Bài viết Nghiên cứu chế tạo viên nén phân hữu cơ chậm tan trên cơ sở phân trùn quế và phụ gia kết dính có nguồn gốc thiên nhiên nghiên cứu lựa chọn, khảo sát các tỷ lệ phụ gia kết dính có nguồn gốc tự nhiên để chế tạo viên nén phân trùn quế và nghiên cứu sự nhả chậm NPK của phân viên nén trùn quế.
Trang 1NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VIÊN NÉN PHÂN HỮU CƠ CHẬM TAN TRÊN CƠ SỞ PHÂN TRÙN QUẾ VÀ PHỤ GIA KẾT DÍNH
CÓ NGUỒN GỐC THIÊN NHIÊN
Vũ Thị Thu Hà
Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội
Tóm tắt
Phân trùn quế viên nén tan chậm là loại phân được rất nhiều người chơi lan ưa chuộng Vi ệc lựa chọn lượng phụ gia thân thiện với tỷ lệ thích hợp để đưa vào phân trùn nguyên liệu và nghiên cứu sự khó vỡ và nhả chậm NPK của viên phân là rất quan trọng Trong bài nghiên cứu này, tác giả
đã nghiên cứu lựa chọn, khảo sát các tỷ lệ phụ gia kết dính có nguồn gốc tự nhiên để chế tạo viên nén phân trùn quế và nghiên cứu sự nhả chậm NPK của phân viên nén trùn quế.
Từ khóa: Phân hữu cơ chậm tan; Phân trùn quế; Phụ gia kết dính nguồn gốc thiên nhiên Abstract
Research for producing slow - releasing organic fertilizer tablets on the basis of Vermicompost
and adhesives natural
The slow - releasing pellets of vermicompost are a type of fertilizer that is favored by many orchid growers It is very important to choose the right amount of friendly additive with the appropriate ratio to put into the vermicompost raw material and to study the fragility and slow release of NPK pellets In this study, we have researched, selected, investigated the ratio of binder additives of adhesives natural to make vermicompost pellets and studied of the slow release process of NPK of the pellets.
Key words: Slow - releasing organic fertilizer; Vermicompost; Adhesives natural
1 Đặt vấn đề
Trên thị trường phân bón cho Lan hiện nay, có rất nhiều loại phân khác nhau, từ phân bón
lá, phân bón gốc tan nhanh hay phân bón chậm tan Trong số đó, phân trùn quế viên nén tan chậm
là loại phân được rất nhiều người chơi Lan ưa chuộng Nhu cầu sử dụng phân trùn quế đang ngày càng tăng, trong đó có họ Lan và đặc biệt là các dòng Lan đột biến (Var) Ở Việt Nam cũng như trên thế giới chưa thấy nghiên cứu cụ thể nào về chế tạo viên phân trùn quế khó vỡ và nhả chậm dinh dưỡng phù hợp với yêu cầu sử dụng cho cây Lan Var Vì những lý do trên, chúng tôi nhận thấy việc
lựa chọn lượng phụ gia thân thiện với tỷ lệ thích hợp để đưa vào phân trùn nguyên liệu và nghiên cứu sự khó vỡ và nhả chậm NPK của viên phân là rất quan trọng
2 Thực nghiệm
2.1 Hóa chất, thiết bị
Các hóa chất được cung cấp bởi Trung Quốc; phân trùn quế nguyên chất (nuôi từ trùn đỏ, thức ăn phân bò sữa), độ ẩm 68 %; phân NPK Đầu Trâu; bột đá cung cấp khoáng TT1 có thành phần: 3CaO.SiO2 (60 - 65 %); 2CaO.SiO2 (20 - 25 %); chất ổn định gelatin (GE); bột cây Bời lời (TP1)
Thiết bị phân tích Kjeldahl (Velp, Ý); máy đo quang UV - Vis (Mỹ); máy ép viên cám nổi 3A15 kW (Việt Nam)
Trang 22.2 Chế tạo viên nén phân hữu cơ chậm tan trên cơ sở phân trùn quế
Bảng 1 Thành phần tổng hợp mẫu
Tên thành phần Hàm lượng % trên khối lượng phân trùn quế Khối lượng (gam)
Chuẩn bị thành phần nguyên liệu đã nêu trên với khối lượng tương ứng, trộn đều hỗn hợp 4 thành phần trên Đặc biệt với mẫu sử dụng gelatin ta phải đun sôi nhẹ hòa tan genatin với 10 ml Sau đó, nén hỗn hợp sau trộn và ép thành viên có đường kính và độ dài từ 0,8 - 1 cm
Phân bón sau khi nén được phơi khô không khí 2 ngày tránh ánh nắng trực tiếp, đặt nơi khô ráo, thoáng mát hoặc sấy trong tủ sấy ở 50 0C trong vòng 3 tiếng để loại bỏ độ ẩm ngoài, tránh gây mốc cho viên phân Phân có hàm lượng ẩm dưới 10 % Bảo quản thành phẩm trong túi zíp để thực hiện việc khảo sát, nghiên cứu và lưu mẫu
2.3 Chuẩn bị mẫu
Mẫu sau khi chế tạo: Sấy khô mẫu ở nhiệt độ 70 0C; nghiền mịn mẫu khô qua rây 2 mm; cân 2,002 g làm mẫu phân tích
Mẫu ngâm để nghiên cứu: Cân mẫu rồi chuyển vào trong cốc thủy tinh đậy kín chứa 100 ml nước cất sau đó để trong tủ ổn định nhiệt ở 25 0C Ngâm mẫu và chiết lấy 100 ml dung dịch sau 7 ngày Quy trình này được lặp lại ở mốc thời gian 14 ngày, 21 ngày Khối lượng các mẫu được ghi trong Bảng 2 dưới đây
Bảng 2 Khối lượng mẫu thí nghiệm (gam)
STT Tên mẫu Khối lượng (g) STT Tên mẫu Khối lượng (g)
2.4 Nghiên cứu quá trình nhả chậm NPK của phân viên nén trùn quế
Xác định độ ẩm; Nghiên cứu quá trình nhả Nitơ và photpho của viên phân trùn quế trong nước theo các TCVN [1 - 5]
3 Kết quả và thảo luận
3.1 Trực quan về trạng thái phân bón trong thời gian khảo sát
Về cơ bản, phân cùng các thành phần phụ gia khác đã được kết dính lại tốt với nhau, không
có tình trạng rời rạc, bên trong phân thì vẫn giữ được độ ẩm nhất định Trong các khoảng thời gian ngâm mẫu từ 7 ngày, 14 ngày, 21 ngày, kết quả cho thấy rằng, viên phân tổng hợp đạt trạng thái tối
ưu về độ bền kết dính, không có bụi, nứt vỡ trong quá trình ngâm hoặc tưới bón
Trang 3Hình 1: Hình ảnh trực quan của viên phân trùn quế sau khi được tổng hợp
3.2 Kết quả xác định độ ẩm trong mẫu phân trùn quế sau khi tổng hợp
Hình 2: Biểu đồ thể hiện kết quả xác định độ ẩm trong mẫu phân trùn quế
Độ ẩm là một trong những yếu tố cần thiết cho hoạt động của vi sinh vật Hình 2 cho thấy độ
ẩm của 8 mẫu phân bón đều đạt dưới 10 % (< 10 % là điều kiện mà nấm mốc không hoạt động)
Sự chênh lệch về độ ẩm của các mẫu phân bón gần như tương đương nhau
3.3 Kết quả xác định hàm lượng Nito, Photpho (N, P) tổng trong mẫu phân trùn quế sau khi tổng hợp
Bảng 3 Kết quả hàm lượng N, P tổng trong mẫu thử
Chỉ tiêu Khối lượng mẫu cân m (g) Hàm lượng (%)
Hàm lượng nitơ tổng và phốt pho tổng tăng lên nhiều so với mẫu mới chế tạo vì mẫu được làm khô với độ ẩm dưới 10 %
3.4 Nghiên cứu quá trình nhả Nitơ của viên phân trùn quế trong nước
Kết quả cho thấy rằng, trong môi trường nước sự giải phóng N của các mẫu thấp nhất là 1,060 % (mẫu GE 2,5 %) và cao nhất là 1,742 % (mẫu TP1 2,5 %) trong 7 ngày đầu tiên Mặt khác,
sự nhả chậm N đã tăng dần theo hàm lượng chất kết dính trong các mẫu phân TP1 2,5 % và GE 2,5
% và có sự khác biệt rõ ràng so với 2 mẫu so sánh không TT1, không chất phụ gia Việc bổ sung phân bón NPK đã làm tăng hàm lượng N trong viên phân trùn quế qua đó cho kết quả hàm lượng nhả N cao hơn Ngoài ra chất phụ gia và TT1 đã đóng vai trò kết dính giữ cho viên phân có độ nhả
Trang 4chậm nhất định Từ kết quả này, ta tập trung khảo sát tổng % N nhả của các mẫu phân TP1 2,5 %
và GE 2,5 % với các mẫu so sánh trong khoảng thời gian 7 ngày, 14 ngày, 21 ngày
Hình 3: Đặc tính nhả N của các mẫu trong nước trong thời gian 7 ngày
0
0,5
1
1,5
2
2,5
Thời gian ( ngày)
GE 2,5% TP1 2,5% Không TT1, CPG Không CPG
Hình 4: Đặc tính nhả N của các mẫu phân trong nước
Kết quả khảo sát cho thấy, phần N còn lại trong các mẫu phân trên được giải phóng trong một khoảng thời gian dài hơn 21 ngày, đặc biệt tốc độ nhả N nhanh trong 7 ngày đầu tiên, những ngày tiếp theo sự nhả N diễn ra chậm hơn và giảm dần theo từng ngày Mẫu phân viên ném trùn quế TP1 2,5 % có thời gian nhả chậm nhất Như vậy, qua thực nghiệm ta có thể thấy mẫu phân TP1 2,5 %
là mẫu phân cho kết quả tối ưu về khả năng nhả chậm N
3.5 Nghiên cứu quá trình nhả Photpho của viên trùn quế trong nước
Hình 5: Biểu đồ hàm lượng % P tổng nhả trong 7 ngày
Từ kết quả trên ta có thể thấy rằng hàm lượng % P nhả tất cả các mẫu đạt trên 9 % tại 7 ngày đầu Mẫu có hàm lượng % P nhả cao nhất là Không TT1, không chất phụ gia (12,005 %) và Không chất phụ gia (11,75 %) Dựa trên cơ sở đó ta lựa chọn khảo sát các mẫu GE và TP1 có nồng độ từ 2,5 % với các mẫu so sánh trong 14 ngày, 21 ngày tiếp theo
Trang 5Hình 6: Đặc tính nhả P của các mẫu phân trong nước
Kết quả khảo sát cho thấy, hàm lượng P nhả đều trong 3 tuần khảo sát trung bình trên
7 - 12 % mỗi tuần Ngoài ra mẫu viên phân không chứa TT1, không chứa chất phụ gia có tốc
độ nhả P nhanh nhất (35,829 %/ 21 ngày) và nhả chậm nhất vẫn là mẫu viên phân TP1 2,5 % (25,197 %/ 21 ngày) Từ đó cho thấy rằng chất kết dính mới có làm tăng sự nhả chậm của viên phân bón Dự đoán kết quả cho thấy mẫu phân giải phóng trên 80 % photpho ở tuần thứ 10 tức từ
2 - 3 tháng Như vậy, có thể thấy mẫu TP1 2,5 % là mẫu phân cho kết quả tối ưu về khả năng nhả chậm P
4 Kết luận
Đã nghiên cứu tối ưu hóa điều kiện chế tạo viên nén phân trùn quế với thành phần như sau: 81,5 % phân trùn quế nguyên chất (độ ẩm 68 %); 2,5 % phụ gia kết dính có nguồn gốc tự nhiên TP1; 5 % NPK; 2 % khoáng TT1
Đã xác định được hàm lượng N, P trong viên nén phân trùn quế sau khi chế tạo là 5,060 % N và 6,021 % P
Đã khảo sát được sự nhả chậm của N và P của các mẫu viên nén phân trùn quế trong môi trường nước ở điều kiện nhiệt độ phòng tại thời khảo sát và thấy được sự nhả chậm N, P vượt trội của các mẫu phân TP1 2,5 % và GE 2,5 % Với mẫu chứa TP1 2,5 % thời gian nhả chậm đạt: 1,75 % N trên 5,06 % N tổng và 25,194 % P trên 100 % P trong 21 ngày
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 2620:2014 - Phân urê - Phương pháp thử
[2] Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 8563:2010 - Phân bón - Phương pháp xác định phốt pho tổng số.
[3] Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9297:2012 - Phân bón - Phương pháp xác định độ ẩm
[4] QCVN 01-189:2019/BNNPTNT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng phân bón
[5] Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9486:2018 - Phân bón - Lấy mẫu
Chấp nhận đăng: 10/12/2021; Người phản biện: TS Bùi Thị Thư
