mãu đề tài cuộc thi học sinh nghiên cứu khoa học của THPT các trường. đê ftaif làm đầy đủ đúng form và kết qua rtuowng đối tốt. đê ftaif đã đạt giải trong cuộc thi.........................................................................
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH BẮC GIANG
TRƯỜNG THPT LỤC NAM
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU “CUỘC THI KHOA HỌC, KĨ THUẬT DÀNH CHO HỌC SINH
TRUNG HỌC” NĂM 2015-2016
Đề tài: “NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG BẦU ƯƠM CÂY TIÊN TIẾN
CHO CÂY LÂM NGHIỆP”
Tên dự tuyển:
Cơ quan công tác:
Bắc Giang - 2016
Trang 2SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH BẮC GIANG
TRƯỜNG THPT LỤC NAM
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU “CUỘC THI KHOA HỌC, KĨ THUẬT DÀNH CHO HỌC SINH
TRUNG HỌC” NĂM 2015-2016
Đề tài: “NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG BẦU ƯƠM CÂY TIÊN TIẾN
CHO CÂY LÂM NGHIỆP”
Lĩnh vực thi: Khoa học vật liệu
Tên dự tuyển:
Cơ quan công tác:
Người hướng dẫn khoa học:
Bắc Giang - 2016
Trang 3LỜI CẢM ƠN
Khóa luận này được thực hiện tại Viện Hóa học - Viện Hàn lâm Khoa học
và công nghệ Việt Nam
Em xin trân trọng cảm ơn TS Trịnh Đức Công đã hướng dẫn tận tình và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành khoá luận tốt nghiệp
Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới thầy TS Nguyễn Tiến Dũng cùng toàn thểcác thầy cô trong Khoa Hóa học-Trường Đại học Sư phạm Hà Nội đã truyền đạt cho em những kiến thức bổ ích và tạo mọi điều kiện để em có khả năng hoàn thành khóa luận này
Em xin cảm ơn các thầy, các cô, bạn bè, người thân và các anh chị thuộc phòng Vật liệu Polyme - Viện hoá học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã dạy bảo, giúp đỡ, động viên và tạo điều kiện cho em hoàn thành khoá học và thực hiện thành công khoá luận tốt nghiệp này
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày tháng 5 năm 2013
Trang 4
MỤC LỤC
Trang 5MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, do điều kiện khí hậu, thời tiết có tính chất biếnđổi khó lường, tình hình hạn hán kéo dài dẫn đến việc sản xuất nông lâm nghiệpngày càng khó khăn Trong quá trình trồng mới các loại cây nông, lâm nghiệpthì giai đoạn ươm và gieo trồng có tính chất quyết định đến khả năng sinhtrưởng và phát triển của cây trồng sau này
Bầu ươm cây là một sản phẩm không thể thiếu với mỗi nhà vườn trồngcây Nó giúp cây sinh trưởng tốt, giữ nước, khoảng tốt, và đặc biết là ổn địnhcây khi vận chuyển xa Bầu ươm là môi trường trồng cây và chứa nguồn dinhdưỡng cẩn thiết để cung cấp cho cây trổng ở giai đoạn sinh trưởng và phát triểnđầu tiên Thành phần và đặc tính của ruột bầu và túi bầu đóng vai trò quyết địnhđến số lượng, chất lượng cây giống và thời gian cây lưu bầu
Hiện nay, phần lớn bầu ươm còn nhiều mặt hạn chế như: dung trọng lớn,khả năng giữ nước và dinh dưỡng kém, nguyên liệu không ổn định, vỏ bầu khóphân hủy Do vậy, vấn đề tìm ra các loại vật liệu để cải thiện tính năng của bầuươm như có thể giữ ẩm, giữ chất dinh dưỡng và có lợi cho cây trồng là rất cấpthiết
Đề tài “Nghiên cứu ứng dụng của bầu ươm cây tiến tiến cho cây lâm nghiệp” được đặt ra nhằm cải thiện một số tính năng của bầu ươm trong sản
xuất cây giống và phục vụ để sản xuất cây giống trong lâm nghiệp
Trang 6CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1 Vai trò của bầu ươm trong sản xuất cây giống [1]
Trồng rừng bằng cây con là phương pháp phổ biến và chủ yếu ở nước tahiện nay Ươm cây con là công tác quan trọng và phức tạp Chất lượng cây contốt hay xấu ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng rừng trồng và hiệu quả của côngtác trồng rừng Nhiệm vụ của công tác ươm cây là trên một đơn vị diện tích, vớithời gian ngắn nhất sản xuất được số lượng cây con nhiều nhất, chất lượng tốtnhất, đồng thời giá thành hạ Bầu gieo ươm cấu tạo gồm 2 phần: Túi bầu và ruộtbầu
2.1.1 Túi bầu
Là khuôn giữ cho ruột bầu định hình và ổn định Nên chọn túi bầu khônggây cản trở sự trao đổi nước và không khí với môi trường xung quanh, khônglàm độc hại, không mang sâu bệnh cho cây con, khi vận chuyển cây không vỡbầu, sau khi trồng túi bầu có khả năng tự hủy tốt trong đất, nguyên liệu rẻ tiền,tiện lợỊ Túi bầu được sử dụng phổ biến hiện nay là túi bầu bằng PE Đây là loạitúi bầu hiện nay đang được sử dụng rất phổ biến ở nhiều cơ sở sản xuất cây controng cả nước bởi vì tính ưu việt của nó là: Bền, định hình được ruột bầu tốt,gọn, nhẹ, vận chuyển cây đi xa tiện lợi và không dễ vỡ Tuy nhiên hạn chế lớnnhất của loại túi bầu này là không phân hủy được trong đất sau khi trồng, khótrao đổi nước và không khí với môi trường bên ngoài, dễ tạo ra hiện tượng bứcnhiệt, kích thước tuỳ thuộc vào tuổi nuôi cây mà định
2.1.2 Ruột bầu
Đối với bầu ươm cây thì đất ruột bầu sau khi đã xử lí xong, nếu chưadùng đến ngay thì nên chất đống bảo quan trong kho đất Nếu để ngoài trời thìlấy một tấm vải mưa phủ lên trên để tránh cho đất bị nhiễm lại mầm mống sâu,nấm bệnh hoặc cỏ dại Đất và phân để tạo hỗn hợp ruột bầu phải được trộn đềutrước khi đóng bầu Ruột bầu không nên đóng quá chặt hoặc quá lỏng, ruột bầuphải đảm bảo độ xốp, độ ẩm Độ xốp của ruột bầu 60 - 70%, kích thước bầu phải
Trang 7phù hợp với tuổi nuôi cây.
Trình tự các bước đóng bầu: Trộn hỗn hợp ruột bầu, kiểm tra độ ẩm củađất, mở miệng túi bầu, dồn đất vào bầu (Nén chặt 1/3 đáy bầu còn 2/3 bầu phíatrên lỏng hơn), hoàn chỉnh bầu Luống để xếp bầu phải có nền phẳng Tuỳ theotình hình khí hậu, đất đai mà tạo mặt bằng đáy luống chìm hay bằng Đáy luốngchìm bố trí thấp hơn mặt vườn ươm 5 - 7 cm, chiều rộng đáy luống 1- 1,2 m,chiều dài luống tuỳ theo các khu đất của vườn, có thể 5, 10, 15 m Luống bằngđược bố trí bằng mặt vườn ươm Xếp bầu theo hàng tạo thành luống bầu theođáy luống Dùng đất tơi mịn vun xung quanh luống để cố định luống bầu
Hình 1.1 Trình tự các bước làm bầu ươm
Ruột bầu là môi trường trực tiếp nuôi cây, thành phần ruột bầu gồm đất vàphân bón Đất làm ruột bầu thường sử dụng loại đất có thành phần cơ giới nhẹhoặc trung bình, phân bón là phân hữu cơ đã ủ hoài (phân chuồng, phân xanh),phân vi sinh và phân vô cơ Tuỳ theo tính chất đất, đặc tính sinh thái học của câycon mà tỷ lệ pha trộn hỗn hợp ruột bầu cho phù hợp Đất đóng bầu nên chọn đấtcát pha hoặc thịt nhẹ đất tầng mặt có độ sâu từ 0 - 30 cm Tốt nhất là lấy đượcđất dưới tán rừng thông, keo Theo kinh nghiệm của một số cán bộ lâm nghiệplấy đất ở nơi có nhiều phân giun đùn lên là tốt Đất khai thác về cần được phơi
ải, đập tơi nhỏ, sàng sạch cỏ rác, đá sỏi qua lưới sắt có đường kính lỗ sàng nhỏ0,5 - 1 cm, thường khai thác và phơi ải đất trước 10- 15 ngày Phơi ải đất: Phunmột ít nước cho đất đủ ẩm, rải đất dày 5-7 cm lên nền phẳng ngoài trời, dùng
Trang 8một tấm vải mưa trong suốt phủ lên trên đống đất, lấy gạch hoặc khúc gỗ chặnkín mép của tấm vải mưa, để nguyên như vậy trong vòng 4-5 ngày là đủ
2.2 Một số nghiên cứu về chế tạo và ứng dụng vật liệu tiên tiến, thân thiện môi trường trong chế tạo bầu ươm cây
Sử dụng bầu trồng cây là tiến bộ kỹ thuật được áp dụng rộng rãi đối vớicác loại cây trồng cạn ngắn ngày như ngô, các loại cây rau, hoa quý hiếm vànhững cây dài dài ngày như cây công nghiệp cây chè, cao su, hồ tiêu hay câylâm nghiệp cây thông, cây keo Nhờ sử dụng bầu, các hộ nông dân có thể chuẩn
bị cây con, cây giống đúng thời vụ, giải quyết các khó khăn thời tiết không thểkhắc phục khi gieo trồng các loại cây trồng cạn Hiện nay bầu ươm thường làtúi nilong hoặc gieo trực tiếp trên khay có lỗ Cả hai cách làm bầu trên có cácnhược điểm như: i) bầu bằng túi nilong chỉ sử dụng 1 lần gây lăng phí, tăng chiphí, gây ô nhiễm môi trường; ii) làm bầu gieo trên khay có thể tích nhỏ, khi rabầu dễ bị vỡ, thời gian sống trong bầu ngắn, chất lượng cây giống kém làm năngsuất bị giảm
Nhiều nghiên cứu chứng tỏ rằng polyme siêu hấp thụ nước, vật liệu liênkết đất làm tăng khả năng nảy mầm và phát triển, tăng khả năng sống sót củacây cũng như kéo dài thời hạn sử dụng của cây cảnh trong chậu Polyme siêuhấp thụ nước đã được một số Viện Nghiên cứu ở nước ta như: Viện Hoá học đãnghiên cứu chế tạo loại vật liệu này theo nhiều con đường khác nhau [2] Trong
đó Viện Hoá học đã nghiên cứu ứng dụng trên đất bạc màu Sóc Sơn, sử dụngpolyme siêu hấp thụ nước đã làm tăng độ ẩm đất, tăng sức chứa ẩm và tăng khảnăng tạo đoàn lạp đất, tạo cho đất có kết cấu, có chế độ ẩm thuận lợi cho câytrồng sinh trưởng, phát triển Trên đất bạc màu, bón AMS-1 với mức 50kg/halàm tăng năng suất phụ phẩm 7-28%, làm tăng năng suất nông sản (hạt, củ) 11-23% [3]
Trên đất đồi dốc có trồng cây hàng năm tại Thạch Thất - Hà Tây, sử dụngPAM với mức 7kg/ha làm giảm lượng đất mất tới 83% so với đối chứng Đối vớiđất trồng chè xen sắn, các công thức có sử dụng PAM đã làm giảm lượng đấtmất >70% so với đối chứng Lượng chất dinh dưỡng bị rửa trôi ở các công thức
Trang 9này cũng thấp hơn đối chứng So với đối chứng thì các công thức sử dụng PAM
ở mức 5kg/ha có tỷ lệ khối lượng đoàn lạp đất có cấp hạt >1mm tăng 30%, trongkhi ở mức 7kg/ha, tỷ lệ này tăng gần gấp 2 lần Năng suất sắn tăng từ 10,4 đến14,8%, năng suất chè tăng từ 10,3 đến 15,7% Nhờ tăng năng suất và hạn chếrửa trôi chất dinh dưỡng, các công thức sử dụng PAM đều mang lại hiệu quảkinh tế cao hơn
2.3 Tổng quan về các cây trồng đã nghiên cứu
2.3.1 Cây keo [ 4]
Cây keo (Acacia) được nhập giống vào nước ta từ nhiều năm qua Cácloài keo hiện được trồng phổ biến là: keo lá tràm (Acacia auriculiformis); keo taitượng (Acacia mangium); keo lai (là giống lai tự nhiên giữa keo lá tràm và keotai tượng) Keo tai tượng trồng nơi thích hợp, sau 3 năm sản lượng có thể đạt từ
10 – 15m3/ha/năm
Các loài keo nói chung thích hợp ở vùng nhiệt đới ẩm, nhiệt độ bình quânhàng năm trên 22oC (cao tuyệt đối là 41,5oC, thấp tuyệt đối 3oC),lượng mưa bìnhquân hàng năm 1500 – 1800mm Độ cao nơi trồng ở phía Bắc dưới 500m, vớiphía Nam dưới 800m
Keo có thể trồng được ở nhiều loại đát: đất phù sa không ngập úng, đấtcát ổn định và màu mỡ, đất đồi núi, đất nghèo xấu Do đó trồng Keo để cải tạo
và phủ xanh đồi trọc Không trồng Keo được ở các bãi cát di động, cát trắng venbiển Những yêu cầu tối thiểu về đất để các loài Keo phát triển là: Độ dày tàngđất 20cm, pH > 3, hàm lượng mùn > 1%
+ Kỹ thuật gieo ươm
Hạt giống thu hái từ cây mẹ có tuổi 5 trở lên, từ các cây trồng phân tánhay từ rừng giống, hoặc giống hom của cành keo lai tự nhiên Cây mẹ lấy giốngtán cây phải đều, thân thẳng và nhẵn, phát triển mạnh, không bị sâu bệnh
Thu hái quả vào cuối tháng 3, khi vỏ qủa chuyển từ màu xanh sang nâu.Quả keo thuộc loại quả khô, tự nứt Quả hái về phải loại bỏ các vật lẫn rồi vunthành từng đống rộng khoảng 1m, cao 30 – 50cm, ủ trong 2 – 3 ngày để cho quảchín đều, mỗi ngày đảo quả 1 lần Sau đó phơi quả trong nắng nhẹ, quả tự tách
Trang 10và hạt rơi ra Làm sạch hạt, loại bỏ vật lẫn, phơi hạt thêm 1 – 2 nắng nữa rồi cấttrữ bảo quản.
Bảo quản hạt theo cách cất khô thông thường có thể giữ phẩm chất hạt tới
18 tháng, nếu bảo quản khô lạnh tuổi thọ của hạt kéo dài vài năm, thông thường thời gian bảo quản hạt không quá 1 năm
+ Kỹ thuật tạo cây con
a) Thời vụ gieo hạt: Gieo hạt trước khi trồng rừng khoảng 3 tháng Đốivới miền Bắc gieo hạt vào tháng 2, bắc trung bộ và duyên hải miền trung làtháng 6 – 7, Tây Nguyên đông Trường Sơn là tháng 2 – 3, Tây Nguyên tâyTrường Sơn là tháng 3 – 4, Nam bộ là tháng 2 – 3
b) Xử lý hạt: Dùng nước sôi, đổ hạt giống vào đảo đều trong nước sôikhoảng 30 giây (2 lượng nước sôi + 1 lượng hạt) Đổ hạt ra và ngâm trong nước
lã 12 giờ Sau đó rửa sạch hạt và cho vào túi vải đem ủ, rửa chua hạt 2 lần/ngày
Ủ khoảng 2 – 3 ngày thì hạt nứt nanh đem gieo, số hạt chưa nảy mầm tiếp tục ủ
c) Làm đất: Công việc làm đất gieo hạt keo gồm các khâu sau:
- Chuẩn bị đất để gieo vãi trên luống, cấy cây trên luống và cấy cây trên
bầu.
- Tạo bầu đất: Vỏ bầu bằng Polyetylen kích thước 7 x 11cm
- Thành phần ruột bầu gồm: 84% đất mặt ở vườn ươm + 5% đất mặt dướirừng keo + 10% phân hữu cơ ủ hoai + 1% Super lân Đóng bầu và xếp lênluống
d) Gieo hạt và cấy cây: Gieo hạt trực tiếp vào bầu, mỗi bầu gieo 1 – 2 hạt
đã nứt nanh (cắm phần rễ mầm nhú xuống dưới), lấp đất kín bằng chiều dày củahạt, rồi tưới nhẹ nước bằng thùng ô doa và che phủ bầu gieo Cũng có thể gieovãi hạt trên luống gieo, nhằm tạo cây mầm để cấy vào bầu đất Mật độ gieo hạt1kg trên 10m2 đất Thông thường cấy cây mầm vào bầu đất để sau này đem cây
đi trồng, phải tưới ẩm cho bầu đất rồi mới cấy cây Cây mầm để cấy có hình quediêm, có 2 – 3 đôi lá non, thân dài 1,5 – 2,5cm Dùng que nhọn tạo lỗ sâu ở giữabầu, đặt cây mầm vào lỗ, bộ rễ cây phải thẳng, lấp đất gần sát lá mầm, nén chặtđất quanh gốc cây mầm
Trang 112.3.2 Cây Bạch đàn
Bạch đàn là cây gỗ cao tới 25-30m, thân thẳng tròn Lá đơn mọc cách, tán
lá hẹp và thưa Vỏ bong mảng, mầu trắng bạc Hoa tụ sim hai ngả
+Kỹ thuật gieo ươm
Chọn đất làm vườn ươm phải đảm bảo các điều kiện sau đây: Nơi bằngphẳng, thoát nước tốt, gần khu vực trồng và có đủ lượng nước tưới trong mùakhô Đất thuộc loại đất cát pha đến thịt nhẹ, lượng mùn trên 2% Đất phải càybừa kỹ trước khi làm luống khử nấm bằng Phoóc môn 1-2,5%, tưới 1- 3 lít/m2rồi phủ đất 48 giờ để diệt nấm Đất phải ủ sau 5-10 ngày mới được gieo hạt
+Xử lý hạt giống
Trước khi gieo ngâm hạt ở nước nóng 35- 400C để nguội dần trong 6-8giờ, vớt ra để ráo nước đem ủ trong túi vải (mỗi túi ủ từ 2-3 lạng hạt), ngày rửachua 1 lần, sau 3- 4 ngày hạt nứt nanh đem gieo
+ Gieo hạt
Có thể tiến hành gieo hạt vào khay đã chuẩn bị sẵn có chứa 1 lớp đất mặtvườn ươm hoặc đất mùn, dày 3-4cm, sau 5-6 ngày khi cây mầm cao 2-3cm nhổcấy vào bầu, trước khi cấy phải tưới nước cho bầu đủ ẩm Bầu có kích thước7x12cm Thành phần ruột bầu 80% đất tầng A+ 20% phân chuồng hoài, nhữngnơi gần rừng, hỗn hợp ruột bầu có thể lấy lớp đất mặt của đất rừng trộn thêm 1
% supe lân Thời vụ gieo tháng 2-3 và tháng 9-10, thời gian nuôi cây trong vườn3-4 tháng Hoặc gieo hạt trên luống đất, sau khi gieo cây có 2-3 lá thì tỉa đemcấy
+ Chăm sóc cây
Chăm sóc cây con Tưới nước: Trong 3 tháng đầu sau khi gieo hạt và
15-20 ngày đầu sau khi cấy, phải tưới mỗi ngày 1 lần, lượng nước tưới 4-5 lít/m2.Tuy nhiên lượng nước tưới cũng như số lần tưới tuỳ thuộc vào độ ẩm thực tế củađất Khi có sương muối xuất hiện vào tháng 1 -2 dương lịch thì phải kịp thờitưới rửa sương muối cho cây ươm, tưới vào sáng sớm, lượng nước tưới 2-31ít/m2 Đình chỉ chăm sóc cây ươm trước khi đem trồng 1 tháng Tiêu chuẩncây con đem trồng có D00 = 0,3-0,4cm, H = 25-50cm
Trang 12CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu
Polyme siêu hấp thụ nước AMS-1: Được sản xuất tại Viện Hóa học Sảnphẩm có khả năng hấp thụ khoảng 400 lần trong nước cất và 65 lần trong nướcmuối sinh lý với tên thương mại là AMS-1 Sử dụng polyme siêu hấp thụ nướcAMS-1 trong nông nghiệp làm tăng khả năng giữ ẩm, chống hạn, tăng khả năng
sử dụng nước và phân bón, tăng năng suất cây trồng và đem lại hiệu quả kinh tế.Thời gian phân huỷ hoàn toàn trong đất từ 12-15 tháng và có thể phát huy tácdụng từ 2-3 vụ
Vật liệu liên kết đất PAM dùng để tăng độ bền đoàn lạp cho đất có khốilượng phân tử trung bình 8.105 (gam/mol), mức độ anionic 18%, độ tan 6% Sảnphẩm có khả năng phân huỷ sinh học, thân thiện môi trường, thời gian tồn tạitrong đất từ 9-12 tháng, được sản xuất tại Viện Hóa học
2.2 Loại cây trồng
Cây keo: Trồng từ hạt, loại keo lá tràm, đảm bảo khả năng nảy mầm ≥85%, độ sạch ≥ 98%
Cây bạch đàn: bạch đàn (Eucalyptus camaldulensis) được cung cấp bởi
Trung tâm giống cây trồng nông nghiệp
2.3 Công thức nghiên cứu
Các công thức nghiên cứu ruột bầu ươm cây tiên tiến:
CT0 80% đất tầng A + 19% hữu cơ + 1% supe lân
CT1 AMS-1 75% đất tầng A + 5% AMS-1 + 19% phân hữu cơ + 1% supe lân CT2 PAM 78% đất tầng A + 2% PAM + 19% phân hữu cơ + 1% supe lân CT3 AMS-1+PAM 75 % đất tầng A + 3,5% AMS-1 + 1,5% PAM + 19% phân hữu
cơ + 1% supe lân
2.4 Phương pháp tiến hành
2.4.1 Ảnh hưởng của AMS-1 và PAM đến môi trường đất