CHUYÊN đề 8 kết quả thử nghiệm chất giữ ẩm CH đối với một số cây trồng ở định quán

1. Ảnh hưởng của chế phẩm CH đối với môi trường đất trồng 1.1 Chất giữ ẩm Chất giữ ẩm là polymer có trọng lượng phân tử cao, có khả năng trương nở khi gặp nước nên có thể giữ được lượng nước lớn, không độc hại và dễ bị phân hủy sinh học. Vì vậy, chất giữ ẩm được dùng trong nông nghiệp để giữ ẩm cho những vùng đất khô hạn, đất cát hoặc trên đồi núi, nơi nước dễ trôi đi, cung cấp dần nước cho cây trồng trong quá trình sinh trưởng và phát triển, giúp cây không bị thiếu nước trong điều kiện khô hạn, giảm lượng nước tưới tiêu. Ngoài ra, chất giữ ẩm còn có khả năng hút các chất dinh dưỡng khi bón phân và nhả dần ra cho cây trồng hấp thu, hạn chế thất thoát chất dinh dưỡng khi trời mưa, giúp tiết kiệm phân bón, làm tăng năng suất, giảm được ảnh hưởng tới môi trường. Năm 2004, Viện Công nghệ Hóa học đã nghiên cứu thành công chất giữ ẩm CH được điều chế dựa trên nền tảng ghép Cellulose với Acid Acrylic. Cellulose phản ứng với Acid Acrylic với chất liên ngang tạo vật liệu không gian có khả năng trương nở trong môi trường nước. Chất giữ ẩm CH với cấu trúc không gian này có khả năng thay thế các chất giữ ẩm ngoại nhập do giá thành rẻ (nguyên liệu sử dụng là Cellulose từ các phế thải nông nghiệp như bã mía, mùn cưa), thời gian sử dụng dài (từ 23 năm). Khi gặp nước, CH trương nở ra và hút rất nhiều nước vào trong nó để tạo thành những túi nước nhỏ. Khi gặp môi trường đất khô hạn hoặc môi trường khô khan, những túi nước này sẽ phóng thích nước ra ngoài. Do đó, môi trường đất luôn giữ được độ ẩm nhất định và ổn định trong thời gian khô hạn nhiều ngày. Đây là điều quan trọng và cần thiết để cây phát triển bình thường. Vì vậy, CH có khả năng ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp, bổ sung nước cho cây trồng trong mùa khô hạn ở nước ta. Chất giữ ẩm CH copolymer CelluluoseAcrylic đã được triển khai ứng dụng tại vùng đất bazan ở Tây Nguyên trên cây Cà phê, Bông, Bắp (Công ty cà phê Chư Păh, công ty cà phê Gia Lai, trung tâm nghiên cứu giống cây trồng – Sở Nông nghiệp và phát triển nông thôn tỉnh Gia Lai). Khi sử dụng chất giữ ẩm tiết kiệm từ 3060% lượng nước tưới và năng suất cây trồng tăng từ 515% , trong đó tại vùng đất khô hạn thiếu nước tại Công ty cà phê Chư Păh năng suất tăng lên đến 2.5 lần.

CHUYÊN ĐỀ 8: Kết quả thử nghiệm chất giữ ẩm CH đối với một số cây trồng ởĐịnh Quán

1 Ảnh hưởng của chế phẩm CH đối với môi trường đất trồng

1.1 Chất giữ ẩm

Chất giữ ẩm là polymer có trọng lượng phân tử cao, có khả năng trương nở khigặp nước nên có thể giữ được lượng nước lớn, không độc hại và dễ bị phân hủy sinh học

Vì vậy, chất giữ ẩm được dùng trong nông nghiệp để giữ ẩm cho những vùng đất khôhạn, đất cát hoặc trên đồi núi, nơi nước dễ trôi đi, cung cấp dần nước cho cây trồng trongquá trình sinh trưởng và phát triển, giúp cây không bị thiếu nước trong điều kiện khô hạn,giảm lượng nước tưới tiêu Ngoài ra, chất giữ ẩm còn có khả năng hút các chất dinhdưỡng khi bón phân và nhả dần ra cho cây trồng hấp thu, hạn chế thất thoát chất dinhdưỡng khi trời mưa, giúp tiết kiệm phân bón, làm tăng năng suất, giảm được ảnh hưởngtới môi trường

Năm 2004, Viện Công nghệ Hóa học đã nghiên cứu thành công chất giữ ẩm CHđược điều chế dựa trên nền tảng ghép Cellulose với Acid Acrylic Cellulose phản ứng vớiAcid Acrylic với chất liên ngang tạo vật liệu không gian có khả năng trương nở trongmôi trường nước Chất giữ ẩm CH với cấu trúc không gian này có khả năng thay thế cácchất giữ ẩm ngoại nhập do giá thành rẻ (nguyên liệu sử dụng là Cellulose từ các phế thảinông nghiệp như bã mía, mùn cưa), thời gian sử dụng dài (từ 2-3 năm) Khi gặp nước,

CH trương nở ra và hút rất nhiều nước vào trong nó để tạo thành những túi nước nhỏ Khigặp môi trường đất khô hạn hoặc môi trường khô khan, những túi nước này sẽ phóngthích nước ra ngoài Do đó, môi trường đất luôn giữ được độ ẩm nhất định và ổn địnhtrong thời gian khô hạn nhiều ngày Đây là điều quan trọng và cần thiết để cây phát triểnbình thường Vì vậy, CH có khả năng ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp, bổ sungnước cho cây trồng trong mùa khô hạn ở nước ta Chất giữ ẩm CH copolymer Celluluose/Acrylic đã được triển khai ứng dụng tại vùng đất bazan ở Tây Nguyên trên cây Cà phê,Bông, Bắp (Công ty cà phê Chư Păh, công ty cà phê Gia Lai, trung tâm nghiên cứu giốngcây trồng – Sở Nông nghiệp và phát triển nông thôn tỉnh Gia Lai) Khi sử dụng chất giữ

ẩm tiết kiệm từ 30-60% lượng nước tưới và năng suất cây trồng tăng từ 5-15% , trong đótại vùng đất khô hạn thiếu nước tại Công ty cà phê Chư Păh năng suất tăng lên đến 2.5lần.

Với kết quả nghiên cứu triển khai ứng dụng vật liệu giữ ẩm tại tỉnh Gia Lai, đồngthời cùng với việc khô hạn tại huyện Định Quán, Viện Công nghệ Hóa học đang thựchiện đề tài “Ứng dụng quy trình thử nghiệm chất giữ ẩm CH cho cây trồng cạn trên địabàn huyện Định Quán” nhằm tăng năng suất sản xuất nông nghiệp, tiết kiệm nước tưới,giảm áp lực nước cho các trạm bơm trên địa bàn huyện Định Quán, Đồng Nai khi mùakhô và hạn hán ngày càng kéo dài

Trong chuyên đề này, chúng tôi trình bày một số thông tin về kết quả thử nghiệmchất giữ ẩm trên một số cây dài ngày như điều, cà phê, mít, quýt, xoài và một số cây ngắnngày như bắp và mía, đồng thời đánh giá ảnh hưởng của chất giữ ẩm CH đối với môitrường đất trồng tại huyện Định Quán, Đồng Nai

1.2 Ảnh hưởng của chất giữ ẩm đến môi trường đất

Theo như kết quả phân tích các chỉ tiêu về đất được đề cập trong các chuyên đềriêng cho các loại cây trồng thì khi bón chất giữ ẩm không làm thay đổi nhiều về thànhphần đất, không gây hại cũng như biến đổi xấu làm tác hại đến cây trồng

Chất giữ ẩm chỉ làm tăng độ ẩm cho đất, cung cấp độ ẩm cho đất Khi bón chấtgiữ ẩm, thông thường hàm lượng ẩm trong đất tăng từ 10 – 20%, làm kéo dài thời giantưới cho người nông dân, tiết kiệm nước tưới và công sức tưới

2 Kết quả thử nghiệm và đánh giá hiệu quả kinh tế

2.1 Bố trí thí nghiệm 2.1.1 Cây lâu năm

Chất giữ ẩm là chất giữ nước bên trong và nhả nước từ từ để cung cấp cho rễ cây

để cây hấp thụ Chất giữ ẩm không được rãi trên bề mặt đất vì khi làm như vậy CH giữnước bên trong và khi gặp ánh sáng chúng hấp thu nhiệt làm nóng nước bên trong củachất giữ ẩm làm rễ cây bị nóng và có khả năng bị hư rễ tại những khu vực được bón Dovậy, khi bón vật liệu giữ ẩm CH nên vùi xuống dưới đất để chúng tránh ánh nắng trực tiếp

từ mặt trời

Một số loại cây lâu năm trồng ở Định Quán được bón chất giữ ẩm là: quýt, điều,xoài, mít, cà phê

 Liều lượng bón chất giữ ẩm CH trên cây lâu năm trên 1 số hộ như sau:

- Cây quýt được bón 4 lượng khác nhau 30g/cây, 60g/cây, 90g/cây và 120g/câytrên 5 hộ như sau:

STT Chủ vườn Địa chỉ Giốngquýt Nămtrồng Diện tích

(ha)

Thời gianbón

1 Đặng Thị Huệ Ấp Phú Quý 2, LaNgà đườngquýt 2001 0.5 24/01/2008

2 Lê Thị Thông Ấp Phú Quý 2, LaNgà đườngquýt 2003 0.8 24/01/2008

3 Nguyễn Trước Ấp 3, Phú Ngọc đườngquýt 2002 1.3 25/11/2007

4 Đoàn Đức Tuyên Ấp 7, Thanh Sơn quýt

đường 2003 1.3 23/01/2008

5 Hoàng Văn Nam Ấp 1, Thanh Sơn quýt

đường 2001 1.3 20/11/2007

- Cây điều được bón 4 lượng khác nhau 40g/cây, 80g/cây, 120g/cây và 160g/câytrên 9 hộ như sau:

STT Chủ vườn Địa chỉ Giốngđiều trồngNăm Diện tích

(ha)

Thời gianbón

1 Nguyễn Đức Tình ấp Suối Son –

2 Cáp Nguyện ấp Suối Son –

Phú Túc

Điềughép 2001 0,6 20/01/2008

4 Nguyễn Hữu Trí ấp Phú Quí 2 –

La Ngà

Điềughép 2001 1,3 24/11/2007

Điềughép 2003 1,3 22/01/2008

9 Huỳnh Thị Thu ấp Suối Soong 1– Phú Vinh Điềughép 2002 1,3 28/01/2008

- Cây mít được bón 4 lượng khác nhau 30g/cây, 60g/cây, 90g/cây và 120g/cây

trên 1 h ở xã Phú Ngọc như sau: ộ ở xã Phú Ngọc như sau:

trồng

Diện tích (ha)

Thời gianbón

1 Trần Quang Tú Ấp 2, xã Phú Ngọc ViênLinh 2003 1.3 22/11/2007

- Đối với cây xoài, bón 4 lượng 40g/cây, 80g/cây, 120g/cây và 160g/cây trên 1số hộ như sau:

STT Chủ vườn Địa chỉ Giốngxoài trồngNăm Diện tích

(ha)

Thời gianbón

1 Huỳnh Tín ấp 6, xã Suối Nho 3 mùa

mưa 2000 1.3 12/01/2008

2 Trần Văn Nam ấp 94, xã Túc Trưng 3 mùamưa 1999 0.6 16/01/2008

3 Nguyễn Thành Nghiệp ấp 94, xã Túc Trưng 3 mùamưa 1999 0.7 12/10/2007

4 Vũ Thị Trâm Phương ấp I, xã La Ngà 3 mùamưa 2000 1.3 25/11/2008

5 Lê Minh Giang ấp3, xã La Ngà 3 mùamưa 1999 1.3 15/12/2007

6 Nguyễn Xuân Trường ấp Hòa Thuận, xãNgọc Định cát HòaLộc 1999 0.3 16/01/2008

7 Nguyễn Quang Trung ấp Hòa Trung, xã Ngọc Định cát HòaLộc 2003 1 16/01/2008

8 Nguyễn Trước ấp 2, xã Phú

Ngọc

xoàibưởi 2003 1.3 20/10/2007

9 Nguyễn Văn Quân ấp 2, xã Thanh Sơn 3 mùamưa 2001 1.3 6/12/2007

- Đối với cây cà phê, bón 4 lượng 30g/cây, 60g/cây, 90g/cây và 120g/cây trên 2hộ như sau:

STT Chủ vườn Địa chỉ cà phêGiống Nămtrồng Diện tích

(ha)

Thời gianbón

1 Phan Thanh Vũ ấp Tam Bung, xã Phú Túc vối 2003 0.8 17/01/2008

2 Lê Văn Ban ấp 6, xã Phú Lợi vối 2000 1.3 19/01/2008

 Có 2 cách bón cho chất giữ ẩm CH cho cây lâu năm là:

- Đào các hốc xung quanh bộ rễ

Với cách đào theo hốc này, hốc được đào xung quanh bộ rễ, cho chất giữ ẩmxuống và lấp đất lại, tưới lần đầu tiên cho vật liệu giữ ẩm được đảm bảo no nước Do tánlá của cây lâu năm khá lớn nên chất giữ ẩm được bón từ 8 – 10 hốc xung quanh bộ rễ củachúng

- Đào rãnh xung quanh bộ rễ

Với cách bón xung quanh bộ rễ này, rãnh được đào xung quanh 2/3 đường kính táncây tính từ gốc cây, chất giữ ẩm CH được rải đều trong rãnh, tưới lần đầu tiên cho vật liệuđảm bảo no nước

- Lấp đầy đất và không được nén quá chặt cho chất giữ ẩm có đủ không gian

để trương nở tối đa lượng nước mà nó có thể hấp thụ

- Sau khi bón chất giữ ẩm, tưới nước để đảm bảo vật liệu giữ ẩm CH ngậm nonước

- Có khả năng CH trương đầy nước và nổi lên trên mặt đất, nên chú ý và lấpđất lại để tránh CH tiếp xúc ánh sáng.

- Chất giữ ẩm có thể trộn với các loại phân hữu cơ, hữu cơ vi sinh, tro trấu,mùn cưa trước khi bón chất giữ ẩm nhằm làm tăng hiệu quả phân bón và tăng khả nănggiữ ẩm của chất giữ ẩm

- Không nên trộn chất giữ ẩm chung với các loại phân bón vô cơ như NPK,lân, super phosphat, ure… sẽ làm giảm khả năng hút nước của chất giữ ẩm Bón phân vô

cơ trước hoặc sau vài ngày sử dụng chất giữ ẩm

2.1.2 Cây ngắn ngày

Cây ngắn ngày được bón chất giữ ẩm trong huyện Định Quán là cây mía và câybắp

 Lượng bón chất giữ ẩm CH cho cây ngắn ngày trên một số hộ như sau:

- Đối với cây mía: bón 20g, 30g, 40g, 50g/m hàng mía trên 1 hộ ở Ngọc Định

(ha)

1 Phạm Thái Ấp Hòa Hiệp – Ngọc Định K88 - 65 2007 0,9

- Đối với cây bắp: bón 2g, 3g, 4g, 5g/m2 đất trên 3 hộ như sau:

(ha)

Thời gianbón

1 Vũ Văn Định ấp 3, xã Suối Nho B-06 2007 0.8 9/12/2007

2 Vũ Văn Năng ấp 3, xã Suối Nho B-06 2007 0.2 19/12/2007

3 Phạm Văn Dũng ấp 3, xã Suối Nho B-06 2007 0.3 27/12/2007

 Cách bón chất giữ ẩm cho cây ngắn ngày là:

- Tạo 1 rãnh dọc theo hàng mía (hoặc bắp) trong khoảng thời gian sau khi câymọc mầm lên khỏi mặt đất đến khi cây được 3 lá thật Nếu trồng theo phương pháp hàng

kép, tạo 1 đường rãnh bên ngoài hai hàng mía với kích thước rãnh với chiều ngang từ 15 –20cm và chiều sâu từ 10 – 20 cm là tùy thuộc vào tính chất đất

- Bón chất giữ ẩm xuống rãnh, lấp đất kín nhằm đảm bảo chất giữ ẩm khi bónvào đất không bị trồi lên mặt đất do sự trương nở của chất giữ ẩm khi hút nước

- Tưới ngập nước lần đầu tiên cho cây sau khi bón chất giữ ẩm, cho vật liệuhút no nước nhằm đảm bảo khả năng hút và nhả nước ở những lần tiếp theo

Đối với điều kiện khí hậu khô hạn bình thường trên vùng đất đỏ bazan và đất thịtpha cát, thời gian giữa 2 lần tưới có thể kéo dài thêm từ 3 – 5 ngày theo phương pháp tướichảy tràn

- Chất giữ ẩm có thể trộn với các loại phân hữu cơ vi sinh, tro trấu, mùn cưatrước khi bón nhằm làm tăng hiệu quả bón và khả năng giữ ẩm của chất giữ ẩm.

- Không nên trộn chất giữ ẩm chung với các loại phân bón vô cơ như NPK,lân, super phosphat, ure… sẽ làm giảm khả năng hút nước và giữ ẩm của chất giữ ẩm.Bón phân vô cơ trước hoặc sau vài ngày sử dụng chất giữ ẩm

2.2 Đánh giá hiệu quả kinh tế

2.2.1 Cây lâu năm 2.2.1.1 Cây quýt

- Về mặt cảm quan, cây quýt giữa các ô có bón chất giữ ẩm và các ô đốichứng không có sự khác biệt rõ ràng Chúng xanh và phát triển tương đối đồng đều nhau

- Năng suất giữa ô đối chứng và ô có bón vật liệu giữ ẩm (từ 30g – 120g cho

1 gốc cây) không có sự khác biệt

- Sau khi thu hoạch từ tháng 4 đến tháng 6 năm 2008, cây ở ô có bón chất giữẩm phục hồi nhanh hơn thể hiện rõ nhất ở tốc độ ra lá của cây

Hình 3: Cây quýt thử nghiệm Hình 4: Cây quýt đối chứng

Nhìn chung, bón vật liệu giữ ẩm lên cây quýt không mang lại hiệu quả kinh tế tức thời cho người trồng quýt, vật liệu giữ ẩm chỉ giúp cây ổn định và hồi phục cây sau khi thu hoạch.

2.2.1.2 Cây điều

- Mùa khô 2008 - 2009 thời tiết tại Định Quán, Đồng Nai khá phức tạp: mưatrái vụ nhiều và nắng nóng gay gắt làm ảnh hưởng mạnh đến việc đậu trái và khả năngtăng trưởng của trái ở một số loại cây trồng, trong đó có cây điều

- Năng suất điều giữa ô thử nghiệm và ô đối chứng không có sự khác biệt rõràng, khoảng 0,5 tấn/ha

- Đánh giá cảm quan: cây điều ở ô thử nghiệm có bón chất giữ ẩm xanh tốthơn, hạt to hơn, quá trình ra hoa kéo dài và nhiều hơn cây ở ô đối chứng Sau khi thuhoạch cho thấy cây ở ô thử nghiệm có bón chất giữ ẩm có khả năng hồi phục cây nhanhhơn Có nhiều lộc non và nhánh so với cây ở ô đối chứng

Hình 5: Cây điều thử nghiệm Hình 6: Cây điều đối chứng

Nhìn chung: khi bón chất giữ ẩm cho cây điều chưa thấy mang lại hiệu quả kinh tế trước mắt cho người dân trồng điều Chất giữ ẩm giúp cho cây điều khỏe hơn và xanh mượt hơn.

2.2.1.3 Cây mít

- Kết quả quá trình thử nghiệm cho thấy cây ở ô thử nghiệm có bón chất giữẩm xanh đậm hơn so với cây ở ô đối chứng không bón chất giữ ẩm, giúp cây mít tăng khả

năng chịu hạn, giảm lượng nước tưới, cây ít bị chết nhánh và sinh trưởng tốt hơn trongmùa khô

- Mít là cây trồng lâu năm nên tán lá giữa các ô thử nghiệm không có sựchênh lệch đáng kể, trọng lượng, kích thước, chất lượng trái giữa các ô thử nghiệm có bónchất giữ ẩm và không bón chất giữ ẩm không có sự chênh lệch đáng kể, năng suất trungbình ở mỗi cây là 170 kg (năng suất trung bình 20 tấn/ha)

- Do thời gian thu hoạch kéo dài, không đồng loạt, trái được hái không theođịnh kỳ nên không theo dõi và tách được năng suất của từng ô thử nghiệm

- Hàm lượng chất giữ ẩm thích hợp cho cây mít từ 80 – 120 g/cây

Hình 7: Cây mít thử nghiệm Hình 8: Cây mít đối chứng

Nhìn chung, khi bón chất giữ ẩm lên cây mít không làm tăng hiệu quả kinh tế cho người nông dân Chất giữ ẩm chỉ giúp cây xanh hơn so với không bón chất giữ ẩm và sinh trưởng tốt hơn.

2.2.1.4 Cây xoài

- Chất giữ ẩm chỉ làm tăng độ ẩm trong đất giúp cây sinh trưởng và pháttriển tốt hơn trong mùa khô, kéo dài thời gian giữa 2 lần tưới, tiết kiệm được nước tưới,giảm chi phí tưới nước

- Chất giữ ẩm góp phần làm ổn định độ ẩm trong đất, giúp cây trong quá trìnhnuôi trái không bị sốc nước khi tưới do khi tưới nước nếu tăng lượng ẩm trong đất độtngột sẽ làm cây bị sốc nước gây ra rụng trái non nhiều.

- Hàm lượng chất giữ ẩm thích hợp cho cây xoài từ 80 – 120 g/cây

- Chất giữ ẩm có khả năng ứng dụng cho cây xoài tại Định Quán, Đồng Nai,tuy nhiên do xoài là cây ăn quả lâu năm và do khí hậu có mưa trái mùa trong thời gian thửnghiệm nên hiệu quả sử dụng chất giữ ẩm chưa thấy rõ

Hình 9: Cây xoài thử nghiệm Hình 10: Cây xoài đối chứng

Từ kết quả thử nghiệm cho thấy rằng bón chất giữ ẩm CH không làm tăng hiệu quả kinh tế cho người dân trồng xoài

2.2.1.5 Cây cà phê

Liều lượng chất giữ ẩm 20-30g/m đường kính lá là thích hợp

Sau 18 ngày cây cà phê không được tưới nước thì cây cà phê ở các ô bón chất giữẩm với hàm lượng trên không bị héo, trong khi cây cà phê tại ô đối chứng đã bị héo

- Cây ở ô có bón chất giữ ẩm xanh hơn so với đối chứng không bón chất giữ ẩm

- Cây ít bị chết nhánh hơn so với ô đối chứng

- Trái non của cây có bón chất giữ ẩm xanh, đều hơn so với đối chứng

- Trái ở ô đối chứng ít bị khô trái non hơn so với đối chứng không bón chất giữẩm

- Lượng trái ở ô có bón chất giữ ẩm nhiều hơn lượng trái ô không bón chất giữẩm

- Năng suất tại ô thử nghiệm cao hơn ô đối chứng 0,38 tấn/ha

Xét về mặt hiệu quả kinh tế của cây cà phê trên hộ anh Lê Văn Ban thì chất giữẩm mang lại hiệu quả kinh tế cho hộ gia đình này Cụ thể, nếu so sánh với ô đối chứngvới cùng chế độ canh tác, cùng bón phân thì ô có thử nghiệm vật liệu giữ ẩm 20 – 30g/mđường kính tán sẽ tăng lợi nhuận thêm khoảng 4.7 triệu/ha Đây là tín hiệu vui trên cây càphê vì hầu hết các thử nghiệm trên cây dài ngày đều không mang lại hiệu quả kinh tế tứcthì cho người nông dân Đây là bước đệm cơ bản để ứng dụng vật liệu giữ ẩm cho cây càphê trên địa bàn huyện Định Quán trong tương lai

Hình 11: Cây cà phê thử nghiệm Hình 12: Cây cà phê đối chứng

Kết luận chung đối với cây lâu năm: chất giữ ẩm CH chỉ có ý nghĩa kinh tế đối với cây cà phê trên Định Quán Các cây điều, xoài, mít và quýt không thấy rõ hiệu quả kinh tế ngay mà vật liệu giữ ẩm chỉ mang lại sức sống hơn cho cây mà thôi Tuy nhiên, dự án