Để có thể ứng dụng phù hợp cho cây ngập úng các chất oxy nhả chậm cần đáp ứng các yêu cầu sau:
- Lượng oxy cung cấp.
- Thời gian rã.
- Thời gian cung cấp oxy.
- Không ảnh hưởng đến môi trường sống của cây.
1/ Sự tan rã theo thời gian:
a) Ảnh hưởng của lượng bột H2O2-Na2CO3 lên thời gian tan của viên nhả chậm oxy:
Trong thí nghiệm sử dụng cố định lượng chất HĐBM và sáp là 5g, còn lượng bột oxy nhả chậm thay đổi từ 5g đến 10g.
Bảng 4: Thời gian tan của viên oxy nhả chậm theo hàm lượng bột H2O2-Na2CO3
Mẫu Bột H2O2-Na2CO3 (g) Chất HĐBM (g) Sáp (g) Ngày
1 5 5 5 7.0
2 10 5 5 6.0
3 20 5 5 5.5
4 30 5 5 4.5
5 40 5 5 3.0
b) Ảnh hưởng của lượng bột H2O2 - Ure lên thời gian tan của viên nhả chậm oxy:
Bảng 5: Thời gian tan của viên oxy nhả chậm theo hàm lượng bột H2O2-Ure Mẫu Bột H2O2 - Ure (g) Chất HĐBM (g) Sáp (g) Ngày
1 5 5 5 5.5
2 10 5 5 5.0
3 20 5 5 4.0
4 30 5 5 3.0
5 40 5 5 2.0
c) Ảnh hưởng của lượng bột H2O2-Na2SO4 lên thời gian tan của viên nhả chậm oxy:
Bảng 6: Thời gian tan của viên oxy nhả chậm theo hàm lượng bột H2O2-Na2SO4
Mẫu Bột H2O2-Na2SO4 (g) Chất HĐBM (g) Sáp (g) Ngày
1 5 5 5 8.0
2 10 5 5 7.0
3 20 5 5 6.0
4 30 5 5 5.0
5 40 5 5 4.0
Kết quả nghiên cứu cho thấy khi tăng hàm lượng chất oxy nhả chậm, thời gian tan rã hoàn toàn của viên nhả chậm giảm. Như vậy chất HĐBM và sáp giúp chất oxy nhả chậm bền vững hơn trong nước. Trong 3 hệ chất oxy nhả chậm đã điều
chế H2O2-Na2SO4 bền nhất với thời gian tan rã hoàn toàn là 8 ngày, H2O2- Na2CO3 đứng vị trí thứ hai với thới gian rã dài nhất là 7 ngày, còn hệ H2O2 – Ure kém bền vững nhất ( 6 ngày ). Để có thời gian tan rã dài cần tổng hợp viên nhả chậm theo tỷ lệ: chất oxy nhả chậm : chất HĐBM : sáp = 1 : 1 : 1
2/ Lượng oxy nhả theo thời gian:
Để đánh giá lượng oxy nhả chậm của các chất sử dụng, các viên nhả chậm được làm với tỷ lệ chất oxy nhả chậm : HĐBM : sáp = 1:1:1 ( mẫu 1 )
2:1:1 ( maãu 2 ) 4:1:1 ( maãu 3 ) 6:1:1 ( maãu 4 ) 8:1:1 ( maãu 5 ) Bảng 7: Hàm lượng oxy trong nước (mg O2/l) của viên H2O2-Na2CO3
Thời gian (giờ) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Maãu 0* 4,9 4,8 4,8 4,6 4,7 4,5 4,1 4,4 4,6 4,7 4,8 4,5 4,7 Maãu 1 4,9 5,8 5,9 5,8 5,5 5,5 5,4 5,3 5,2 5,2 5,0 4,9 4,7 Maãu 2 4,9 6,0 6,2 6,1 5,8 5,9 5,5 5,4 5,3 5,2 5,1 5,1 5,0 Maãu 3 4,9 6,1 6,3 6,2 5,9 6,0 6,0 5,8 5,5 5,3 5,3 5,2 5,1 Maãu 4 4,9 6,2 6,3 6,4 6,2 6,2 6,1 5,9 5,8 5,8 5,6 5,4 5,2 Maãu 5 4,9 6,2 6,3 6,4 6,3 6,3 6,2 6,1 6,1 5,9 5,8 5,7 5,5
Mẫu 0* (đối chứng, không có viên oxy nhả chậm)
Bảng 8: Hàm lượng oxy trong nước (mg O2/l) của viên H2O2 – Ure
Thời gian (giờ) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Maãu 0* 4,9 4,8 4,8 4,7 4,7 4,6 4,5 4,3 4,4 4,5 4,4 4,3 4,4 Maãu 1 4,9 5,8 5,9 5,9 5,6 5,6 5,5 5,5 5,4 5,1 5,0 4,8 4,6 Maãu 2 4,9 5,9 6,0 6,0 5,9 5,8 5,6 5,6 5,6 5,5 5,3 5,3 4,9 Maãu 3 4,9 6,0 6,1 6,1 6,1 6,0 5,8 5,9 5,6 5,5 5,3 5,2 5,1 Maãu 4 4,9 6,2 6,3 6,4 6,3 6,2 6,1 6,0 5,8 5,8 5,6 5,4 5,2
Maãu 5 4,9 6,2 6,3 6,4 6,3 6,3 6,2 6,0 6,0 5,8 5,8 5,7 5,5 Mẫu 0* (đối chứng, không có viên oxy nhả chậm)
Bảng 9: Hàm lượng oxy trong nước (mg O2/l) của viên H2O2-Na2SO4
Thời gian (giờ) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Maãu 0* 4,9 4,8 4,9 4,7 4,8 4,6 4,5 4,4 4,5 4,4 4,5 4,3 4,4 Maãu 1 4,9 5,8 5,9 6,0 5,9 5,9 5,8 5,7 5,6 5,3 5,2 4,9 4,6 Maãu 2 4,9 6,0 6,1 6,1 6,0 6,0 5,9 5,6 5,6 5,8 5,6 5,2 5,0 Maãu 3 4,9 6,1 6,2 6,2 6,1 6,0 6,0 5,8 5,6 5,6 5,5 5,3 5,2 Maãu 4 4,9 6,2 6,4 6,4 6,2 6,0 6,0 5,9 5,8 5,6 5,5 5,4 5,2 Maãu 5 4,9 6,2 6,4 6,5 6,4 6,2 6,2 6,0 5,8 5,7 5,6 5,5 5,4
Mẫu 0* (đối chứng, không có viên oxy nhả chậm)
Kết quả cho thấy, mặc dù 3 chất oxy nhả chậm có thời gian tan rã khác nhau nhưng lượng oxy chứa trong nước xấp xỉ nhau. Mặt khác, khi tăng hàm lượng chất oxy nhả chậm trong viên oxy nhả chậm lượng oxy cung cấp cho nước tăng không nhiều. Khi tăng hàm lượng chất oxy nhả chậm từ 33% lên đến 80% hàm lượng oxy chỉ tăng vài phần trăm trong các giờ đầu và sau 12 giờ sự chênh lệch là 20%.
3/ Ảnh hưởng của chất kết dính PVAc(polyvinyl acetate) lên khả năng nhả chậm:
Viên oxy nhả chậm được điều chế có thành phần như sau:
20g bột H2O2-Na2SO4 + 2,5g CHĐBM + m(g) PVAc
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng chất kết dính PVAc lên khả năng tan rã của viên nhả chậm được trình bày trong bảng 10.
Bảng 10: Hàm lượng oxy trong nước (mg/l) phụ thuộc vào hàm lượng chất kết dính TT Hàm lượng
PVAc
Thời gian nhả oxy (phút)
0 10 60 120 150 180 210
1 0,1 4,4 6,9 38,4 46,7 43,3 38 38,1
2 0,2 4,1 7,8 45 45,5 38 32 28
3 0,3 3,9 25,1 38,8 50 45,3 39 37
4 0,4 4,4 26 48 49,1 49,7 42,5 36,3
5 0,5 4,4 32 53,4 62,8 46 38 29,8
6 0,6 4,4 33,6 69,3 75,6 58 46,8 43,6
Kết luận : Lượng chất kết dính càng lớn thì khả năng chậm tan rã của vật liệu càng cao.
4/ Đánh giá khả năng chống chết úng của chất oxy nhả chậm đến cây cam:
M1: 1 ngày 1 viên M3: 3 ngày 1 viên M2: 2 ngày 1 viên M4: 4 ngày 1 viên
Bảng 11: Nồng độ oxy (mg/l) trong nước của các thí nghiệm khác nhau được tính từ khi bắt đầu thí nghiệm (0h), sau 3h và sau 9h
Ngày Ngày thứ 1 Ngày thứ 5 Ngày thứ 10 Ngày thứ 15
Thời gian nhả (h) 0 3 9 0 3 9 0 3 9 0 3 9
M0 2,5 2,4 2,0 1,6 2,0 2,0 2,0 2,0 2,1 2,1 2,0 2,1
M1 4,9 3,7 3,3 4,5 3,8 4,8 4,8 4,4 4,0 4,9 4,5 4,0
M2 2,4 2,6 2,5 5,1 4,2 3,8 3,8 3,0 3,0 2,5 2,4 2,4
M3 2,9 3,1 2,8 2,0 2,0 4,8 4,8 4,8 3,7 2,5 2,5 2,4
M4 3,0 3,5 3,4 2,5 2,7 2,2 2,2 2,2 2,4 2,2 2,3 2,1
M0: mẫu 0, không có viên oxy nhả chậm
Trong các mẫu trên, chỉ có mẫu M1 có hàm lượng oxy cao gấp đôi so với mẫu đối chứng.
Bảng 12: Chỉ số pH của nước trong các thí nghiệm khác nhau được tính từ khi bắt đầu thí nghiệm (0h), sau 3h và sau 9h
Ngày Ngày thứ 1 Ngày thứ 5 Ngày thứ 10 Ngày thứ 15
Thời gian (h) 0 3 9 0 3 9 0 3 9 0 3 9
M0 7,00 7,05 7,04 7,01 - 7,10 7,06 - 7,02 7,03 - 7,04
M1 7,08 9,04 8,90 8,79 - 8,90 8,90 - 8,80 8,70 - 8,70
M2 7,76 7,50 7,50 8,12 - 8,11 8,10 - 8,10 8,05 - 8,10
M3 7,25 7,30 7,20 7,16 - 7,20 8,70 - 8,70 8,80 - 8,60
M4 7,35 7,41 7,40 7,20 - 7,30 7,20 - 7,15 7,20 - 7,30
Ta thấy chỉ số pH tăng khi đưa chất oxy nhả chậm vào, tuy nhiên môi trường đất ở vùng ĐBSCL thường bị nhiễm phèn và có pH thấp, do đó có thể không ảnh hưởng nhiều đến sự sống của cây và cần phải thử nghiệm trên đồng ruộng.