การเตรียมปุ๋ยละลายช้าที่มีแร่ธาตุไนโตรเจน และโพแทสเซียม โดยใช้ตัวดูดซับซีโอไลต์
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ เพื่อเตรียมปุ๋ยละลายช้าที่มีแร่ธาตุไนโตรเจน และโพแทสเซียม โดยใช้ตัวดูดซับซีโอไลต์ สำหรับปลูกข้าวโพดเลี้ยงสัตว์ในพื้นที่ลาดชัน โดยคัดเลือกซีโอไลต์ 3 ชนิด ได้แก่ โดโลไมต์ ซีโอไลต์บ่อกุ้ง และซีโอไลต์ 4เอ ในการศึกษาคุณสมบัติของตัวดูดซับ ได้แก่ ความเป็นกรด-เบส, ความนำไฟฟ้า และค่าความจุในการแลกเปลี่ยนประจุบวก, ความเป็นกรด-เบสต่อการแลกเปลี่ยนไอออน และความสามารถในการดูดซับแอมโมเนียมของตัวดูดซับ 3 ชนิด เป็นต้น จากการทดลองพบว่า ซีโอไลต์ 4เอ มีประสิทธิภาพในการดูดซับดีที่สุด จึงศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อการดูดซับแร่ธาตุของซีโอไลต์ 4เอ ได้แก่ พฤติกรรมการดูดซับธาตุอาหาร, ระยะเวลา, ความเข้มข้นเริ่มต้น, รูปแบบในการดูดซับ และการทดสอบการละลายของปุ๋ย เป็นต้น ผลการวิจัยพบว่า ค่าความจุในการแลกเปลี่ยนประจุบวกของซีโอไลต์ 4เอ มีค่ามากที่สุดเป็น 786 เซนติโมลต่อกิโลกรัม พฤติกรรมการดูดซับแอมโมเนียมและโพแทสเซียมในซีโอไลต์ 4เอ เป็นไปตามแบบจำลองฟรุนด์ลิช ซึ่งมีศักยภาพในการดูดซับเป็น 20.39 มก.แอมโมเนียมต่อกรัมซีโอไลต์ และที่ 17.48 มก.โพแทสเซียมต่อกรัมซีโอไลต์ที่สัดส่วน %solid ที่ 0.5% ระดับพีเอช และระยะเวลาไม่มีผลต่อการดูดซับ แต่ความเข้มข้นเริ่มต้นมีผลต่อในการดูดซับแร่ธาตุ รูปแบบการดูดซับแร่ธาตุของซีโอไลต์ 4เอ มีขั้นตอนการดูดซับ 2 รอบ เพื่อให้มีประสิทธิภาพในการดูดซับสูงสุด โดยรอบที่ 1 ความเข้มข้นเริ่มต้นที่ 0.02 โมลาร์
ใช้ตัวดูดซับที่ %solid 0.5% รอบที่ 2 ที่ %solid 0.25% ในสารละลายเดิม จะได้ร้อยละการดูดซับแอมโมเนียม และโพแทสเซียมเป็น 71.76 และ 61.11 ตามลำดับ และมีสัดส่วนการดูดซับแร่ธาตุต่อซีโอไลต์เป็น 26.68 มก.แอมโมเนียมต่อกรัมซีโอไลต์ และ 28.91 มก.โพแทสเซียมต่อกรัมซีโอไลต์ และจากการทดสอบการละลายของปุ๋ยพบว่า ปุ๋ยซีโอไลต์ 4เอ+แอมโมเนียม และ 4เอ+โพแทสเซียม มีอัตราการละลายคงที่ 0.157 กรัมแอมโมเนียมต่อลิตร และ 0.129 กรัมโพแทสเซียมต่อลิตร ซึ่งจัดว่าเป็นปุ๋ยละลายช้าที่สามารถควบคุมการปลดปล่อยของแร่ธาตุได้
Article Details
References
กรมพัฒนาที่ดิน. (2553). คู่มือการปฏิบัติงาน กระบวนการวิเคราะห์ตรวจสอบดินทางเคมี. กรมพัฒนาที่ดิน.
กอบเกียรติ ไพศาลเจริญ, อัจฉรา นันทกิจ, สมปอง หมื่นแจ้ง และ ไพโรจน์ พันธุ์พฤกษ์. (2551). การใช้ปุ๋ยอินทรีย์ ปุ๋ยเคมี และปุ๋ยชีวภาพกับ การผลิตข้าวโพดสายพันธุ์นครสวรรค์ 2 ในชุดดินวังสะพุง. วารสารวิชาการเกษตร, 1(1), 82-90.
จิตตรีรา บัวเทศ. (2554). การผลิตปุ๋ยละลายช้าจากแร่ลีโอนาร์ไดต์ ซีโอไลต์ และฟางข้าว. (วิทยานิพนธ์ปริญญาวิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิชาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม, คณะวิศวกรรมศาสตร์, จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย).
นงลักษณ์ วิบูลสุข และ พวงเล็ก โมรากุล. (2539). การใช้ซีโอไลต์ปรับปรุงดิน เพื่อการเกษตร. กลุ่มงานวิจัยเคมีดิน กองปฐพีวิทยา กรมวิชาการเกษตร. 1-13.
นิพนธิ์ ใจสุทธิ์, คณิตา ตังคณานุรักษ์, วัชรพงษ์ วาระรัมย์ และ ดาวจรัส เกตุโรจน์. (2562). สมบัติของปุ๋ยทางเลือกที่ได้จากการดูดซับธาตุอาหารไนโตรเจนและฟอสฟอรัสในน้ำเสียด้วยสเม็คไทต์และเถ้าลอยลิกไนต์. วารสารวิจัยมหาวิทยาลัยขอนแก่น, 19(2)2, 131-141.
ปธานิน แสงอรุณ, ธเรศ ศรีสถิตย์ และ พงษ์เสริฐ ศรีพรหม. (2560). สภาวะที่เหมาะสมในการเพิ่มค่าความสามารถในการ แลกเปลี่ยนประจุบวกของการปรับสภาพเถ้าลอยถ่านหิน โดยวิธีพื้นผิวตอบสนอง. วารสารวิศวกรรมสิ่งแวดล้อมไทย, 31(3), 57-64.
วริษฐา แสงฤทธิ์. (2547). ปุ๋ยที่เคลือบด้วยน้ำมันซักแห้ง เพื่อการปลดปล่อยแบบควบคุม. (วิทยานิพนธ์ปริญญาวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิชาปิโตรเคมีและวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์, คณะวิทยาศาสตร์, จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย).
ศิรินุช ลอยหา. (2556). ซีโอไลต์และเทคโนโลยีซีโอไลต์. วารสารวิทยาศาสตร์ มข., 41(1), 56-66.
Barbarick, K .A., & Pirela, H. J. (1984). Agronomic and horticultural uses of zeolite. In: Pond, W.G., & Mumpton, F.A., editors. Zeo-agriculture: Use of Natural Zeolites in Agriculture and Aquaculture. Boulder, CO, USA: Westview Press, 93–104.
Breck, D. W. (1974). Zeolite MolecularSieves. John Wiley and Sons, New York.
Butorac, A., Filipan, T., Basic, F., Butorac, J., Mesic, M., & Kisic, I. (2002). Crop response to the application of special natural amendments based on zeolite tuff. Rostlinná Výroba, 48, 118-124.
Chapman, H. D. (1965). Cation exchange capacity. In Methods of Soil Analysis (Number 9 in the Series Agronomy), Part 2, A. Black, ed. Madison, Wisconsin: American Institute of Agronomy. 891-901.
Granados, G., Kitbamroong, C., Tavarasook, C., Chatasiri, M., Grudloyma, P., Chotichun, S., & Boonpradab, S. (1994). Winter maize in paddy fields research conducted in Thailand in 1992-1994. pp. 26.
Giulia, C., Valentina, C., Enrica, F., Ilaria, M., Roberta, G., Marco, G., & Giovanna, G. (2020). Characterization and use of absorbent materials as slow-release fertilizers for growing strawberry: Preliminary results. Sustainability, 12, Doi:10.3390/su12176854.
Hwang, C. L., & Tai, N. H. (2010). Removal of dimethylsulfide by adsorption on ionexchanged zeolites. Applied Catalysis B: Environmental, 93, 363-367.
Kavoosi, M. (2007). Effects of Zeolite Application on Rice Yield, Nitrogen Recovery, and Nitrogen Use Efficiency. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 38, 69-76.
Lin, L., Lei, Z., Wang, L., Liu, X., Zhang, Y., & Wan, C. (2013). Adsorption mechanisms of high-levels of ammonium onto natural and NaCl-modified zeolites. Separation and Purification Technology, 103(15–20).
Mihok, F., Macko, J., Orinak, A., Orinakov, R., Koval, K., Katarina Sisakov., K., Petrus, O., & Kosteck, Z. (2020). Controlled nitrogen release fertilizer based on zeolite clinoptilolite: Study of preparation process and release properties using molecular dynamics. Current Research in Green and Sustainable Chemistry, 3, Doi.org/10. 1016/j.desal.2011.03.030.
Milosevic, T., & Milosevic, N. (2009). The effect of zeolite, organic and inorganic fertilizers on soil chemical properties, growth and biomass yield of apple trees. Plant, Soil and Environment, 55(12), 528-535.
Murkani, M., Nasrollahi, M., Ravanbaskhsh, M., Bahrami, P., Jaafarzadeh, N., & Fard, H. (2015). Evaluation of natural zeolite clinoptilolite efficiency for the removal of ammonium and nitrate from aquatic solution. Environmental health engineering and management Journal, 2(1), 17-22.
Nguyen, M. L. (1997). Retention and subsequent nitrification of wastewater ammoniumin natural New Zealand zeolites. Proc., UNEP—For Life on Earth—Int. Regional Conf. Perth, Australia: Murdoch University.
Polat, E., Karaca, M., Demir, H., & Naci-Onus, A. (2004). Use of Natural Zeolite Clinoptilolite in Agriculture. Journal of Fruit Ornamental and Plant Research, 12, 183-189.
Torii, K. (1978). Utilization of natural zeolite in Japan, in “Natural Zeolites: Occurrence, Properties, Use” Sand, L.B., Mumpton, F.A., Editor. Pergamon Press, Elmsford, New York, pp. 441-450.
Wang, S., & Peng, Y. (2010). Review natural zeolites as effective adsorbents in wastewater treatment. Chemical Engineering Journal, 156, 11-24.
Witter, E., & Lopez-Real, J. (1988). Nitrogen losses during the composting of sewage sludge, and the effectiveness of clay soil, zeolite, and compost in adsorbing the volatilized ammonia. Biological Wastes, 23(4), 279-294.