BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT PHÂN BÓN LỎNG ĐA – VI LƯỢNG PHỐI HỢP
NHIỀU YẾU TỐ TÁC DỤNG LÊN CÂY DƯA LEO
Họ và tên sinh viên: TRƯƠNG VĂN LỢI
Ngành: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
Niên khóa: 2004 – 2008
Tháng 10/2008
NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT PHÂN BÓN LỎNG ĐA – VI LƯỢNG PHỐI
HỢP NHIỀU YẾU TỐ TÁC DỤNG LÊN CÂY DƯA LEO
Tác giả
TRƯƠNG VĂN LỢI
Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng Kỹ sư ngành
Công nghệ Hóa học
Giáo viên hướng dẫn
ThS. PHẠM THÀNH TÂM
Tháng 10 năm 2008
đáp ứng các nhu cầu cấp thiết đó cần phải sản xuất ra càng nhiều lương thực phẩm.
Giải quyết vấn đề trên, trong quá trình sản xuất cần phải tăng cường sử dụng phân bón
hữu cơ – nhằm duy trì nguồn dinh dưỡng và cải tạo đất lâu dài và phân vô cơ – tăng
năng suất tối đa, tức thì cho cây trồng, đem lại hiệu quả kinh tế cao. Trong đó quá trình
sử dụng phân bón lỏng kết hợp các yếu tố đa – vi lượng có nhiều thuận lợi .
Xuất phát từ tình hình thực tế trên tôi tiến hành thí nghiệm “ Nghiên cứu sản xuất phân
bón lỏng đa – vi lượng phối hợp nhiều yếu tố tác dụng lên cây dưa leo ”.
Thí nghiệm được tiến hành từ ngày 01/04/2008 đến ngày 05/07/2008.
Thí nghiệm được tiến hành theo hai công đoạn :
Công đoạn 1 – Nghiên cứu & điều chế công thức phân bón tại phòng thí nghiệm I4,
Khu chữ I, Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh.
Công đoạn 2 – Thực nghiệm tưới phân bón cho cây dưa trồng ngoài đồng ruộng được
tiến hành tại Trại Thực Nghiệm, khoa Nông Học, Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ
Chí Minh. Thí nghiệm này được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên hoàn toàn đầy đủ
(RCBD) trong điều kiện đất trồng ngoài trời, với 7 nghiệm thức, 3 lần lặp lại:
-
Nghiệm thức 1: Không tưới phân (tưới nước lạnh)
Nghiệm thức 2: 5 ml Công thức(1) + 2 lít nước
Nghiệm thức 3: 10 ml Công thức(1) + 2 lít nước
Nghiệm thức 4: 15 ml Công thức(1) + 2 lít nước
Nghiệm thức 5: 5 ml Công thức(2) + 2 lít nước
Nghiệm thức 6: 10 ml Công thức(2) + 2 lít nước
Nghiệm thức 7: 15 ml Công thức(2) + 2 lít nước
Qua kết quả thí nghiệm ngoài đồng ruộng, thu được kết quả :
+ Nghiệm thức 1 : đạt 0,70 kg/gốc
+ Nghiệm thức 2 : đạt 2,13 kg/gốc
+ Nghiệm thức 3 : đạt 2,80 kg/gốc
+ Nghiệm thức 4 : đạt 2,37 kg/gốc
2.3.5 Vai trò của lưu huỳnh ........................................................................................ 5
2.3.6 Vai trò của Canxi .............................................................................................. 5
2.3.7 Vai trò của Bo ................................................................................................... 5
2.3.8 Vai trò của Đồng ............................................................................................... 5
2.3.9 Vai trò của Kẽm ................................................................................................ 5
2.3.10 Vai trò của Mangan ......................................................................................... 6
2.3.11 Vai trò của Molipden ...................................................................................... 6
2.3.12 Vai trò của Sắt ................................................................................................. 6
2.3.13 Vai trò của Clo ................................................................................................ 6
2.4 Phân loại phân bón ............................................................................................... 6
2.5 Đặc điểm và ưu điểm của phân bón lá so với loại phân khác .............................. 7
2.6 Nguyên liệu sử dụng sản xuất phân bón lá .......................................................... 7
2.6.1 Nguyên liệu cung cấp đạm ................................................................................ 7
2.6.2 Nguyên liệu cung cấp lân .................................................................................. 8
2.6.3 Nguyên liệu cung cấp kali ................................................................................. 8
2.6.4 Nguyên liệu cung cấp trung – vi lượng ............................................................. 8
2.6.5 Các chất kích thích sinh trưởng ........................................................................ 9
2.6.6 Phụ gia ............................................................................................................... 10
2.7 Đặc điểm cây dưa leo ........................................................................................... 10
Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................. 11
3.1 Nghiên cứu điều chế phân bón lá ......................................................................... 11
3.1.1 Phương pháp điều chế ....................................................................................... 11
3.1.2 Vật liệu thí nghiệm ............................................................................................ 11
3.1.3 Nghiên cứu đặc điểm đất, cây trồng ................................................................. 13
3.1.4 Nghiên cứu công thức phân bón lá ................................................................... 14
3.2 Thực nghiệm trên cây dưa leo .............................................................................. 23
3.2.1 Địa điểm và thời gian thực hiện thí nghiệm ...................................................... 23
3.2.2 Điều kiện chung trong thời gian thực hiện thí nghiệm ..................................... 24
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
1. ĐHNL TPHCM : Đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh
2. NSG : Ngày sau gieo
3. đvC : Đơn vị Cacbon
4. ctv : Cộng tác viên
5. LVNH : Luận Văn Nông Học
6. ppm (parts per million) : Phần triệu
7. lđl : Li đương lượng
8. NT : Nghiệm thức
9. NT1 : Đối chứng ( phun nước lạnh )
10. NT2 : 5 ml công thức (1) + 2 lít nước
11. NT3 : 10 ml công thức (1) + 2 lít nước
12. NT4 : 15 ml công thức (1) + 2 lít nước
13. NT5 : 5 ml công thức (2) + 2 lít nước
14. NT6 : 10 ml công thức (2) + 2 lít nước
15. NT7 : 15 ml công thức (2) + 2 lít nước
16. CV (Coefficient of Variation ) : Hệ số biến động
17. Rep (Replication) : Lần lặp lại
18. Công thức (1) : CT 1
19. Công thức (2) : CT 2
DANH SÁCH CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ
HÌNH
Hình 3-1: Mẫu phân bón lá – công thức (1) ...............................................................20
Hình 3-2: Mẫu phân bón lá – công thức (2) .............................................................. 21
Hình 5-1: Giai đoạn 21 NSG ( Lô lặp lại 1) ...............................................................49
3.11 Khí hậu thời tiết trong thời gian tiến hành thí nghiệm ...................................25
4.1 Ảnh hưởng của các mức độ phân bón lá khác nhau đến khả năng tăng trưởng
chiều cao cây ...........................................................................................................30
4.2 Ảnh hưởng của các mức độ phân bón lá đến tốc độ tăng trưởng chiều cao
cây ...........................................................................................................................32
4.3 Ảnh hưởng của các mức độ phân bón khác nhau đến động thái ra lá ...............35
4.4 Ảnh hưởng của các mức độ phân bón lá khác nhau đến tốc độ ra lá trên thân
chính .......................................................................................................................37
4.5 Ảnh hưởng của các mức độ phân bón lá khác nhau đến thời gian phát dục......39
4.6 Tỷ lệ đậu hoa, tỷ lệ đậu quả ở các mức độ phân bón lá khác nhau của các
nghiệm thức .............................................................................................................40
4.7 Tỷ lệ dưa đèo .....................................................................................................42
4.8 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất ....................................................43
Chương 1
ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1 Đặt vấn đề [III]
Cây cối không những hấp thụ chất dinh dưỡng qua rễ mà còn hấp thụ qua lá, trong khi
diện tích lá của cây gấp hàng chục lần diện tích mà rễ cây ăn tới.
Sử dụng phân bón lá có nhiều ưu điểm:
+ Chất dinh dưỡng được cung cấp cho cây nhanh hơn phân bón gốc
+ Hiệu suất sử dụng dinh dưỡng cao hơn
+ Chi phí thấp hơn
+ Ít ảnh hưởng đến môi trường và đất trồng
Theo số liệu đã được công bố, hiệu suất sử dụng chất dinh dưỡng qua lá đạt tới 95%. Ở
Philippin dùng phân bón qua lá cho tăng năng suất 1.5 lần so với dùng phân bón gốc
qua rễ và gấp 3.3 lần khi không bón phân.
Khi dùng phân phân bón lá cây lúa khỏe hơn, cứng cáp hơn, chịu được sâu bệnh, không
làm chua đất như khi bón nhiều và liên tục phân bón hóa học vào đất. Hạt thóc cũng
cây dưa leo luôn mưa nhiều nên ảnh hưởng đến quá trình thí nghiệm. Do đó khó có thể
xác định một cách chính xác hiệu quả của việc sử dụng phân bón qua lá.
Địa điểm tiến hành thí nghiệm :
-
Phòng thí nghiệm I4, Bộ Môn Công Nghệ Hóa Học, ĐHNL TP HCM
-
Trại thực nghiệm Khoa Nông Học, ĐHNL TP HCM
Chương 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Khái niệm phân bón [1]
Là những chất hay hợp chất có chứa một hoặc nhiều chất dinh dưỡng khoáng
thiết yếu với cây trồng, nó có tác dụng thúc đẩy sự sinh trưởng, phát triển của cây trồng
hoặc cải tạo đất .
Phân bón thương mại được hiểu là có chứa các chất dinh dưỡng thiết yếu ở dạng
hữu hiệu cho cây trồng với hàm lượng đáng kể được biết rõ .
2.2 Các loại dinh dưỡng thiết yếu cho cây trồng [1]
Trong thành phần cây trồng có mặt hầu hết các chất hóa học tự nhiên, nhưng chỉ
có 16 nguyên tố thiết yếu với cây trồng, trong đó có 13 nguyên tố khoáng. Tất cả các
nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu đều quan trọng như nhau cho sự sinh trưởng của cây
trồng. Sự thiết hụt của bất kỳ nguyên tố nào xuất hiện trong quá trình sinh trưởng,
phát triển của cây thì cây đều bị ảnh hưởng bất lợi .
Tuy nhiên có chất cây trồng cần nhiều, có chất cây trồng ít, do vậy có thể chia
nhóm các nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu với cây trồng theo số lượng cây cần (cây
trồng hút/lấy đi) như sau:
hóa các chất dinh dưỡng của cây, làm tăng khả năng chống chịu của cây đối với các tác
động không lợi từ môi trường bên ngoài và chống chịu đối với một số loại bệnh.
2.3.4 Vai trò của magie (Mg)
Tham gia vào thành phần phân tử diệp lục, tham gia vào hoạt động enzim của
chu trình axit citric, thúc đẩy sự hoạt động của enzim kinaza, thúc đẩy quá trình chuyển
hóa và hấp thu đường của cây.
2.3.5 Vai trò của lưu huỳnh (S)
Lưu huỳnh có vai trò quan trọng đối với cây. Là thành phần của axit amin, giúp
cho quá trình trao đổi chất trong cây, làm cho cấu trúc các protein vững chắc giúp cây
tổng hợp, tích luỹ chất dầu. Lưu huỳnh có tác dụng nhiều đối với cây họ đậu, cây hoa
màu (cải dầu).
2.3.6 Vai trò của Ca
Trong cây, Canxi là thành phần của tế bào, tham gia vào việc hình thành màng tế
bào và bộ máy chứa diệp lục. Trong tế bào canxi ở dưới dạng pectat – canxi. Canxi đảm
bảo cho quá trình phân chia tế bào được diễn ra bình thường.
2.3.7 Vai trò của B(Bo)
+ Bo bảo đảm cho hoạt động bình thường của mô phân sinh ngọn cây. Bo xúc
tiến các quá trình tổng hợp các protit, lignin. Bo xúc tiến việc chuyển hóa các
hydratcacbon, thúc đẩy quá trình phân chia tế bào. Bo đẩy mạnh việc hút canxi của cây,
tăng cường hút Ca cho cây và đảm bảo tỷ lệ K : Ca trong cây.
+ Bón Bo vào thời kỳ cây sắp ra hoa làm tăng tỷ lệ đậu hoa, quả.
2.3.8 Vai trò của Cu
+ Nguyên tố Cu tham gia vào thành phần cấu tạo của enzim thúc đẩy chức năng
hô hấp, chuyển hoá của cây. Đồng thúc đẩy quá trình hình thành Vitamin A trong cây,
loại Vitamin rất cần thiết cho sự phát triển bình thường của hạt. Các loại cây ngũ cốc
nếu thiếu đồng thì hạt khó hình thành, tỷ lệ hạt lép rất cao.
2.3.9 Vai trò của Zn
+ Kẽm thúc đẩy quá trình hình thành các hoocmôn trong cây
cơ: SA, DAP, KCl, KNO3...
- Phân hữu cơ: là phân bón mà thành phần của nó có chứa một hay nhiều nguyên
tố dinh dưỡng thiết yếu với cây trồng khác ngoài oxy, hydro, ánh sáng như : phân
chuồng, phân xanh...
- Phân vi sinh: là phân có chứa vi sinh vật có ích để làm tăng hiệu quả sử dụng
các chất dinh dưỡng của cây.
Ngoài ra còn phân loại phân bón theo công thức hóa học gồm : phân đơn, phân
phức hợp, phân hỗn hợp.
- Phân bón lá thuộc phân hóa học dạng phức hợp ở dạng lỏng hay huyền phù.
2.5 Đặc điểm và ưu điểm của phân bón lá so với loại phân khác [9.1]
Trong cấu trúc của lá có lớp cutin, những tế bào khổng và chất sáp bên ngoài che
phủ lớp bì mô nên trong phân bón lá người ta phải dùng chất có nhú dầu, chất detergent
hoặc chất ướt để giúp chất phân lỏng dính vào lá.
Tổng diện tích lá cây lớn hơn bất kể phần diện tích còn lại của cây. Vì thế, cây
có thể hấp thụ phân bón qua lá rất triệt để. Tuy nhiên ta không thể thay thế hoàn toàn
lượng phân bón gốc bằng phân bón lá.
Bón phân qua lá phát huy hiệu lực nhanh. Tỷ lệ cây sử dụng chất dinh dưỡng
thường đạt mức cao, cây sử dụng tới 95% chất dinh dưỡng bón qua lá, trong khi bón
qua đất chỉ có 40 – 50 %.
Phân bón lá có tác dụng rõ rệt trong việc tăng năng suất và phẩm chất nông sản,
tăng giá trị thương phẩm nông sản hàng hóa. Để tăng hiệu quả của phân bón lá người ta
thường bổ sung thêm các chất kích thích sinh trưởng như Auxin, GA3, Sodium nitro
phenolat…
Ít ảnh hưởng đến môi trường và đất trồng
Chi phí thấp hơn
2.6 Nguyên liệu sử dụng sản xuất phân bón lá [9.1]
2.6.1 Nguyên liệu cung cấp đạm
Nguyên liệu cung cấp đạm chủ yếu là urê loại phân có tỷ lệ đạm cao nhất hiện
màu trắng, tan tốt trong nước và chứa khoảng 11% Bo.
+ Đồng (Cu) : chelate Cu nó chứa 15,0 ± 0,5% Cu. Có công thức phân tử
C10H12N2O8CuNa2 với khối lượng phân tử là 397,7 đvC. Tồn tại dạng tinh thể màu
xanh, tan hoàn toàn trong nước tạo dung dịch có pH = 6,5 ± 0,5.
+ Mangan : Nguyên liệu cung cấp là chelate Mn với hàm lượng khoảng 13,0 ±
0,5%, có dạng tinh thể màu trắng, có công thức phân tử là C10H12N2O8MnNa2, có khả
năng tan hoàn toàn trong nước tạo dung dịch có pH = 6,5 ± 0,5.
+ Sắt: nguyên liệu cung cấp là sắt sunfat và chelate sắt.
+ Kẽm : chelateZn, có công thức phân tử là C10H12N2O8ZnNa2, có khối lượng
phân tử 399,6 đvC và chứa khoảng 15 ± 0,5% Zn.
+ Molipden : nguyên liệu là Molipđat Amôn (NH4)2Mo7O3.4H2O chứa 54% Mo.
Phân này có dạng tinh thể màu trắng, có khả năng tan hết trong nước.
+ Axit Boric (H3BO3) có hàm lượng B khoảng 17,5%, dạng tinh thể màu trắng,
tan hoàn toàn trong nước, thường ở trạng thái tơi rời, dễ sử dụng để bón cho cây. Được
sử dụng để phun lên lá với nồng độ 0,03 – 0,05% thích hợp cho cây họ đậu và đay.
+ Phèn xanh (CuSO4.7H2O) chứa 25,9% Cu, có dạng tinh thể màu xanh, tơi rời,
ít hút ẩm, hòa tan tốt trong nước nên thường dùng để xử lý hạt giống với dung dịch có
nồng độ 0,01 – 0,02% hoặc phun lên cây với nồng độ từ 0,02 – 0,05%.
+ Kẽm sunfat (ZnSO4.7H2O) chứa khoảng 22,8% Zn. Nó có dạng tinh thể màu
trắng, tan được trong nước. Thường dùng để xử lý hạt giống với nồng độ 0.1% hoặc
phun lên lá với nồng độ 0,02 – 0,05%. Sunfat mangan (MnSO4.5H2O): Phân có chứa
24,6% Mn, ít tan trong nước. Phân được sử dụng để xử lý hạt giống, phun lên lá, bón
vào đất.
+ Molipdat Natri (NaMoO4.2H2O) chứa 39% Mo. Có tính chất và tác dụng gần
giống như Amoni Molipdat.
2.6.5 Các chất kích thích sinh trưởng
Chất kích thích sinh trưởng thường được sử dụng nhằm các mục tiêu chính sau:
+ Kích thích sự phát triển của rễ cây, rễ cây hút nhiều chất dinh dưỡng trong đất.
dịch huyền phù, nhằm mục đích làm tăng hàm lượng các chất dinh dưỡng trong phân vì
rằng nếu hàm lượng cao phân thường bị kết tủa. Các chất tạo huyền phù như: đất sét,
cao lanh liên kết các ion phân bón và giữ ở dạng lơ lửng trong nước
Ngoài ra chất phụ gia còn là một số chất thấm ướt có khả năng làm phân bám
dính được trên lá khi phun.
2.7 Đặc điểm cây dưa leo
Dưa leo có tên khoa học là Cucumis sativus L, thuộc họ bầu bí ( Cucurbitaceae).
Dưa leo phản ứng rất nhạy với dinh dưỡng trong đất nhưng không chịu được
nồng độ cao (Võ Hồng Tiến,2002)
Hiệu suất sử dụng phân khoáng chủ yếu của dưa leo, dưa leo sử dụng phân
kali với hiệu suất cao nhất, đạm rồi đến lân. Phân hữu cơ đặc biệt là phân
chuồng có tác dụng rõ rệt làm tăng năng suất dưa leo (Võ Hồng Tiến, 2002)
Chương 3
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 Nghiên cứu điều chế phân bón lá
3.1.1 Phương pháp điều chế, gồm 5 bước:
- Điều chế hỗn hợp chất dinh dưỡng đa lượng
- Điều chế các chất dinh dưỡng vi lượng (các chelat và muối vi lượng)
- Điều chế các chất kích thích sinh trưởng cây trồng
- Điều chế phụ gia giúp phân bón hấp thu tốt qua lá
- Phối trộn các chất theo tỉ lệ được tính toán trước
3.1.2 Vật liệu thí nghiệm
a. Nguyên liệu
Nguyên liệu cung cấp đa – trung lượng
- Đạm: Urea (46%N),
- Lân: H3PO4 (61%P2O5),
- Kali: K2CO3 (68% K2O) ,
Giá trị
Cát (%)
78
Thịt (%)
13
Sét (%)
9
H2O
6.27
KCl
5,76
Nts (%)
0,027
Pts (%)
0,011
pH
NPK tổng số
NPK dễ tiêu
Cation trao đổi
Nguồn: Võ Hồng Tiến, 2006
Nhu cầu dinh dưỡng cây dưa leo
Bảng 3.2 Nhu cầu/ hấp thu chất đa lượng khi trồng ngoài trời của cây
Sản lượng
Kg/ha
tấn/ha
20
N
P2O5
K 2O
MgO
CaO
39
thành
N
P
K
Mg
Ca
S
3,3
0,4
2,8
0,4
1,8
0,3
Nguồn : Pgs ts Hoàng Minh Châu, 1998, trang 175
Bảng 3.4 Số liệu phân tích cây về các chất vi lượng ( tính theo ppm chất khô)
Lá non
3.1.4 Nghiên cứu công thức phân bón lá
a. Lựa chọn thành phần nguyên tố dinh dưỡng đa – vi lượng
Dựa vào phân tích về đặc tính đất, về cây trồng ta lựa chọn thành phần dinh dưỡng đa –
vi lượng
+ Đạm (N) – Urea (46%N): dạng rắn – tinh thể, dễ hòa tan trong nước, không để
lại chất thừa nào có hại (trừ phần amon có thể rửa trôi vào nước), không gây hại
cho lá nên thích hợp điều chế phân bón lá. Khi thủy phân tạo ra CO2 có lợi cho
quá trình quang hợp của cây
+ Lân (P2O5) – H3PO4 (61%): dạng lỏng, khả năng hòa tan trong nhiều hợp chất
hóa học
+ Kali (K2O) – K2CO3 (68%): dạng tinh thể, tan hoàn toàn trong nước, độ tinh
khiết cao, không tạo kết tủa với đa số hợp chất ( trừ Ba2+,Ca2+), hàm lượng K2O
cao
+ Magie (MgO) – ChelateMg (C10H12N2O8MgNa2) (10%MgO ) : tan hoàn toàn
trong nước, không tạo tủa với các hầu hết các muối, acid, hấp thu tốt qua lá khi
phun
+ Canxi (CaO) – ChelateCa (C10H12N2O8CaNa2.2H2O)(14%CaO) : tan hoàn toàn
trong nước, không tạo tủa với các hầu hết các muối, acid, hấp thu tốt qua lá khi
phun
+ Sắt (Fe) – ChelateFe (C10H12N2O8FeNa.3H2O)(13% Fe) : tan hoàn toàn trong
nước, không tạo tủa với các hầu hết các muối, acid, hấp thu tốt qua lá khi phun
+ Mangan (Mn) – Chelate Mn (C10H12N2O8MnNa2) (13%Mn) : tan hoàn toàn
trong nước, không tạo tủa với các hầu hết các muối, acid, hấp thu tốt qua lá khi
phun
+ Kẽm (Zn) – Chelate Zn (C10H12N2O8ZnNa2)(15%Zn) : tan hoàn toàn trong
nước, không tạo tủa với các hầu hết các muối, acid, hấp thu tốt qua lá khi phun
+ Đồng (Cu) – ChelateCu (C10H12N2O8CuNa2)(14.5%) : tan hoàn toàn trong