Ảnh hưởng của chất phụ gia tới độ bền và động thái nhả dinh dưỡng của phân bón kali nhả chậm dạng viên

Nghiên cứu này trình bày sự ảnh hưởng của chất phụ gia polyacrylamit và khoáng sét bentonit đến độ bền và động thái nhả dinh dưỡng của phân bón kali dạng viên. Polyacrylamit là polyme ưa nước, có khả năng kết dính tốt đã tương tác với bentonit và K2SO4 thông qua tương tác ion lưỡng cực, tương tác Van der Waals để tạo thành một mạng lưới vững chắc, tăng cường cấu trúc mạng tinh thể của nó.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ảnh hưởng của chất phụ gia tới độ bền và động thái nhả dinh dưỡng của phân bón kali nhả chậm dạng viênTrần Quốc Toàn và ĐtgTạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ185(09): 199 - 204ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT PHỤ GIA TỚI ĐỘ BỀN VÀ ĐỘNG THÁI NHẢ DINHDƯỠNG CỦA PHÂN BÓN KALI NHẢ CHẬM DẠNG VIÊNTrần Quốc Toàn1*, Ma Thị Bích Vân2, Hoàng Việt Duy2, Hoàng Như Ngọc21Trường Đại học Sư phạm – ĐH Thái Nguyên,2Trường THPT Thành Phố - Tỉnh Cao BằngTÓM TẮTNghiên cứu này trình bày sự ảnh hưởng của chất phụ gia polyacrylamit và khoáng sét bentonit đếnđộ bền và động thái nhả dinh dưỡng của phân bón kali dạng viên. Polyacrylamit là polyme ưanước, có khả năng kết dính tốt đã tương tác với bentonit và K2SO4 thông qua tương tác ion lưỡngcực, tương tác Van der Waals để tạo thành một mạng lưới vững chắc, tăng cường cấu trúc mạngtinh thể của nó. Độ bền của viên phân kali được tăng lên và tốc độ nhả dinh dưỡng của viên phângiảm khi thêm polyacrylamit vào hỗn hợp cho thấy vai trò quan trọng của polyacrylamit. Sự xâmnhập của polyacrylamit và K2SO4 vào giữa các lớp bentonit làm cho khoảng cách lớp cơ bản củabentonit tăng lên đáng kể. Với hỗn hợp có tỉ lệ khối lượng K2SO4: bentonit: PAM là 80:20:0,25viên phân bón kali có độ bền lớn nhất.Từ khóa: ảnh hưởng, phụ gia, phân bón, kali, nhả chậmMỞ ĐẦU*Trong sản xuất nông nghiệp, phân bón có vaitrò quan trọng trong việc nâng cao năng suấtvà chất lượng nông sản. Tuy nhiên, hiệu quảsử dụng phân bón của cây trồng hiện nay làrất thấp: hiệu quả sử dụng phân ure đạt 30%45%, phân lân 40%-45%, kali 40%-50% [1],phần còn lại bị mất mát do nhiều nguyên nhânnhư do sự bay hơi của amoniac, sự biến đổikhí hậu, sự rửa trôi, xói mòn...Điều này làmtăng chi phí, giảm hiệu quả kinh tế và nhữngảnh hưởng tiêu cực đến môi trường sinh tháivà sức khỏe con người. Do đó, việc nâng caohiệu quả sử dụng phân bón là rất cần thiết, thuhút sự quan tâm của các nhà khoa học, nhàsản xuất phân bón [2]. Phân bón nhả chậm làmột giải pháp hữu hiệu, kĩ thuật tiên tiến nhấtcung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng. Khicác chất dinh dưỡng được đưa vào nềnpolyme hoặc bọc trong vỏ polyme, sau đóchất dinh dưỡng được nhả dần cho cây hấpthụ, đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của câytrồng, giảm thiểu sự mất mát phân bón, cảithiện hiệu quả sử dụng phân bón, bảo vệ môitrường [3].Các nghiên cứu cho thấy, hầu hết các muốikali tan tốt trong nước ở điều kiện thường, để*Tel: 0978 553908, Email: tranquoctoan@dhsptn.edu.vnlàm giảm tốc độ nhả dinh dưỡng của phânbón cần thêm vào các chất phụ gia ít tan hoặckhông tan trong nước, có khả năng làm bềnvật liệu [4]. Các chất phụ gia phân bón thuhút sự quan tâm của nhiều nhà khoa hoc hiệnnay đó là các polyme hữu cơ (UreaFormaldehyde, polyme siêu hấp thụ nước...),khoáng sét tự nhiên (zeolit, bentonit...) thânthiện với môi trường. Đây là những chất cókhả năng kết dính tốt, giúp các hạt nhỏ dễbám dính thành các hạt phân bón lớn rắnchắc, chậm tan vào nước, từ đó làm chậm quátrình nhả dinh dưỡng của phân bón [4] [5] [6].Bentonit là loại khoáng sét tự nhiên, thuộcnhóm smectit có thành phần chính làmontmorillonit có tính dẻo, dính, dễ dàng choquá trình tạo viên. Nhờ cấu trúc lớp với diệntích bề mặt và dung lượng trao đổi cation lớn,bentonit giúp cải thiện khả năng giữ nước vàchất dinh dưỡng của đất. Ở Việt Nam,bentonit có trữ lượng lớn, đã được khai thácvà ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như xâydựng, xử lí môi trường, màng phủ, phụ giatrong sản xuất thức ăn chăn nuôi, phânbón...[1], [7].Polyacrylamit (PAM) là polyme ưa nước, kếtdính tốt, có có khả năng phân hủy sinh học.Trong sản xuất nông nghiệp, polyacrylamit199Trần Quốc Toàn và ĐtgTạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆđược sử dụng để cải tạo đất, giữ ẩm, ngăn sựxói mòn… Ngoài ra PAM còn được ứng dụngtrong xây dựng, sản xuất gốm, chất chốngthấm, giấy vệ sinh, xử lí kim loại nặng...[8].Trong bài báo này, chúng tôi nghiên cứu ảnhhưởng của chất phụ gia polyacrylamit vàbentonit đến độ bền và động thái nhả dinhdưỡng của viên phân kali nhả chậm làm cơ sởchế tạo và ứng dụng phân bón kali nhả chậm.THỰC NGHIỆMNguyên liệu và hóa chất- Polyacrylamit (PAM) dạng hạt màu trắng cótrọng lượng phân tử 3,8.105 (g/mol), của ViệnHóa học- Viện Hàn lâm Khoa học và Côngnghệ Việt Nam.- Khoáng sét Bentonit Tuy Phong - BìnhThuận (B), hàm lượng montmorillonit từ 4951%, kích thước hạt < 20 µm, độ ẩm < 5%.- K2SO4 dạng hạt màu trắng, hàm lượng K2O≥ 50%, S ≥ 17%, Trung Quốc.Các phương pháp phân tíchPhổ hồng ngoại của mẫu phân bón được đotrên quang phổ kế hồng ngoại biến đổiShimadzu IR prestige 21 trong vùng 4000400cm-1 bằng kỹ thuật ép viên với KBrNhiễu xạ tia X của mẫu phân bón được ghitrên thiết bị nhiễu xạ Rơnghen D8 AdvancedBrucker, ống phóng tia CuKα với cường độphóng 0,01A, góc quét 2θ từ 0,5-200, U = 40kV, I = 40mA.Hàm lượng kali được xác định bằng phươngpháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS630 Shimadzu.Phương pháp thử độ r ...