Nghiên Cứu Về Chất Giữ Ẩm Polyter Và Ứng Dụng Trên Cây Dâu Tây

LỜI CAM ĐOAN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Chất giữ ẩm trong nông nghiệp. Polymer và phương pháp tổng hợp

1.2. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng chất giữ ẩm trong canh tác nông nghiệp

1.3. Nguyên lý tạo độ ẩm

1.4. Cơ chế trương nước của polyter. Các loại sản phẩm polyter trên thị trường

1.5. Vai trò của polyter trong canh tác nông nghiệp

1.6. Nghiên cứu cải tạo vai trò chất giữ ẩm nông nghiệp bằng phương pháp lên men bán rắn

1.7. Vi sinh vật sử dụng trong sản xuất phân bón vi sinh

1.8. Lên men bán rắn và kỹ thuật cố định vi sinh vật

1.9. Thiết bị nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường bán rắn

1.10. Phương pháp nhốt tế bào trong cấu trúc gel

1.11. Một số chất mang sử dụng trong phương pháp nhốt tế bào

1.12. Cố định tế bào vi sinh vật và ứng dụng trong nông nghiệp

1.13. Ảnh hưởng của polymer siêu hấp thụ nước (SAP) lên hệ vi sinh vật đất

1.14. Vai trò sử dụng polymer siêu hấp thụ nước là chất mang cố định vi sinh vật trong nông nghiệp

1.15. Cây dâu tây và tình hình sản xuất dâu tây

1.16. Nhận xét chung và những vấn đề quan tâm

2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu

2.2. Vật liệu và thiết bị nghiên cứu

2.2.1. Vật liệu và thiết bị nghiên cứu trong phòng

2.2.2. Vật liệu, dụng cụ nghiên cứu ngoài đồng

2.3. Sơ đồ tổng quát nội dung luận án

2.4. Giai đoạn nghiên cứu tiền đề

2.5. Khảo sát một số tính chất cơ bản của hạt polyter

2.6. Đánh giá và tuyển chọn các chủng Azotobacter

2.7. Nghiên cứu tạo chế phẩm Biopolyter-Azotobacter

2.7.1. Bước đầu tạo chế phẩm Biopolyter-Azotobacter

2.7.2. Tối ưu hóa các thông số của quá trình tạo chế phẩm

2.7.3. Đánh giá kết quả tối ưu hóa

2.8. Đánh giá chất lượng chế phẩm Biopolyter-Azotobacter

2.8.1. Các khảo sát đại thể, vi thể và mật độ Azotobacter của chế phẩm ở giai đoạn ban đầu

2.8.2. Một số tính chất cơ bản của chế phẩm Biopolyter-Azotobacter

2.9. Đánh giá hiệu quả sử dụng và ảnh hưởng của chế phẩm đến cây dâu tây

2.9.1. Ứng dụng chế phẩm Biopolyter-Azotobacter trên cây dâu tây

2.9.2. Nghiên cứu về chế phẩm Biopolyter-Azotobacter trong thực tế ứng dụng trồng dâu tây

2.10. Nghiên cứu ổn định chất lượng chế phẩm

2.11. Một số phương pháp phân tích

2.11.1. Phương pháp vi sinh

2.11.2. Phương pháp hóa sinh

2.11.3. Phương pháp xác định nito tổng

2.11.4. Phương pháp xác định IAA

2.11.5. Phương pháp hóa lý

2.11.6. Phương pháp xác định lượng nước hấp thụ của polyter

2.11.7. Phương pháp xác định mức độ lưu giữ nước của polyter

2.11.8. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)

2.11.9. Các phương pháp lấy mẫu và theo dõi cây trồng

2.11.10. Phương pháp tính toán xử lý số liệu

3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Kết quả nghiên cứu tiền đề

3.1.1. Kết quả khảo sát một số tính chất cơ bản của hạt polyter

3.1.2. Ảnh hưởng của pH lên khả năng hấp thụ nước của polyter

3.1.3. Khả năng lưu giữ nước ở điều kiện phòng thí nghiệm của polyter

3.1.4. Khả năng hấp thụ dinh dưỡng của polyter

3.1.5. Khả năng giải hấp dinh dưỡng của polyter

3.1.6. Kết quả đánh giá và tuyển chọn các chủng Azotobacter

3.1.7. Kết quả khảo sát các hoạt tính sinh học của các chủng Azotobacter

3.1.8. Kết quả khảo sát điều kiện sinh trưởng, phát triển của các chủng Azotobacter

3.2. Nghiên cứu tạo chế phẩm Biopolyter-Azotobacter

3.2.1. Bước đầu tạo chế phẩm Biopolyter-Azotobacter

3.2.2. Kết quả tối ưu hóa các thông số của quá trình tạo chế phẩm Biopolyter-Azotobacter bằng lên men bán rắn trên giá thể hạt polyter

3.2.3. Thí nghiệm tìm tâm của mô hình CCD để tối ưu hóa mật độ tế bào Azotobacter

3.2.4. Tối ưu hóa giá trị các yếu tố ảnh hưởng đến mật độ vi khuẩn bằng phương pháp RSM - CCD

3.2.5. Đánh giá kết quả tối ưu hóa

3.3. Đánh giá chất lượng chế phẩm Biopolyter-Azotobacter

3.3.1. Các khảo sát đại thể, vi thể và mật độ Azotobacter của chế phẩm ở giai đoạn ban đầu

3.3.2. Một số tính chất hóa lý cơ bản của chế phẩm Biopolyter-Azotobacter

3.3.3. Khả năng hấp thụ và giải hấp nước

3.3.4. Khả năng hấp thụ và giải hấp NO3, PO4, K+

3.4. Đánh giá hiệu quả sử dụng và ảnh hưởng của chế phẩm đến cây dâu tây

3.4.1. Ảnh hưởng của chế phẩm đến cây dâu tây

3.4.2. Theo dõi tình hình sinh trưởng, năng suất cây dâu tây

3.4.3. Đánh giá chất lượng sản phẩm trái dâu tươi của mô hình

3.5. Kết quả nghiên cứu chế phẩm Biopolyter-Azotobacter trong quá trình trồng dâu tây

3.6. Kết quả nghiên cứu ổn định chất lượng chế phẩm

DANH MỤC HÌNH

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Chất Giữ Ẩm Polyter

Chất giữ ẩm polyter là một trong những sản phẩm polymer siêu hấp thụ nước (SAP) được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp. Nghiên cứu này tập trung vào việc tìm hiểu các tính chất của chất giữ ẩm polyter và ứng dụng của nó trên cây dâu tây. Polyter có khả năng giữ nước gấp 500 lần trọng lượng của nó, giúp cây trồng duy trì độ ẩm và cung cấp dinh dưỡng cần thiết.

1.1. Đặc Điểm Của Chất Giữ Ẩm Polyter

Polyter có cấu trúc đặc biệt cho phép nó hấp thụ và giữ nước hiệu quả. Khi tiếp xúc với nước, polyter nở ra và tạo thành một bọc giữ nước, giúp cây trồng không bị thiếu nước trong thời gian dài.

1.2. Lịch Sử Phát Triển Chất Giữ Ẩm Polyter

Chất giữ ẩm polyter được phát minh bởi nhà khoa học Philippe Di Giorno Ouaki vào năm 2003. Từ đó, nó đã được ứng dụng rộng rãi trong nông nghiệp để cải thiện khả năng giữ nước của đất.

II. Vấn Đề Thiếu Nước Trong Nông Nghiệp Hiện Nay

Tình trạng thiếu nước đang trở thành một thách thức lớn trong sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là ở các khu vực như Tây Nguyên và Nam Trung Bộ. Khí hậu thay đổi và hạn hán kéo dài đã làm giảm nguồn nước, ảnh hưởng đến năng suất cây trồng. Việc sử dụng chất giữ ẩm polyter có thể là một giải pháp hiệu quả để giải quyết vấn đề này.

2.1. Tác Động Của Khí Hậu Đến Nông Nghiệp

Khí hậu thay đổi đã dẫn đến tình trạng hạn hán nghiêm trọng, làm giảm khả năng cung cấp nước cho cây trồng. Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và chất lượng sản phẩm nông nghiệp.

2.2. Giải Pháp Sử Dụng Chất Giữ Ẩm

Việc áp dụng chất giữ ẩm polyter trong canh tác có thể giúp cải thiện khả năng giữ nước của đất, từ đó nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp và giảm thiểu tác động của hạn hán.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Chất Giữ Ẩm Polyter

Nghiên cứu này sử dụng phương pháp lên men bán rắn để tối ưu hóa quá trình tạo chế phẩm Biopolyter-Azotobacter. Các yếu tố như hàm lượng sucrose, nhiệt độ, pH và độ ẩm được khảo sát để đạt được kết quả tối ưu nhất.

3.1. Quy Trình Tạo Chế Phẩm Biopolyter Azotobacter

Quy trình tạo chế phẩm bao gồm việc lên men các chủng Azotobacter trên giá thể polyter. Kết quả cho thấy mật độ tế bào cao và khả năng tổng hợp dinh dưỡng tốt.

3.2. Tối Ưu Hóa Các Thông Số Kỹ Thuật

Sử dụng phương pháp đáp ứng bề mặt (RSM) để tối ưu hóa các thông số như nhiệt độ, pH và hàm lượng sucrose, nhằm đạt được mật độ vi khuẩn Azotobacter cao nhất.

IV. Ứng Dụng Chế Phẩm Biopolyter Azotobacter Trên Cây Dâu Tây

Chế phẩm Biopolyter-Azotobacter đã được thử nghiệm trên cây dâu tây, cho thấy hiệu quả tích cực trong việc cải thiện sinh trưởng và năng suất. Cây dâu tây được bổ sung chế phẩm này ra hoa sớm hơn và năng suất tăng từ 11-17%.

4.1. Kết Quả Thí Nghiệm Trên Cây Dâu Tây

Kết quả cho thấy cây dâu tây sử dụng chế phẩm Biopolyter-Azotobacter có sự phát triển vượt trội về năng suất và chất lượng trái, với độ Brix tăng từ 3-4%.

4.2. Đánh Giá Chất Lượng Trái Dâu Tây

Chất lượng trái dâu tây được cải thiện rõ rệt, với hàm lượng đường và vitamin C tăng lên, nhờ vào việc cung cấp dinh dưỡng từ chế phẩm.

V. Kết Luận Và Tương Lai Của Nghiên Cứu

Nghiên cứu về chất giữ ẩm polyter và ứng dụng trên cây dâu tây đã mở ra hướng đi mới trong việc cải thiện hiệu quả sản xuất nông nghiệp. Việc sử dụng chế phẩm này không chỉ giúp cây trồng phát triển tốt hơn mà còn góp phần bảo vệ môi trường.

5.1. Tương Lai Của Chất Giữ Ẩm Trong Nông Nghiệp

Chất giữ ẩm polyter có tiềm năng lớn trong việc ứng dụng rộng rãi trong nông nghiệp, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng nghiêm trọng.

5.2. Đề Xuất Nghiên Cứu Tiếp Theo

Cần tiếp tục nghiên cứu để phát triển các chế phẩm mới từ polyter, nhằm tối ưu hóa khả năng giữ nước và cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng.