3.2.1. Mô hình nghiên cứu
Trên cơ sở kết quả nghiên cứu triển khai trong và ngoài n−ớc, phân tích
E, kV/cm
hạT lúA E n R ( N,V,G,Vit,C ) to t W ϕ τ α P
ở mục 3.1 các yếu tố chính tác động lên hạt lúa giống- đối t−ợng sinh học đ−ợc phân làm ba nhóm chính. Yếu tố kết cấu bao gồm số cặp cực p (x1) góc nghiêng điện cực α(x5). Yếu tố vật lý bao gồm c−ờng độ điện tr−ờng E(x2), thời gian xử lý τ(x3) và số ngày ủ sau xử lý n(x4). Các yếu tố phụ nh− nhiệt độ t0(z1) và độ ẩm ϕ(z2) cơ chất hạt, nhiệt độ t(z3) và độ ẩm môi tr−ờng W(z4) chỉ quan sát ghi nhận.
Hình 3.8. Mô hình nghiên cứu xử lý hạt lúa giống
Thông số ra tỷ lệ tăng năng suất hạt N (Y1) chất l−ợng mầm hạt thông qua sức nảy mầm V hay tỷ lệ nảy mầm G trong mầm hạt (Y2).
Tr−ớc tiên, tiến hành nghiên cứu ảnh h−ởng của các yếu tố vào lên chất l−ợng mầm hạt trong phòng thí nghiệm và từ đó triển khai thực nghiệm ngoài đồng, đánh giá khả năng tăng năng suất cây trồng.
Góc nghiêng điện cực chọn thông qua thực nghiệm từng phần. Độ ẩm của cơ chất hạt lúa duy trì ϕ ≤14%. Nhiệt độ cơ chất hạt Z1, nhiệt độ Z3 và độ ẩm môi tr−ờng Z4 chỉ quan sát ghi nhận.
Các thí nghiệm ngoài đồng đảm bảo duy trì điều kiện chuẩn bị đất đai, xuống giống, chăm sóc... đồng nhất.
3.2.1.1. Ph−ơng pháp nghiên cứu thực nghiệm
Từ những cơ sở lý thuyết đ5 nghiên cứu ở trên, kết hợp với việc tham khảo các tài liệu về những thông tin tiền định, tiến hành thực nghiệm đối với hạt lúa giống đ−ợc sử dụng rộng r5i ở Việt Nam. Khi thực nghiệm ta chọn và cố định 2 trong 3 thông số công nghệ, thông số còn lại cho biến thiên từ thấp đến cao trong khoảng xác định. Xử lý hạt với từng khoảng thông số và đánh giá chất l−ợng đầu ra, từ đó xác định miền thông số của thiết bị xử lý hạt. 3.2.1.2. Điều kiện thí nghiệm
Nguyên liệu thực nghiệm là giống lúa Việt Nam Khang Dân đang đ−ợc phổ biến trong sản xuất. Thóc đ−a vào thực nghiệm đ−ợc lấy trên ruộng cấy nhân giống tại Trung tâm giống cây trồng Vũ Di –Vĩnh Phúc đ5 đ−ợc phơi khô và làm sạch. Tr−ớc khi đ−a vào thực nghiệm thóc đ−ợc kiểm tra độ ẩm.
Đối chứng là các hạt giống lúa Khang Dân cùng lấy tại Trung tâm giống cây trồng Vũ Di –Vĩnh Phúc ch−a đ−ợc xử lý qua máy XLH.
Các thiết bị gồm có :
- Vôn kế cao áp C194 cấp chính xác 1.0 - ẩm kế, nhiệt kế Feutron cấp chính xác 1.5 - Kính hiền vi CM 200 A độ phóng đại 1.500 lần - Bộ biến tần một pha
3.2.1.3. Ph−ơng pháp lấy mẫu
Các mẫu đ−ợc lấy theo cách: mỗi lô hạt đ−ợc xử lý chia làm 4 phần theo đ−ờng chéo, lấy một phần sau đó chia phần vừa chọn thành 4, lấy mỗi phần 100 hạt làm mẫu (có 4 mẫu). Mỗi một công thức đ−ợc nhắc lại 3 lần trên máy. Nh− vậy một công thức thí nghiệm sẽ có 12 số liệu.
- Xác định tỷ lệ nảy mầm theo ph−ơng pháp bát cát.
Nội dung của ph−ơng pháp bát cát tiến hành theo các b−ớc sau: B−ớc 1 – Làm sạch và rang cát nóng trên 1000 C để khử trùng. B−ớc 2 – Phun n−ớc sach vào cát (nguội) cho đủ độ ẩm
B−ớc 3 – Cho cát vào bát và gieo hạt đ5 ngâm n−ớc 48 giờ. B−ớc 4 – Cho bát vào trong túi polyetylen buộc chặt miệng túi. B−ớc 5 – Đ−a hạt đ5 gieo vào nơi ấm cho hạt nảy mầm.
B−ớc 6 – Sau 8 ữ 9 ngày xác định tỷ lệ nảy mầm. 3.2.1.4 Ph−ơng pháp xử lý số liệu
Tiến hành thực nghiệm mỗi mẫu 3 lần, thu thập số liệu và xử lý theo ph−ơng pháp xác suất thống kê để xác định thông số của E,n,τ. Đánh giá chất l−ợng xử lý thông qua tỷ lệ nảy mầm và khả năng khử bệnh trên hạt.
3.2.2 Thông số chính thiết bị xử lý hạt bằng điện tr−ờng xung cao áp.
Nh− đ5 phân tích lựa chọn ở mục 3.1.3 đối t−ợng thiết bị nghiên cứu triển khai là máy xử lý hạt lúa giống bằng điện tr−ờng xung cao áp dạng nằm ngang.
Năng suất xử lý hạt giống xác định theo biểu thức:
No = 3.600.v.b.h.g (3 - 8) Trong đó: v - là tốc độ thẳng của băng tải, m/s;
b,h - bề rộng và đọ dày của lớp hạt trên băng tải, m; g - trọng l−ợng riêng của hạt lúa, kg/m3.
Với tốc độ v đ5 chọn hệ điện cực đảm bảo thời gian xử lý τ, tính bằng công thức:
τ =
V (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
L , (3 - 9)
Trong đó: L là chiều dài công tác của hệ điện cực, m.
Thời gian hạt giống qua mỗi bản cực chọn sao cho τi ≥ 0,8 ữ 1,0s. C−ờng độ điện tr−ờng công tác tính theo công thức (3.6).
Hệ thống cấp hạt và truyền động băng tải thiết kế theo các yêu cầu kỹ thuật chung, đáp ứng các thông số chính của thiết bị.
Cơ cấu tiếp đất của băng tải đảm bảo tiếp xúc tốt, ổn định và an toàn. Hệ thống cung cấp và an toàn điện đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật chung và an toàn điện cao áp.
3.2.3. Miền yếu tố xử lý hạt lúa giống bằng điện tr−ờng xung
Trên cơ sở thông tin tiền định và các phân tích mục 3.1, 3.2.1 và 3.2.2 tiến hành các thí nghiệm thăm dò nhóm các yếu tố vào: Số cặp cực p, thời gian xử lý τ, c−ờng độ điện tr−ờng E, góc nghiêng điện cực α, thời gian ủ n. Miền xác định các yếu tố vào sơ bộ chọn theo bảng 3.1. Thông số ra là tỷ lệ ra tăng năng suất hạt y1 và chất l−ợng mầm hạt y2.
Bảng 3.1 Sơ bộ xác định miền yếu tố vào
STT Yếu tố vào Mã hiệu Ký hiệu Đơn vị đo Miền thực nghiệm 1 Số điện cực xung X1 P 2,4,6,12 2 C−ờng độ điện tr−ờng X2 E kV/cm 1,5 ữ 5 3 Thời gian xử lý X3 τ S 8 ữ 24
4 Thời gian ủ X4 n Ngày 1 ữ 14
5 Góc nghiêng điện cực X5 α độ 0 ữ 30
Các kết quả nghiên cứu thăm dò trong phòng thí nghiệm đối với chất l−ợng mầm hạt, cho phép xác định yếu tố chính và miền biến thiên, tiến hành quy hoạch thực nghiệm đa yếu tố, xây dựng mô hình toán hồi quy.
3.2.4. Đánh giá chất l−ợng mầm hạt lúa qua xử lý điện tr−ờng.
Nh− đ5 phân tích ở mục 3.1, khả năng nâng cao năng xuất cây trồng đ−ợc xác định bởi hàng loạt yếu tố,trong đó giai đoạn đầu hình thành mầm hạt,cây non và hệ rễ có ý nghĩa đặc biệt quan trọng. Nếu giai đoạn đầu phát
triển tốt khả năng chống chịu sâu bệnh, điều kiện ngoại cảnh bất lợi, thúc đẩy quá trình trao đổi chất, tăng khả năng sinh tr−ởng phát triển và ra hoa kết trái, hình thành năng suất mùa màng cao.
Đánh giá chất l−ợng và hiệu quả xử lý hạt giống bằng yếu tố vật lý nói chung và điện tr−ờng nói riêng thông qua tỷ lệ nảy mầm hạt, hay sức nảy mầm trong môi tr−ờng n−ớc cất gặp nhiều khó khăn, nhất là đối với những lô giống có độ nảy mầm trên 85%. Bằng ph−ơng pháp cộng h−ởng điện từ cho phép đánh giá nhanh, chính xác chất l−ợng xử lý hạt giống thông qua mật độ tâm thuận từ trong mầm hạt. Hiệu ứng d−ơng nhận đ−ợc khi nồng độ gốc (radical) tự do cao hay nồng độ tâm thuận từ thấp, hoặc ở xu thế b5o hoà nhờ thiết bị phân tích phổ điện tử chuyên dùng [20].
Cho điều kiện thực,tiến hành nghiên cứu triển khai chọn ph−ơng thức đánh giá hiệu quả xử lý hạt giống bằng điện tr−ờng thông qua sức nảy mầm của hạt giống trong môi tr−ờng dung dịch muối NaCl nồng độ 0,1- 0,2M. Về nguyên tắc môi tr−ờng muối NaCl kim h5m quá trình hình thành và phát triển mầm hạt, cây non. Những hạt giống có sức nảy mầm khoẻ sẽ phát triển tốt hơn, những hạt mầm yếu sẽ không có khả năng phát triển. Ph−ơng pháp này tiện lợi,dễ làm,cho kết quả chính xác, không đòi hỏi thiết bị chuyên dùng, có thể dùng cho cả các lô giống có độ nảy mầm trên 85%. Tuy nhiên cần chọn nồng độ dung dịch NaCl thích hợp cho hạt lúa n−ớc Việt nam.
3.2.5 Điều kiện thực nghiệm:
Đối t−ợng nghiên cứu là các giống lúa n−ớc phổ cập trong sản xuất đại trà nh− CR203, khang dân...Lô thóc dùng cho thí nghiệm từ các trung tâm giống cây trồng chuẩn bị theo TCVN 1776 - 86 có độ ẩm cơ chất hạt Φ≤ 14% qua xử lý hạt theo chế độ thực nghiệm đ−ợc cất giữ (ủ) ở điều kiện môi tr−ờng bình th−ờng, sau đó đem thúc mầm trong dung dịch n−ớc cất (hoặc muối NaCl có nồng độ thích hợp). Mỗi thí nghiệm lặp lại ba lần, mỗi lần gồm 400 hạt đặt
trong 4 giấy ẩm,trong bao nilon riêng biệt, đặt trong buồng bảo ôn nhiệt độ 30oC, độ ẩm trung bình W=85%. Sức nảy mầm và tỷ lệ nảy mầm hạt giống đánh giá theo TCVN 1700-86 và TCVN 1776 – 86 [4].
3.2.6 Ph−ơng tiện kỹ thuật đo l−ờng.
Ph−ơng tiện kỹ thuật đo l−ờng chính yếu sử dụng trong nghiên cứu triển khai thiết bị và công nghệ xử lý hạt lúa giống bằng điện tr−ờng xung cho ở bảng 3.2.
Bảng 3.2 Danh mục thiết bị đo l−ờng thực nghiệm chính. Thông số kỹ thuật
TT Tên thiết bị Mã hiệu
Giải đo Đ.Vị đo Sai số Số hiệu Năm sản xuất N−ớc sản xuất 1 Kilovolmet C196-041 7,5;15;30 kV ±1% 1.668 1986 L.Xô 2 Đồng hồ vạn năng à 352-042 à340T-42 150;300 0,3;1,5 150;250 V mA ≅V ±1,5% ±1% ±2,5% 422 055 09 670 1985 1985 L.Xô L.Xô 3 Cân tiểu ly WD-500 0-100 g ±10mg 7 565 1969 Ba Lan 4 Máy đo độ ẩm hạt Grain-II 1-40 % ±5% - 1990 Nhật 5 Nhiệt kế thuỷ ngân T-2 0-300 0-50 0C 0C ±0,50C ±0,50C - - - - L.Xô L.Xô 6 ẩm kế tóc VH-899 0-100 % ±10% - - Tiệp
Sử dụng đồng hồ Kilovomet C 196 - 041 cần tuân thủ các yêu cầu kỹ thuật và an toàn điện cao thế.
Độ PH của đất đo bằng ph−ơng pháp so màu giấy quỳ.