NutriGel - Vật liệu điều hòa dinh dưỡng cho cây trồng sản xuất từ phụ phẩm nông nghiệp.

Mô tả sản phẩm

Giới thiệu sản phẩm:

NutriGel sản xuất từ phụ phẩm nông nghiệp sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội về khả năng hút nhả, lưu giữ nước và chất dinh dưỡng, khả năng phân hủy sinh học thân thiện với môi trường được coi là vật liệu đầy tiềm năng để phát triển nông nghiệp hiệu quả cao. Thế kỷ 21 đã chứng kiến sự suy giảm đều đặn của nguồn nước tưới cũng như tình trạng sử dụng phân bón kém hiệu quả, thất thoát nhiều trong trồng trọt kết hợp với dân số toàn cầu ngày càng tăng và sự phát triển mạnh mẽ các hoạt động kinh tế kéo theo sự giảm mạnh quỹ đất cho sản xuất nông nghiệp đang là vấn đề cấp bách của cả nền nông nghiệp toàn cầu. Thực tế cũng cho thấy Việt Nam là một trong những quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề nhất của biến đổi khí hậu dẫn đến tình trạng khô hạn kéo dài đặc biệt là vùng Tây Nguyên và Tây Nam Bộ, hiện tượng xâm nhập mặn vùng đồng bằng song Cửu Long ngày càng cấp bách, cùng với tình trạng bạc màu, rửa trôi của các vùng cao, miền núi. Trước bối cảnh đó, phát triển “nông nghiệp hiệu quả” nhằm tối ưu nguồn đất, nước, phân bón sử dụng để đạt tối đa hóa năng suất mà không ảnh hưởng đến môi trường và các nguồn tài nguyên thiên nhiên sẵn có đang là giải pháp tất yếu và chưa bao giờ được nhà nước, chính phủ quan tâm đầu tư phát triển như hiện nay. Tổn thất chất dinh dưỡng và nước trong quá trình canh tác truyền thống đã và đang trở thành vấn đề lớn cho ngành nông nghiệp. Khoảng 70-90% nước, 40-70% nitơ, 80-90% phốt pho và 50-70% kali của các loại phân bón được sử dụng đã bị mất vào môi trường mà cây trồng không hấp thu được [1]. Phân bón bị thất thoát nhiều qua các quá trình rửa trôi, bay hơi,… không chỉ làm thiệt hại lớn về kinh tế mà còn gây ô nhiễm môi trường, nhất là ô nhiễm nước ngầm nghiêm trọng. Các phương pháp hiện đại như tưới nhỏ giọt và sử dụng vòi phun nước có thể giảm thiểu lãng phí nước tưới một cách hiệu quả nhưng đầu tư ban đầu lớn cũng như chi phí sửa chữa vận hành cao, do vậy vẫn chưa phải là lựa chọn hợp lý cho người nông dân. Nắm bắt được vấn đề này nhóm đã nghiên cứu và đưa ra sản phẩm “NutriGel” giúp lưu giữ, điều hòa và kiểm soát nước và dinh dưỡng cho cây trồng.
Từ các nghiên cứu trên thế giới cho thấy, vật liệu trên cơ sở polyme siêu hấp thụ có khả năng hút nước lên đến vài trăm lần so với khối lượng ban đầu của nó, đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực tiêu dùng như bỉm, tã, giấy siêu thấm, băng dán vết thương,..và đang trở thành một vật liệu đầy hứa hẹn được sử dụng trong nông nghiệp. Với khả năng hấp thụ một lượng lớn nước và dung dịch, nó giúp khắc phục những tồn tại trong sản xuất nông nghiệp như giảm tỷ lệ thất thoát phân bón, cung cấp dinh dưỡng bền vững và giảm tần suất tưới [2-7]. Tuy nhiên, cho đến nay việc ứng dụng vật liệu này trong nông nghiệp vẫn còn hạn chế do cấu trúc gel yếu, gây hiện tượng khóa gel làm giảm hiệu quả sử dụng của chúng trong đất. Hạn chế lớn nhất của BioSAP trong ứng dụng cho nông nghiệp là chưa kiểm soát quá trình nhả, nhằm đáp ứng yêu cầu cung cấp dinh dưỡng đúng thời điểm, đủ về lượng cho cây trồng trong từng giai đoạn phát triển cụ thể. Nhu cầu dinh dưỡng của cây trồng không tăng hay giảm một cách tuyến tính theo thời gian mà thường cần ít ở giai đoạn cây non và tăng mạnh ở giai đoạn phát triển sinh khối, ra hoa, kết trái, sau đó giảm dần trong giai đoạn quả chín và thay đổi theo từng loại cây trồng khác nhau [8]
Nhóm đã nghiên cứu phát triển sản phẩm mới NutriGel từ các polyme tự nhiên nguồn gốc phụ phẩm nông nghiệp, có khả năng phân hủy sinh học, có khả năng hút một lượng lớn nước và dung dịch muối, có khả năng kiểm soát được tốc độ hút nhả tùy theo nhu cầu để phù hợp với nhiều loại cây trồng và nhiều loại thổ nhưỡng và địa hình.
Nhóm nghiên cứ❀u đã bắt đầu phát triển sản phẩm NutriGel và công bố kết quả trên nhiều tạp chí chuyên ngành, hội nghị khoa học trong nước và quốc tế từ năm 2019 đến nay. Đặc biệt sáng kiến này đã được cấp bằng sáng chế bảo hộ bởi Cục Sở hữu trí tuệ Việt Nam vào năm 2019. Nếu được sự hỗ trợ củ൲a chương trình Sáng kiến Khoa học 2024, nhóm sẽ sớm thương mại hóa được sản phẩm.

Tính năng cơ bản:

NutriGel là vật liệu trên cơ sở polyme siêu hấp thụ, có khả năng hấp thụ một lượng lớn nước và dịnh dưỡng sau đó nhả dần. Khả năng hấp thụ và nhả hấp thụ của NutriGel được điều chỉnh bởi: loại và thành phần polyme tự nhiên, hàm lượng chất liên kết ngang, mật độ ion.
- Có độ hút nước cất cao, từ 400 đến 600 lần so với khối lượng ban đầu.
- Có độ hút dung dịch muối cao, đạt 90 lần so với khối lượng ban đầu, với dung dịch NaCl 0,9%.
- Được chế tạo từ dẫn xuất cellulose tách từ phụ phẩm lá dứa, nên có khả năng phân hủy sinh học, thân thiện với môi trường. Có thể tồn tại trong đất với thời gian từ 6 tháng đến 3 năm, phù hợp với nhiều loại cây trồng ngắn ngày hoặc dài ngày.
- Có khả năng giữ nước tăng hơn 3,5 lần và thời gian nhả nước kéo dài từ 15 ngày lên 28 ngày cho đất.
- Có khả năng lưu giữ phân bón ure và NPK lần lượt là 3,5 và 1,5 lần so với khối lượng ban đầu, và thời gian nhả chậm trong đất kéo dài từ 4 tuần lên 9 tuần.
- Vậ��t liệu NutriGeౠl hoàn toàn có khả năng tái sử dụng lặp lại nhiều lần.

Tính sáng tạo và đổi mới:

- Tạo ra sản phẩm NutriGel có nhiều tính năng vượt trội so với sản phẩm thương mại hiện nay như có khả năng hấp thụ nước cao, từ 400 đến 600 lần khối lượng của nó, khả năng hấp thụ một lượng lớn dung dịch phân bón, có khả năng phân hủy sinh học, bảo vệ môi trường và có khả năng kiểm soát nhả nước và dinh dưỡng. NutriGel là vật liệu điều hòa nước và phân bón để phát triển nông nghiệp hiệu quả cao trong canh tác truyền thống, đặc biệt là giải pháp hiệu quả giúp phát triển nông nghiệp các vùng núi, các vùng hạn hạn và ngập mặn hiện nay
- Một dòng sản phẩm mới, khác biệt tạo ra một cách thức mới trong canh tác nông nghiệp, có thể trồng cây không cần đất hay có thể trồng cây ở bất kỳ không gian nào-mặt phẳng ngang hay mặt phẳng thẳng đứng.
- Đây là một dự án đa lợi ích, tạo sản phẩm𝓡 có giá trị gia tăng cao từ nguồn phụ phẩm nông nghiệp dồi dào, dẻ tiền và s🌳ẵn có.

Tính ứng dụng:

NutriGel ứng dụng làm vật liệu điều hòa nước và dinh dưỡng cho cây trồng trong canh tác truyền thống: cây ngắn ngày (cà chua, dưa chuột, dưa lưới, chuối, các loại rau…), cây lâu năm (xoài, nhãn, dứa, chanh leo, thanh long, cây công nghiệp…), các loại cây cảnh quan, và vận chuyển cây đi xa,…
NutriGel ứng dụng làm vật liệu điều hòa dinh dưỡng và giá thể cho canh tác trong nhà lưới/nhà kính, và nông nghiệp thông minh (canh tác thẳng đứng, canh tác không cần đất…)
NutriGel có thể ứng dụng trong lĩnh vực bảo quản thực phẩm, hóa mỹ phẩm, dược phẩm,…
Nhìn chung sản phẩm Nut൩riGel được sản xuất từ nguồn phụ phẩm nông nghiệp, nên giá thành thấp, có khả năng cạnh tranh cao, có 🌳khả năng phân hủy sinh học thân thiện với môi trường, cách sử dụng đơn giản và hiệu quả cao, dễ dàng triển khai và ứng dụng trên quy mô lớn, đem lại lợi ích cho nền kinh tế và cộng đồng.

Tiềm năng phát triển:

Công nghệ này cũng sẽ giúp dự án khởi nghiệp này tạo ra một n😼ghành sản xuất mới và rất lớn cho Việt Nam, tham gia vào chuỗi cung ứng nguyên liệu polyme siêu hấp thụ tự hủy cho toàn cầu và giúp tăng giá trị chuỗi sản xuất nông nghiệp đồng thời giảm thiểu ô nhiểm môi trường do phế thải sản phẩm nông nghiệ🗹p gây ra.