25,41 25,4 30,3 30,02 31,03 31,04 0 5 10 15 20 25 30 35 chiều cao DK cổ rễ CD rễ
Kết quả cho thấy sinh trưởng của cây trong bầu ươm không phụ thuộc vào loại vỏ bầu mà chỉ phụ thuộc vào thành phần ruột bầu. Bầu ươm trong các công thức mà ruột bầu chứa AMS và PAM đều cho sự phát triển tốt hơn so với bầu ươm khơng chứa polyme. Trong đó bầu ươm sử dụng cả AMS-1 và PAM cho kết quả tốt nhất. Cơng thức THAMS+PAM-Thong có chỉ tiêu sinh trưởng tăng khoảng 22% so với công thức đối chứng PE-thong.
3.3.2.4. Ảnh hưởng của bầu ươm cây tiên tiến đến đặc tính hóa lý của đất
Độ phì nhiêu của đất chịu ảnh hưởng của quá trình canh tác. Việc canh tác khơng hợp lý có thể làm thay đổi mạnh tính chất hố lý của đất trong một thời gian ngắn. Khảo sát ảnh hưởng của AMS-1 và PAM đến một số tính chất hóa lý của đất trong bầu cho kết quả ở bảng dưới đây:
Bảng 3.19: Đặc tính hóa lý của đất trong bầu ươm trước thí nghiệm
Cơng thức Tổng số (%) Tổng (mg/100g đất) Dễ tiêu (mg/100g đất) Trao đổi (ldl/100g đất) Mg2+ Ca2+ N P2O5 K2O P2O5 K2O CEC PE 0,21 0,53 5,13 0,06 3,0 22,50 1,56 16,25 TH 0,20 0,53 5,14 0,06 3,01 22,51 1,55 16,24 PEPAM 0,28 0,60 5,15 0,07 3,02 22,88 2,12 17,42 THPAM 0,22 0,55 5,14 0,06 3,0 22,55 1,98 16,30 PEAMS+PAM 0,26 0,59 5,15 0,07 3,02 23,87 2,00 17,40 THAMS+PAM 0,27 0,58 5,15 0,07 3,02 23,86 2,01 17,42
Bảng 3.20: Đặc tính hóa lý của đất trong bầu ươm sau thí nghiệm
Công thức Tổng số (%) Tổng (mg/100g đất) Dễ tiêu (mg/100g đất) Trao đổi (ldl/100g đất) Mg2+ Ca2+ N P2O5 K2O P2O5 K2O CEC PE 0,23 0,54 5,14 0,065 3,12 22,55 1,58 16,26 TH 0,23 0,54 5,13 0,063 3,11 22,54 1,57 16,27 PEPAM 0,27 0,58 5,30 0,08 3,34 23,86 2,01 17,42 THPAM 0,25 0,55 5,20 0,07 3,21 22,87 1,45 16,83 PEAMS+PAM 0,27 0,59 5,31 0,08 3,34 23,88 2,02 17,42 THAMS+PAM 0,27 0,59 5,31 0,08 3,34 23,89 2,03 17,43
Sau thí nghiệm, hàm lượng một số chất dễ tiêu và các chất trao đổi trong đất tại các công thức đều tăng. So với đất không sử dụng polyme, hàm lượng N, lân dễ tiêu, kali dễ tiêu, Ca, Mg trao đổi có chiều hướng tăng trên tồn thí nghiệm.
3.3.2.5. Q trình phân hủy của túi bầu ươm cây tiên tiến
Quá trình phân hủy của bầu ươm được thể hiện thơng qua độ bền kéo đứt và độ dãn dài khi đứt. Kết quả được tổng hợp trong bảng 3.21.
Bảng 3.21: Quá trình phân hủy của bầu ươm
Thời gian (tháng)
Độ bền kéo đứt (MPa) Độ dãn dài khi đứt (%) Bầu tự hủy Bầu ĐC Bầu tự hủy Bầu ĐC
0 20,22 21,25 580,25 685,57 1 18,05 20,47 516,57 672,25 2 16,11 20,28 427,43 630,63 3 14,41 20,02 372,26 596,18 4 11,47 19,64 264,74 569,29 5 9,25 19,1 142,89 525,71 6 6,23 18,08 50,28 496,39
Kết quả cho thấy có sự chênh lệch đáng kể về độ bền kéo đứt và độ dãn dài khi đứt ở mẫu bầu tự hủy và mẫu bầu ĐC. Sau 3 tháng ươm cây, mức độ suy giảm tính chất cơ lý ở bầu tự hủy nhanh hơn so với bầu ĐC. Độ bền kéo đứt và độ giãn dài khi đứt của bầu tự hủy giảm còn 71,27% và 64,16% giá trị ban đầu trong khi đó tính chất này ở bầu ĐC giảm khơng đáng kể, vẫn duy trì ở mức 94,21% và 87% giá trị ban đầu. Sau 6 tháng độ bền kéo đứt và độ giãn dài khi đứt của bầu tự hủy giảm chỉ còn 30,81% và 8,67%, bầu ĐC giảm còn 85,08% và 72,41%. Một tỷ lệ đáng kể bầu tự hủy có dấu hiệu bị bục, không đảm bảo yêu cầu để tiếp tục ươm hoặc vận chuyển đi xa. Vì vậy, đối với bầu ươm tự hủy yêu cầu lưu tại vườn ươm thời gian dài thì sau 6 tháng cần thay vỏ bầu.
3.3.2.6. Nhận xét
Đã nghiên cứu các công thức tổ hợp của túi bầu và ruột bầu của bầu ươm cây tiên tiến có khả năng tự hủy để ươm cây thông và cây keo và ảnh hưởng của polyme AMS-1 và PAM trong các công thức tổ hợp ruột bầu đến môi trường đất trong bầu và quá trình sinh trưởng và phát triển của cây trong bầu. Tại các công thức sử dụng polyme AMS-1 và PAM cây trong bầu phát triển tốt hơn chiều cao cây, đường kính cổ rễ, đường kính thân đều cao hơn so với cơng thức khơng sử dụng polyme.
Quá trình phân hủy của túi bầu ươm khi sử dụng màng tự hủy nhanh hơn so với bầu ươm PE thường. Từ các công thức tổ hợp ruột bầu và túi bầu công thức THAMS+PAM-Keo và THAMS+PAM-Thong cho kết quả tốt nhất. Việc sử dụng bầu ươm tiên tiến góp phần làm giảm chi phí cơng trồng dặm cho các cây bị chết, do vậy làm tăng năng suất trồng rừng. Khi sử dụng bầu ươm tiên tiến có tác dụng giữ ẩm, chống hạn đồng thời là nguồn dinh dưỡng cho cây đảm bảo sự phát triển cho cây trồng.
- Khi sử dụng bầu ươm cây tự hủy sẽ giảm chi phí bóc vỏ bầu, giảm ơ nhiễm môi trường do vỏ bầu để lại và đặc biệt sẽ làm tránh được hiện tượng long rễ, vỡ bầu khi phải xé vỏ bầu.
Kết quả nghiên cứu này là luận cứ khoa học cho việc ứng dụng bầu ươm cây tự hủy cũng như một số loại vật liệu tiên tiến cho ươm cây lâm nghiệp.
KẾT LUẬN
Sau một thời gian nghiên cứu, chúng tôi thu được một số kết quả như sau: 1. Chế tạo bầu ươm tự hủy trên cơ sở nhựa PE phế thải và phụ gia xúc tiến oxy hóa. Mẫu vỏ bầu chứa 0,02-0,04% tổ hợp phụ gia xúc tiến oxy hóa có khả năng tự hủy sau 36 ngày gia tốc thời tiết, mẫu chứa 0,06-0,08% tổ hợp phụ gia xúc tiến oxy hóa được coi là có khả năng tự hủy sau 24-30 ngày gia tốc thời tiết. Theo tiêu chuẩn ASTM G154-12ª các mẫu màng chứa 0,02-0,08 % phụ gia xúc tiến oxy hóa được coi là có khả năng tự hủy sau khoảng thời gian 6-15 tháng. Qua kết quả nghiên cứu có thể thấy rằng tùy theo đối tượng cây trồng có thể chế tạo vỏ bầu có thời gian tự hủy phù hợp.
2. Bước đầu đánh giá q trình phân hủy trong mơi trường tự nhiên của màng PE08 (hàm lượng phụ gia xúc tiến là 0,08%). Sau 6 tháng bị phân hủy giảm cấp trong điều kiện lão hóa tự nhiên, màng tiếp tục bị phân hủy dưới tác động đồng thời của hai quá trình thủy phân và phân hủy sinh học bởi hơi ẩm và các vi sinh vật (chôn trong đất) tổn thất khối lượng của màng là 34%.
3. Nghiên cứu khảo sát, lựa chọn kỹ thuật, xây dựng mơ hình và xác lập qui trình sử dụng bầu ươm cây tự hủy để ươm 2 loại cây lâm nghiệp (cây keo và cây thơng). Kết quả cho thấy cơng thức THAMS+PAM có chỉ tiêu sinh trưởng tăng khoảng 25% so với công thức đối chứng PE. Sau 6 tháng độ bền kéo đứt và độ giãn dài khi đứt của bầu tự hủy giảm chỉ còn 15,69%, vỏ bầu bắt đầu bị rách và không đảm bảo yêu cầu để tiếp tục ươm hoặc vận chuyển đi xa.
Việc chế tạo thành công bầu ươm cây tự hủy từ nhựa phế thải góp phần giảm chi phí lao động do khơng phải xé vỏ bầu trước khi trồng và giảm ô nhiễm môi trường rất lớn, đem lại hiệu quả kinh tế, đồng thời thúc đẩy sự phát triển của ngành cơng nghệ vật liệu nói chung và gia cơng chế biến chất dẻo nói riêng.
Liên quan đến kết quả nghiên cứu của luận văn, đã công bố được 02 bài báo khoa học trong nước.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
I. Tài liệu Tiếng Việt
1. Nguyễn Minh Châu, Nguyễn Công Thiện, Lê Thị Thu (2001), Kỹ thuật vườn ươm & vườn cây ăn quả có múi, NXB Nơng nghiệp, Tp HCM, tr. 19-22, 127-
152.
2. Cục khuyến nông và Khuyến lâm (2002), Kỹ thuật trồng một số cây ăn quả và
cây đặc sản ở vùng núi cao, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, tr. 43.
3. Cục khuyến nông và Khuyến lâm (2003), Kỹ thuật trồng cây đặc sản hiệu quả
kinh tế cao, NXB Lao động - Xã Hội, Hà Nội, tr. 44 - 49.
4. Bùi Thanh Hà (chủ biên), Đặng Tuấn Hưng, Bùi Cao Tiêu (2005), Phương pháp nhân giống cây ăn quả, NXB Thanh Hóa, Thanh Hóa, tr. 30-32, 39-52.
5. Lê Hủy Hảo (2006), Giống và giống cây ăn quả, NXB Thanh Hóa, Thanh hóa, tr. 35-37, 56-61.
6. Nguyễn Thanh Hiền (2003), Phân hữu cơ: phân vi sinh và phân ủ, NXB Nghệ An, Nghệ An, tr. 14-17.
7. Nguyễn Thế Hùng, Phạm Xuân Thương (2013), “Sử dụng vỏ bầu hữu cơ và giá thể trồng một số loại rau ở vùng Gia Lâm Hà Nội”, Tạp chí Khoa học và Phát
triển 2013, tập 11 (số 7), tr. 909-916.
8. Lê Tất Khương (2000), “Kỹ thuật giâm chè”, Tạp chí Khoa học Kỹ thuật, Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Thái Nguyên, tr. 127-129.
9. Lưu Cẩm Lộc và Nguyễn Cửu Khoa (2004), Nghiên cứu thử nghiệm loại vật liệu mới giữ nước cho cây trồng trong lĩnh vực nơng nghiệp, Viện Cơng nghệ
Hóa học – Viện Hàn lâm Khoa học & Công nghệ Việt Nam.
10. Nguyên Đăng Nghĩa, Phạm Thị Ánh Hồng, Lương Bảo Uyên, Vũ Văn Quý, Mai Thanh Trúc (2003), Nghiên cứu sử dụng mụn xơ dừa làm giá thể và phân
bón cho cây trồng, Thơng báo khoa học, Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp
Miền Nam, TPHCM, tr. 1-5.
11. Dương Tấn Tài (2002), “Sản xuất giống phục vụ Chương trình trồng mới 5 triệu hecta rừng”, Tạp chí Nông nghiệp & Phát triển nông thôn, số chuyên đề về giống cây lâm nghiệp, Hà Nội, tr.8-9.
12. Nguyễn Văn Tạo, Lê Văn Đức (2003), Báo cáo điều tra giá thể dinh dưỡng tại
một số tỉnh phía Bắc, Viện Nghiên cứu Chè Phú Hộ, Phú Hộ, tr. 11-14.
13. Đào Xuân Thắng, Trần Văn Khởi, Nguyễn Văn Tuynh, Vũ Văn Lê, Nguyễn Quang Đồng, Đào Văn Hợi, Đoàn Xuân Cảnh, Nguyễn Thị Hải Yến (2006), Kết quả nghiên cứu về phát triển cây ăn quả giai đoạn 2001-200, Kỷ yếu Hội nghị tổng kết Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp, Hà Nội, tr. 298. 14. Nguyễn Đình Thiêm, Phạm Văn Giáp (2002), Kỹ thuật trồng cây nguyên liệu
giấy, NXB Lao động-Xã hội, Hà Nội, tr. 32, 45-46, 47-50.
15. Hoàng Ngọc Thuận (2007), Chiết, ghép, giâm cành, tách chồi cây ăn quả, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, tr. 5-20, 124.
16. Quỳnh Xuân Thủy (2005), Kinh nghiệm trồng cây công nghiệp và cây ăn quả,
NXB Thanh Hóa, Thanh Hóa, tr. 56-65.
17. Phạm Ngọc Tuấn (2009), Nghiên cứu nguyên liệu tạo bẩu ươm và quản lý dinh
dưỡng khoáng đối với cây giống trong bầu, Luận án tiến sĩ Nông nghiệp, Viện
Khoa học Nơng nghiệp Việt Nam, Hà Nội.
18. Viện Hố học (2010), Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nước "Hồn thiện
cơng nghệ chế tạo polyme siêu hấp thụ nước và ứng dụng chúng để giữ ẩm và cải tạo đất", mã số KC02.DA01/06-10, Hà Nội
19. Viện Thổ nhưỡng Nơng hóa (2006), Nghiên cứu thành phần, đặc tính các giá thể làm bầu ươm vây giống lâm nghiệp, cây công nghiệp, rau quả, hoa cây cảnh và biện pháp kỹ thuật nâng cao chất lượng cây giống trong bầu ươm, Báo
cáo tổng kết nghiệm thu đề tài 2002-2005, 05/06/2006, Bộ Nông nghiệp & PTNT, Hà Nội.
II. Tài liệu tiếng Anh
20. Ambika Arkatkar 1, J. Arutchelvi 1, M. Sudhakar 1, Sumit Bhaduri 2, Parasu Veera Uppara 2 and Mukesh Doble; Approaches to Enhance the Biodegradation of Polyolefins; The Open Environmental Engineering Journal, 2009, 2, pp. 68- 80.
21. Ammala A., Bateman S., Dean K., Petinakis E., Sangwan P., Wong S., Yuan Q., Yu L., Patrick C., Leong K. H. (2011), "An overview of degradable and biodegradation polyolefins", Prog. Polym. Sci., 36, pp. 1015-1049.
22. Chiellini E, Corti A, Swift G. (2003), “Biodegradation of thermally-oxidized, fragmented low-density polyethylenes”, Polym Degrad Stabil.,81, pp. 341–351. 23. Chiellini, E., Corti, A., D’Antone, S. (2007), “Oxo-biodegradable full carbon
backbone polymes e biodegradation behaviour of thermally oxidized polyethylene in an aqueous medium”, Polym. Degrad. Stab., 92, pp. 1378-1383. 24. Cichy B., Kwiecień J., Piątkowska M., Kużdżal E., Gibas E., Rymarz G. (2010), "Polyolefin oxo- degradation accelarator- a new trend to promote environmental protection", Polish Journal of Chemical Technology, 12(4), pp.
44-52.
25. Jakubowicz I. (2003), "Evaluation of degradability of biodegradable polyethylene (PE)", Polyme Degradation and Stability, 80, pp. 39-43.
26. Orhan Y. and Buyukgungor H. (2000), "Enhancement of biodegradability of disposal polyethylene in controlled biological soil", International Biodeterioration & Biodegradation, 45, pp. 49-55.
27. Roy P. K., Hakkarainen M., Varma I. K. And Albertsson A. C. (2005), "Degradation polyethylene: Fantasy or Reality", Environ. Sci. Technology, 91,
pp. 191-199.
28. Roy P. K., Surekha P., Rajagopal C., Chatterjee S. N., Choudhary V. (2006), "Accelerated aging of LDPE films containing cobalt complexes as prooxidant",
PHỤ LỤC
Phụ lục 1. Danh mục các cơng trình khoa học có liên quan đến luận văn đã công bố
1. Trịnh Đức Công, Nguyễn Thị Thức, Lƣu Thị Xuyến, Hoàng Thị Phương,
Trần Vũ Thắng, Nguyễn Văn Khôi, Chu Ngọc Châu – Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia xúc tiến oxy hóa đến khả năng tự hủy của vỏ bầu ươm cây trên cơ sở nhựa polyetylen tái sinh, Tạp Chí Hóa học 56 (3E12), 32-36, (2018)
2. Trịnh Đức Công, Nguyễn Thị Thức, Nguyễn Văn Khôi, Nguyễn Trung Đức,
Lƣu Thị Xuyến - Ảnh hưởng của polyme siêu hấp thụ nước và vật liệu liên
kết đất tới sinh trưởng của cây keo trong giai đoạn vườn ươm, Tạp Chí Hóa học ứng dụng (3), 10-13 (2018).
Phụ lục 2. Một số hình ảnh thiết bị nghiên cứu 1. Thiết bị trộn siêu 1. Thiết bị trộn siêu tốc Model: BP-HS100 Dùng để trộn phân tán cơ học giữa các loại nhựa và phụ gia.
2. Hệ thống 03 máy thổi Hãng sản xuất: Plastico, Nhật Bản Công suất: 50kg/h/máy. Dùng để chế tạo các loại màng, túi nilon có kích thước khác nhau theo điều chỉnh của máy
3. Thiết bị đục vi lỗ
Model: SHMP-36 Dùng để đục vi lỗ của các loại màng theo yêu cầu. Tùy theo yêu cầu, thiết bị có thể đục thành các dạng lỗ nhỏ hay to do điều chỉnh của máy. 4. Thiết bị đo độ bền cơ lý Model: BP-168 Dùng để đo, kiểm tra tính chất cơ lý của vật liệu màng
5. Thiết bị gia tốc thời tiết
Model: UV-260 Dùng để gia tốc và đo độ bền lão hóa của vật liệu
Phụ lục 4. Hình ảnh thí nghiệm sử dụng bầu ƣơm cây tự hủy để ƣơm cây lâm nghiệp (keo và thơng)
Hình ảnh đang đóng bầu ƣơm
Bầu tự hủy: Đang bắt đầu vỡ, phân hủy