Luận án Nghiên cứu một số vật liệu Polyme tiên tiến, thân thiện môi trường và ứng dụng trong chế tạo bầu ươm cây

ình phân hủy vật liệu polyme có khả năng tự hủy từ các đại phân tử thành các phân tử có khối lượng nhỏ hơn và cuối cùng thành CO2, axit béo, sinh khối vi sinh vật, muối... Quá trình phân hủy túi bầu diễn ra mạnh không xác định được độ giãn dài khi đứt bằng thiết bị đo cơ lý [97]. Như vậy, tùy mục địch cụ thể để ươm cây giống mà lựa chọn loại túi bầu ươm cho phù hợp. * Tóm tắt kết quả mục 3.5: 1. Chế tạo được túi bầu ươm cây TH6, TH9, TH12 và TH15 có thời gian tự hủy 6 tháng, 9 tháng, 12 tháng và 15 tháng, tương ứng. Các thông số công nghệ của quá trình chế tạo như sau: + Công thức nhựa nền và chế độ gia công: - Tỷ lệ rPE/ LDPE là 85/15. - Hàm lượng phụ gia quá trình 2%. - Hàm lượng than đen: 1% - Tốc độ trục vít là 27 vòng/phút. - Tốc độ kéo 850 vòng/phút. - Vùng nhiệt độ gia công: 1750C, 1800C, 1850C, 1900C và 1900C. 97 + Hàm lượng hỗn hợp phụ gia xúc tiến oxy hóa: -TH6: Có hàm lượng 0,08% - TH9: Có hàm lượng 0,06% - TH12: Có hàm lượng 0,04% -TH15: Có hàm lượng 0,02% 2. Kết quả nghiên cứu quá trình phân hủy của túi bầu ươm chế tạo hoàn toàn phù hợp với quá trình phân hủy của màng rPE- oxo đã nghiên cứu trước đó. 3.6. Nghiên cứu ứng dụng AMS-1 và PAM đến tính chất của tổ hợp vật liệu ruột bầu 3.6.1. Nghiên cứu khả năng giữ ẩm của vật liệu AMS-1 AMS-1 là vật liệu có khả năng giữ ẩm do đó tiết kiệm được công tưới nước bằng cách hấp thụ một lượng nước lớn hơn rất nhiều so với khối lượng của chúng. Chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu khả năng cải tạo đất của AMS-1 thông quá xác định tính thấm của đất, độ ẩm và khả năng trương nở, giữ dinh dưỡng. Tính thấm của đất được xác định bằng khả năng thấm ướt của đất. Tính thấm nước của đất là quá trình đất tiếp nhận nước và để cho nước vận chuyển tự do trong đất. Đây là một tính chất quan trọng có liên quan đến hàng loạt các tính chất khác nhau của đất. Quá trình thấm nước trong đất giúp cho quá trình trao đổi khí giữa không khí đất và không khí khí quyển diễn ra một cách thuận lợi. Tính thấm của đất khi xử lý AMS-1 được chỉ ra trong hình dưới đây: Hình 3.37: Tính thấm của đất khi sử dụng AMS-1 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Xử lý AMS1 ĐC T ín h t h ấm c ủ a đ ất ( m m /1 0 p h ú t) 98 Tính thấm của đất có sử dụng vật liệu AMS-1 vượt trội nhờ khả năng trương nở và tạo lỗ xốp của vật liệu này. Chúng có khả năng hút nước và giữ ẩm rất tốt cho đất. Bảng 3.12: Bảng đánh giá độ thấm của đất Độ thấm (mm) Đánh giá >1000 Quá mạnh 1000-500 Quá cao 500-100 Tốt nhất 100-70 Tốt 70-30 Trung bình <30 Không tốt Từ hình 3.37 và bảng đánh giá độ thấm của đất cho thấy, với đất có sử dụng AMS-1 cho độ thấm tốt hơn so với ĐC. Do AMS-1 khi được tổng hợp từ natri polyacrylat thuộc họ polyme ưa nước. Có hai nhóm quan trọng được tìm thấy trên chuỗi polyme của AMS-1 đó là nhóm –Na+ và COO- ưa nước. Khi đưa vào môi trường nước, có sự tương tác giữa polyme và dung môi, đó là sự hydrat hoá do các nhóm -COO- và ion Na+ hút các phân tử nước phân cực. Do vậy, AMS-1 có khả năng giữ nước tốt kéo theo làm tăng tính thấm của đất [55-57]. Hình 3.38: Quá trình hấp thụ nước của AMS-1 Khả năng giữ nước của AMS-1 không những làm tăng tính thấm của đất. Nó còn có tác dụng cải tạo độ ẩm của đất. Độ ẩm đất là lượng nước trong các lớp nước chứa trong mẫu đất bị mất đi 99 khi mẫu đất bị đốt nóng đến 105oC, tính theo tỷ lệ % so với trọng lượng đất khô tuyệt đối (độ ẩm tuyệt đối) hoặc so với trọng lượng đất còn ẩm (độ ẩm tương đối). Hình 3.39: Các lớp nước có trong đất Độ ẩm của đất sau tưới theo thời gian khi sử dụng AMS-1 được chỉ ra trong hình dưới đây: Hình 3.40: Khả năng giữ nước của đất theo thời gian Kết quả nghiên cứu cho thấy: AMS-1 làm tăng khả năng giữ ẩm của đất. Trong 100 ngày thử nghiệm, tại bất cứ thời điểm nào thì lượng ẩm trong đất có AMS-1 đều nhiều hơn so với ĐC. Như vậy khi bổ sung AMS-1 vào đất thì độ ẩm của đất được cải thiện trong thời gian dài điều này tạo môi trường thuận lợi cây trồng phát triển. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 20 40 60 80 100 Đ ộ ẩ m đ ấ t (% ) Thời gian (ngày) ĐC xử lý AMS1 100 Bên cạnh đó, khả năng trương nở là một tính chất quan trọng của AMS-1, cũng phản ánh khả năng giữ ẩm của AMS-1. Khả năng trương nở càng lớn thì khả năng giữ ẩm của AMS-1 càng cao. Do trong đất có chứa nhiều các dung dịch muối khoáng khác nhau sẽ ảnh hưởng đến khả năng giữ ẩm, do vậy đã tiến hành nghiên cứu khả năng trương nở của AMS-1 trong các dung dịch muối khác nhau và kết quả nghiên cứu được chỉ ra trong bảng 3.13 dưới đây. Bảng 3.13: Khả năng trương nở của AMS-1 khi có mặt của các ion kim loại (g/g) Nồng độ mM Muối 0,5 1 5 10 15 NaCl 206 188 128 102 86 KNO3 201 173 119 97 84 MgSO4 173 146 106 65 46 CaCl2 150 79 71 22 10 Từ bảng 3.13 cho thấy, khả năng trương nở trong các dung dịch muối NaCl, KNO3 cao hơn khả năng trương nở trong dung dịch CaCl2, MgSO4 ở các nồng độ tương ứng. Nguyên nhân là do các ion hóa trị II như Ca2+, Mg2+. Ngoài hiệu ứng làm giảm lực đẩy tĩnh điện còn có khả năng tạo cầu liên kết với các nhóm –COOH của chuỗi đại phân tử gây ra sự cố định các nhóm chức đó, làm giảm khoảng không gian chứa các phân tử nước dẫn đến độ hấp thụ nước trong các dung dịch này giảm mạnh [56]. Hình 3.41: Cầu liên kết của AMS-1 với ion kim loại hóa trị II 101 Trong dung dịch đất, sự có mặt của các ion nói trên là không thể tránh khỏi, ngoài ra còn có thêm các ion khác như: Cu2+, Mn2+, Fe3+, Lý do này dẫn đến độ hấp thụ nước của AMS-1trong đất giảm. Tuy nhiên sự lưu giữ các ion trên (các nguyên tố đa lượng và các nguyên tố vi lượng) của AMS-1 lại có ý nghĩa đặc biệt quan trọng: Hạn chế sự rửa trôi phân bón, đặc biệt là phân vi lượng và cung cấp cho cây khi cần thiết [58]. Hình 3.42: Liên kết giữa AMS-1 với ion kim loại trong đất. 3.6.2. Nghiên cứu khả năng tương tác làm bền cấu trúc đất của PAM Khả năng liên kết đất của PAM trong ruột bầu nhằm mục đích giảm rửa trôi dinh dưỡng, giảm mức độ vỡ bầu khi vận chuyển đến nơi gieo trồng. Các tương tác làm bền cấu trúc đất của PAM được thể hiện thông qua tác dụng thực tiễn đó là: Tốc độ sa lắng của các hạt đất, khả năng liên kết của PAM với các hạt đất và ảnh hưởng của PAM đến khả năng giữ dinh dưỡng. Phương pháp sa lắng dựa trên mối quan hệ phụ thuộc giữa tốc độ sa lắng và kích thước hạt đất. 500ml nước có hoà tan PAM được đổ vào ống thuỷ tinh hình trụ (đường kính 3cm, cao 40cm). 25g đất được rót vào ống hình trụ chứa hỗn hợp nước + polyme, đảo trộn vài lần để trộn đều đất với dung dịch. Các mẫu 10ml được lấy bằng cách đưa pipet từ khoảng cách 12cm từ bề mặt hở của ống hình trụ tại các thời điểm khác nhau. Các mẫu được làm khô ở 42oC và cân để xác định lượng đất sa lắng ở từng thời điểm. Thí nghiệm được lặp lại 3 lần, lấy giá trị trung bình. Kết quả nghiên cứu tốc độ sa lắng của hạt đất được chỉ ra trong hình dưới đây: 102 Hình 3.43: Khả năng loại bỏ cặn lơ lửng theo thời gian Các kết quả cho thấy các hạt đất bị sa lắng ngay sau khi đưa vào ống hình trụ. Quá trình sa lắng diễn ra nhanh hơn trong khoảng thời gian tương đối ngắn 5 giây. Rõ ràng ở đây đã xảy ra quá trình tạo cầu hóa học giữa các phân tử PAM và các hạt đất khiến cho quá trình sa lắng diễn ra nhanh hơn. Một số tác giả [71-73] cho rằng, quá trình tạo cầu hóa học của PAM với các hạt lơ lửng xảy ra theo cơ chế sau: 0 1 2 3 4 5 6 0 10 20 30 40 50 L ư ợ n g c ặ n s a l ắ n g ( g /1 0 0 m l) Thời gian sa lắng (giây) xử lý PAM ĐC 103 Hình 3.44: Cơ chế tạo cầu hóa học của PAM và hạt lơ lửng Theo đó cả quá trình sa lắng trong dung dịch thì các hạt kết hợp với nhau tạo thành các hạt có khối lượng lớn hơn và vì vậy vận tốc keo tụ nhanh hơn. Mức độ sa lắng phụ thuộc khả năng tiếp xúc của hạt, chiều sâu sa lắng, gradient vận tốc, nồng độ hạt, kích thước hạt và lực làm cho các hạt đẩy nhau. Để quá trình sa lắng diễn ra, các hạt phải được khử bền và đưa lại với nhau để tiếp xúc và keo tụ. Lý thuyết tạo cầu hóa học cho rằng một polyme mạch dài chứa các nhóm ion hóa có thể tự gắn lên bề mặt của một hạt keo tại một hoặc nhiều tâm hấp phụ. Do có cấu trúc mạch dài, chất đa điện ly sẽ mở rộng qua lớp khuếch tán vào trong dung dịch. Phần mở rộng này có thể được gắn với các tâm hấp phụ còn trống trên các hạt keo khác gây nên quá trình keo tụ. Khả năng liên kết làm bền cấu trúc đất của PAM được xác định qua việc phân tích kích thước các hạt đất. Kết quả nghiên cứu khả năng liên kết của PAM với các hạt đất được chỉ ra trong bảng 3.14 dưới đây: Bảng 3.14: Khả năng liên kết của PAM với các hạt đất Kích thước hạt đất (mm) > 5 5-3 3-1 1-0,25 < 0,25 >1 (có ý nghĩa) Đối chứng 7,29 5,52 16,34 45,12 25,73 29,15 Xử lý PAM 30,23 12,48 21,92 16,47 18,9 64,63 104 Kết quả cho thấy nhờ hiệu quả làm bền đất của vật liệu PAM nên phần trăm các hạt lớn tăng lên đáng kể, đặc biệt là cấp hạt có ý nghĩa > 1mm so với đối chứng. Như vậy, khi sử dụng PAM có ý nghĩa về mặt thực tiễn, giúp tăng cường khả năng liên kết các hạt đất. Mô hình mô tả sự tạo thành cấu trúc bền của các hạt đất [74]. Khả năng tạo cấu trúc bền với hạt đất có thể giải thích là do các phân tử PAM có mạch dài làm keo tụ các hạt đất. Hiệu quả tăng độ bền cấp hạt có kích thước lớn còn do các ion ái lực của PAM đối với các hạt đất qua lực hút Culong và Vanderwal và cũng do các liên kết phối trí xảy ra giữa PAM (nhóm –COO-) và các ion kim loại có trong đất [76]. Hình 3.45: Liên kết giữa PAM và các ion kim loại trong đất Phổ hồng ngoại FTIR thể hiện rõ hơn về tương tác của PAM với ion kim loại trong đất và được chỉ ra trong hình 3.46 dưới đây. 105 Hình 3.46: Phổ FTIR của PAM liên kết với ion kim loại Mg2+ Từ phổ hồng ngoại FTIR của Mg- PAM cho thấy tương tác của Mg2+ với các nhóm hữu cơ trong PAM. Pic 3348,23cm-1 đặc trưng cho dao động kéo dài của liên kết O-H và liên kết N-H đối xứng. Phổ FTIR của PAM thể hiện đỉnh hấp thụ mạnh ở 1637,95 cm-1, có thể được quy cho dao động kéo dài C = O trong nhóm -CONH2. Trong khi đó trong phổ FTIR của Mg-PAM, dao động kéo dài C = O được thể hiện tại Pic 1658,32 cm-1, cho thấy có sự liên hợp của nhóm –CONH2 với ion kim loại. Lượng chất dinh dưỡng bị mất được xác định trên cơ sở phân tích các thành phần dinh dưỡng của đất bị mất. Kết quả tính toán ảnh hưởng của PAM tới khả năng giữ dinh dưỡng được chỉ ra trong bảng 3.15 dưới đây: Bảng 3.15: Lượng chất dinh dưỡng bị mất sau 6 tháng Công thức Hàm lượng một số dinh dưỡng (g/kg) OM N P2O5 K2O ĐC 250,46 2,5 1,5 1,6 Xử lý PAM 55,78 0,6 0,2 0,25 Từ bảng cho thấy, hàm lượng chất dinh dưỡng bị rửa trôi do mưa, do quá trình tưới tiêu giảm khi sử dụng PAM. PAM làm giảm tốc độ dòng chảy mặt do mưa hay công tác tưới tiêu và có ảnh hưởng tích cực tới quá trình bảo tồn đất và cấu trúc đất. PAM có khả năng liên kết đất trên bề mặt do các cầu nối liên kết giữa mạch polyme tích điện âm với các ion kim loại có trong đất. Các lực hút bề mặt này làm tăng sự gắn kết các hạt, làm bền cấu trúc đất chống lại sự phá vỡ do trượt và 106 vận chuyển trong dòng chảy mặt do công tác tưới tiêu hay do điều kiện tự nhiên [77]. Hình 3.47: Lực hút bề mặt của PAM với các hạt đất trong sự có mặt của Ca2+ Do vậy, chất dinh dưỡng trong đất không bị chảy theo nước ra khỏi đất và lượng đất bị mất cũng giảm đáng kể so với mẫu không sử dụng PAM. Do đất tích điện âm, lực hút với PAM tích điện âm cần một lượng vừa đủ các cation hoá trị 2 trong nước tưới để nén lớp điện kép và làm cầu nối bề mặt tích điện âm và các trung tâm tích điện âm của PAM gây nên quá trình keo tụ, làm giảm mạnh sự di chuyển đất [73]. Hình 3.48: Cầu nối điện tích của PAM và các ion kim loại Như vậy, khi sử dụng dung dịch PAM các hạt đất có khả năng liên kết lại với nhau hạn chế quá trình rửa trôi các chất dinh dưỡng có trong đất. 107 3.6.3. Xác định hàm lượng AMS-1 và PAM trong tổ hợp vật liệu ruột bầu Khi sử dụng AMS-1 làm tăng độ ẩm của đất, giúp duy trì độ ẩm lâu dài do vậy tiết kiệm được công tưới nước. Tuy nhiên, bổ sung AMS-1 làm tăng độ ẩm đất sẽ làm giảm tính liên kết của đất do các hạt đất hút nước tạo nên các màng nước dày bao quanh làm phân cách các hạt đất [94] và khi đó sẽ dẫn tới đất trong bầu trở lên lỏng lẻo hơn, tăng khả năng vỡ bầu. Vì vậy, để khắc phục nhược điểm này chúng tôi tiếp tục nghiên cứu bổ sung PAM. Do vật liệu PAM có khả năng liên kết đất, giữ dinh dưỡng nên có tác dụng làm giảm khả năng vỡ bầu. Từ các nghiên cứu của Viện Hóa học về việc thử nghiệm AMS-1 và PAM cho các cây trồng tại các địa phương. Tiến hành các công thí nghiệm sử dụng AMS-1 và PAM cho ruột bầu ươm như sau: Bảng 3.16: Công thức sử dụng AMS-1 và PAM trong các tổ hợp ruột bầu Công thức sử dụng *Hàm lượng AMS1 (g) *Hàm lượng PAM (mg) ĐC 0 0 AMS1 0,8 0 PAM 0 2 AMS1 +PAM 0,8 2 Ghi chú: * Hàm lượng tính cho 1kg ruột bầu Ảnh hưởng của AMS-1 và PAM được đánh giá thông qua độ bám dính của đất, sức chứa ẩm cực đại của đất và độ xốp đất. Độ bám dính của đất được chỉ ra trong hình dưới đây: Hình 3.49: Độ bám dính của đất ở các tổ hợp ruột bầu 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 AMS1 +PAM AMS1 PAM ĐC Đ ộ b á m d ín h ( g /c m 2 ) 108 Theo mức độ dính, đất có thể chia thành các nhóm như sau [94]: + Đất rất dính: > 5 g/cm2 + Đất đính nhiều: 2 - 3 g/cm2 + Đất dính trung bình: 0,5 - 2 g/cm2 + Đất dính ít: 0,1 - 0,5 g/cm2 + Đất hơi dính: < 0,1 g/cm2 Từ hình cho thấy, đất sử dụng để đóng bầu thường là đất thịt tơi nên khả năng bám dính thấp. Trong mẫu chỉ sử dụng AMS-1 độ bám dích thấp hơn so với đối chứng. do độ ẩm đất tăng nên khả năng bám dính giảm. Còn khi sử dụng PAM khả năng bám dính cao. Tuy nhiên nếu độ bám dính quá cao làm cho khả năng thầm hút của đất kém. Trong mẫu sử dụng cả AMS-1 và PAM đất vừa có khả năng giữ ẩm vừa tăng độ bám dính của đất. Bên cạnh khả năng bám dính thì sức chứa ẩm cực đại (SCACD) của đất là một yếu tố quan trọng, phản ánh khả năng chứa và giữ nước của mỗi loại đất. Ảnh hưởng của AMS-1 và PAM đến sức chứa ẩm cực đại của đất được được chỉ ra trong hình dưới đây: Hình 3.50: Sức chứa ẩm cực đại trong các tổ hợp ruột bầu Kết quả theo dõi cho thấy SCACD có sự sai khác khi sử dụng AMS-1 và PAM. Với ruột bầu sử dụng AMS-1 + PAM nhờ có khả năng hút nước và duy trì độ ẩm của AMS-1 nên luôn được duy trì ở mức cao hơn so với ĐC. Khả năng giữ ẩm 0 20 40 60 80 AMS1 +PAM AMS1 PAM ĐC S C A C D ( % ) 109 của vật liệu AMS-1 đó được chứng minh qua các kết quả nghiên cứu trước đó. Đất được giữ ẩm tốt bởi khả năng thấm và tạo không gian giữa các hạt đất và liên kết giữ nước trong các khoảng không gian này. Độ xốp của đất rất có ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất nông nghiệp, vì nước và không khí trong đất di chuyển trong những khoảng trống (độ xốp của đất), những chất dinh dưỡng cho cây được huy động cũng như hoạt động của vi sinh vật đất cũng diễn ra chủ yếu trong những khoảng trống này. Thông thường người ta đánh giá độ xốp của đất theo các cấp sau : > 70 Quá xốp (đất lún) 60 - 70 Rất xốp 50 – 60 Xốp 40 - 50 Xốp vừa 30 – 40 Kém xốp < 30 Không xốp Độ xốp của đất được xác định bằng tỉ lệ % khe hở trong đất so với thể tích chung của đất. Độ xốp của đất có ảnh hưởng rất lớn đến độ thoáng và độ giữ nước của đất. Kết quả theo dõi độ xốp đất được trình bày trong hình 3.51. Hình 3.51: Độ xốp của đất trong các tổ hợp ruột bầu 0 10 20 30 40 50 60 70 ĐC AMS1+PAM AMS1 PAM Đ ộ x ố p đ ấ t (% ) 110 Kết quả phân tích độ xốp của đất cho thấy đất có độ xốp cao hơn ĐC khi sử dụng AMS-1 và AMS-1 + PAM. Điều này là do nhờ khả năng trương nở của vật liệu AMS-1, làm tăng khoảng hở của lớp đất dẫn đến độ xốp của cao hơn. Độ xốp của đất khi sử dụng PAM thấp hơn so với ĐC do PAM có tác dụng gắn kết các hạt đất nên những lỗ trống trong đất giảm. * Tóm tắt kết quả mục 3.6: - Ảnh hưởng của hai vật liệu AMS-1 và PAM đến tính chất của tổ hợp vật liệu chế tạo ruột bầu ươm đã được nghiên cứu. Khả năng giữ ẩm của vật liệu AMS- 1 được đánh giá thông qua khả năng làm tăng tính thấm, tăng độ hấp thụ nước thụ nước theo thời gian và có khả năng trương nở trong môi trường chứa ion kim loại. Các tương tác làm bền cấu trúc đất của vật liệu PAM với đất cho thấy, PAM có khả khả năng giữ dinh dưỡng, làm bền các liên kết đất. - Khi sử dụng hai loại vật liệu AMS-1(với hàm lượng 0,8g/kg tổ hợp vật liệu) + PAM (với hàm lượng 2mg/1kg tổ hợp vật liệu) góp phần làm cải thiện một số tính chất và tăng khả năng liên kết đất trong ruột bầu. 3.7. Thử nghiệm bầu ươm tiên tiến, thân thiện môi trường cho các đối tượng cây trồng khác nhau 3.7.1. Thử nghiệm bầu ươm cho cây keo Quá trình phân hủy của bầu ươm được thể hiện thông qua độ bền kéo đứt và độ dãn dài khi đứt. Kết quả được tổng hợp trong các bảng 3.17 dưới đây. Bảng 3.17: Tính chất túi bầu ươm trong thời gian ươm cây keo Thời gian (tháng) Độ bền kéo đứt (MPa) Độ dãn dài khi đứt (%) PE-Keo TH-Keo PE-Keo TH-Keo 0 20,58 20,18 659,3 658,1 1 20.29 18,55 641,3 505,4 2 20,24 16,21 624,1 423,1 3 20,06 14,04 600,2 365,2 4 19,56 12,52 570,3 221,4 5 19,02 10,01 530,5 130,4 111 6 17,53 4,14 412,1 20,15 Kết quả cho thấy có sự chênh lệch về độ bền kéo đứt và độ dãn dài khi đứt ở mẫu bầu sử dụng màng tự hủy và mẫu bầu PE thông thường ở cây keo. Sau 6 tháng ươm cây, mức độ suy giảm tính chất cơ lý ở bầu tự hủy nhanh hơn so với bầu PE thường. Độ bền kéo đứt và độ giãn dài khi đứt của bầu tự hủy giảm còn 3,05% giá trị ban đầu trong khi đó tính chất này ở bầu thường giảm không đáng kể, vẫn duy trì ở mức 62% giá trị ban đầu. Như vậy, thời gian tự hủy của túi bầu phù hợp với kết quả đã nghiên cứu trước đó. Số lần tưới, tỷ lệ sống và tỷ lệ cây keo đạt tiêu chuẩn xuất vườn được trình bày trong bảng 3.18. Bảng 3.18: Số lần tưới và phẩm chất cây keo trong công thức bầu ươm Số lần tưới (lần) Tỷ lệ cây sống (%) Tỷ lệ cây đạt tiêu chuẩn xuất vườn (%) PE-Keo 15 92 90 TH-Keo 8 98 98 Kết quả cho thấy việc bổ sung AMS-1+ PAM vào ruột bầu làm giảm số lần tưới nước. Bên cạnh đó, khi bổ sung AMS-1 + PAM trong ruột bầu cũng làm tăng tỷ lệ sống của cây điều này là do hạt sau khi nảy mầm gặp điều kiện ẩm thuận lợi nên cây phát triển tốt. Nhờ khả năng giữ ẩm tốt, các cây giống sống sót sau khi trồng đều đạt tiêu chuẩn xuất vườn. Qua quá trình bố trí và theo dõi thí nghiệm cũng như thu thập tổng hợp, ảnh hưởng của bầu ươm cây tiên tiến, thân thiện môi trường đến sinh trưởng và phát triển của cây keo trong bầu được trình bày trong các bảng 3.19 dưới đây: Bảng 3.19: Kết quả chiều cao cây keo trong các lần thu thập số liệu Thời gian Chiều cao cây (cm) Đường kính cổ rễ (cm) Chiều dài rễ (cm) PE-Keo TH-Keo PE-Keo TH-Keo PE-Keo TH-Keo 12/4/17 1,94 2,22 1,08 1,18 1,02 1,26 12/5/17 7,3 8,1 1,62 1,98 2,8 4,32 12/6/17 9,1 12,46 1,96 2,36 5,24 7,37 12/7/17 15,1 18,56 2,42 2,8 7,64 9,87 12/9/17 15,54 19,44 2,46 2,9 8,0 11,3 112 Từ các bảng chỉ tiêu sinh trưởng của cây cho thấy, bầu ươm cây tiên tiến, thân thiện môi trường cho kết quả sinh trưởng tốt hơn so với bầu PE thường. Sử dụng bầu ươm cây tiên tiến cho chiều cao cây, đường kính cổ rễ và chiều dài rễ phát triển hơn và các chỉ tiêu sinh trưởng này tăng so với bầu PE thông thường. 3.7.2. Thử nghiệm bầu ươm cho cây thông Quá trình phân hủy của bầu ươm được thể hiện thông qua độ bền kéo đứt và độ dãn dài khi đứt. Kết quả được tổng hợp trong bảng 3.20. Bảng 3.20: Tính chất của túi bầu trong thời gian ươm cây thông Thời gian (tháng) Độ bền kéo đứt (MPa) Độ dãn dài khi đứt (%) PE-Thong TH- Thong PE-Thong TH- Thong 0 20,67 20,15 545,76 550,60 1 20,01 18,03 521,09 452,08 2 19,04 15,12 500,03 400,02 3 18,57 13,46 437,61 330,50 4 18,03 11,08 428,02 256,11 5 17,52 9,87 416,92 196,07 6 17,09 8,50 400,72 108,3 7 16,58 6,72 390,04 55,92 8 16,04 5,84 387,25 20,11 9 15,87 4,93 384,89 4,35 Kết quả cho thấy túi bầu PE thông thương trong 3 tháng đầu chất cơ lý giảm chậm. Sau 9 tháng ươm cây, độ bền kéo đứt và độ dãn dài khi đứt vẫn duy trì trên 60% giá trị ban đầu. Đối với túi bầu tự hủy, độ bền kéo đứt và độ dãn dài khi đứt sau 9 tháng đạt 4,93 Mpa và 4,35%. Do trong túi bầu tự hủy có chứa phụ gia xúc tiến oxy hóa dưới sự tác động tổng hợp của các yếu tố trong môi trường đã thúc đẩy phản ứng cắt mạch polyme tạo thành các đoạn mạch ngắn hơn. Kết quả thử nghiệm này cho thấy khả năng tự hủy của túi bầu ươm cây thông phù hợp với túi bầu tự hủy đã nghiên cứu. Số lần tưới, tỷ lệ sống và tỷ lệ cây đạt tiêu chuẩn xuất vườn được trình bày trong bảng 3.21. 113 Bảng 3.21: Số lần tưới và phẩm chất cây Thông trong các công thức bầu ươm Số lần tưới (lần) Tỷ lệ cây sống (%) Tỷ lệ cây đạt tiêu chuẩn xuất vườn (%) PE-Thong 19 91 91 TH-Thong 10 97 97 Như vậy, kết quả cho thấy trong công thức TH-Thong số lần tưới giảm, tỷ lệ cây sống và cây đạt tiêu chuẩn xuất vườn cao hơn so với PE-Thong. Do AMS-1 có tác dụng giữ ẩm nên tiết kiệm được công tưới mà cây thông trong bầu vẫn có tỷ lệ sống cao. Quá trình sinh trưởng và phát triển của cây thông trong mô hình sử dụng bầu ươm cây tiên tiến, thân thiện môi trường và bầu ươm cây PE thông thường được chỉ ra trong các bảng 3.22 dưới đây: Bảng 3.22: Bảng tổng hợp kết quả chiều cao cây thông Thời gian Chiều cao cây (cm) Đường kính cổ rễ (cm) Chiều dài rễ (cm) PE-Thong TH- Thong PE-Thong TH- Thong PE- Thong TH- Thong 8/5/17 3,28 4,28 0,52 0,96 2,48 3,34 8/7/17 12,38 17,4 1,846 1,98 4,5 6,5 8/9/17 19,32 22,3 3,1 2,56 8,36 10,45 8/11/17 23,82 30,34 3,78 4,56 12,41 15,11 8/1/18 25,4 31,64 4,01 5,06 13,12 16,03 Như vậy, từ bảng kết quả cho thấy cũng tương tự như cây keo, cây thông trong bầu ươm cây tiên tiến, thân thiện môi trường có khả năng sinh trường phát triển tốt hơn so với bầu PE thường. Chiều cao cây, đường kính cổ rễ và chiều dài rễ cao hơn. Do ruột bầu có khả năng cung cấp nước và dinh dưỡng tốt đảm bảo các điều kiện thuận lợi cho cây trong bầu sinh trưởng và phát tiển 3.7.3. Thử nghiệm bầu ươm cho cây bạch đàn Kết quả tổng hợp tính chất cơ lý của túi bầu ươm trong thời gian ươm cây cây bạch đàn đến khi xuất vườn được chỉ ra trong bảng 3.23 dưới đây: 114 Bảng 3.23: Tính chất của túi bầu trong thời gian ươm cây bạch đàn Thời gian (tháng) Độ bền kéo đứt (MPa) Độ dãn dài khi đứt (%) PE-BĐ TH-BĐ PE-BĐ TH-BĐ 0 20,79 20,75 680,25 689,33 2 19,26 17,15 620,47 502,24 4 18,18 14,31 583,12 400,06 6 17,64 12,71 510,22 218,57 8 16,53 9,09 470,46 115,08 10 14,37 5,19 420,48 30,66 12 13,05 4,23 390,62 5,17 Kết quả cho thấy, tương tự như bầu ươm cây keo và cây thông với các công thức bầu ươm sử dụng để ươm cây bạch đàn thì bầu ươm cây tiên tiến, thân thiện môi trường có độ bền kéo đứt, độ dãn dài khi đứt giảm mạnh sau 12 tháng ươm cây. Trong khi đó, bầu PE thông thường thì tính chất cơ lý của bầu còn lại trên 50% giá trị ban đầu. Số lần tưới, tỷ lệ sống và tỷ lệ cây bạch đàn đạt tiêu chuẩn xuất vườn được trình bày trong bảng 3.24 dưới đây. Bảng 3.24: Số lần tưới và phẩm chất cây bạch đàn trong công thức bầu ươm Số lần tưới (lần) Tỷ lệ cây sống (%) Tỷ lệ cây đạt tiêu chuẩn xuất vườn (%) PE-BĐ 25 93 92 TH-BĐ 13 98 98 Từ kết quả bàng 3.25 cho thấy, cũng tương tự như cây keo và cây thông số lần lượt trong công thức TH-BĐ giảm đi đáng kể so với PE-BĐ. Tỷ lệ cây sống và tỷ lệ cây đạt tiêu chuẩn xuất vườn cao, do bâu fuowm cây tiên tiến thân thiện môi trường có khả năng giữ ẩm tốt tạo điều kiện thuận lợi cho cây giống sinh trưởng và phát triển. Qua quá trình bố trí và theo dõi thí nghiệm cũng như thu thập tổng hợp, ảnh hưởng của bầu ươm cây tiên tiến, thân thiện môi trường đến sinh trưởng và phát triển của cây bạch đàn trong bầu được trình bày trong bảng dưới đây: 115 Bảng 3.25: Kết quả chiều cao cây bạch đàn trong các lần thu thập số liệu Thời gian Chiều cao cây (cm) Đường kính cổ rễ (cm) Chiều dài rễ (cm) PE-BĐ TH-BĐ PE-BĐ TH-BĐ PE-BĐ TH-BĐ 8/5/2018 9,05 11,05 2,67 2,82 6,67 7,72 8/7/2018 20,01 23,41 3,24 3,66 8,53 10,02 8/9/2018 42,84 48,45 4,25 4,65 11,97 14,68 8/11/2018 59,06 61,03 5,03 5,47 13,2 15,97 8/1/2019 68,09 73,42 6,21 6,89 14,57 16,77 Hiệu quả sử dụng nước của các công thức ruột bầu nhìn chung tăng lên khi sử dụng AMS-1 và PAM. Điều này được biểu hiện bề ngoài thông qua sự phát triển của bộ rễ. Ở cả 2 công thức sử dụng bầu ươm cây thì đều thấy sự phát triển tăng dần của bộ rễ trong thời gian nghiên cứu. Tuy nhiên trong công thức sử dụng bầu ươm cây tiên tiến, thân thiện môi trường thì các chỉ tiêu sinh trưởng chiều cao, đường kính cổ rễ và chiều dài rễ phát triển tốt hơn. Do lượng nước cung cấp đủ cho cây nên hệ thống lông hút của rễ phát triển. Hơn nữa, bổ sung AMS-1 và PAM đẩy mạnh hiệu quả sử dụng nước và sự phát triển thuận lợi của thực vật nhờ ảnh hưởng tới kết cấu đất, sự lưu giữ, tính thấm và thoát nước. 116 KẾT LUẬN 1. Nghiên cứu, đánh giá quá trình phân hủy giảm cấp (phân hủy nhiệt, quang nhiệt ẩm, lão hóa tự nhiên) và phân hủy trong điều kiện tự nhiên (chôn đất, ngâm trong bùn hoạt tính) của màng chế tạo trên cơ sở polyetylen tái sinh và phụ gia xúc tiến oxy hóa. Kết quả cho thấy, mẫu PE3A2Ox02, PE3A2Ox04, PE3A2Ox06 và PE3A2Ox08 có khả năng tự hủy sau 90 giờ, 72 giờ và 54 giờ, 36 giờ oxy hóa nhiệt và sau 30 ngày, 24 ngày, 18 ngày và 12 ngày oxy hóa quang, nhiệt, ẩm và tương ứng với 15 tháng, 12 tháng, 9 tháng và 6 tháng trong điều kiện tự nhiên. 2. Điều kiện và thông số công nghệ để chế tạo túi bầu có thời gian tự hủy khác nhau như sau: - Tỷ lệ rPE/ LDPE là 85/15 - Hàm lượng phụ gia quá trình PPA 2% - Hàm lượng hỗn hợp phụ gia xúc tiến oxy hóa 0,02% (TH15), 0,04% (TH12), 0,06% (TH9) và 0,08% (TH6) - Hàm lượng than đen: 1% - Tốc độ trục vít là 27 vòng/phút - Tốc độ kéo 850 vòng/phút - Vùng nhiệt độ gia công: 1750C, 1800C, 1850C, 1900C và 1900C 3. Nghiên cứu khả năng giữ ẩm của AMS-1 và các tương tác làm bền cấu trúc của PAM cho thấy, khi sử dụng hai loại vật liệu AMS-1 (với hàm lượng 0,8g/kg tổ hợp vật liệu) + PAM (với hàm lượng 2mg/1kg tổ hợp vật liệu) góp phần cải thiện một số tính năng của ruột bầu: tăng khả năng giữ ẩm, giữ dinh dương, giảm tỷ lệ vỡ bầu khi vận chuyển đến nơi gieo trồng. 4. Bầu ươm cây tiên tiến, thân thiện môi trường được ứng dụng để ươm cây Keo, cây Thông và cây Bạch đàn. Kết quả thử nghiệm cho thấy túi bầu có thời gian tự hủy tương ứng với các nghiên cứu trước đó. Nhờ sử dụng hai loại vật liệu AMS- 1 và PAM mà cây trong bầu có tỷ lệ sống cao (98%), giảm số lần tưới nước (giảm từ 7-12 lần), tăng khả năng sinh trưởng và phát triển của cây trông (tăng so với đối chứng từ 22-25%). 117 NHỮNG ĐIỂM MỚI VÀ ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN ÁN 1. Nghiên cứu, đánh giá khả năng phân hủy giảm cấp và phân hủy trong môi trường tự nhiên của màng chế tạo trên cơ sở polyetylen tái sinh và tổ hợp phụ gia xúc tiến oxy hóa hóa Mn(II) stearat, Fe(III) stearat, Co(II) stearat. 2. Chế tạo được túi bầu ươm cây thân thiện môi trường có thể tự hủy tại các thời gian khác nhau nhằm giảm thiểu ô nhiểm môi trường từ nhựa polyetylen tái sinh và tiết kiệm được công xé bầu khi gieo trồng. 3. Đã nghiên cứu sử dụng kết hợp hai vật liệu tiên tiến thân thiện môi trường polyme siêu hấp thụ nước AMS-1 và polyacrylamit PAM trong tổ hợp vật liệu chế tạo ruột bầu giúp cải thiện một số tính năng của ruột bầu: tăng khả năng giữ ẩm, giữ dinh dương, giảm tỷ lệ vỡ bầu khi vận chuyển đến nơi gieo trồng. 118 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 1. Trịnh Đức Công, Nguyễn Thị Thức, Lưu Thị Xuyến, Hoàng Thị Phương, Trần Vũ Thắng, Nguyễn Văn Khôi, Chu Ngọc Châu, Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia xúc tiến oxy hóa đến khả năng tự hủy của túi bầu ươm cây trên cơ sở nhựa polyetylen tái sinh, Tạp Chí Hóa học 56 (3E12), 32-36, (2018). 2. Trịnh Đức Công, Nguyễn Thị Thức, Nguyễn Văn Khôi, Nguyễn Trung Đức, Lưu Thị Xuyến, Ảnh hưởng của polyme siêu hấp thụ nước và vật liệu liên kết đất tới sinh trưởng của cây keo trong giai đoạn vườn ươm, Tạp Chí Hóa học ứng dụng (3), 10-13 (2018). 3. Nguyễn Thị Thức, Nguyễn Văn Khôi, Trịnh Đức Công, Trần Vũ Thắng, Hoàng Thị Phương, Khả năng tự hủy của túi bầu ươm chứa phụ gia xúc tiến oxy hóa và polyetylen tái sinh trong điều kiện lão hóa tự nhiên và môi trường đất, Tạp Chí Hóa học 57(4e3,4), 105-109, (2019). 4. Nguyễn Thị Thức, Trịnh Đức Công, Nguyễn Văn Khôi, Trần Vũ Thắng, Hoàng Thị Phương, Nghiên cứu ảnh hưởng của ruột bầu ươm cây tiên tiến, thân thiện môi trường đến chất lượng cây thông con trong giai đoạn vườn ươm, Tạp chí Hóa học ứng dụng 5(49), số trang 11-14, 2019. 119 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Nguyễn Văn Việt, Vũ Thị Lam, Nghiên cứu kỹ thuật gieo ươm cây Chiêu liêu, tại vườn ươm phân hiệu trường Đại học Lâm nghiệp huyện Quảng Bom, tỉnh Đồng Nai, Tạp chí Khoa học Lâm nghiệp, 2017, 6, tr 74-80. [2]. Nguyễn Thế Hùng, Phạm Xuân Thương, Sử dụng vỏ bầu hữu cơ và giá thể trồng một số loại rau ở vùng Gia Lâm Hà Nội, Tạp chí Khoa học và Phát triển, 2013, tập 11, số 7:909-916. [3]. Ezio, R., Gabriella, S. and Mario, M., Biobased and biodegradable plastics for use in crop production, Recent patents on food, nutrition & agriculture, 2011, Volume: 3 Issue: 1 Pages: 49-63. [4]. Nguyễn Đình Thiêm, Phạm Văn Giáp, Kỹ thuật trồng cây nguyên liệu giấy, NXB Lao động-Xã hội, 2002, tr. 32, 45-46, 47-50, Hà Nội. [5]. Nguyễn Dương Tài, Sản xuất giống phục vụ Chương trình trồng mới 5 triệu hecta rừng, Tạp chí Nông nghiệp & Phát triển nông thôn, Hà Nội, 2002, tr 8- 9. [6]. Phạm Đình Tam, Điều tra đánh giá thực trạng hệ thống vườn ươm và nâng cao năng lực cung cấp cây con hiện nay làm cơ sở cho việcquản lý, quy hoạch mạng lưới vườn ươm phục vụ Dự án trồng mới 5 triệu ha rừng, Kết quả nghiên cứu khoa học công nghệ lâm nghiệp giai đoạn 2001– 2005,Nhà xuất bản Nông nghiệp, 2006, tr389 - 398. [7]. F. Adu-Berko, I. A. Idun, Influence of the Size of Nursery Bag on the Growth and Development of Cashew(Anacardium occidentale) Seedlings, American Journal of Experimental Agriculture, 2011,1(4): 440-449. [8]. Nguyễn Văn Tạo, Lê Văn Đức, Báo cáo điều tra giá thể dinh dưỡng tại một số tỉnh phía Bắc, Viện Nghiên cứu Chè Phú Hộ, 2003, tr. 11-14. [9]. Nguyễn Hoàng Nghĩa, Phạm Quang Thu, Nghiên cứu sản xuất cây con ở vườn ươm bằng giá thể hữu cơ và phân bón cho Keo lai và Keo tai tượng, Tạp chí Khoa học lâm nghiệp, 2013, ISSN: 1859 – 0373, tr 2711– 2716. [10]. Nguyễn Minh Châu, Nguyễn Minh Thiện, Lê Thị Thu Hồng, Kỹ thuật vườn ươm và cây ăn quả, NXB Nông Nghiệp, 2001, tr.19-20, 127-152, TP HCM. [11]. Đào Xuân Thắng, Trần Văn Khởi, Nguyễn Văn Tuynh, Vũ Văn Lê, Nguyễn 120 Quang Đồng, Đào Văn Hợi, Đoàn Xuân Cảnh, Nguyễn Thị Hải Yến, Kết quả nghiên cứu về phát triển cây ăn quả giai đoạn 2001-200, Kỷ yếu Hội nghị tổng kết Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp, 2006, tr. 298, Hà Nội. [12]. Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, Nghiên cứu thành phần đặc tính các giá thể làm bầu ươm cây giống lâm nghiệp, cây công nghiệp, rau quả, hoa cây cảnh và biện pháp kỹ thuật nâng cao chất lượng cây giống trong bầu ươm, Báo cáo tổng kết nghiệm thu đề tài 2002-2005, Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn, 2006. [13]. Plastics Market Worth $654.38 Billion By 2020, https://www.plasticsandrubberindonesia.com/plastics-market-worth-654-38- billion-2020/ [14]. Global polyethylene demand to exceed 100 million metric tonnes in 2018, says IHS Markit study. https://www.refiningandpetrochemicalsme.com/ 24042-global-polyethylene-demand-to-exceed-100-million-metric-tonnes-in- 2018-says-ihs-markit-study [15]. https://moh.gov.vn/tin-tong-hop/-/asset_publisher/wzSGCUoW7b5X/content/ benh-vien-k-trien-khai-giam-thieu-chat-thai-nhua-trong-y-te, [16]. Trần Xuân Trường, Báo cáo ngành nhựa, FPT Securities, 2017, Hà Nội. [17]. Phân tích đánh giá ngành nhựa Việt Nam. https://dautucophieu.net/phan- tich-danh-gia-nganh-nhua-viet-nam/ [18]. European Commission: Plastic Waste: A European strategy to protect the planet, defend our citizens and empower our industries, 2018. [19]. European Commission: Green Paper on a European Strategy on Plastic Waste in the Environment, Brussels, 7.3, COM (2013) 123 final, 2013. [20]. Aguado J. et al, “European trends in the feedstock recycling of plastic waste”, Global NEST Journal, 2007, Vol 9, No. 1, 12-19. [21]. Mai Ngọc Trâm, Điều tra, khảo sát và đề xuất công nghệ sử dụng nhựa phế thải để sản xuất vật liệu xây dựng (VLXD), Viện Vật liệu xây dựng, 2003. [22]. Mai Văn Tiến và cộng sự, Báo cáo tổng kết đề tài cấp nhà nước KC.07.16/06-10, Nghiên cứu công nghệ và thiết bị sản xuất giấy bao bìtựhủy phục vụ ươm giống cây trồng và bao gói hàng thực phẩm, 2008. 121 [23]. Ana Paula Bilck, Juliana Bonametti Olivato, Biodegradable Bags for the Production of Plant Seedlings, Polymeros, 2014, vol. 24, n. 5, p. 547-553, [24]. P. M. Haldankar, Y. R. Parulekar, Effect of Size of Polybag on Survival and Growth of Mango Grafts, Journal of Plant Studies; 2014, Vol. 3, No. 1, ISSN 1927-0461 E-ISSN 1927-047X [25]. Phạm Thế Trinh, Nghiên cứu chế tạo và ứng dụng polyme phân hủy sinh học, Báo cáo tổng kết đề tài cấp Nhà nước KC02.09, Viện Hóa học Công nghiệp, 2004. [26]. Nguyễn Đình Mạnh và cộng sự, báo cáo đề tài cấp tỉnh, Hoàn thiện công nghệ sản xuất túi bầu cây và tấm phủ hữu cơ có khả năng tự phân hủy từ nguồn chất thải rắn hữu cơ tỉnh thái nguyên, 2008. [27]. Lê Xuân Phúc, đề tài “Nghiên cứu công nghệ sản xuất bầu ươm cây giống lâm nghiệp quy mô bán công nghiệp với vỏ bầu mềm tự hủy và compost từ sản phẩm phụ nông nghiệp, Viện Khoa học lâm nghiệp Việt Nam, 2016. [28]. Jakubowicz I., Evaluation of degradability of biodegradable polyethylene (PE), Polymer Degradation and Stability, 2003, 80, p. 39–43. [29]. Bonhomme S., Cuer A., Delort A.-M., Lemaire J., Sancelme M. and Scott C., "Environmental biodegradation of polyethylene", Polymer Degradation and Stability, 2003, 81, 441-452. [30]. Cichy B., Kwiecień J., Piątkowska M., Kużdżal E., Gibas E., Rymarz G., Polyolefin oxo - degradation accelerator - a new trend to promote environmental protection, Polish Journal of Chemical Technology, 2010, 12(4), p. 44-52. [31]. Ambika Arkatkar, J. Arutchelvi, M. Sudhakar, Sumit Bhaduri, Parasu Veera Upparaand Mukesh Doble; Approaches to Enhance the Biodegradation of Polyolefins; The Open Environmental Engineering Journal, 2009, 2, 68-80. [32]. J. Arutchelvi, M. Sudhakar, A. Arkatkar, M. Doble, S. Bhaduri, and P. V. Uppara, “Biodegradation of polyethylene and polypropylene”, Indian Journal of Biotechnology, 2008, 7, 9-22. [33]. David A. Willoughby, R. Dodge Woodson & Rick Sutherland, Plastic Piping Handbook, MC. Graw Hill, UK, 2004. 122 [34]. Marek Koutny, Jacques Lemaire, Anne- Marie Delort, Biodegradation of polyethylene films with prooxidant additives, Chemosphere, 2006, 64, p. 1243-1252. [35]. Orr I. G., Hadar Y., Sivan A., Colonization, biofilm formation and biodegradation of polyethylene by a strain of Rhodococcus rubber, Application Microbiology Biotechnology, 2004, 65, p. 97-104. [36]. A. Ammala, S. Bateman, K. Dean, E. Petinakis, P. Sangwan, S. Wong, Q. Yuan, L. Yu, C. Patrick, K. H. Leong, An overview of degradable and biodegradation polyolefins, Programmer Polymer Science, 2011, 36, 1015- 1049. [37]. D. Oldak, and H. Kaczmarek, Photo- and bio-degradation processes in polyethylene, cellulose and their blends studied by ATRFTIR and Raman spectroscopies, Journal of Materials Science, 2005, 40, 4189-4198. [38]. II.Eyenga, WW. Focke, LC. Prinsloo, AT. Tolmay, Photodegradation: a solution for the shopping bag “visual pollution” problem, Macromol Sympl, 2002, 178,139–52. [39]. Yi Liua, Shu-Cai Li, Melt Rheological Properties of LLDPE/PP Blends Compatibilized by Cross-Linked LLDPE/PP Blends (LLDPE-PP), Polymer Plastics Technology and Engineering, 2013, 52(8), 841-846. [40]. Verghese K., Lewis H., Fitzpatrick L., Mauro Hayes G-D., Hedditch B., Environmental impacts of shopping bags, The Sustainable Packaging Alliance Limited, 2009, RMIT University. [41]. M.Koutny, M. Sancelme, C. Dabin, N. Pichon, A. M. Delort, J. Lemaire, Acquired biodegradability of polyethylenes containing pro-oxidant additives, Polymer Degradation and Stability, 2006, 91, 1495-1503. [42]. B. Cichy, J. Kwiecień, M. Piątkowska, E. Kużdżal, E. Gibas, G. Rymarz, Polyolefin oxo-degradation accelarator-a new trend to promote environmental protection, Polish Journal of Chemical Technology, 2010, 12(4), 44-52. [43]. Yamada-Onodera K., Mukumoto H., Katsuyaya Y., Saiganji A. and Tani Y., Degradation of polyethylene by a fungus. Penicillium simplicissimum YK, Polymer Degradation and Stability, 2001, 72, 323-327. [44]. Thái Hoàng, Ổn định chống phân hủy và nâng cao độ bền thời tiết của 123 polyme, Nhà xuất bản Khoa học tự nhiên và Công nghệ, 2011, Hà Nội. tr 64- 72. [45]. Artham, T., Sudhakar, M., Venkatesan, R., Madhavan Nair, C., Murty, K., Doble, M., Biofouling and stability of synthetic polymers in sea water, International Biodeterior, 2009, 63, p. 884-890. [46]. Lobelle, D., Cunliffe, M., Early microbial biofilm formation on marine plastic debris, Marcrobial Pollution Bulletin, 2011, 62, P. 197 – 200. [47]. Orhan, Y., Büyükgüngör, H., Enhancement of biodegradability of disposable polyethylene in controlled biological soil, International Biodeterior, 2000, 45, p. 49-55. [48]. Chiellini E., Corti A., Swift G., Biodegradation of thermally- oxidized, fragmented low- density polyethylenes, Polymer Degradation and Stability, 2003, 81, p. 341-351. [49]. Mumtaz, T., Khan, M.R., Hassan, M.A., Study of environmental biodegradation of LDPE films in soil using optical and scanning electron microscopy, Micron, 2010, 41, p. 430-438, 2010. [50]. Nowak, B., Paja ˛k, J., Drozd-Bratkowicz, M., Rymarz, G., Microorganisms participating in the biodegradation of modified polyethylene films in different soils under laboratory conditions, International Biodeterior, 2011,65, p. 757-767. [51]. Roy P. K., Surekha P., Rajagopal C., Chatterjee S. N., Choudhary V., Accelerated aging of LDPE films containing cobalt complexes as prooxidant, Polymer Degradation and Stability, 2006, 91, p. 1791-1799. [52]. Chiellini, E., Corti, A., D’Antone, S., Oxo-biodegradable full carbon backbone polymers e biodegradation behaviour of thermally oxidized polyethylene in an aqueous medium, Polymer Degradation and Stability, 2007, 92, p. 1378-1383. [53]. Zhang J., Wang L., Wang A., Preparation and swelling behavior of fast- swelling superabsorbent hydrogels based on starch-g-polyacrylic acid-co- sodium acrylate), Macromol Material, 2006, Vol 291, p. 612-620. [54]. Zhang L., Gao J., Tian R., Yu J., Wang W., Graft mechanism of acrylonitrile onto starch by potassium permanganate, Journal Application Polymers Sciene, 2003, Vol 88, p. 146-152. 124 [55]. Sharma S, Dua A and Malik A, Superabsorbent Polymer Gels based on Polyaspartic Acid and Polyacrylic Acid, Journal Material Science, 2016, 5:3. doi: 10.4172/2169-0022.1000235, p 112-118. [56]. Fidelia Nnadi and Chris Brave, Environmentally friendly superabsorbent polymers for water conservation in agricultural lands, 2011, Vol. 2, No. 7, pp.206-211. [57]. Hongliang Guan, Junbo Li, Biyu Zhang, and Xunmin Yu, Synthesis, Properties, and Humidity Resistance Enhancement of Biodegradable Cellulose Containing Superabsorbent Polymer, Journal of Polymers, 2017, Article ID 3134681, 8 pages.https://doi.org/10.1155/2017/3134681. [58]. Stahl J. D., Camaron M. D., Haselbach J., Aust S. D., Biodegradation of superabsorbent polymers in soil, Environal Scicence & Pollution Respective, 2000, Vol 7(2), p. 83-88. [59]. A.B.M. Nazmul Islam, Md. Anisul Islam, Preparation and Characterization of Superabsorbent Polymer (SAP) by Graft Polymerization of Carboxymethyl Cellulose, International Letters of Chemistry, Physics and Astronomy, 2016, Vol. 70, pp. 27-32. doi:10.18052/www.scipress.com/ILCPA.70.27. [60]. Viện Hóa học, Báo cáo tổng kết dự án sản xuất thử nghiệm cấp nhà nước, “Hoàn thiện công nghệ chế tạo polyme siêu hấp thụ nước và ứng dụng chúng để giữ ẩm và cải tạo đất”, mã số KC02.DA01/06-10, Hà Nội, 2010. [61]. Viện Hóa học – Viện KH&CN Việt Nam, Báo cáo tổng kết KH&KT đề tài cấp tỉnh Thừa Thiên Huế “Khảo nghiệm chất siêu hấp thụ nước cho cây trồng trên vùng đất cát và đất đồi tại Thừa Thiên Huế”, 2006, Hà Nội. [62]. Đinh Gia Thành, Trịnh Đức Công, Nghiên cứu ứng dụng một số vật liệu tiên tiến thân thiện môi trường trong canh tác nông, lâm nghiệp vùng Tây Bắc, 2017, Hà Nội. [63]. Lưu Cẩm Lộc và Nguyễn Cửu Khoa, Nghiên cứu thử nghiệm loại vật liệu mới giữu nước cho cây trồng trong lĩnh vực nông nghiệp, Viện Công nghệ Hóa học – Viện Hàn lâm Khoa học & Công nghệ Việt Nam, 2004. [64]. Zeynal Tümsava, Ali Kara, The effect of polyacrylamide (PAM) applications oninfiltration, runoff and soil losses under simulatedrainfall conditions, African Journal of Biotechnology, 2011, Vol. 10(15), pp. 2894-2903.doi: 10.5897/AJB10.238. 125 [65]. Dietrich. B, Harald Cherdron, and Werner Kern, Techniques of Polymer Synthesis and Characterization, Wiley - Interscience, New York, 2008. [66]. Raid Saleh Shatat, Synthesis and Characterization of Different Molecular WeightsPolyacrylamide, Journal of Applied Chemistry, e-ISSN: 2278-5736, 2017, Volume 10, Issue 4, PP 67-73. [67]. R.E. Sojka, R.D. Lentz, I. Shainberg, T.J. Trout, C.W. Robbins, J.A. Entry, J.K. Aase, D.L. Bjormeberg, W.J. Orts, D.T. Westermann, D.W. Morishita, M.E. Watwood, T.L. Spofford, and F.W. Barvenik, Irrigating with polyacrylamide (PAM)-nine years and a million acres of experience. IN Proceedings of the 4th Decennial Symposium, American Society of Agriculral Engineers, November 14 th-16 th,2000, p.161-169. [68]. Youjun Deng, Joe B. Dixon, and G. Norman White, Adsorption of Polyacrylamide on Smectite, Illite, and Kaolinite, Soil Science Society of Americal Journal, 2007,70, tr 297–304. [69]. N. Gungor, S. Karaoglan, Interactions of polyacrylamide polymer with bentonite in aqueous systems, Materials Letters, 2001, 48, p.168–175. [70]. Youjun Deng, Joe B. Dixon, G. Norman White, Richard H. Loeppert, Anthony S.R. Juo, Bonding between polyacrylamide and smectite, Colloids and Surfaces A: Physicochemical of Engineering Aspects, 2006, 281, P. 82– 91. [71]. Orts, W.J., R.E. Sojka, and GM. Glenn, Polymer additives in irrigation water to reduce erosion and better manage water infiltration, Agro Food Industry Hi-Tech, 2002, 13(4), p.37-44. [72]. Marcus J. Caulfield, Greg G. Qiao, and David H. Solomon, Some Aspects of the Properties and Degradation of Polyacrylamides, Chemical Review, 2002, 102 (9), p.3067−3083. [73]. Tsung-Hua Yang, Recent Applications of Polyacrylamide as Biomaterials, Recent Patents on Materials Science, 2008, patent 228346220. [74]. Haidi Cai, Changhong Li, Feng Zhao, Aqueous solution polymerization of acrylamide: Synthesis andoptimization, International Conference on Advanced Engineering Materials and Technology, 2015, PP 183-186. [75]. Hamil Uribe, Rodrigo Figueroa, Luis Llanos, Assessment of linearanionic polyacrylamide application to irrigationcanals for seepage control, Journal 126 of Agricultural Engineering, 2013, vol XLIV(s2): e156. [76]. V. Steven Green, D.E Stott, Polyacrylamide: A review of the use, effectiveness and cost of a soil erosion control amendment, Puredue university, national soil erosion research laboratory, 2001, pages 383-389. [77]. Viện Hoá học, báo cáo tổng kết đề tài KHCN cấp Nhà nước "Nghiên cứu công nghệ chế tạo vật liệu chống xói mòn, bạc màu đất" mã số KC02.29, 2006, Hà Nội. [78]. Viện Hoá học, Báo cáo tổng kết đề tài KHCN cấp tỉnh Thanh Hóa "Nghiên cứu ứng dụng vật liệu polyacrylamit chống xói mòn, bạc màu đất, nâng cao năng suất cây trồng trên vùng đất dốc Thọ Xuân, Thạch Thành, tỉnh Thanh Hoá", 2010, Hà Nội. [79]. Viện Hóa học, báo cáo kết quả đề tài cấp nhà nước, “Ứng dụng polyme thân thiện môi trường trong canh tác nông, lâm nghiệp khu vực Tây Nguyên”, 2014, Hà Nội. [80]. P. K.Roy, P.Surekha, C.Rajagopal, S. N.Chatterjee, V.Choudhary, Effect of benzil and cobalt stearate on the aging of low- density polyethylene films, Polymer Degradation and Stability, 2005, 90, 577-585. [81]. P. K.Roy, P.Surekha, R.Raman, C.Rajagopal, Investigating the role of metal oxidation state on the degradation behaviour of LDPE, Polymer Degradation and Stability, 2009, 94, 1033-1039. [82]. Viktória Vargha, Gabriella Rétháti, Tamás Heffner, Krisztina Pogácsás, László Korecz, Zsolt László, Imre Czinkota, László Tolner, Ottó Kelemen, Behavior of Polyethylene Films in Soil, Chemical Engineering, 2016, 60(1), 60-68. [83]. Maryudi, A. Hisyam, R. M. Yunus, M. D. Hossen Bag, Thermo- oxidative degradation of high density polyethylene containing manganese laurate, International Journal of Engineering Research and Application (IJERA), 2013, 3(2), 1156-1165. [84]. Đỗ Quang Kháng, Vật liệu polyme, quyển 1 – Vật liệu polyme cơ sở, Nhà xuất bản Khoa học tự nhiên và Công nghệ, 2013. [85]. Nguyễn Thế Đặng, giáo trình vật lý đất, nhà xuất bản Đại học Thái Nguyên, 2007, tr 64-122. 127 [86]. Claude Lavallée, Advances in Polymer Processing Additives (PPA), 3M Canada Company, 2017, pp 3-8. [87]. C. Dubrocq-Baritaud, E. Darque-Ceretti, B. Vergnes, “Influence of die surface on the efficiency of fluoropolymer processing aids during the extrusion of linear-low density polyethylene”, Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics 166 (2011), p.847–858. [88]. Susan S. Woods and Alphonsus V. Pocius, “The influence of polymer processing additives (PPAS) on the surface and optical properties of polyolefin plastomer blown film”, Plastic film & sheeting, vol. 17—january 2001, p.62-87. [89]. Polyethylene for Blow Molding European Product Range, Total Petrochemicals, www.totalpetrochemicals.com/SiteCollectionDocuments/Brochures/Products /pe_blow_moulding.pdf, 2011. [90]. T. O. Kumanayaka, Photo-oxidation and Biodegradation of Polyethylene Nanocomposites, School of Civil, Environmental and Chemical Engineering RMIT University, 2010, pp 123-145. [91]. A-C. Albertsson, SO. Andersson and S. Karlsson, The mechanism of biodegradation of polyethylene, Polymer Degradation and Stability, 1987, 18(1), 73-87. [92]. Verghese K., Lewis H., Fitzpatrick L., Mauro Hayes G-D., Hedditch B., Environmental impacts of shopping bags, The Sustainable Packaging Alliance Limited, 2009, RMIT University. [93]. J.L. Pablos, C.Abrusci, I.Martin, J.Lospez- Marin, F.Catania, Photodegradation of polyetylenes: Comparative effect of Fe and Ca- stearates as pro-oxidant additives, Polymer degradation and stability, 2010, 95, 2057-2064. [94]. R. Yang, Y. Liu, J. Yu, K. Wang, Thermal oxidation products and kinetics of polyethylene composites, Polymer Degradation and Stability, 2006,91, 1651-1657. [95] .J.V. Gulmine, P.R. Janissek, H.M. Heise, L. Akcelrud, Degradation profile of polyethylene after artificial accelerated weathering, Polymer Degradation and Stability, 2003, 79(3), 385–397. 128 [96]. S. Fontanella, S. Bonhomme, M. Koutny, L. Husarova, J. M. Brusson, J. P. Courvavault, S. Pitteri, G. Samuel, G. Pichon, J. Lemaire, A. M. Delort, Comparison of the biodegradability of various polyethylene films containing pro-oxidant additives, Polymer Degradation and Stability, 2010, 95, 1011- 1021. [97]. S. Zahra, S. S. Abbas, M.-T. Mahsa, N. Mohsen, Biodegradation of low- density polyethylene (LDPE) by isolated fungi in solid waste medium, Waste Management, 2010, 30, 396–401. PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1. Một số hình ảnh phơi mẫu tự nhiên PHỤ LỤC 2. Hình ảnh đóng bầu ươm cây tiên tiến PHỤ LỤC 3: Hình ảnh các công thức thí nghiệm PHỤ LỤC 4 Hình ảnh kiểm tra mô hình thử nghiệm ươm cây tại Hà Giang Bầu tự hủy: Đang bất đầu vỡ, phân hủy PHỤ LỤC 5 Hình ảnh kiểm tra đo đặc các chỉ tiêu sinh trưởng của cây trong bầu ươm tiên tiến, thân thiện môi trường PHỤ LỤC 6 Một số hình ảnh phổ hồng ngoại FTIR Phổ FTIR của PE3A2OX0 ban đầu Phổ FTIR của PE3A2OX08 sau oxy hóa nhiệt Phổ PE3A2OX02 sau oxy hóa quang nhiệt ẩm Phổ PE3A2OX06 sau oxy hóa quang nhiệt ẩm Phổ FTIR của mẫu PE3A2OX08 sau oxy hóa quang nhiệt ẩm Phổ FTIR của PE3A2OX02 sau lão hóa tự nhiên nhiên Phổ FTIR mẫu PE3A2OX08 sau chôn trong đất 4 72 .8 0 5 33 .7 2 7 24 .5 7 7 78 .9 3 1 03 0. 5 1 1 10 0. 5 6 1 17 8. 1 9 1 29 4. 4 8 1 37 2. 4 6 1 41 3. 2 8 1 46 4. 6 0 1 57 6. 7 1 1 62 7. 1 9 1 71 2. 1 7 2 65 9. 8 1 2 85 2. 1 3 2 91 2. 5 0 3 37 7. 6 6 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 % T 1000 2000 3000 4000 Wavenumbers (cm-1) Phổ FTIR mẫu PE3A2OX08 ngâm trong bùn hoạt tính 4 1 5 .3 3 4 6 4 .6 6 5 3 3 .7 0 7 1 7 .9 2 7 9 5 .9 7 8 7 7 .0 4 1 0 3 0 .5 0 1 4 2 5 .2 8 1 6 2 7 .3 71 7 1 2 .7 9 2 8 5 0 .1 3 2 9 2 1 .3 23 4 3 0 .0 0 86.0 86.5 87.0 87.5 88.0 88.5 89.0 89.5 90.0 90.5 91.0 91.5 92.0 92.5 93.0 93.5 94.0 94.5 95.0 95.5 % T 1000 2000 3000 4000 Wav enumbers ( cm-1) Phổ FTIR mẫu TH6 sau chôn trong đất