dự án ứng dụng thử nghiệm loại vật liệu giữ nước, giữ ẩm cho cây trồng trong lĩnh vực nông nghiệp

TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC Năm 2003-2004 Viện Công Nghệ Hóa Học thực hiện thành công đề tài: “Nghiên cứu và chế tạo các loại vật liệu giữ nước, giữ ẩm mới có khả năng sử dụng tron

THUYẾT MINH ĐỀ CƯƠNG DỰ ÁN THỬ NGHIỆM

DỰ ÁN ỨNG DỤNG THỬ NGHIỆM LOẠI VẬT LIỆU GIỮ

NƯỚC, GIỮ ẨM CHO CÂY TRỒNG TRONG LĨNH VỰC

NÔNG NGHIỆP

Tên dự án

Cơ quan chủ trì : Viện Công nghệ Hoá Học

Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Cơ quan phối hợp : Phòng Kinh tế Huyện Định Quán

THÔNG TIN CHUNG VỀ DỰ ÁN

Tên dự án:

Ứng dụng thử nghiệm loại vật liệu giữ nước, giữ ẩm cho cây

trồng trong lĩnh vực nông nghiệp

 Thời gian thực hiện : 10/2006 – 10/2007

 Cấp quản lý : Huyện Định Quán

 Kinh phí : Tổng số 377.2 triệu đồng

(Trong đó từ ngân sách NSNN: 377.2 triệu đồng)

 Chủ nhiệm dự án:

Nguyễn Cửu Khoa

Học vị: TS,

Chức vụ: Viện phó Viện Công Nghệ Hoá học

Trưởng phòng Hoá Hữu cơ polime

MỤC TIÊU CỦA DỰ ÁN

1- Thử nghiệm vật liệu giữ ẩm mới trong nông nghiệp, giúp cây

trồng vượt qua mùa hạn ở Huyện Định Quán

3- Tận dụng được nguồn phế thải trong nông nghiệp như bã mía, mùn cưa, rơm rạ…để sản suất vật liệu Nên sản phẩm không gây ô nhiểm môi trường

4- Vật liệu sản xuất được có giá thành thấp có thể thay thế các vật liệu ngoại nhập cùng loại

2- Nâng cao năng suất cho cây trồng, tiết kiệm sức tưới và đem lại hiệu quả kinh tế cho người nông dân

TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NGOÀI NƯỚC

 Hầu hết các nghiên cứu của các tập đoàn trên thế giới như ở Nhật Bản, Pháp, Mỹ, Anh, Đức, Canada…đều xuất phát từ nguồn nguyên liệu dầu mỏ: polymer acrylic, polymer acrylamid, polymer có các nối đôi ethylenic, polyvinyl alcohol hoặc các copolymer của chúng

 Sản phẩm có khả năng hấp thụ nước rất cao (80-600 lần đối với nước cất và 60-80 lần đối với nước muối sinh lý) và được sử dụng trong nhiều lĩnh vực: y tế, dược phẩm, sản phẩm tã lót, trong ngành nông lâm

nghiệp

 Ở Trung Quốc năm 1999 cũng công bố chế phẩm “KHOA DU 98”

là vật liệu polymer có sức hút nước rất cao (1000 lần), đã được sử dụng cho cây trồng và đã tiết kiệm được 50% lượng nước tưới và giúp tăng sản lượng cây 15-20%

TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC

 Ở Việt Nam trong những năm gần đây (1999-2000) dựa trên nền tảng tinh bột ghép acrylic, Viện Hóa học Hà Nội (Viện KHCNVN) cũng đã

thành công trong việc nghiên cứu chế tạo được chế phẩm AMS-1 với

khả năng hút nước cao (300-350 lần) với giá thành hạ (40.000đ/kg)

 Tuy nhiên nhược điểm của chế phẩm AMS-1 là chỉ giữ nước được với thời gian ngắn (5-7 ngày) vì cấu trúc hấp thụ nước bị phá vỡ và sau đó không thể tái sử dụng được nên ít có ý nghĩa sử dụng trong nông nghiệp

TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC

 Năm 2003-2004 Viện Công Nghệ Hóa Học thực hiện thành công đề

tài: “Nghiên cứu và chế tạo các loại vật liệu giữ nước, giữ ẩm mới có

khả năng sử dụng trong lĩnh vực nông nghiệp”, do Sở KH & CN

Tp.HCM cấp kinh phí Đề tài trên đã được nghiệm thu vào tháng

10-2004

 Tháng 03/2005, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã cấp kinh

phí cho đề tài: “Quy trình sản xuất vật liệu giữ ẩm mới giúp cây trồng

vượt qua mùa hạn ở tây nguyên qui mô pilot 150 kg/ ngày” do Viện

Công Nghệ Hóa Học chủ trì Đề tài được thực hiện trong 02 năm từ 02/2005-02/2007

 Tháng 11 năm 2005 đang thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học và Phát

triển Công nghệ do Sở KH&CN tỉnh Gia lai quản lý “ Nghiên cứu Thử

nghiệm loại vật liệu giữ nước giữ ẩm cho cây trồng trong lĩnh vực

nông nghiệp” Đối tượng thử nghiệm: cây Cà phê, Ngô, Bông trên hai

vùng đất Đông Trường Sơn Và Tây Trường Sơn của Gia Lai

MỘT SỐ KẾT QUẢ ĐÃ ĐẠT ĐƯỢC CỦA DỰ ÁN

 Tổng hợp được PAA-DEGDAA có khả năng hút nước cao 750 lần, giá thành hạ, cấu trúc phân hủy nhanh 7-10 ngày

 Tổng hợp được copolymer PAA-PVA-DEGDAA Sản phẩm có khả năng hút nước cao 560 lần cấu trúc phân hủy từ 9- 60, giá thành cao.

 Tổng hợp được vật liệu PAA-tinh bột-DEGDAA có khả năng hút nước cao 501lần, giá thành hạ, cấu trúc phân hủy nhanh 7-10 ngày.

 Tổng hợp được vật liệu PAA-bã mía-DEGDAA có khả năng hút nước cao 409 lần Sản phẩm có cấu trúc rất bền khi hút nước (120-140 ngày) giá thành rất rẻ vì tận

dụng được nguồn bã mía, mùn cưa phế thải trong nông nghiệp nên có thể dùng làm chất chống hạn trong nông nghiệp.

 Đã tiến hành khảo sát sơ bộ khả năng giữ ẩm của các loại vật liêu trên đất và nhận thấy vật liệu làm từ bã mía cho kết quả giữ ẩm rất tốt đồng thời giá thành thấp phù hợp với điều kiện kinh tế của người nông dân Việt Nam.

 Đã thử nghiệm đạt kết quả rất tốt trên cây Gió Bầu ở Bình Dương

MỘT SỐ KẾT QUẢ ĐÃ ĐẠT ĐƯỢC

 Vật liệu hấp thụ nước PAA-PVA-DEGDAA Cấu trúc của vật liệu

 Vật liệu hấp thụ nước PAA-PVA-DEGDAA

Cấu trúc của vật liệu

MỘT SỐ KẾT QUẢ ĐÃ ĐẠT ĐƯỢC

2- Ảnh SEM

Hình 2: PAA-PVA-DEGDAA

Hình 1:Bột PVA

MỘT SỐ KẾT QUẢ ĐÃ ĐẠT ĐƯỢC

 Vật liệu hấp thụ nước PAA-tinh bột-DEGDAA

Cấu trúc của vật liệu

MỘT SỐ KẾT QUẢ ĐÃ ĐẠT ĐƯỢC

 Vật liệu hấp thụ nước PAA-tinh bột-DEGDAA

Cấu trúc của vật liệu

2- Ảnh SEM

Hình 4: PAA -tinh bột-DEGDAA có chất oxy hóa

Hình 3: tinh bột

 Vật liệu hấp thụ nước PAA-bã mía -DEGDAA

Cấu trúc của vật liệu

1- Phổ IR

Bột giấy (cm -1 ) Bột cellulose (cm -1 ) PAA-bãmía-DEGDAA (cm -1 )

2914-2945(-CH,CH2) 2919(-CH,-CH2) 2942(-CH,CH2)

1430,1358(-CH,-CH2)

bend 1434,1372 (-CH, -CH2) bend 1409,1325(-CH2, -CH) bend

1567(COO - )

MỘT SỐ KẾT QUẢ ĐÃ ĐẠT ĐƯỢC

2- Ảnh SEM

Hình 5: PAA-bã mía-DEGDAA không có chất oxy hóa

Hình 6: PAA-bã mía-DEGDAA có chất oxy hóa

 Vật liệu hấp thụ nước PAA-bã mía -DEGDAA

Cấu trúc của vật liệu

MỘT SỐ KẾT QUẢ ĐÃ ĐẠT ĐƯỢC

Thành phần tối ưu cho từng loại vật liệu

 Vật liệu PAA-DEGDAA

Thành phần tối ưu:AA 10 g, DEG-DAA 0.1 g Vật liệu có độ hấp

thụnước tốt nhất với nước cất 753 lần, nước thường 721.

 Vật liệu PAA-PVA-DEGDAA

thụ nước cất 344 lần, nước thường 253 lần thời gian phân hủy 30 ngày (2 lần lặp lại)

Vật liệu PAA-Tinh bột- DEGDAA:

Thành phần tối ưu cho vật liệu: tinh bột 4 g, AA 10 g, DEGDAA 0.1 g Với thành phần trên vật liệu sẽ có độ hấp thụ nước 352 lần, giá thành hạ

 Vật liệu PAA- Bã Mía- DEGDAA:

Thành phần cho vật liệu như sau: AA 10 g, bột Cellulose 4 g, DEGDAA 0.1g khả năng hấp thụ nước cao: nước cất 331 lần, nước thưỡng 304 lần và khả năng giữ nước 145 ngày (3 lần lặp lại).

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

 Xác định các tính chất hoá lý của đất ở một số vùng của Huyện Định Quán trước và sau khi sử dụng chế phẩm

- Xác định độ chua của đất,

- Xác định tỷ trọng của đất,

- Xác định độ xốp của đất

- Xác định độ giữ ẩm của đất

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

 Phân tích thành phần hóa học của đất ở Huyện Định Quán trước và sau khi sử dụng chế phẩm

-Xác định chất hữu cơ (OM) và Nitơ tổng số trong đất,

-Xác định thành phần khoáng của đất,

-Xác định các chất hòa tan trong nước của đất

- Xác định các nguyên tố vi lượng trong đất,

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

 Xác định thành phần vi sinh trong đất trước, trong và sau khi sử dụng chế phẩm

-Xác định vi khuẩn hiếu khí,

-Xác định vi khuẩn kị khí,

-Xác định tỷ lệ hiếu khí / kị khí,

-Xác định vi khuẩn amon hóa,

-Xác định vi khuẩn nitrat hóa,

- Xác định vi khuẩn thủy phân các hợp chất hữu cơ

 Xác định các chất dinh dưỡng cơ bản dễ tiêu của đất trước, trong và sau khi sử dụng chế phẩm.

-Xác định Nitơ dễ tiêu,

-Xác định Photpho dễ tiêu,

-Xác định thành phần nhóm Photphat khoáng,

- Xác định Kali dễ tiêu

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

 Đánh giá hiệu quả kinh tế sau khi dùng chế phẩm thông qua một số chỉ tiêu:

-Thông qua các tính chất hóa lý của đất trước và sau khi sử dụng chế phẩm,

-Thông qua các tính chất hóa học của đất trước và sau khi sử dụng chế phẩm,

-Xác định số cây sống sót sau khi hạn so với đối chứng

- Đánh giá hiệu quả kinh tế khi sử dụng chế phẩm

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, KỸ THUẬT SẼ SỬ DỤNG

- Dùng phổ AAS để xác định các thành phần cơ bản của đất

- Phương pháp phân tích hoá lý thông dụng để xác định tính chất

hoá lý của đất

- Phương pháp sinh hóa với kính hiển vi điện tử để xác định số lượng

vi sinh vật trong đất

- Xác định thành phần cơ giới đất theo phương pháp Robinson

- Các phương pháp xác định độ giữ ẩm của đất (Katsinsky,Taylor )

- Các phương pháp thử nghiệm khi trộn vật liệu với đất có cây

Cà phê, Mía, Quýt, i u, XoàiĐ ề trên diện rộng

ĐỐI TƯỢNG VÀ ĐỊA ĐiỂM THỬ NGHIỆM

nhằm tận dụng những cơn mưa cuối mùa

Theo dõi thử nghiệm đến tháng 5-6/2007

 Cây Cà phê:

 Địa điểm thử nghiệm:

Đất đỏ Bazan ( không đá lộ đầu) PHÚ TÚCĐất nâu Bazan ( không đá lộ đầu) PHÚ LỢI

 Bố trí thí nghiệm:

Thử nghiệm trên 2 ha, lượng dùng 30kg/ha

 Chỉ tiêu theo dõi: sâu bệnh thường gặp và năng suất (tấn/ha).

 Qui hoạch thử nghiệm:

Thí nghiệm giảm thời gian tưới:

 Cây Điều:

 Địa điểm thí nghiệm:

Đất đỏ pha sỏi cơm: TÚC TRƯNGĐất vàng pha sỏi: PHÚ NGỌC

Đất nâu bazan đá lộ đầu: PHÚ LỢI, PHÚ VINHĐất đỏ: GIA CANH

 Bố trí thí nghiệm:

- Thử nghiệm trên 10 ha, lượng bón 30kg/ha

- Đưa chế phẩm CH-06 vào kho n 10-11/2006 nhằm tận ảdụng những cơn mưa cuối mùa.Theo dõi đến tháng 5-6/2007

 Chỉ tiêu theo dõi: sâu bệnh thường gặp và năng suất (tấn/ha)

 Qui hoạch thử nghiệm:

Thí nghiệm giảm thời gian tưới:

- Đất đen bazan pha sỏi: SUỐI NHO

- Đất cát phù sa ven sông: NGỌC

ĐỊNH

 Địa điểm thí nghiệm:

 Bố trí thí nghiệm:

- Thử nghiệm trên 10 ha, lượng bón 30 kg/ha

- Đưa chế phẩm CH-06 vào kho n 10-11/2006 nhằm tận ảdụng những cơn mưa cuối mùa.Theo dõi thử nghiệm đến tháng 5-6/2007

 Qui hoạch thử nghiệm:

Trộn chế phẩm theo rãnh mía cách gốc 20-30cm

Sau đó tưới nước đầy khoản 150-200m3/ha

 Địa điểm thí nghiệm:

- Đất bazan đá lộ đầu: THANH SƠN

- Đất vàng pha sỏi: PHÚ NGỌC

 Cây Quýt:

 Bố trí thí nghiệm:

- Thử nghiệm trên 10 ha, lượng bón 30 kg/ha

- Đưa chế phẩm CH-06 vào kho n 10-11/2006 nhằm ảtận dụng những cơn mưa cuối mùa.Theo dõi thử

nghiệm đến tháng 5-6/2007

 Chỉ tiêu theo dõi: Các loại sâu bệnh thường

gặp và năng suất (tấn/ha)

 Qui hoạch thử nghiệm:

Thí nghiệm giảm thời gian tưới:

 B trí thử nghiệm: ố

- Th nghi m trên ử ệ 10 ha, lượng bón 30 kg/ha

 Cây Xoài:

 Địa điểm thí nghiệm:

- Đất vàng pha sỏi: LA NGÀ

- Đất vàng pha sỏi: PHÚ NGỌC

- Đưa chế phẩm CH-06 vào kho n 10-11/2006 nhằm tận ảdụng những cơn mưa cuối mùa.Theo dõi tháng 5-6/2007

 Chỉ tiêu theo dõi: Các loại sâu bệnh thường

gặp và năng suất (tấn/ha)

 Qui hoạch thử nghiệm:

Thí nghiệm giảm thời gian tưới:

TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN DỰ ÁNT

Người, cơ quan thực

hiện

1

- Thu thập thông tin, xây dựng đề

cương,

- Phân tích, xác định tính chất đất

thành phần, cơ giới, vi sinh, dinh

dưỡng trước khi sử dụng chế

phẩm.

- Đưa ra kế họach thử nghiệm

Bảng kết quả, số liệu Bảng kế họach

10/2006 Viện CNHH

2 - Thử nghiệm chế phẩm CH-06 trên 5 loại cây Cà phê, Điều, Mía,

Quýt, Xoài.

- Bảng kết quả, số liệu

- Quy trình cung cấp chế phẩm

11/2006 -7/2007

Viện CNHH Phòng Kinh tế Huyện ĐQuán

TT khuyến nông ĐQ

3 Phân tích, xác định tính chất đất thành phần, cơ giới, vi sinh, dinh

dưỡng sau khi sử dụng chế phẩm.

Bảng kết quả, số liệu 8/2007 Viện CNHH

4 Đánh giá hiệu quả kinh tế Bảng đánh giá 9/2007

Viện CNHH Phòng Kinh tế Huyện ĐQuán

TT khuyến nông ĐQ

 Đối với lĩnh vực khoa học có liên quan: Báo cáo khoa học 2 bài.

 Đối với kinh tế-xã hội: Giúp chống hạn cho cây, tiết kiệm nước, tăng năng suất

cây trồng, giảm giá thành sản xuất, góp phần phát triển kinh tế và ổn định cuộc sống cho Nông dân

 Bồi dưỡng, đào tạo cán bộ KH&CN

+ Thạc sĩ : 1-2 người

+ Sinh viên : 2-3 người

CÁC TÁC ĐỘNG CỦA KẾT QUẢTHỬ NGHIỆM

 Liên kết với sản xuất và đời sống:

- Đơn vị sản xuất chế phẩm : Viện công nghệ Hoá học

- Đơn vị sử dụng kết quả thử nghiệm : Phòng Kinh tế Định quán

Hoạt động của các tổ chức phối hợp tham gia thực hiện dự án

HCM

- Phân tích, xác định thành phần, vi sinh, dinh dưỡng, độ giữ ẫm của đất.

-Cung cấp chế phẩm CH-06.

- Phối hợp thử nghiệm chế phẩm CH-06 trên 5 loại cây.

- Đánh giá tác động hút ẩm trên cây Cà phê, Điều, Mía, Quýt, Xoài.

- Đánh giá hiệu quả kinh tế sử dụng chế phẩm.

Phối hợp thử nghiệm và đánh giá hiệu quả

CÁN BỘ THỰC HIỆN DỰ ÁN

làm việc

A Chủ nhiệm dự án

PGS.TSKH Lưu cẩm Lộc

Ts Phan Thanh Thảo ThS.Hoàng Thị Kim Dung ThS Phạm Cao Thanh Tùng

CN Trần Ngọc Quyển

KS Nguyễn Công Trực

KS Phạm Xuân Đồng

CN Nguyễn Trường Giang

CN Nguyễn Hùng Cường

KS Nguy n Th ễ ị Dòn

Viện CN Hoá học Viện CN Hoá học Viện CN Hoá học Viện CN Hoá học Viện CN Hoá học Viện CN Hoá học Viện CN Hoá học Phòng Ktế Định Quán Phòng Ktế Định Quán Phòng Ktế Định Quán Trạm khuyến nông ĐQ

12 12

12 12 12 12 12 12 12 12 12 12

KINH PHÍ THỰC HIỆN DỰ ÁN VÀ NGUỒN KINH PHÍ

Kinh phí thực hiện dự án phân theo các khoản chi (triệu đồng)

Kinh phí thực hiện dự án phân theo các khoản chi

T

T Nguồn kinh phí

Tổng số

Trong đó Thuê

khoán chuyên môn

Nguyên vật liệu, năng lượng

Máy móc thiết bị

Quản lý hành chính và các khỏan chi khác

Chi khác

265.9 265.9

72.4 72.4

31.7 31.7

7.2 7.2

GIẢI TRÌNH CÁC KHOẢN CHI

Khoản 1: Thuê khoán chuyên môn: 265.9 triệu đồng

TT

Nội dung thuê khoán Tổng kinh

phí

Nguồn vốn NSNN Tự có Khác

tích đánh giá tình hình thực hiện.

41.5 41.5 0.0

- Phân tích hoá lý.

- Phân tích vi lượng

- Xác định OM, Ntổng, khoáng, các chất hoà tan

- Xác định thành phần vi sinh

- Thành phần dinh dưởng cơ bản.

86.4

16 19.2 14.4 24 12.8

86.4

16 19.2 14.4 24 12.8

0.0

với 5 loại cây khác nhau.

8 30 30 40 30

0.0

Cộng 265.9 265.9

Khoản 2: Nguyên vật liệu, năng lượng:72.4 triệu đồng

TT Nội dung Đơn vị

đo

Số lượng

Đơn giá (x1000)

Thành tiền

Nguồn vốn NSNN Tự có Khác 2.1 Mua chế phẩm 1200 40 48 48 0

2.3 Năng lượng, nhiên liệu

8.4 15.4 0.6

GIẢI TRÌNH CÁC KHOẢN CHI

Khoản 3: Thiết bị, máy móc chuyên dùng: 0 triệu đồng

Khoản 4: Quản lý hành chính và các khoản chi khác:31.7 GIẢI TRÌNH CÁC KHOẢN CHI

phí

Nguồn vốn NSNN Tự có Khác

4.1 Công tác phí 17.7 13.7

4.2 Quản lý Phí cơ quan chủ trì và cơ quan quản lý 8 8

4.3 Chi phí đánh giá , nghiệm thunội bộ 3 3

4.4 Chi phí nghiệm thu chính thức 3 3

4.4 Hội thảo, hội nghị 4 4

Cộng 31.7 31.7 Khoản 5: Chi khác: 7.2 Triệu

phí

Nguồn vốn NSNN Tự có Khác

5.1 - Đánh máy vi tính dự án 3 3

- Photo tài liệu, chuyên đề 1 1

- Văn phòng phẩm, giấy bút, sổ sách phim ảnh 2 2

5.5 Phụ cấp chủ nhiệm dự án 1.2 1.2

XIN CHÂN THÀNH CÁM ƠN