Ở hình 3.13 cho thấy tốc đợ 32 vòng/phút được khổi lượng tạo hạt ở độ nghiêng 48o
là 24,35g, qua đợ nghiêng 50o thì thấy khối lượng thì bắt đầu tăng mạnh lên đến 70,34g hơn so với độ nghiêng 48o. Còn ở đợ nghiêng 52 o thì thấy giảm mạnh dần đi xuống với khối lượng là 16,05g, sau đó thì ở đợ nghiêng 54 o thì thấy khối lượng có xu hướng tăng dần nhẹ với khối lượng là 24,41g.
48 49 50 51 52 53 54 0 20 40 60 80 100 tốc độ vòng 24 tốc độ vòng 26 tốc độ vòng 28 tốc độ vòng 30 tốc độ vịng 32 Đợ nghiêng K h ơ i lư ơ n g ( g )
Hình 3.14. Khảo sát sự ảnh hưởng tốc độ vòng quay của chảo đến khả năng tạo hạt ở đợ
nghiêng khác nhau
Qua hình 3.14 cho thấy được sự biểu diễn trục tung của khối lượng và trục hồnh của đợ nghiêng tạo hạt với tốc đợ vòng quay khác nhau trong đồ thị trên. Ở tốc độ vòng 30 của độ nghiêng 50o là đỉnh điểm tạo hạt với khối lượng nhiều nhất so với tốc độ vòng quay 32, tiếp đến 26 và 28, cuối cùng là 24 là thấp nhất. Bắt đầu từ độ nghiêng 52o của tốc đợ vòng quay 30 thì khối lượng tạo hạt có xu hướng giảm rõ rệt hơn so với bốn tốc độ vòng quay còn lại. Sau đó, thì tốc đợ vòng 30 khối lượng tạo hạt lại có xu hướng tăng nhẹ ở đợ
Hình 3.15. Tạo hạt NPK 8-8-8 có màng bọc PVA ở các nồng đợ khác nhau
Sau đó, đem các hạt phân NPK 8-8-8 có màng bọc là PVA đem đi đo đợ hòa tan, để chọn ra nồng độ nhả chậm cho phân.
Hình 3.16. Khảo sát đợ hòa tan
PVA 1%
Bảng 3.9. Khảo sát độ hòa tan của phân ở các khoảng thời gian khác nhau
Thời gian (h) Độ hòa tan (ppm)
0 2 4 6 8 18 20 24 Không màng bọc 647 729 780 778 778 783 783 783 PVA 0,5 % 407 610 569 563 553 586 592 610 PVA 1 % 380 575 542 537 537 569 575 581 PVA 2 % 313 477 458 458 463 486 491 496 PVA 3 % 351 506 496 496 496 521 531 537 0 5 10 15 20 25 300 350 400 450 500 550 600 650 PVA 0.5% PVA 1% PVA 2% PVA 3 % Thờ i gian (h) Đ ộ hị a ta n (p p m )
Hình 3.17. Khảo sát đợ hòa tan của NPK 8-8-8 sử dụng PVA làm màng bọc ở các nồng
đợ khác nhau
Từ kết quả đồ thị hình 3.17 cho thấy, tốc độ hòa tan của mẫu phân nồng độ PVA là 0,5% > mẫu phân PVA 1% > mẫu phân PVA 3% > mẫu phân PVA 2%. Phân NPK có chứa màng mọc PVA 0,5% tan nhanh trong nước (hòa tan hết < 2 giờ) so với các mẫu phân NPK có chứa màng bọc PVA có nồng đợ khác. Cao lanh ít tan trong nước, có tính dẻo khi thêm vào tạo hạt NPK cùng với sự kết hợp các nồng đợ khác nhau PVA thì làm chậm q trình nhả chậm của phân, nên vì thế mà khó bị phá vỡ khi tiếp xúc với các phân tử nước vì thế làm giảm đi tốc đợ nhả chậm của phân.
Ở mẫu phân NPK với màng bọc PVA nồng là 2% có đợ phân hủy thấp nhất nên có khả năng nhả chậm giữ được chất dinh dưỡng lâu hơn. Do đó, ta chọn nồng đợ PVA 2% làm màng bọc cho quá trình tạo hạt phân bón NPK nhả chậm.
0 5 10 15 20 25 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 Phân NPK có màng bọc PVA 2% Phân NPK khơng có màng bọc Thờ i g ian (h) Đ ộ hị a ta n (p p m )
Hình 3.18. Khảo sát độ nhả chậm tan vào nước theo thời gian
Kết quả trên cho thấy tốc độ nhả chất dinh dưỡng của phân NPK nhả chậm có màng bao bọc PVA 2% là thấp hơn hẳn so với phân NPK khơng có màng bao bọc. Tốc độ nhả chất dinh dưỡng của phân nhả chậm được điều tiết tốt hơn trên màng bao bọc do có đợ kết dính PVA 2% [21,22].
3.4. Kết quả đo hàm lượng nhả chậm hạt phân NPK tỷ lệ 8-8-8 có màng bọc PVA 2%
Sau khi sản xuất NPK nhả chậm với tỷ lệ 8-8-8 có màng bọc PVA 2%, thì ta có được kết quả thử nghiệm phân tích thành phần như sau: (trích từ Phụ lục S.1)
Bảng 3.11. Kết quả đo thành phần nhả chậm của hạt phân NPK 8-8-8 có màng bọc
Chỉ tiêu thử nghiệm Đơn vị Kết quả Phương pháp thử
N_tổng số % 7,97 TCVN 5815-2018 P2O5_hữu hiệu % 5,95 TCVN 8559-2010 K2O_ hữu hiệu % 4,00 TCVN 8560-2018 Kết quả kiểm nghiệm cho thấy hàm lượng dinh dưỡng trong mẫu lần lượt là: N đã giải phóng được 7,97 % (gần như đạt chuẩn), P2O5 đã giải phóng 5,95% (nhỏ hơn so với lý
thuyết 2,05%), còn K2O đã giải phóng được có 4% (nhỏ hơn so với lý thuyết 4%) so với tổng lý thuyết NPK 8-8-8 ban đầu. Điều này chứng tỏ trong quá trình làm thực nghiệm đã dần bước tiến thành công trong sản xuất tạo hạt phân NPK 8-8-8, là tiền đề tiếp nối cho những người nghiên cứu sau này quan tâm và tìm hiểu tới.
3.5. Kết quả ứng dụng thực nghiệm phân bón khảo sát trên cây rau muống
Hình 3.19. Tốc đợ sinh trưởng cây rau muống ngày thứ 3
Hình 3.21. Tốc đợ sinh trưởng cây rau muống ở ngày thứ 12
Hình 3.22. Tốc đợ sinh trưởng cây rau muống ở 6 trường hợp sau ngày thứ 20
Trong mơi trường chỉ có đất, cây rau muống phát triển đều theo từng ngày. Do là loại rau trồng này không kén đất, vì nó có thể thích nghi trên các loại đất chỉ cần luôn đủ nước để cây sinh trưởng. Mặt khác khi trồng trong đất khơng có bón phân thì lá của cây rau muống sẽ mỏng, thân bé và có thể bị các tác nhân mơi trường như: mưa, gió, vàng lá sâu bệnh,… làm ảnh hưởng đến cây. Nên việc sử dụng phân bón cho cây rất quan trọng, cung cấp chất dinh dưỡng giúp cây khỏe mạnh và tăng năng suất.
Trong mơi trường bao gồm đất và phân bón cây phát triển tốt và cứng cáp hơn so với mơi trường chỉ có đất. Ngun nhân là do cây được cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng cần thiết, đặt biệt là ba nguyên tố chính N, P, K. Nguyên tố N giúp cây ra lá và nhánh nhiều hơn, P giúp bộ rễ cây phát triển mạnh, K có tác dụng giúp cây cứng cáp tránh đổ ngã.
Phân nhả chậm giúp cây hấp thụ từ từ, ổn định và đều đặn, đủ thời gian phân đi ni dưỡng rễ, thân lá mà ít gặp trường hợp phân làm hư bộ rễ của cây. Mặt khác phân nhả chậm có thể cung cấp dinh dưỡng khoảng 20 ngày, nếu sử dụng phân thường thì phải cung cấp cho cây 10 ngày một lần.
Cây phát triển tốt nhất trong trường hợp cây trồng có đất, phân bón và đất hiếm. Đất hiếm là nhân tố tạo nên sự khác biệt về mặt dinh dưỡng, nó giúp tăng khả năng quang hợp cho cây, tăng khả năng hấp thu phân bón tốt hơn.
Do đó, sử dụng phân bón NPK kết hợp nguyên tố đất hiếm sẽ giúp cây sinh trưởng và phát triển tốt nhất.
Q trình khảo sát đợ hòa tan phân bón NPK 8-8-8 bọc bằng màng PVA ở các nồng độ 0,5%, 1%, 2%, 3% cho thấy phân bón bọc màng PVA 2% tốt nhất. Vì vậy sử dụng dung dịch PVA 2% làm màng bọc cho q trình tạo hạt phân bón.
Phân bón NPK 8-8-8 bọc nhả chậm có sử dụng đất hiếm dùng làm phân bón cho kết quả tốt nhất.
Kết quả nghiên cứu này là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo để hồn thiện cơng nghệ chế tạo hạt phân bón NPK nhả chậm thân thiện với môi trường, phù hợp với điều kiện Việt Nam từ polymer – polivinyl alcohol có khả năng tạo chất kết dính rẻ tiền với giá thành thị trường, từ đó nhằm tăng cường hiệu quả sử dụng phân bón cũng như giảm thiểu ơ nhiễm môi trường.
4.2. Kiến nghị [22]
Để khả năng tạo hạt được nhiều hơn và khơng dính vào thành trong q trình tạo hạt, ta có thể lắp thêm hệ thống gạt để gạt hạt phân.
Lượng nước phun sương khó kiểm sốt được và khơng đồng đều sẽ làm nguyên liệu vón cục, những hạt mà ít nước sẽ dễ vỡ. Ngồi ra, nếu phun nhiều nước sẽ làm các hạt phân dính lại với nhau.
Do đó nên cần lắp thêm mợt thiết bị phun nước dạng sương là rất cần thiết để nâng cao hiệu suất sản xuất phân bón.
Phân bón nhả chậm đang được sử dụng rợng rãi và có chỗ đứng vẫn trên thị trường, nó giúp cây hấp thụ chất dinh dưỡng từ từ tránh hiện tượng rửa trơi gây lãng phí đồng thời giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường.
Vì vậy, cần phải liên tục phát triển cải thiện nâng cấp sản phẩm. Ngoài việc bọc màng PVA, chúng ta có thể sử dụng các phụ gia khác như tinh bợt ngơ biến tính hay tinh bợt mì biến tính,… giúp cây hấp thụ dinh dưỡng tốt mà không gây ảnh hưởng môi trường.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
TIẾNG VIỆT
[1]. Nguyễn Ngọc (2021), “Lịch sử ngành phân bón”.
Online :https://groupvga.com.vn/blogs/ky-thuat/lich-su-nganh-phan-bon, ngày truy cập: 25/12/2021
[2]. PGS.TS. Mai Quang Vinh (2019), “Nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón”.
Online:https://vandienfmp.vn/nang-cao-hieu-qua-su-dung-phan-bon.html, ngày truy cập: 25/12/2021.
[3]. Phạm Thành Tâm (2021), “Bài giảng lý thuyết Cơng nghệ sản xuất phân bón”. [4]. Vietdata (2021), “Tình hình phân bón 7 tháng đầu năm 2021”.
Online:https://www.vietdata.vn/tinh-hinh-nganh-phan-bon-7-thang-dau-nam-
20212128551316, ngày truy cập: 04/02/2022.
[5]. Công ty TNHH MTV Cơng nghệ cao Huy Long, “Phân NPK là gì? Hiệu quả của phân NPK”.Online:https://phanbonhuylong.com/phan-npk-la-gi-hieu-qua-cua-phan-npk-1345, ngày truy cập: 06/02/2022.
[6]. Minh Tú (2017), “Khám phá cơng nghệ NPK hóa học tiên tiến nhất hiện nay”.
Online:https://tuoitre.vn/kham-pha-cong-nghe-npk-hoa-hoc-tien-tien-nhat-hien-nay-
20171221114036805.htm, ngày truy cập: 06/02/2022.
[7]. EcoClean, “Bí quyết hạn chế tác hại của phân bón hóa học đến mơi trường sống”. Online:https://uphanhuuco.com/bi-quyet-han-che-tac-hai-cua-phan-bon-hoa-hoc-den-moi-
truong-song-1769.html, ngày truy cập: 06/02/2022.
[8]. Shop cây trồng, “Phân tan chậm là gì, nó được ứng dụng gì trong quá trình trồng trọt”.
Online:https://shopcaytrong.com/san-pham/phan-tan-cham-vang/, ngày truy cập:
12/02/2022.
[9]. HUUPRO (2020), “Có nên sử dụng phân bón cho cây trồng hay không?”. Online:https://mygarden.vn/phan-bom-tan-cham/, ngày truy cập: 12/02/2022.
[10]. TS. Lê Công Nhất Phương, TS. Trịnh Quang Khương, TS. Gu Helene, Th.S Lâm Văn Thông, “Xu hướng nghiên cứu và sử dụng phân bón chậm phân giải tại Việt Nam”, biên
soạn: Trung tâm Thông tin và Thống kê Khoa học và Công nghệ.
[11]. “Ure là gì?”, Online:https://glawvn.com/phan-ure-la-gi-/, ngày truy cập: 13/02/2022. [12]. “Phân bón DAP là gì? Hiệu quả sử dụng DAP như thế nào”. Online:
https://sites.google.com/site/chephamsinhhocsaco/u-phan-vi-sinh-tu-a-z/phan-bon-dap-la- gi, ngày truy cập: 13/02/2022.
[13]. Bách khoa toàn thư mở Wikipedia (12/2016) ,“Kali Chloride”. Online:
gioia91932.html, ngày truy cập: 14/02/2022.
[18]. Doanh nghiệp và tiếp thị (11/2021), “Việt Nam có 'kho báu' lớn thứ 2 thế giới: Tại sao không khai thác dù giá bán rất cao?”. Online: https://vietnamnet.vn/viet-nam-co-kho-bau-
lon-thu-2-the-gioi-tai-sao-khong-khai-thac-du-gia-ban-rat-cao796118.html, ngày truy cập:
14/02/2022.
[19]. Võ Ngọc Như (06/2022), “Rau muống”.
Online:https://www.thuocdantoc.org/duoc-lieu/rau-muong, ngày truy cập: 31/05/2022 [20]. Lê Văn Khôi (12/2016), “Đặc điểm cây rau muống”.
Online:http://khoahocchonhanong.com.vn/csdl/Dac-diem-cay-rau-muong.html, ngày truy cập: 31/05/2022.
[21]. Nguyễn Thị Ngọc Cầm, Nguyễn Đức Mạnh, Hoàng Thị Vân Anh (06/2020), “Nghiên cứu sản xuất phân bón NPK nhả chậm trên hệ Polymer tự nhiên”, Trường ĐH Công Nghiệp Tp.HCM.
[22]. Ngô Nhựt Linh (06/2021), “Nghiên cứu sản xuất phân bón NPK nhả chậm trên hệ Polymer tổng hợp và tự nhiên”, trường ĐH Công Nghiệp Tp.HCM.
TIẾNG ANH
[23]. Kevin Espiritu Founder (2022), “Plant Nutrients Explained: Everything You Ever Need To Know”. Online: https://www.epicgardening.com/plant-nutrients/, ngày truy cập: 04/02/2022.
1. Phương pháp tính tốn
Để tính tốn phối liệu trộn 1 kg hỗn hợp NPK trộn 1 kg phân hỗn hợp N-P-K được tính theo cơng thức sau:
Trong đó:
N, P, K : hàm lượng chất dinh dưỡng N, P2O5, K2O của phân cần trộn (%).
n,p,k : hàm lượng của phân đạm, lân, kali nguyên liệu để trộn (%).
C : lượng chất phụ gia cần thêm vào.
Tính tốn phối liệu:
Tính tốn cơng thức phối liệu sản xuất 4 kg phân NPK 8-8-8 - Ure (n=16)
- DAP (n=18, p=46) - KCl (k=60)
- Cao lanh
Lượng DAP cần đem đi phối liệu: Lượng đạm do DAP cung cấp: Lượng Ure cần bổ xung:
Lượng Ure cần đem đi phối liệu: Lượng KCl cần đem đi phối liệu: Lượng phụ gia cao lanh cần thêm vào; Công thức phối liệu cho 4kg NPK 8-8-8 DAP:
Ure: KCl: Cao lanh:
Hình S.1. Kết quả đo hàm lượng dinh dưỡng của mẫu phân NPK 8-8-8 nhả chậm trên nền