Nghiên cứu và chế tạo các loại vật liệu giữ nước, giữ ẩm mới
có khả năng sử dụng trong lĩnh vực nông nghiệp
MỞ ĐẦU
Chống hạn cho cây là đề tài đã được nghiên cứu từ rất lâu. Nhưng nghiên
cứu để tổng hợp ra những chất có khả năng hấp thụ nước cao và giữ ẩm tốt thì đặc
biệt phát triển mạnh trong những thập kỷ 80-90 của thế kỷ 20. Hàng loạt các kết
quả nghiên cứu đã được công bố và hàng trăm patent đã được đăng ký chỉ tính ra
trong 5 năm gần đây. Việc sử dụng các vật liệu giữ ẩm, chống hạn cho cây đã
được ứng dụng rộng rãi ở một số nước trên thế giới. Hiện nay ở thị trường Việt
Nam đã xuất hiện các vật liệu giữ ẩm ngoại nhập có giá thành cao nên việc ứng
dụng chúng còn hạn chế. Việc nghiên cứu điều chế và sản xuất ra vật liệu giữ ẩm
tương tự có giá thành rẻ đang là mục tiêu của các nhà khoa học Việt Nam.
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. Các sản phẩm bên cạnh đặc điểm giữ
ẩm và thời gian sử dụng đủ dài, còn có tính chất quan trọng là tự phân huỷ trong
đất, không gây ô nhiễm thứ cấp và ảnh hưởng đến thành phần của đất, do đó có
khả năng ứng dụng vào lĩnh vực nông nghiệp. Vì vậy, việc thử nghiệm chất giữ
ẩm trên các loại cây khác nhau và ở các vùng đất khác nhau được đặt ra nhằm có
thể sản xuất và sử dụng rộng rãi vật liệu mới này vào thực tế chống hạn cho cây.
Từ năm 2007, Viện đã tiến hành thực hiện dự án “Ứng dụng quy trình thử
nghiệm chất giữ ẩm CH cho cây trồng cạn trên địa bàn huyện Định Quán”.
Chuyên đề này sẽ trình bày các vấn đề về cây quýt ở địa bàn huyện Định Quán,
quy trình sử dụng và liều lượng sử dụng, thời điểm sử dụng chất giữ ẩm trên cây
quýt đồng thời kết luận về khả năng ứng dụng chất giữ ẩm trên cây quýt Định
Quán.
1
PHẦN 1: TỔNG QUAN
1. Chất giữ ẩm
Chất giữ ẩm là những polymer có trọng lượng phân tử cao, có khả năng

cát pha sỏi khô cằn để trồng cây gió bầu tại xã Tân Hòa – huyện Đồng Phú –
Bình Phước. Kết quả cho thấy khi sử dụng chế phẩm đ lm giảm đến 70% lượng
nước tưới và 98% cây con còn sống qua mùa hạn so với đối chứng chỉ sống được
từ 20 – 30% mặc dù lượng nước tưới lớn hơn.
3. Huyện Định Quán
Định Quán là huyện miền núi với tổng diện tích đất tự nhiên là: 97.109 ha,
trong đó đất sản xuất nông nghiệp là: 39.201 ha chiếm 40,37% tổng diện tích.
Lượng mưa bình quân từ 1.500 – 2.500 mm/năm và mưa tập trung từ tháng
5- 10, lượng mưa lớn nhất vào khoảng tháng 6, 7 trong năm và mùa khô bắt đầu
từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau.
 Nguồn nước và khả năng sử dụng:
Nước mặt: Nguồn nước mặt của huyện Định Quán chủ yếu từ hệ thống sông
Đồng Nai với dòng chảy chính là sông Đồng Nai (phần chảy qua huyện dài 32
km, hồ Trị An nằm trên địa bàn huyện trên 17.000 ha) và các chi lưu của sông La
Ngà (phần chảy qua huyện dài khoảng 46 km). Tuy nhiên do cao trình mặt nước
sông, suối thấp hơn tầng đất canh tác rất lớn, nên khả năng khai thác nước tưới
phục vụ cho sản xuất nông nghiệp không cao.
Nước ngầm: Nước ngầm của huyện Định Quán có trữ lượng nhỏ, xuất hiện ở
độ sâu trung bình từ 20 – 30m, có những nơi lên tới từ 80 – 100 m phân bố ở các
xã: Phú Ngọc, Ngọc Định.
 Địa hình:
Địa hình của huyện chủ yếu là đồi núi thấp xen kẽ với các trảng bằng, thoải
và lượn sóng, hướng dốc chính nghiêng dần từ Bắc xuống Nam và có độ dốc từ 0
-15
0
.
 Đất đai:
Huyện Định Quán có 4 nhóm đất chính:
a. Nhóm đất đá bọt núi lửa: Diện tích 504 ha, chiếm 0,5% phân bổ tập trung ở
các xã Phú Tân, Phú Lợi, Phú Vinh và Gia Canh. Đất có nguồn gốc phát sinh từ

4. Cây quýt Định Quán:
Diện tích trồng cam quýt hiện có là: 1.735 ha trong đó diện tích trồng mới
là: 276 ha, cho sản phẩm là: 1.024 ha với năng suất là: 132 tạ/ha. Trong vài năm
trở lại đây, cây quýt đã trở thành một trong các loại cây chiến lược của huyện
Định Quán do hiệu quả kinh tế, lợi nhuận từ trái quýt rất cao. Bình quân một hecta
thu hoạch 1 năm khoảng vài trăm triệu đồng, tuy nhiên vốn đầu tư trồng quýt
cũng khá lớn. Cây quýt hiện được thu hoạch vào 2 thời điểm chính trong năm: đó
là vào khoảng tháng 2, 3 và 4 (quýt lỡ hay còn gọi là quýt trái vụ) và thời điểm từ
4
khoảng tháng 9,10 đến hết năm (quýt chính vụ). Lợi nhuận từ quýt rất lớn, tuy
nhiên với chi phí đầu tư cao, phải đảm bảo đầy đủ lượng nước tưới vào mùa khô
trong khi nhu cầu về nước của quýt rất lớn cũng là một áp lực đối với người nông
dân. Vì vậy, cây quýt cũng là một trong bảy loại cây được nghiên cứu thử nghiệm
sử dụng chất giữ ẩm nhằm tiết kiệm nước tưới, tăng khả năng chịu hạn cho cây để
đánh giá khả năng sử dụng chất giữ ẩm trên địa bàn huyện.
5
PHẦN 2: PHƯƠNG PHÁP VÀ KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM
1 Thử nghiệm chất giữ ẩm trên cây quýt năm 2008:
Chất giữ ẩm CH được thử nghiệm trên cây quýt tại huyện Định Quán,
Đồng Nai với các mô hình thử nghiệm sau:
 Mô hình 1:
Địa điểm: Ấp Phú Quý 2, La Ngà, huyện Định Quán.
Chủ hộ: Đặng Thị Huệ.
Giống quýt trồng: giống quýt đường.
Đất trồng: đất nâu vàng pha sỏi.
Diện tích thử nghiệm: 0.5 ha
Năm trồng quýt: 2001
Thời gian bón chất giữ ẩm: giai đoạn cây đang phục hồi sau thu hoạch
(24/01/2008)
Kỹ thuật bón: chất giữ ẩm CH được bón vào rãnh.

Năm trồng quýt: 2003
Thời gian bón chất giữ ẩm: giai đoạn cây đang phục hồi sau thu hoạch
(23/01/2008)
Kỹ thuật bón: chất giữ ẩm CH được bón vào rãnh.
Số thử nghiệm: 13
 Mô hình 5:
Địa điểm: Ấp 1, Thanh Sơn, huyện Định Quán.
Chủ hộ: Hoàng Văn Nam.
Giống quýt trồng: giống quýt đường.
Đất trồng: đất bazan.
Diện tích thử nghiệm: 1.3 ha
Năm trồng quýt: 2001
7
Thời gian bón chất giữ ẩm: giai đoạn cây đang phục hồi sau thu hoạch
(20/11/2007)
Kỹ thuật bón: chất giữ ẩm CH được bón vào rãnh.
Số thử nghiệm: 13
Tổng diện tích thử nghiệm chất giữ ẩm CH đối với cây quýt là 6.5 ha tại các
hộ gia đình.
1.1 Bố trí thử nghiệm:
Các vườn quýt thử nghiệm được bố trí gồm 13 nghiệm thức, trong đó các ô
thử nghiệm được phân ra theo các lượng bón chế phẩm khác nhau, theo thời gian
giãn cách giữa hai lần tưới và số lượng nước tưới giảm so với đối chứng không
bón chất giữ ẩm.
 Sơ đồ bố trí thử nghiệm chất giữ ẩm CH trên diện tích đất trồng mít:
1. Ô đối chứng 0g/1m đường kính tán lá cây: Tưới nước theo chu kỳ, theo nhu
cầu nước tưới của cây trồng.
2. Ô thử nghiệm 10(g)/m đường kính tán lá (30 g/cây): Tưới nước theo chu kỳ
tưới bình thường L
1

tưới bình thường. Lượng nước tưới cho mỗi lần tưới bằng ½ lượng nước
bình thường L
3
T
2
8
9. Ô thử nghiệm 40(g)/m đường kính tán lá (120 g/cây): Tưới nước theo chu kỳ
tưới bình thường. Lượng nước tưới cho mỗi lần tưới bằng ½ lượng nước
bình thường L
4
T
2
10. Ô thử nghiệm 10(g)/m đường kính tán lá (30 g/cây): Lượng nước tưới bằng
với lượng nước tưới ở ô đối chứng. Thời gian tưới lập lại bằng 1,3 thời gian
ô đối chứng L
1
T
3
11. Ô thử nghiệm 20(g)/m đường kính tán lá (60 g/cây): Lượng nước tưới bằng
với lượng nước tưới ở ô đối chứng. Thời gian tưới lập lại bằng 1,3 thời gian
ô đối chứng L
2
T
3
12. Ô thử nghiệm 30(g)/m đường kính tán lá (90 g/cây): Lượng nước tưới bằng
với lượng nước tưới ở ô đối chứng. Thời gian tưới lập lại bằng 1,3 thời gian
ô đối chứng L
3
T
3

được chiết rút ra bằng chất
chiết rút thích hợp (nước cất hoặc muối trung tính), dùng 1 điện cực
chỉ thị và 1 điện cực so sánh để xác định hiệu thế của dung dịch. từ
đó tính được pH của dung dịch
 Hàm lượng sắt, nhôm: đo trên máy quang phổ hấp thu nguyên tử
AAS Avanta GBC, Viện Công nghệ Hóa học.
 Hàm lượng Nitơ tổng: Phương pháp Kjeldahl
 Nguyên tắc của phương pháp: dùng axit H
2
SO
4
đậm đặc để đưa nitơ
trong đất về dạng (NH
4
)
2
SO
4,
sau đó dùng cất NH
3
từ dung dịch
kiềm và được hấp phụ vào một lượng H
3
BO
3
. Chuẩn độ NH
3
bằng
dung dịch chuẩn HCl với sự chỉ thị màu tashiro. Từ lượng HCl
chuẩn độ, tính được hàm lượng N tổng.

Tiếp tục cất đến khi thu được khoảng 200 ml dung dịch ở bình hấp
thụ (có thể kiểm tra NH
3
đã hết chưa bằng giấy quỳ tím ở đầu ống
sinh hàn). Ngừng đun, tháo ống sinh hàn, dùng bình tia tráng rửa
ống sinh hàn, thu nước rửa vào bình hấp thụ.
10
 Chuẩn độ: Dùng dung dịch HCl 0,1N chuẩn để chuẩn độ dung dịch
trong bình hấp thụ NH
3
đến khi màu dung dịch chuyển từ màu xanh
sang màu hồng nhạt bền trong 30 giây.
 Tính kết quả:
Hàm lượng N tổng được tính theo phần trăm có trong mẫu đất:
( )
W*
**N*VV
N%
1000
10014
01
−
=
Trong đó
- V
1
: thể tích (ml) HCl 0,1N chuẩn độ mẫu đất
- V
0
: thể tích (ml) HCl 0,1N chuẩn độ mẫu đất

2
O
5
:
 Cân 0.1917g KH
2
PO
4
tinh khiết đã được sấy khô ở 105
0
C trong 2h,
chính xác đến 0.0002g, hòa tan bằng nước cất rồi định mức đến 1 lít.
Dung dịch có 0.1mg P
2
O
5
trong 1ml. Lấy dung dịch này pha loãng
10 lần ta được dung dịch chuẩn (chứa 0.01mg P
2
O
5
/ml):
11
Phần trăm P
2
O
5
được tính:
%
P

tế bào trong các ô theo đường chéo hoặc theo các góc trung tâm, khi
đếm nếu có tế bào nằm ở ranh giới 2 ô thì chỉ đếm ở cạnh trên và
bên trái của ô đó. Đếm ít nhất từ 15 – 20 ô, sau đó tính số lượng tế
bào trung bình có trong 1 ô.
 Tổng các nấm trong đất: dùng môi trường Czapek.
12
 Dùng môi trường Czapek (g/l): NaNO
3
(3g), K
2
HPO
4
(1g), KCl
(0,5g), MgSO
4
.7H
2
O (0,5g), saccarozơ (30g), nước cất (1l), agar
(20g).
 Khử trùng môi trường ở 0,5 atm trong 30 phút. Sau khi khử trùng
dùng axit axetic để axit hóa môi trường với tỉ lệ 18 ml axit axetic
hoặc axit lactic cho 1l môi trường.
 Nuôi trong tủ ấm ở nhiệt độ 28 – 30
o
C, sau 2 – 3 ngày đếm sơ bộ
khuẩn lạc của vi nấm.
 Số lượng nấm trong đất:
B =
B: số lượng CFU/g đất khô.
A: số lượng CFU đếm được.

4 Hàm lượng sắt (Fe) % 39,60 38,47
5 Hàm lượng nhôm (Al) % 8,42 7,65
6 Tổng vi sinh vật đất CFU/gram 3,12.10
6
4,32.10
6
7 Tổng các nấm trong đất CFU/gram 3,42.10
3
3,64.10
3
8 Nitơ tổng % 0,08 0,086
9 Photpho dễ tiêu % 1,12.10
-4
3,12.10
-4
10 Kali dễ tiêu % 0,007 0,064
 Mô hình 2: Kết quả phân tích đất trước và sau thử nghiệm chất giữ ẩm của
hộ gia đình bà Lê Thị Thông trên cây quýt ở loại đất nâu vàng pha sỏi.
STT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả
Trước thử
nghiệm
Sau thử
nghiệm
1 Khả năng giữ ẩm của đất % 39,4 42,4
2 Độ ẩm héo cây % 8,67 8,58
3 Độ chua của đất (pH) 5,36 5,63
4 Hàm lượng sắt (Fe) % 31,42 32,12
5 Hàm lượng nhôm (Al) % 5,38 5,48
6 Tổng vi sinh vật đất CFU/gram 3,32.10
6

6 Tổng vi sinh vật đất CFU/gram 3,64.10
6
3,88.10
6
7 Tổng các nấm trong đất CFU/gram 3,64.10
3
3,52.10
3
8 Nitơ tổng % 0,11 0,11
9 Photpho dễ tiêu % 1,48. 10
-4
3,55 . 10
-4
10 Kali dễ tiêu % 0,019 0,036
Nhận xét: Kết quả phân tích đất gia đình ông Nguyễn Trước cho thấy đất
có hàm lượng các nguyên tố dinh dưỡng kali cao, photpho thấp, nitơ tổng cao,
tổng số vi sinh trong đất trung bình, hàm lượng sắt trong đất khá cao. Chất giữ ẩm
không gây ảnh hưởng xấu đến tính chất của đất.
 Mô hình 4: Kết quả phân tích đất trước và sau thử nghiệm chất giữ ẩm của
hộ gia đình ông Đoàn Đức Tuyên trên cây quýt ở loại đen bazan.
STT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả
15
Trước thử
nghiệm
Sau thử
nghiệm
1 Khả năng giữ ẩm của đất % 40,3 42,3
2 Độ ẩm héo cây % 8,78 8,68
3 Độ chua của đất (pH) 6,02 6,25
4 Hàm lượng sắt (Fe

4 Hàm lượng sắt (Fe
2
O
3
) % 12,36 12,40
5 Hàm lượng nhôm (Al
2
O
3
) % 10,01 10,03
6 Tổng vi sinh vật đất CFU/gram 3,80.10
6
4,32.10
6
7 Tổng các nấm trong đất CFU/gram 3,34.10
3
3,33.10
3
8 Nitơ tổng % 0,13 0,15
9 Photpho dễ tiêu mg/100g 3,68 3,75
10 Kali dễ tiêu mg/100g 12,10 12,18
Nhận xét:
- Kết quả phân tích đất tại các hộ gia đình ông Đoàn Đức Tuyên và Hoàng
Văn Nam trước thử nghiệm cho thấy đất đen bazan có hàm lượng kali thấp,
16
photpho dễ tiêu thấp, hàm lượng nitơ tổng tương đối cao, tổng số vi sinh trong đất
cao, hàm lượng sắt trong đất cao.
- Kết quả phân tích đất trước và sau khi bón chất giữ ẩm cho thấy: Chất giữ
ẩm làm tăng khả năng trữ ẩm của đất. Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong đất
tăng do bón chất giữ ẩm kết hợp với bón phân cho cây bắp, cây chưa hấp thu hết

19 28/04/2008 2
20 30/04/2008 3
21 01/05/2009 3
Thời điểm bón vật liệu giữ ẩm cho cây vào mùa khô, như hàng năm thì đây
là giai đoạn nắng gắt kéo dài, nhiệt độ trung bình trên 31
o
C trở lên, gây thiếu nước
nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây quýt. Tuy
nhiên, trong thời gian thử nghiệm năm 2008 dù đang là mùa khô nhưng trên địa
bàn huyện liên tiếp có những cơn mưa vừa và to vào các ngày trên. Điều này gây
khó khăn cho việc kiểm soát quá trình tưới của cây quýt trong các ô thử nghiệm,
làm giảm lượng nước tưới cho các hộ gia đình, tăng lượng ẩm trong đất làm cho
khả năng sinh trưởng và phát triển của cây giữa các ô thử nghiệm thử nghiệm
không có sự chênh lệch đáng kể, sự chênh lệch về năng suất giữa các ô thử
nghiệm có bón chất giữ ẩm và ô đối chứng không rõ ràng.
3.3 Kết quả thử nghiệm trong năm 2008:
Đánh giá cảm quan: các chỉ tiêu về đánh giá cảm quan cho thấy cây quýt
giữa các ô có bón chất giữ ẩm và các ô đối chứng không có sự khác biệt rõ ràng
do trong thời điểm thử nghiệm xuất hiện nhiều trận mưa trái mùa. Tuy nhiên, giai
đoạn khi cây đã thu hoạch và phục hồi từ tháng 4 đến tháng 6 năm 2008 cho thấy
cây ở ô có bón chất giữ ẩm phục hồi nhanh hơn thể hiện rõ nhất ở tốc độ ra lá của
cây.
Kết quả năng suất: do quá trình thu hoạch không tập trung, thu hoạch kéo
dài và chia làm nhiều đợt và tổng diện tích thử nghiệm cây quýt rộng nên không
phân tách được năng suất giữa các ô thử nghiệm, chỉ thu được năng suất trung
18
bình tại một số hộ thử nghiệm. Đồng thời năm 2008, các vườn quýt ở Định Quán
bị sâu bệnh, mưa nhiều làm cho cây bị thối rễ dẫn đến rụng trái, vì vậy nhiều chủ
vườn đã đốn bỏ vườn quýt, năng suất chung đều bị sụt giảm so với các năm trước.
Năng suất thu được của các hộ thử nghiệm có thu hoạch quýt như sau:

1. Chất giữ ẩm 2
2. Kết quả một số thử nghiệm chất giữ ẩm trên cây trồng 2
3. Huyện Định Quán 3
4. Cây quýt Định Quán: 4
PH N 2: PH NG PHÁP VÀ K T QU TH NGHI MẦ ƯƠ Ế Ả Ử Ệ 6
1 Thử nghiệm chất giữ ẩm trên cây quýt năm 2008: 6
20
Hình 3: Ô thử nghiệm (18/02/3009)
Hình 4: Ô đối chứng 18/02/2009
1.1 B trí th nghi m: ố ử ệ 8
1.2 K thu t s d ng ch t gi m bón cho cây quýt:ỹ ậ ử ụ ấ ữ ẩ 9
1.3 K thu t s d ng ch t gi m bón cho cây quýt:ỹ ậ ử ụ ấ ữ ẩ 10
1.3.1. Các ch tiêu v t:ỉ ề đấ 10
1.3.2 Các ch tiêu theo dõi i v i cây quýt:ỉ đố ớ 13
3 Thử nghiệm chất giữ ẩm trên cây quýt năm 2009: 13
3 Kết quả thử nghiệm trên cây quýt năm 2008: 14
3.1 K t qu phân tích t tr c v sau th nghi m ch t gi m CH trên ế ả đấ ướ à ử ệ ấ ữ ẩ
v n quýt:ườ 14
3.2 Tình hình khí h u t i nh Quán:ậ ạ Đị 17
3.3 K t qu th nghi m trong n m 2008:ế ả ử ệ ă 18
4 K t qu th nghi m trong n m 2009:ế ả ử ệ ă 19
5. Kết luận: 20
21