nơng nghiệp nơng thơn, xóa đói, giảm nghèo, giải việc làm cho lao động nông nghiệp Hiện Bộ Nông nghiệp Phát triển nơng thơn trình Chính phủ phê duyệt tổng quan phát triển mía đường Việt Nam đến năm 2010 tầm nhìn đến năm 2020 Trong có đề giải pháp đạo địa phương xây dựng vùng nguyên liệu tập trung, thực giải pháp đồng quy hoạch, giống, kỹ thuật thâm canh, đầu tư sở hạ tầng, áp dụng giới hóa để nâng nhanh suất, chất lượng mía Liên quan đến vấn đề này, tính riêng tỉnh Thanh Hóa có 30.000 mía áp dụng triệt để sản phẩm chứa zeolit làm phụ gia phân bón năm với 01 vụ mía làm lợi nhiều tỷ đồng Vì lý trên, nhiệm vụ luận văn nghiên cứu chế tạo phụ gia phân bón chứa zeolit ứng dụng sản phẩm chế tạo trồng mía Thanh Hóa sở nguồn khoáng sét chỗ Hy vọng rằng, kết từ luận văn có đóng góp quan trọng vào việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ sản xuất zeolit phục vụ nông nghiệp Việt Nam Chương TỔNG QUAN 1.1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ KHỐNG SÉT TỰ NHIÊN Khống sét tự nhiên tìm nghiên cứu từ lâu Hiện biết có khoảng 40 loại khác [3] Chúng phân loại dựa thành phần hóa học cấu trúc [28] 1.1.1 Thành phần khoáng sét Uỷ ban danh pháp quốc tế họp Copenhagen vào năm 1960 định nghĩa khoáng sét loại silicat có cấu trúc lớp, hình thành từ tứ diện oxyt silic xếp thành mạng hình lục giác, liên kết với mạng bát diện Hạt sét có kích thước nhỏ, tác dụng với nước tạo thành vật liệu dẻo Khoáng sét chứa nguyên tố silic (Si) nhôm (Al) (hàm lượng Al nhỏ Si), ngồi cịn có nguyên tố khác sắt (Fe), magie (Mg), kali (K), natri (Na), canxi (Ca)… Tùy theo hàm lượng chúng có mặt khống sét mà chia thành loại khác [3] Có thể nhận biết loại khống sét dựa vào có mặt nguyên tố Al, Fe, Mg (không kể Si) thành phần [28] Bảng 1.1 Phân loại số khoáng sét thường gặp dựa theo thành phần nguyên tố chủ yếu Al, Fe, Mg (không kể Si) Nguyên tố có nhiều thành phần Tên khống sét Ngun tố có nhiều thành phần Tên khống sét Al Beidelit Al Kaolinit, haloysit Al (Mg, Fe2+ ít) Montmorilonit Mg, Al Sepiolit, palygorskit Fe3+ Nontronit K, Al, (Fe, Mg ít) Ilit Mg, Al Saponit Mg, Fe2+, Al Clorit Mg, Fe2+, Al, (Fe3+ ít) Vermiculit Mg, Fe2+ Talc 62 sinh trưởng có quan hệ trực tiếp đến số hữu hiệu, chiều cao cây, đường kính thân sản lượng mía sau thu hoạch, qua đánh giá khả thích nghi giống Bảng 3.6 Tình hình mọc mầm mía Thời gian (ngày) Tỷ lệ Thời gian mọc mầm mọc mầm (ngày) (%) Mật độ KTMM (cây/m2) Công thức BĐMM KTMM CT1 23 48 25 60,15 7,20 CT2 23 48 25 63,25 7,35 CT3 24 49 25 58,25 6,80 CT4 25 50 25 60,24 7,40 STT *Ký hiệu: BĐMM - Bắt đầu mọc mầm, KTMM - Kết thúc mọc mầm Kết theo dõi tình hình mọc mầm mía trình bày bảng 3.6 Thời gian mọc mầm bắt đầu tính từ mọc 5% kết thúc mọc 70% Qua bảng 3.6 ta thấy, thời gian từ trồng đến mọc mầm mía cơng thức chênh lệch dao động từ 23-25 ngày, thời gian mọc mầm kéo dài 25 ngày Giữa cơng thức phân bón khác nhau, tỷ lệ mọc mầm dao động từ 58,25%-63,25% Trong công thức CT2 đạt cao (63,25%), tiếp đến công thức CT4 (60,24%), CT1 (60,15%) thấp CT3 ( 58,25%) Tỷ lệ mọc mầm ảnh hưởng lớn đến mật độ kết thúc mọc mầm Những cơng thức có tỷ lệ mọc mầm cao mật độ thường đạt cao, công thức CT4 đạt cao 7,40 cây/m2 3.3.2 Tình hình đẻ nhánh Khảo sát thời kỳ đẻ nhánh mía nhằm xác định tổng số hữu hiệu thông qua mật độ trồng khả đẻ nhánh biện pháp kỹ 63 thuật để mía đẻ nhánh sớm, nhanh, tập trung đạt suất cao Thời kỳ đẻ nhánh có vị trí quan trọng định số hữu hiệu thu hoạch Đẻ nhánh thực chất nảy mầm mầm phần gốc địi hỏi đầy đủ điều kiện nhiệt độ, độ ẩm, khơng khí…Kết theo dõi tình hình đẻ nhánh mía trình bày bảng 3.7 Bảng 3.7 Tình hình đẻ nhánh mía Thời gian (ngày) STT Cơng thức BĐĐN KTĐN Thời gian đẻ nhánh (ngày) Hệ số đẻ nhánh (lần) Mật độ KTĐN (cây/m2) CT1 38 66 28 0,15 8,28 CT2 37 65 28 0,20 8,22 CT3 35 63 28 0,13 7,68 CT4 38 66 28 0,16 8,58 *Ký hiệu: BĐĐN - Bắt đầu đẻ nhánh, KTĐN - Kết thúc đẻ nhánh Kết bảng 3.7 xác nhận, thời gian từ trồng đến bắt đầu đẻ nhánh công thức dao động từ 35-38 ngày, cơng thức có hệ số đẻ nhánh dao động từ 0,13-0,2% mức độ chênh lệch không cao Mật độ công thức CT4 đạt cao cao so với cơng thức CT1, chứng tỏ việc bón phân lần tỏ ưu việt so với bón theo cách truyền thống lần Công thức CT3 thấp nhiều chứng tỏ khả đẻ nhánh có liên quan mật thiết đến lượng phân bón sử dụng 3.3.3 Chiều cao qua tháng khả chịu hạn Chiều cao mía tiêu quan trọng định đến suất mía, phản ánh trình tăng trưởng chiều cao mía Kết theo dõi mức độ tăng trưởng chiều cao mía cơng thức thử nghiệm trình bày bảng 3.8 64 Bảng 3.8 Theo dõi tăng trưởng chiều cao khả chịu hạn mía Thời điểm Cơng thức CT1 CT2 CT3 CT4 Tháng thứ 50 60 55 65 Tháng thứ 80 93 80 90 Tháng thứ 143 165 145 147 Tháng thứ 190 195 185 190 Tháng thứ 210 215 205 210 Tháng thứ 230 235 225 230 Tháng thứ 230 245 230 240 Từ bảng kết cho thấy cơng thức có mức bón phân khác nhau, chiều cao tốc độ tăng trưởng chiều cao tháng khác Cụ thể công thức CT2 CT4 chiều cao gần tương đương nhau, thấp CT1 CT3 Ở thời kỳ đầu (cây non đẻ nhánh) tốc độ tăng trưởng CT2 CT3 bình thường thấp so với tốc độ CT1 CT4, đến tháng thứ trở tốc độ tăng trưởng CT1 CT2 cao so với CT3 CT4 Trong công thức, thấy rõ CT2 ln cho kết tốt nhất, đặc biệt giai đoạn khô hạn Điều xác nhận việc có mặt BKZAF1 với tỷ lệ cơng thức CT2 có ảnh hưởng tốt đến tốc độ tăng trưởng chiều cao mía phát huy tác dụng giữ ẩm zeolit thời kỳ khơ hạn 3.3.4 Tình hình sâu bệnh Trong q trình tuyển chọn giống trồng nói chung giống mía nói riêng ngồi việc ý đến khả sinh trưởng, phát triển, 65 suất chất lượng mía vấn đề chọn giống chịu với điều kiện ngoại cảnh bất lợi, đặc biệt sâu bệnh hại tiêu hang đầu Do sâu bệnh hại thường gây tổn thất nặng nề cho mùa màng làm giảm suất, chất lượng giá trị thương phẩm hàng hóa Kết khảo sát tình hình sâu bệnh mía thể bảng 3.9 Bảng 3.9 Tình hình sâu bệnh mía Rệp Sâu đục thân (%) (mức độ) Bệnh than (cấp) Gỉ sắt (cấp) Đốm vịng (cấp) STT Cơng thức CT1 5,5 + - - CT2 5,4 + - - CT3 4,8 + - - CT4 5,6 + - - Tất công thức nhiễm sâu thông thường mức độ nhẹ, không ảnh hưởng nhiều đến suất chất lượng mía Như vậy, đưa BK-ZAF1 vào phân bón cho mía chưa thấy có tác động ảnh hưởng xấu đến tình hình sâu bệnh mía 3.4.5 Năng suất yếu tố cấu thành suất Năng suất xem tiêu tổng hợp thể mối tương quan trồng với môi trường sinh thái Trong sản phẩm mía người ta thường đánh giá suất thơng qua suất mía suất đường Năng suất mía định yếu tố cấu thành suất số hữu hiệu (mật độ cây/m2), chiều cao cây, đường kính lóng trọng lượng Kết theo dõi suất yếu tố cấu thành suất thể bảng 3.10 66 Bảng 3.10 Năng suất yếu tố cấu thành suất STT Công thức Trọng lượng (kg/cây) Chiều cao (cm) Đường kính thân (cm) Mật độ hữu hiệu (cây/m2) Năng suất thực thụ (tấn/ha) CT1 1,05 195 2,31 4,90 46,27 CT2 1,30 215 2,32 5,10 56,25 CT3 0,98 190 2,30 4,80 43,62 CT4 1,16 205 2,47 4,90 48,60 Từ kết bảng 3.10 chứng tỏ suất công thức CT2 cao (56,25 tấn/ha), tăng 17,5% so với CT4 (48,60 tấn/ha) Điều cho thấy giảm 20% lượng phân bón có chất phụ gia BK-ZAF1 với lượng thích hợp suất mía tăng mạnh so với phương pháp lượng phân bón thơng thường Năng suất CT3 (46,27 tấn/ha) thấp so với CT4 5,0%, điều ghi nhận việc giảm 40% lượng phân bón lớn so với bón thơng thường Cần phải nghiên cứu thêm tác dụng hỗ trợ zeolit trường hợp Năng suất CT1 (43,62 tấn/ha) thấp CT4 11,4% Như bón phân bón lót phân bón thúc lần hiệu cao bón riêng phân bón lót phân bón thúc theo phương pháp truyền thống 3.4.6 Các yếu tố cấu thành chất lượng Chất lượng mía yếu tố quan trọng tiêu quan tâm nhiều cơng tác chế biến Chất lượng mía chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố giống, khí hậu, đất đai biện pháp kỹ thuật Nhiệt độ thấp kết hợp với chênh lệch ngày đêm cao có lợi cho tích lũy đường (thích hợp từ 14-240C) 67 Để xác định chất lượng độ chín mía, cơng nghiệp chế biến đường thường dùng tiêu quan trọng độ Brix (chỉ hàm lượng tổng số chất khơ có dung dịch nước mía, gồm đường kết tinh (saccarozo), đường khử (glucoza fructoza) số chất khoáng hịa tan) độ đường CCS (lượng đường thu hồi từ mía qua q trình chế biến) Kết phân tích chất lượng mía công thức thể bảng 3.11 Bảng 3.11 Kết phân tích tiêu chất lượng mía STT Công thức Chỉ tiêu Tháng thứ Tháng thứ Tháng thứ Tháng thứ 11 Brix 20,1 20,6 21,7 23,0 CCS 14,4 15,4 16,6 16,6 Brix 20,7 19,9 19,9 23,0 CCS 14,4 13,3 15,4 16,4 Brix 20,6 20,2 22,1 22,5 CCS 15,9 14,6 16,4 16,4 Brix 19,5 19,9 17,7 21,0 CCS 13,6 14,3 12,5 12,5 CT1 CT2 CT3 CT4 *Tháng thứ 11 - lấy mẫu trước thu hoạch Căn vào qui định tiêu chuẩn chất lượng mía tốt Brix >20% CCS >11% cho thấy: - Các mẫu kỳ phân tích cơng thức độ CCS có dao động từ 12,5-16,6% nằm tiêu chuẩn mía tốt - Ở thời kỳ cuối tháng thứ 11 đến đầu tháng thứ 12 (khi thu hoạch), mẫu có BK-ZAF1 tăng trưởng tiêu sinh trưởng chất lượng mía (Brix CCS) đảm bảo thời gian lưu dường dài Đây dấu hiệu 68 cho thấy thêm tác dụng quan trọng zeolit kéo dài thời gian bảo quản nguyên liệu mía trước chế biến 3.4.7 Hiệu kinh tế công thức Hiệu kinh tế mục tiêu quan trọng bậc Các sản phẩm áp dụng đại trà việc sử dụng ngồi việc góp phần tạo nơng sản sạch, cịn phải có ý nghĩa nâng cao lợi nhuận thu Bảng 3.12 trình bày kết kinh tế cuối tính cho 1ha cập nhật suốt năm thực mơ hình Bảng 3.12 Hạch tốn hiệu kinh tế cơng thức Đơn vị tính: Triệu đồng Hạng mục STT CT1 CT2 CT3 CT4 I Tổng chi 16,942 17,510 15,922 17,175 Vật tư nhân công 16,103 16,672 15,084 16,337 Lãi suất ngân hàng 0,839 0,839 0,839 0,839 II Tổng thu 20,341 23,924 19,223 21,076 Thu từ mía thành phẩm 17,341 20,924 16,223 18,076 Giá trị vườn mía lưu gốc 3,000 3,000 3,000 3,000 Lợi nhuận +3,399 +6,414 +3,301 +3,901 III % lợi nhuận so với đối chứng + 88,7 -2,9 +14,7 % lợi nhuận so với đối chứng -12,8 +64,4 -15,4 Các kết từ bảng 3.12 cho thấy hiệu kinh tế đạt cao công thức CT2, tăng so với đối chứng (CT1) 88,7% tăng so với đối chứng (CT4) 64,4% Đây minh chứng rõ ràng tính hiệu BK-ZAF1 Cơng thức CT3 giảm 40% phân bón mà hiệu kinh tế giảm khơng nhiều, cịn cơng thức CT2 giảm 20% phân bón cho hiệu cao 69 Từ kết cho thấy, việc bón phân lần thay cho việc bón phân lần theo phương pháp truyền thống góp phần làm tăng hiệu kinh tế (CT4 so với CT1) Ngoài ra, việc áp dụng bón phân lần CT2 khơng tiết kiệm cơng lao động bón thúc lần mà phương pháp cịn diệt cỏ dại thuốc trừ cỏ Từ giảm công lao động làm cỏ, giải căng thẳng thiếu lao động mùa vụ Một vấn đề đáng quan tâm kết thu cịn cao tháng thử nghiệm ln có mưa lượng mưa phân bố cho tháng nên chất phụ gia BKZAF1 chưa phát huy hết tác dụng Kết đạt bước đầu luận văn mốc quan trọng, tạo tiền đề cho việc ứng dụng vật liệu chứa zeolit phục vụ nông nghiệp Việt Nam giai đoạn tới 70 KẾT LUẬN Sau thực đề tài “Nghiên cứu chế tạo phụ gia phân bón chứa zeolit Ứng dụng trồng mía Thanh Hóa”, chúng tơi rút số kết luận sau: Đã tổng hợp hỗn hợp zeolit Y zeolit P với độ chọn lọc tinh thể tương ứng 20% 60% hệ gel kỹ thuật làm già kết tinh thủy nhiệt 12 nhiệt độ 950C, có khuấy trộn liên tục Đã chế tạo chất phụ gia phân bón sở sản phẩm chứa hỗn hợp zeolit Y, zeolit P khoáng sét tỉnh Thanh Hóa Các chất phụ gia kiểm tra cấu trúc, thành phần hóa học, vi lượng kim loại độc hại, tính trao đổi ion, khả hấp phụ, pHH2O, pHKCl , hàm lượng nhôm di động, cho thấy chất phụ gia hoàn toàn đáp ứng yêu cầu đưa vào đất nơng nghiệp để tăng suất trì chất lượng mía Khi đưa chất hỗ trợ đất BK-ZAF1 vào đất có tác động thúc đẩy q trình mọc mầm, sâu bệnh Việc bón phân cho mía tập trung lần trồng ưu việt nên trồng trà sớm (từ 01/2 đến 15/3 hàng năm) Khi giảm 20% lượng phân bón đưa BK-ZAF1 vào suất mía cao so với bón đối chứng 17,5% Khi giảm 40% lượng phân bón đưa BK-ZAF1 vào suất mía giảm 5% so với bón đối chứng điều kiện Khi đưa chất hỗ trợ đất BK-ZAF1 vào bón cho mía có ảnh hưởng tích cực đến q trình sinh trưởng phát triển mía, đặc biệt nâng cao khả chịu hạn suất mía Từ nâng cao hiệu kinh tế tăng thêm thu nhập từ 2.513.000 đến 3.015.000 đồng/ha so với đối chứng 71 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ Tạ Ngọc Đơn, Trịnh Xn Bái, Phạm Thanh Huyền, Nguyễn Thị Hồng Phượng, Nguyễn Hồng Phong, Nguyễn Ngọc Tưởng (2008) “ Nghiên cứu chế tạo chất hỗ trợ đất chứa zeolit BK-ZAF1 ứng dụng trồng mía theo phương pháp trồng Thanh Hóa” Tạp chí Hóa học, tập 46 (2A), tr 62-68 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO La Văn Bình, Trần Thị Hiền (2007), Cơng nghệ sản xuất phân bón vô cơ, Nhà xuất Đại học Bách Khoa, Hà Nội Lê Văn Cát (2002), Hấp phụ trao đổi ion, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội A.G.Bechechin (1962), Giáo trình khống vật học (Nguyễn Văn Chiển dịch), Nhà xuất Giáo dục Tạ Ngọc Đơn (2002), Nghiên cứu chuyển hóa cao lanh thành zeolit xác định tính chất hóa lý đặc trưng chúng, Luận án Tiến sĩ, ĐH Bách Khoa Hà Nội Tạ Ngọc Đôn (2001), Lý thuyết tổng hợp zeolit, chuyên đề 1, ĐHBK-Hà Nội Tạ Ngọc Đơn (2001), Các phương pháp hố lý nghiên cứu cấu trúc tinh thể zeolit, chuyên đề 2, Hà Nội Lê Văn Khoa, Trần Khắc Hiệp, Trịnh Thị Thanh (1996), Hóa học nơng nghiệp, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội Hồng Trọng Mai (1970), Khống vật học, Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội Huỳnh Đức Minh (2006), Khoáng vật học Silicat, Nhà xuất Đại Học Bách Khoa Hà Nội 10 Đinh Thị Ngọ (2006), Hóa học dầu mỏ khí, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 11 Nguyễn Hữu Phú (1998), Hấp phụ xúc tác bề mặt vật liệu vô mao quản, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 12 Nguyễn Hữu Phú (2005), Cracking xúc tác, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 13 Nguyễn Đức Thạch (1998), Đất sét, Nhà xuất Đồng Nai 73 14 Chu Thị Thơm, Phan Thị Lài, Nguyễn Văn Tó (2006), Phân vi lượng với trồng, Nhà xuất Lao động, Hà Nội 15 Lê Thức (1968), Hoá học Silicat, Nhà xuất ĐHBK Hà Nội 16 Mai Tuyên (2004), Xúc tác zeolit lọc hoá dầu, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 17 Phan Văn Tường (1980), Đất sét công nghiệp, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 18 Bón phân cân đối hợp lý cho trồng, Khuyến nông khuyến lâm (2001)- Nhà xuất Nơng nghiệp 19 Tạ Ngọc Đơn (2002), Vai trị chất tạo phức hữu trình chuyển hóa cao lanh khơng nung thành zeolit P1, Tạp chí hóa học ứng dụng, số 11, trang 14÷18 20 Tạ Ngọc Đôn (2003), Ảnh hưởng chất tạo phức khác đến q trình chuyển hóa cao lanh n Bái thành zeolit NaA, tạp chí Hóa học ứng dụng, số 11, trang 13÷18 21 Tạ Ngọc Đơn, Trịnh Xuân Bái, Phạm Thanh Huyền, Nguyễn Thị Hồng Phượng, Nguyễn Hồng Phong, Nguyễn Ngọc Tưởng (2008), Nghiên cứu chế tạo chất hỗ trợ đất chứa zeolit BK-ZAF1 ứng dụng trồng mía theo phương pháp trồng Thanh Hóa, Tuyển tập cơng trình Hội nghị Vơ – Phân bón 22 Audrey C Rule (2006), Uses of kaolin clay, Biose State University 23 Bruce E Leach (1984), Applied industrial Catalysis, Volume 3, Academic Pres, pp 272 – 388 24 Breck D W (1974), Zeolite Molecular Sieves, A Wiley – Interscience publication, New York 25 Chen N Y., Garwood W E., Dwyer G F (1989), Shape selective catalysis in Industrial Applications, Chem Ind 74 26 Feijen E J P., Martens J A., Jacobs P A (1999), Hydrothermal Zeolite Synthesis, Wiley, New York 27 Gates B C., Gatzer J R., Schuit C A (1979), Chemistry of catalytic processes, McGraw-Hill, New York 28 Haydn H.M (1990), Clay, Ullmann’ s Encyclopedia of Industrial Chemistry, A7, 109÷136 29 Ranjan Kumar Basak DR.(2002), Fertilizers-A text book 30 Richard J.B Bernard H W., Jean W.A (1990), “Mica”, Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, A16, 551÷562 31 Roland E., Kleinschmit P.(1996), Zeolites, Ullm Encyclo Ind Chem.,V 28, pp 475 – 504 32 Velde B (1992), Introduction to clay minerals, Chapman anh Hall 33 http:// www.baothanhhoa.com.vn 34 http:// www.isgmard.org.vn 35 http:// www.khuyennongvn.gov.vn 36 http:// www.zeolite.com 37 http:// www Wikipedia.com.vn TÓM TẮT Luận văn Cao học trình bày kết nghiên cứu chế tạo chất hỗ trợ đất BK-ZAF1 sở nguồn khống sét sẵn có, tiến hành ứng dụng trồng mía theo phương pháp trồng huyện Nơng Cống Như Thanh - tỉnh Thanh Hóa, nhằm góp phần thúc đẩy nghiệp phát triển bền vững ngành nông nghiệp Việt Nam Các kết nghiên cứu chất hỗ trợ đất BK-ZAF1 thỏa mãn điều kiện hàm lượng nhôm di động, pHH2O, pHKCl dung lượng trao đổi ion (CEC) so với sản phẩm chất hỗ trợ đất thương mại nhập từ Thái Lan điều kiện Nó ứng dụng ngành nông nghiệp Việt Nam Ứng dụng chất hỗ trợ đất BK-ZAF1 trồng mía theo phương pháp trồng diện tích 11.800 m2 mang lại hiệu kinh tế cao Hiệu kinh tế so với phương pháp trồng truyền thống khơng có zeolit 2.513.000 – 3.015.000 đồng/ha, tăng 64,4 – 88,7% Keywords: Phụ gia phân bón, zeolit, cao lanh, aluminosilicat ABSTRACT This M.Sc reports the results obtained from the manufacture of soil promoter containing zeolite BK-ZAF1 from minerals and its applications in new sugar-cane cultivation Nong Cong, Nhu Thanh – Thanh Hoa province The results show that the soil promoter containing zeolite BK-ZAF1 meets the requirements in flexible aluminum content, pH H2O , pHKCl and cation exchange capacity (CEC) as compared with the same product imported from Thailand It is suitable to apply in agriculture soil in Viet nam The application of BK-ZAF1 product to new sugar-cane cultivation on area of 11,800 m2 brought high economic effect The net interest as compared to control experiment without zeolit is 2,513,000 – 3,015,000 VND/ha, increase 64.4 – 88.7% Keywords: additive of fertilizer, zeolite, aluminosilicate, kaolinit ... vụ luận văn nghiên cứu chế tạo phụ gia phân bón chứa zeolit ứng dụng sản phẩm chế tạo trồng mía Thanh Hóa sở nguồn khống sét chỗ Hy vọng rằng, kết từ luận văn có đóng góp quan trọng vào việc nghiên. .. hợp; nghiên cứu chế tạo phụ gia phân bón sở zeolit tổng hợp Đặc biệt, luận văn trình bày kết thử nghiệm ứng dụng sản phẩm trồng mía nhiều huyện tỉnh Thanh Hóa nhằm góp phần tiết kiệm lượng phân bón. .. khoáng sét tạo chất phụ gia phân bón chứa zeolit Bảng 2.2 Cơng thức phân bón chứa phụ gia đưa vào thử nghiệm trồng mía Bảng 3.1 CEC, AH2O , A C6H6 nguyên liệu mẫu tổng hợp Bảng 3.2 Thành phần hóa học