CÔNG NGHỆ XỬ LÝ HẠT GIỐNG
Hồ Việt Cường

PHẦN 1: KỸ THUẬT SẢN XUẤT CHẤT BAO PHỦ
1. Mở đầu
Từ khi công nghiệp hạt giống hình thành trên thế giới đã kéo theo hàng loạt các
vấn đề về xử lý và bảo quản hạt giống với mục đích làm sao bảo vệ hạt trước sự tấn
công của côn trùng và nấm mốc, kéo dài thời gian bảo quản hạt giống khi tồn trữ, cải
thiện sự nẩy mầm của hạt giống khi gieo trồng và nâng cao khả năng chống chịu của
cây con trước các điều kiện bất lợi của thời tiết,…vv. Để giải quyết các vấn đề đặt ra đó,
hàng loại các biện pháp đã và đang được thực hiện trên các loại hạt giống nhưng
phương pháp chủ yếu vẫn là trộn các hố chất trừ nấm bệnh, trừ mối mọt cơn trùng, trừ
cỏ…vv, với một nồng độ nhất định vào hạt giống. Tuy nhiên do đặt tính bề mặt của hạt
giống thường có cấu tạo trơn nhẵn do đó rất khó giữ được thuốc xử lý trên bề mặt hạt,
việc này làm cho hiệu quả của các loại thuốc bảo vệ thực vật giảm đi rất nhiều, ngoài ra
việc xử lý các hố chất độc hại có ảnh huởng rất lớn đến sửc khoẻ của công nhân trong
các nhà máy chế biến giống và nông dân khi đem hạt đi gieo trồng…vv do các hố chất
khơng bám chắc vào bề mặt hạt mà lại bong tróc ra rất nhiều khi có va chạm.
Vào giữa cuối thế kỷ XX các công ty giống hàng đầu trên thế giới đã đưa vào sử
dụng cơng nghệ bao film hạt giống, với mục đích tạo ra một màng mỏng bằng các loại
polymer ưa nước nhằm bao phủ toàn bộ bề mặt hạt để giải quyết các vấn đề nêu trên.
Tuy đã được phát triển rất lâu từ các Công ty Giống hàng đầu trên thế giới nhưng đối
với Việt Nam công nghệ bao film hạt giống vẫn chưa từng được áp dụng trên tất cả các
loại hạt giống được sản xuất tại Việt Nam ngoại trừ một số loại hạt giống nhập ngoại.
các lý do có thể được đưa ra như sau:
- Cơng nghiệp hạt giống của Việt Nam còn rất non trẻ nên chưa đủ khả năng
để thực hiện công nghệ nêu trên.
- Chi phí xử lý hạt giống theo dạng bao film là khá cao do toàn bộ dung dịch
bao film và thiết bị được nhập ngoại hoàn toàn.
Tuy nhiên gần đây việc bao film hạt giống đã bắt đầu được áp dụng tại một số
công ty giống hàng đầu của Việt Nam như Cty CP Giống cây trồng Miền nam với dung

dịch bao phủ được nhập ngoại và có giá thành tương đối cao, do đó việc bao phủ hạt
giống theo dạng film coating cũng chỉ được sử dụng rất hạn chế trên một vài loại hạt
giống có giá trị cao.
Nhận thức được nhu cầu thực tế đó, với mong muốn nâng tầm công nghệ hạt
giống của Việt Nam, từ năm 2004 nhóm nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm và đưa
vào sử dụng với khối lượng lớn trên hạt giống ngô lai LVN 10 trong vụ Hè Thu 2007
bước đầu đạt được các kết quả hết sức khả quan.

1


Công nghệ bao film hạt giống được cấu thành bao gồm hai yếu tố chính đó là
dung dịch bao phủ và thiết bị bao phủ. Dung dịch bao phủ hạt giống thường gồm các
thành phần chủ yếu như sau:
- Chất nền hay còn gọi là chất mang (Binder)
- Chất dẽo hóa (Plasticizer)
- Chất hoạt động bề mặt (Surface Active Agents)
- Chất tạo khô nhanh (Drying agent)
- Chất tạo màu (Chromogen)
- Chất pha loãng (Diluted liquid)
- Chất điền đầy (Thickeners)
- Chất điều chỉnh pH (pH regulating agent)
- Chất khử bọt (Defoamer)
2. Các thành phần của hỗn hợp
2.1 Chất nền (Binder):
Chất nền là thành phần chủ yếu trong dung dịch, chất nền thường có dạng là một
polymer hay copolymer ưa nước, cũng có thể là một polysaccharide được biến tính…vv.
Chất nền phải có các đặc tính như dễ hồ tan trong nước, khơng gây độc cho hạt giống,
khơng đóng rắn và biến tính trong suốt q trình tồn trữ khi hạt được bao phủ, có thể
tạo màng ở nhiệt độ thường, màng bao phải có tính mềm dẽo và đàn hồi tốt, ngồi ra

chất nền cịn phải có các tính chất như độ chống thấm khí, khả năng phân hủy sinh học
để không gây hại cho môi trường và đặc biệt là khả năng hoạt hoá ẩm trở lại cũng như
khả năng trơ với các chất khác để không thể kết hợp hoặc làm biến tính các hố chất có
trong thuốc BVTV dùng để xử lý kèm theo. Chất nền cũng có thể được tạo ra do sự kết
hợp của hai hay nhiều loại polymer với các đặc tính hồn tồn khác nhau, sự kết hợp
của các loại polymer khác nhau trở nên dễ dàng hơn nhờ sự phát triển nhanh chóng của
các chất phụ gia. Hạt giống sau khi bao phủ với chất nền nêu trên sẽ trở nên linh hoạt và
“thơng minh” hơn, thơng qua đó người ta có thể điều tiết sự nẩy mầm của hạt giống.
Các đặc tính cơ bản của chất nền
+ Tính hồ tan: Hầu hết các loại polymer được dùng làm chất nền đều có thể hồ
tan trong nước thường, nước nóng hoặc một số dung mơi nhất định, khả năng tan trong
nước có thể thay đổi trong khoảng rất rộng và trong các ứng dụng đa dạng. Tình tan
khác nhau rất lớn giữa các loại polymer, tính tan phụ thuộc vào các yếu tố như loại
dung mơi, nhiệt độ chất hịa tan, khối lượng phân tử của polymer…, có thể nói tính tan
là đặc tính quan trọng nhất của các loại polymer gốc nước, nhờ có đặc tính này mà việc
chuẩn bị dung dịch của một số polymer trở nên khá đơn giản.
+ Tạo màng: Sau tính hồ tan, khả năng tạo màng là các đặc tính quan trọng
hàng đầu của polymer gốc nước, cơ chế hình thành màng bao từ sự phân tán polymer là
một vấn đề phức tạp. Trong trạng thái dung dịch các polymer hiện diện như các hạt rời,
sau đó khi sự bay hơi của chất lỏng pha loãng diễn ra, các hạt có xu hướng kết hợp với
nhau, quá trình mất nước tiếp tục diễn ra sẽ làm biến dạng các hạt và cuối cùng các hạt
liên kết và khuyếch tán vào nhau tạo thành màng bao khi chất lỏng pha loãng bay hơi
2


hồn tồn. Tồn bộ q trình trên diễn ra phụ thuộc rất lớn vào nhiệt độ chuyển hoá
thuỷ tinh (Tg) của các loại polymer. Nhiều nghiên cứu khuyến cáo nên giữ cho nhiệt
độ hình thành màng bao trên khoảng 10-20°C so với nhiệt độ tối thiểu để đảm bảo
rằng các điều kiện tối ưu cho sự hình thành màng bao đạt được. Có thể nói một cách
đơn giản là việc hình thành màng bao diễn ra bằng cách cho nước bay hơi khỏi dung

dịch. So với các loại polymer không ưu nước, màng bao của polymer gốc nước kém
bền hơn và dễ bị phân huỷ hơn. Tuy nhiên đối với các ứng dụng trong nơng nghiệp đặc
tính này lại là một yếu tố cực kỳ quan trọng và vô cùng quý giá.
+ Khả năng chống thấm khí: Như đa số các loại polymer, màng bao được tạo
thành từ polymer gốc nước của có tính chống thấm khí khá tốt ngoại trừ hơi ẩm, khả
năng chống thấm khí và kháng ẩm của các loại polymer khác nhau rất lớn, nhiều nghiên
cưú cũng khẳng định rằng có sự nghịch đảo giữa khả năng thấm khí Oxy và tính kháng
ẩm của màng bao
Các chất thích hợp nhất có thể được dùng là: Polyvinyl acetate, Polyvinyl
acetate
copolymer,
Polyvinyl
ancohol,
Polyvinyl
ancohol
copolymer,
Carboxymethylcenlullose, Methylcenlullose, Ethyl-cenlullose, hydroxymethylcellulose,
hydroxypropylcellulose, hydroxymethylpropylcellulose, Hemicellulose, Tinh bột biến
tính, Polyacrylamide, Polyacrylate, Polyvinylpyrolidones, dixtrin, maltodextrin,
calicum lignosulfonate, zein, gelatin, chitosan, polyetylen oxide, polyhydroxyethyl
acrylate, alginate, polychloroprene,…vv.

Trạng thái 1: Sự mất nước
để tạo màng

Trạng thái 2: Sự kết hợp
của các hạt polymer khi
mất nước
Trạng thái 3: Các hạt
polymer bị biến dạng

Trạng thái 4: Sự khuyết tán
của các hạt để tạo màng
bao

Hình 1: Cơ chế hình thành màng bao của chất nền
Chất nền thường chiếm khoảng tử 20 – 60% trong hỗn hợp, chất nền sẽ giúp gia
tăng khối lượng hạt từ 0.1 – 10% trọng lượng, chất nền thường có phân tử lượng từ vài
chục ngàn đến vài trăm ngàn. Trong công nghệ xử lý bao phủ hạt giống, chất nền có
ảnh hưởng rất lớn đến sự nẩy mầm (germination) và sức sống (vigor) của hạt, đặc biệt
3


là nồng độ của chất nền sẽ quyết định tỷ lệ nẩy mầm cũng như sức sống của hạt giống
sau này. Nhiều thử nghiệm khoa học đã chứng minh rằng với cùng một chất nền nhưng
với nồng độ khác nhau đã cho kết quả rất khác nhau về tỷ lệ nẩy mầm (germination) và
sức sống của hạt (vigor) sau thời gian tồn trữ nhất định. Ngoài ra các yếu tố thuộc đặc
tính hố lý của chất nền cũng ảnh hưởng không nhỏ đến sức sống hạt và tỷ lệ nẩy mầm,
xin đơn cử đối với chất nền như Polyvinyl Ancohol loại này rất thơng dụng tại Việt
Nam, có khả năng hoạt hoá ẩm giảm dần theo phần trăm thuỷ phân và làm cho tỷ lệ nẩy
mầm cũng như sức sống hạt cũng thay đổi theo. Do đó việc lựa chọn chất liệu gì, nồng
độ bao nhiêu và hố tính như thế nào để làm chất nền là một việc cần được thử nghiệm
đầy đủ.

Hình 2: Cấu trúc phân tử của chất nền gốc cellulose (HPMC)
Ngày nay các chất nền có gốc axít cũng đã được sử dụng nhiều trong cơng nghệ
bao film hạt giống với ưu thế là không làm giảm tỷ lệ nẩy mầm và sức sống hạt, kéo dài
thời gian tồn trữ của hạt giống, có thể kết hợp với nhiều chất khác, góp phần gia tăng
khả năng cải tạo đất…vv, các chất đó có thể kể như: Polyacrylic Axít, Polyapartic axít,
Polyglutamic axít, ….vv.
2.2. Chất dẽo hóa (Plasticizer)

Thơng thường sau một thời gian bảo quản kéo dài màng bao của chất nền sẽ ít
nhiều bị ảnh hưởng bởi các tác nhân bên ngồi như nhiệt độ khơng khí, độ ẩm và ánh
sáng, ngồi ra các chất có trong hỗn hợp thuốc BVTB xử lý kèm theo cũng góp phần
làm cho màng bao nhanh chóng bị lão hóa và trở nên dòn, dễ bị rạng nứt, bể vỡ khi có
va chạm. Việc này làm cho khả năng bao film hạt giống của chất nền khơng cịn ý nghĩa.
Do đó ch ất dẽo hóa thường được bổ sung thêm vào dung dịch với mục đích tăng cường
khả năng dẽo hóa của màng bao. Tuy nhiên điều kiện tối quan trọng của chất dẽo hóa là
chúng phải có các đặc tính lý hóa tương tự như chất nền, có nghĩa là các chất dẽo hóa
phải có khả năng phân hủy sinh học, khả năng hoạt hoá ẩm tốt, tan được trong nước và
không gây độc cho hạt giống và môi trường và đặc biệt là phải có khả năng tương thích
và kết hợp tốt với chất nền. Mặt khác chất dẽo hóa cịn làm cho hình dạng bên ngồi
của hạt giống bóng và đẹp hơn, đồng thời chất dẽo hóa cịn lưu giữ mỹ quan của hạt
giống trong suốt quá trình tồn trữ mà không bị tác động bởi các điều kiện bất lợi bên
4


ngồi. Các chất dẽo hố thường có khối lượng phân tử thấp hoặc trung bình, là loại vật
liệu tương đối đơn giản, chúng có khả năng thay đổi lý tính của các loại polymer dùng
làm chất nền, làm cho màng bao trở nên mềm dẽo hơn, linh hoạt hơn.

Hình 3: Sự thay đổi sức bền kéo của chất nền HPMC với sự có mặt của chất dẽo hố
Glycerol (nồng độ từ 0 – 20%)
Mục đích cơ bản của q trình dẽo hóa là làm giảm nhiệt độ hố thuỷ tính của các
loại polymer dùng làm chất nền, làm giảm độ dịn của nó và tạo cho các polymer gia
tăng tính đàn hồi. Q trình dẽo hóa cũng giúp làm tăng độ mềm của mạch, do đó có
thể làm tăng độ bền khi va đập và độ giãn dài khi kéo đứt.
Cơ chế hoạt động của chất hoá dẽo xảy ra khi các polymer tiếp xúc với chất hoá
dẽo và khi có tồn tại ái lực giữa chúng với nhau, các phân tử của chất hoá dẽo khuyếch
tán vào nhau trong pha polymer. Nếu như ái lực giữa chúng không lớn lắm thì các phân
tử chất hố dẽo chỉ phân tán vào giữa các cấu trúc với nhau, trường hợp này được gọi là

hóa dẽo giữa các cấu trúc. Đối với các polymer vơ định hình, nếu ái lực giữa chúng và
chất dẽo hóa đủ lớn, thì các phân tử hóa dẽo sẽ “chui” vào trong bó, trường hợp này gọi
là hóa dẽo bên trong cấu trúc bó. Q trình dẻo hố polyme thực chất là q trình hồ
tan các chất thấp phân tử không bay hơi vào polymer với mục đích làm tăng tính mềm
dẻo của polymer, làm giảm nhiệt độ thuỷ tinh hoá và nhiệt độ chảy nhớt. Các chất dẽo
hố có điểm tương đồng hố học với chất nền gồm: Polyetylen glycol, Propylenglycol,
glycerin, polyol, dầu thực vật hoặc các nhóm cellulose có gốc OH…vv. Với thành phần
chiếm từ 4 – 20% trọng lượng dung dịch. Nói chung chất dẽo hóa là thành phần khơng
thể thiếu trong hỗn hợp, nó quyết định sự thành cơng của việc bao film.
Khí lựa chọn chất dẽo hoá cần quan tâm các điều kiện sau:
- Nhiệt độ sơi của chất dẽo hóa phải khá cao để trong hóa trình trộn lẫn khơng bị
bay hơi.
- Chất hóa dẽo phải khơng độc, khơng cháy để khơng ảnh hưởng đến q trình sử
dụng sản phẩm.

5


- Chất dẽo hóa phải có khả năng trộn lẫn tốt với các polymer dùng làm chất nền.
- Chất dẽo hóa phải có nhiệt độ hóa thuỷ tinh thấp.
- Phù họp với quan điểm kinh tế, nghĩa là gía thành thấp, thực tế đây là yếu tố
quan trọng.
2.2. Chất hoạt động bề mặt (Surface Active Agents)
Trong vật lý học, sức căng bề mặt (còn gọi là năng lượng bề mặt hay ứng suất bề
mặt) là mật độ dài lực xuất hiện ở bề mặt giữa chất lỏng và các chất khí, chất lỏng hay
chất rắn khác; có bản chất là chênh lệch lực hút phân tử khiến các phân tử ở bề mặt của
chất lỏng thể hiện đặc tính của một màng chất dẻo đang chịu lực kéo căng.
Sức căng bề mặt càng gia tăng khi chất lỏng có lẫn nhiếu tạp chất nhất là khoáng
chất, như vậy với một hỗn hợp polymer có độ nhớt cao và nhiều thành phần khác được
dùng trong dung dịch để bao film hạt giống thì sức căng bề mặt là một vấn đề nan giải,

nó gây trở ngại rất lớn cho việc phủ đều dung dịch lên bề mặt hạt nhất là các vị trí lõm
trên các loại hạt giống. việc khơng phủ đều dung dịch bao film trên bề mặt hạt giống sẽ
ảnh hưởng rất lớn đến khả năng được bảo vệ của hạt giống chống lại nấm mốc đồng
thời cũng làm mất hết ý nghĩa của việc bao film. Từ những yếu tố đó chất hoạt động bề
mặt đã được nghiên cứu và bổ sung vào trong hỗn hợp với mục đích giảm đến mức tối
thiểu sức căng bề mặt của hỗn hợp giúp cho việc bao phủ hoàn thiện hơn. Tuy nhiên
chất HĐBM cũng là một yếu tố không thuận lợi đối với sự nẩy mầm và sức sống của
hạt giống nhất là một số chất HĐBM có phân tử lượng thấp. Ngày nay nhiều loại chất
HĐBM có khối lượng phân tử lớn và có các đặc tính ít gây độc cho hạt giống, khả năng
dàn trãi tốt đã đươc nghiên cưú và ứng dụng trong thành phần dung dịch bao phủ.
Chất hoạt động bề mặt là chất có sức căng bề mặt nhỏ hơn sức căng bề mặt của
dung mơi và trong dung dịch, nồng độ của nó ở bề mặt cao hơn bên trong dung dịch,
làm giảm sức căng bề mặt của dung dịch. Những CHĐBM quan trọng thường là những
hợp chất hữu cơ gồm hai phần: phần phân cực (phần ưa nước) và phần không phân cực
(phần kị nước). Axit béo là CHĐBM gồm gốc hiđrocabon là phần khơng phân cực và
nhóm cacboxyl là phần phân cực. Tuỳ theo tính chất mà chất hoạt động bề mặt được
phân theo các loại khác nhau bao gồm:
- Chất hoạt hoá ion (ionic): khi bị phân cực bi ion hoá.
- Chất hoạt hóa dương: khi phân cực thì đầu phân cực mang điện dương.
- Chất hoạt hoá âm: khi phân cực thì đầu phân cực mang điện tích âm.
- Chất hoạt hố phi ion: đầu phân cực khơng bị ion hóa
- Chất hoạt hóa lưỡng cực: khi phân cực thì đầu phân cực có thể mang điện âm
hoặc dương tuỳ theo pH dung môi.

6


Hình 1: Cơng thức phân tử của chất HĐBM TriSiloxane Ethoxylate (TSE)

Chất hoạt động bề mặt thường sử dụng trong dung dịch bao film gồm có:

Lecitine, lignosulphonate hoặc este của một axít béo hay polyol, monoglycerides,
diglycerides hoặc các nhóm axít béo alkoxylated sorbitan, Ankyl phenol
ethoxylate…vv. Trong hỗn hợp chất hoạt động bề mặt thường chiếm khoảng từ 0.1 –
15% trọng lượng hỗn hợp tuỳ theo thành phần chất nền. Nói chung chất hoạt động bề
mặt là tác nhân không thể thiếu trong thành phần của hỗn hợp polymer dùng cho bao
film hạt giống, mặt dù ngày nay với các thiết bị bao film hiện đại việc đưa hỗn hợp
polymer đến các vị trí lõm và khuyết trên bề mặt đã được cải thiện rất nhiều.

Hình 2: Một số chất HĐBM thường dùng
2.3. Chất làm khô (Dry charge)

7


Hạt giống sau khi thu hoạch phải trãi qua rất nhiều cơng đoạn trong q trình chế
biến tại nhà máy bao gồm sấy khô, phân loại chế biến, xử lý thuốc và cuối cùng là đóng
gói thành phẩm, đó là quy trình chung được áp dụng cho tất cả các loại hạt giống, trong
đó ở cơng đoạn xử lý thuốc hiện nay đối với hạt giống ngô các công ty giống thường
chọn phương pháp xử lý thuốc ướt. Việc xử lý thuốc ướt làm nảy sinh vấn đề phải xử lý
ẩm cho hạt giống sau xử lý thuốc việc này làm gia tăng đáng kể chi phí sấy lại và đồng
thời cũng làm mất khá nhiều thời gian, có thể làm chậm tiến độ cung cấp giống cho thị
trường. Chất làm khô là tác nhân đặc biệt trong dung dịch bao film hạt giống, sự có mặt
của chất làm khơ đã làm cho dung dịch trở nên hiệu quả hơn trong việc chống lại sự
tăng ẩm cục bộ khi hạt giống được bao film, yếu tố này có tác động rất lớn đến việc
giảm chi phí sấy lại để cân bằng ẩm cho hạt sau xử lý bao film. Các chất thường sử
dụng cho mục đính này gồm có: các chất thuộc nhóm rượu như methalnol, ethanol, các
chất thuộc nhóm hydrocarbons và các nhóm khác. Đa số các chất này đều có nhiệt độ
sơi khơng q cao hoặc q thấp và có khả năng làm bay hơi đáng kể lượng nước dùng
pha lỗng dung dịch, các đặc tính này giúp hạt sau xử lý ít tăng ẩm hoặc tăng khơng
nhiều do phần lớn lượng nước pha loãng để xử lý bị bóc hơi nhanh do các chất trên tạo

ra. Chất làm khô thường chiếm khoảng từ 5 – 10% trọng lượng dung dịch.
2.4. Chất tạo màu (Chromogen)
Chất tạo màu thường được sử dụng trong quá trình xử lý hạt giống với mục đích
chỉ thị rằng hạt giống đã được xử lý với các hoá chất BVTV, nhằm phân biệt với các
loại hạt giống khơng được xử lý, ngày nay ngồi mục đích trên người ta cịn sử dụng
chất tạo màu cho mục đích làm tăng vẽ mỹ quan của hạt giống đồng thời che lấp bớt
một số khuyết tật của các hạt có màu sắc khơng đẹp lẫn trong lơ hạt giống. Cũng khơng
ngồi hai mục đích nêu trên chất tao màu có trong dung dịch với mục đích gia tăng mỹ
quan của hạt giống nhất là các loại hạt giống có giá trị cao. sự có mặt của chất tạo màu
đã làm cho giá trị hạt giống được gia tăng đáng kể nhất là khi được kết hợp với các chất
nền phù hợp. Các chất tạo màu thường sử dụng thuận lợi với chất nền có thể kể là các
chất tạo màu có nguồn gốc hữu cơ, loại này không gây độc cho hạt giống lẫn môi
trường, dễ phân huỷ. Tuy nhiên chất tạo màu hữu cơ lại có nhiều nhược điểm trong việc
duy trì màu trên bề mặt hạt. Chất tạo màu gốc vô cơ, loại này được dùng phổ biến hiện
nay ở các công ty giống, màu vơ cơ có nhiều ưu điểm trong việc lưu giữ màu sắc trên
bề mặt hạt giống, đồng thời màu vô cơ cũng có giá thành khá thấp, tuy nhiên màu vơ cơ
lại có nhiều nhược điểm như có thể gây ngộ độc cho hạt giống và có thể tác động xấu
cho môi trường cũng như công nhân trực tiếp sản xuất và nơng dân trực tiếp tiêu thụ.
Do đó việc sử dụng chất tạo màu nào để phù hợp với chất nền nhằm gia tăng khả năng
lưu giữ màu sắc trên bề mặt hạt giống mà không gây ngộ độ cho hạt và không ảnh
hưởng môi trường là việc phải cân nhắc kỹ của nhà sản xuất. Nồng độ màu sử dụng
trong dung dịch thuờng trong khoảng từ 0.05 – 5% trọng lượng dung dịch.

8


Hình 3: So sánh các đặc tính của màu vơ cơ và hữu cơ
2.5. Chất pha loãng (Diluted liquid)
Chất pha lỗng đóng vai trị như một tác nhân nhằm làm giảm mật độ phân tử có
trong chất nền, do các chất nền thường có đặc tính rất dễ pha lỗng, đều này giúp cho

hoạt động xử lý hạt giống được thuận lợi do hỗn hợp có thể dễ dàng pha loãng với các
chất khác với nhiều nồng độ khác nhau. Việc dễ dàng pha lỗng hỗn hợp polymer có ý
nghĩa rất lớn trong quá trình xử lý hạt giống do dung dịch lỗng nên nó có thể dễ dàng
len vào các chỗ khiếm khuyết trên bề mặt hạt, giúp gia tăng khả năng bao phủ lên trên
bề mặt hạt đáng kể. Các chất pha loãng thường dùng trong hỗn hợp đó là: ethanol,
methanol, nước, glycerin, nitrocellulose…vv, chiếm tỷ lệ khoảng từ 20 – 50% trọng
lượng dung dịch.
2.6. Chất điền đầy (Thickeners)
Chất điền đầy cũng là chất không thể thiếu trong hỗn hợp polymer dùng trong
công nghệ bao film hạt giống, sự xuất hiện của chất điền đầy trong hỗn hợp giúp cho bề
mặt hạt trơn nhẵn hơn, đẹp hơn do các vị trí bị khuyết tật trên bề mặt hạt được che lắp,
việc trám kín các khuyết tật trên bề mặt hạt đã làm cho khả năng tồn trữ của hạt gia tăng
đáng kể do hơi ẩm và nấm móc có thể thâm nhập vào bên trong hạt bị chặn lại. Ngồi ra
chất điền đầy cịn đóng vai trị như một tác nhân làm tăng dòng chảy của hạt trong ống
dẫn của các thiết bị chuyển tải giúp cho việc chuyển tải hạt rời được thuận lợi hơn. Các
chất điền đầy thường dùng là Magesium stearic, alumium stearic, axít stearic, talcum,
cacbonatcalci, cao lanh, thạch cao, bentonite, titanum dioxide…vv, với tỷ lệ chiếm
trong hỗn hợp từ 1 – 20 % trọng lượng dung dịch.
2.7. Chất điều chỉnh pH (pH regulating agent)
Chất điều chỉnh pH thường có trong dung dịch với vai trò hỗ trợ điều chỉnh pH
cho hỗn hợp nhằm giúp cho hỗn hợp dễ thích ứng với các loại thuốc BVTV, ngồi ra
nó cịn gớp phần nhỏ trong việc cải tạo pH của đất trồng…vv. sự có mặt của chất điều
9


chỉnh pH sẽ giúp cho hỗn hợp trở nên linh hoạt hơn do gia tăng khả năng dung nạp của
hỗn hợp với các chất khác. Các chất điều chỉnh pH thường dùng gồm các axít vơ cơ
như nitrogen hoặc phosphoric axít cũng có thể là các axít hưu cơ như monocarboxylic
axít, hydroxy-carboxylic axít hoặc dicarboxylic axít, các chất có gốc bazờ có thể sử
dùng là natri hydroxide hoặc kali hydroxide.

2.8 Chất khử bọt (Defoamer)
Chất khử bọt thường được bổ sung vào thành phần của hỗn hợp với mục đích
chống lại sự phát sinh bọt khí xảy ra trong q trình sản xuất dung dịch bao phủ. Những
hạt bọt khí li ti phát sinh trong quá trình khuấy trộn hỗn hợp sẽ ngăn cản sự kết hợp của
các chất thành phần có trong hỗn hợp, ngồi ra bọt khí cũng ảnh hưởng xấu đến chất
lượng của hạt sau bao phủ do màng bao bị thủng nhiều vị trí của bọt khí để lại. Từ các
nguyên nhân trên chất khử bọt được bổ sung vào hỗn hợp dung dịch với liều lượng
thích hợp từ 0.5 – 5% trọng lượng dung dịch. Về nguyên tắc, muốn khử bọt thì làm
giảm sức căng bề mặt là được, thường dùng các hợp chất HĐBM (Surfactant) có chỉ số
HLB<4 (hàng thương mại có sẵn dễ tìm kiếm là SPAN 80). Ngồi ra ngày nay thế giới
có sản xuất ra nhiều loại hợp chất siloxan và nhũ tương poly siloxan dùng khử bọt rất
hiệu quả và lượng sử dụng ít (5-10ppm)

Tóm lại thành phần của các chất tham gia trong hỗn hợp để tạo thành dung dịch
bao phủ hạt giống hồn chỉnh khơng thể thiếu một trong các nhóm chất nêu trên nhưng
nồng độ của từng loại dung dịch để bao phủ cho từng chủng loại hạt giống thì khác
nhau và đặc biệt trong từng loại chất nền khác nhau thì nồng độ của các chất tham gia
có thể khác nhau rất lớn. ngồi ra để hiệu quả của việc bao phủ hạt giống đuợc hồn
thiện thì toàn bộ thành phần của các chất nêu trên tham gia trong hỗn hợp vẫn chưa
mang lại kết quả như mong muốn nếu khơng có sự đóng góp lớn của thiết bị bao film
chuyên dùng cho hạt giống
3. Ứng dụng
3.1. Công nghệ bao film hạt giống
Công nghệ bao film đã giúp cho thời gian bảo quản hạt giống gia tăng đáng kể do
khả năng chống thấm khí khá tốt của các loại chất nền. Màng film hòa tan tốt thuốc bảo
10


vệ thực vật kèm theo và tạo màng bền vững bao quanh hạt nên thuốc bảo vệ thực vật sẽ
được hạt hấp thu ngay từ khi tạo màng, phần còn lại luôn hiện hữu trong màng bao. Khi

tiếp xúc với ẩm trong đất, lớp màng phân hủy chậm có tác động duy trì thuốc ở vùng rể
trong giai đoạn cây con, giúp cây con có khả năng chống lại sự tấn công của sâu bệnh,
làm tăng mật độ cây trồng. Ngồi ra, lớp màng có khả năng phịng chống lại sâu bệnh
trong bảo quản không làm giảm chất lượng, kéo dài tuổi thọ hạt giống.
Hạt sau bao film có khả năng chống chịu rất tốt trước các điều kiện bất lợi của
thời tiết nhất là hạt sau gieo gặp hạn hán, giá rét hoặc mưa dầm do khả năng hoạt hoá
ẩm của các loại chất nền giúp điều tiết lượng ẩm hút vào nhân hạt để kích thích q
trình mọc mầm.

Khi nhiệt độ thấp

Khi nhiệt độ cao

Hình 3: Đặc tính ưu việt của màng bao có polymer
Hạt sau bao film trở nên an toàn hơn cho người sử dụng khi tiếp xúc trực tiếp
trong quá trình vận chuyển và gieo trồng do các loại thuốc xử lý bị giữ chặt trên bề mặt
hạt bởi một màng film mỏng bao kín bên ngồi, nhờ đó cải thiện đáng kể tình trạng ô
nhiễm của hoạt động chế biến đóng gói giống trong các nhà máy.
Một trong các ứng dụng quan trọng nhất của việc bao film là có thể điều chỉnh
thời gian nẩy mầm của hạt giống do sử dụng các loại chất nền khác nhau với các nồng
độ khác nhau và chiều dày màng film khác nhau, đặc tính này sẽ giúp tăng khả năng cơ
giới hố cơng tác sản xuất hạt giống lai. Cụ thể là đối với hạt giống ngô lai người ta bao
film các lô hạt giống bố mẹ bằng hai loại dung dịch bao film khác nhau với thành phần
và nồng độ khác nhau và do đó thời gian nẩy mầm của hai lô sẽ khác nhau như mong
muốn dù hai lô giống được gieo cùng ngày.
Công nghệ bao film cũng sẽ gia tăng mỹ quan của hạt giống rất nhiều và do đó
giá trị thương mại của hạt giống cũng sẽ gia tăng đáng kể.
Gia tăng khả năng giữ nước của đất do sử dụng một số loại chất nền có khả năng
giữ nước tự nhiên như polyacrilic axít, polyglutamic axít, polyvinyl acetate…vv.
11



Hình 4: Cơ chế hoạt động của màng bao
3.2. Cơng nghệ bọc phủ dày
3.2.1. Phủ theo biên dạng hạt:
Hạt giống của nhiều lồi tự nhiên rất nhỏ, khơng đều hoặc có nhiều góc cạnh,
làm cản trở và gây khó khăn trong quá trình gieo hạt bằng máy. Để khắc phục các
nhược điểm này người ta thường sử dụng một số vật liệu phụ để bổ sung vào hạt giống
thông qua công nghệ bao phủ dày theo biên dạng hạt. Quá trình bao phủ dày theo biên
dạng hạt vẫn áp dụng các thành phần cơ bản của công nghệ bao film nhưng có bổ sung
khá nhiều phụ gia khác để điền đầy vào hình dạng bất thường và bề mặt hạt, tạo thuận
lợi cho q trình gieo trồng. Nó cũng có thể được sử dụng để tăng kích thước và trọng
lượng của hạt.

Hình 5: Hạt giống được điền đầy, các góc cạnh đã được làm trơn nhẵn
- Công nghệ bao phủ dày địi hỏi phải có các thiết bị phù hợp như máy bao phủ
chuyên dùng, máy sấy giảm ẩm sâu và kỹ thuật xử lý thích hợp.

12


3.2.2. Bao viên hạt giống
- Công nghệ bao viên hạt giống cho phép thay đổi hồn tồn hình dạng hạt giống.
Trong quá trình tạo viên, hạt giống được chuyển đổi thành viên thống nhất, trịn hoặc
hình bầu dục, tăng kích thước và trọng lượng của từng đơn vị, do đó cho phép hạt giống
được gieo trồng với độ chính xác cao, bảo đảm mật độ cây trên ruộng. Các lớp vật liệu
được sử dụng bao gồm các hạt không ngăn cản sự thẩm thấu tự do của khí oxy do đó
q trình nảy mầm khơng bị ngăn cấm.
- Q trình bao viên hạt cũng có thể áp dụng phương pháp xử lý bổ sung cho các
viên hạt giống bao gồm các loại thuốc diệt cỏ, thuốc diệt nấm và các chất phụ gia sinh

học cho các lớp bên ngoài của viên. Những sản phẩm bổ sung không ảnh hưởng đến
quá trình tự nhiên của hạt giống như hơ hấp, nảy mầm và được kích hoạt chỉ ở thời gian
hạt được gieo trồng. Quá trình này làm giảm đáng kể việc sử dụng các hóa chất, cung
cấp các lợi ích về môi trường đáng kể và giảm nguy cơ lây lan của các mầm bệnh bên
ngoài trong cây trồng.
- Các viên hạt giống được bao phủ bởi các chất nền với cấu tạo và thành phần
khác nhau có thể làm cho lớp phủ tự "tan rã" hoặc "tách" theo kiểu phân mảnh tùy theo
đặt tính nẩy mầm của từng lồi cây trồng.

Hình 6: Hạt giống được bao viên hồn tồn gồm nhiều lớp
4. Quy trình và thiết bị sản xuất
4.1 Quy trình sản xuất
Để sản xuất thành cơng dung dịch bao phủ cần có các trang thiết bị và tuân thủ
quy trình cơng nghệ sau:

13


Chuẩn bị

Phối trộn

Nghiền

Phối chế

Đóng gói

4.1.1. Chuẩn bị
Tuỳ theo thành phần hố học của các chất nền (binder) mà quy trình có thể dừng

lại ở giai đoạn chuẩn bị nhanh hay chậm. Ở giai đoạn này đối với các loại polymer gốc
nước (water soluble) tồn tại ở dạng hạt kết tinh hay dạng bột khô phải được chuyển
sang dạng dung dịch trước khi tiến hành phối chế hoặc thực hiện công đoạn tiếp theo.
Việc chuyển sang dạng dung dịch phụ thuộc rất lớn vào chủng loại polymer được dùng
ví dụ: đối với chất nền thuộc nhóm Polyvinyl Acetate thì việc chuyển sang dạng dung
dịch khá đơn giản do hình thái ban đầu của nó tồn tại ở dạng paste mềm (dạng hồ đặc)
và đặt tính của loại này là rất dễ hồ tan với dung mơi do đó giai đoạn chuẩn bị khơng
địi hỏi phải có thiết bị hay quy trình thực hiện phức tạp. Tuy nhiên đối với chất nền
cũng thuộc gốc vinyl mà đại diện là Polyvinyl Ancohol thì việc chuyển sang dạng dung
dịch khơng hề đơn giản nó địi hỏi phải có thiết bị đun, khuấy và quy trình kiểm sốt
nhiệt độ đun khá nghiêm ngặt. Ngồi ra một số chất nền có giai đoạn chuẩn bị phức tạp
như các loại polymer hoặc copolymer biến tính với mục đích kiểm sốt hoặc thay đổi
cơ chế hoạt hóa ẩm nhằm kiểm soát sự nẩy mầm của hạt giống ở các giai đoạn thích
hợp.
Giai đoạn chuẩn bị cũng được thực hiện với một số chất phụ gia như bột màu,
chất điền đầy, chất chống lắng…, phải được sàng tinh hoặc lọc bỏ các tạp chất khó tan,
việc loại bỏ tạp chất sẽ giúp cho q trình phối trộn phía sau thuận lợi hơn.
Nhìn chung giai đoạn chuẩn bị đóng vai trị khá quan trọng nó quyết định sự
thành cơng cho cả quy trình phía sau.
4.1.2. Phối trộn
Ở giai đoạn này các chất thành phần như chất nền (binder) gồm các polymer gốc
nước, chất chống lắng, chất điền đầy, chất phân tán, chất thắm ướt, chất dẽo hố, chất
pha lỗng… và dung môi được phối trộn chung với nhau trong buồng trộn và khuấy
đều với máy khuấy có vận tốc chậm. Giai đoạn phối trộn thường diễn ra trong thời gian
khoảng vài giờ đủ để các chất thành phần kết hợp với nhau tạo thành một hỗn hợp đồng
nhất có dạng paste (hồ mềm), hỗn hợp này sau đó được chuyển đến giai đoạn tiếp theo.
Trong công đoạn náy tốc độ khuấy đóng vai trị quyết định, ở các mốc thời giai thích
hợp hỗn hợp cần có tốc độ khuấy khác nhau, tuy nhiên tốc độ khuấy trong giai đoạn này
thường khơng được q cao vì nếu khơng hỗn hợp sẽ phát sinh rất nhiều bọt khí, bọt khí
phát sinh nhiều có thể bị trộn lẫn vào trong hỗn hợp gây khó khăn cho việc kết hợp của

các chất thành phần. Tốc độ khuấy ở giai đoạn này thường được duy trì ở mức từ 50
đến 300 vịng/phút là thích hợp.

14


4.1.3. Nghiền
Hỗn hợp dạng paste đồng nhất của các thành phần nêu trên sau phối trộn được
chuyển đến giai đoạn nghiền. Quá trình nghiền sẽ giúp biến hỗn hợp dạng paste thành
dạng dung dịch lỗng mịn, có khả năng phân tán tốt trên bề mặt hạt cần bao phủ. Hiện
tại có nhiều loại máy nghiền đang dùng trong cơng nghệ sơn có thể sử dụng tốt cho việc
sản xuất dung dịch bao phủ hạt giống đó là các loại máy nghiền bi, máy nghiền trục
rulo dạng nằm ngang hay dạng trục đứng, đặc điểm của các loại máy nghiền này là có
thể nghiền được hỗn hợp dạng paste mềm hoặc dạng dung dịch loãng. Tuỳ theo yêu cầu
về độ mịn và độ nhớt của dạng paste mà có thể chọn máy nghiền phù hợp. Thời gian
nghiền nhanh hay chậm hoàn toàn tuỳ thuộc thành phần các chất đưa vào trong hỗn hợp
paste như chất tạo màu, chất điền đầy, chất chống lắng và yêu cầu về độ mịn của dung
dịch sau nghiền. Kích thước hạt sau nghiền thường ở mức từ 0.01 – 0.5 µm.
Nhìn chung cơng đoạn nghiền có vai trò hết sức quan trọng, ảnh hưởng rất lớn
đến khả năng phân tán hay khả năng dàn trãi của dung dịch bao phủ lên bền mặt hạt
giống quyết định trực tiếp đến sự thành công của dung dịch bao phủ được sản xuất.
4.1.4. Phối chế
Hỗn hợp dung dịch sau nghiền đến độ mịn đạt yêu cầu được chuyển đến công
đoạn phối chế. Công đoạn này sẽ tạo thành dung dịch bao phủ hồn thiện. Ở cơng đoạn
này việc phối chế có thể được thực hiện từ 2 dung dịch đã được nghiền mịn trở lên,
cũng ở công đoạn các chất dẽo hoá, chất điều chỉnh pH, chất thấm ướt, chất phân tán,
chất khữ bọt... và dung môi được bổ sung vào hỗn hợp và được khuấy đều bằng máy
khuấy có tốc độ cao. Sau khi các chất đã đạt được độ đồng nhất thì quá trình sản xuất
dung dịch bao phủ kết thúc.
Công đoạn phối chế giúp cho dung dịch hồn thiện trước khi đóng góp thành

phẩm, thiết bị trong công đoạn này gồm buồng trộn, máy khuấy tốc độ cao. Tốc độ
khuấy trong công đoạn này thường đạt từ 1500 vịng/phút trở lên.
4.1.5. Đóng gói
Đây là cơng đoạn cuối cùng trong quá trình sản xuất, dung dịch đồng nhất được
chuyển vào các thùng quy cách sau đó đóng nắp và làm kín trước khi chuyển đến lưu
kho hoặc xuất xưởng. Sản phẩm phải được lưu trữ trong kho thoáng mát, tránh ánh
nắng trực tiếp chiếu vào sản phẩm.
4.2.Thiết bị sản xuất
4.2.1.Thiết bị sản xuất

15


Thiết bị sản xuất chính gồm máy khuấy, máy nghiền, máy trộn.
- Máy khuấy dùng trong công nghệ này thường là các máy khuấy có tốc độ
khuấy thay đổi được. Tuỳ theo cơng đoạn sản xuất trong quy trình mà máy khuấy được
trang bị có các dạng cách khuấy và tốc độ khác nhau. Thể tích buồng khuấy trộn thường
được tính tốn tuỳ theo quy mơ sản xuất, thơng thường thể tích buồng khuấy trộn được
thiết kế ở mức vừa phải để phù hợp với chiều dài và diện tích cánh khuấy, nếu quy mô
sản xuất lớn thường phải trang bị nhiều máy khuấy để phục vụ cho một công đoạn.
- Máy nghiền: như đã nói trên máy nghiền dùng trong công nghệ này thường là
các máy nghiền trục rulo có dạng nằm ngang hay dạng trục đứng hoặc máy nghiền bi.
Tùy theo độ nhớt của paste đưa vào, độ mịn yêu cầu của thành phẩm đầu ra và quy mơ
sản xuất mà đặc tính và cơng suất của máy nghiền có thể thay đổi từ vài lít trên phút
đến vài trăm lít phút.
- Các máy móc phụ trợ khác: có thể kể đến như các máy chiết rót đóng chai, máy
bơm định lượng hố chất…, các máy này đóng vai trị hỗ trợ cho các máy móc chính
giúp chúng hoạt động hiệu quả.
4.2.2.Thiết bị kiểm tra
1. Máy đo độ nhớt:

Độ nhớt là yếu tố quan trọng hàng đầu quyết sự thành công của hỗn hợp dung
dịch sau này. Đơn vị đo độ nhớt cho dung dịch thường sử dụng là Centipoise. Sau đây
xin giới thiệu thiết bị đo độ nhớt KREB.
Máy đo độ nhớt KREB
Hãng: BROOKFIELD – MỸ, Model: KU 2
- Đặc điểm
- Máy đo độ nhớt KU 2 đáp ứng theo tiêu chuẩn ASTM D562
- Được ứng dụng trong các ngành sơn, vật liệu phủ, mực in…
- Màn hình hiển thị số
- Hiển thị thơng số độ nhớt theo: Krebs Units, Gram Units, Centipoise
- Thao tác vận hành bằng núm xoay. có thể kết nối máy in
- Thang đo: 40 – 141 KU/32 – 1099 gm/27 – 5274 cP
- Độ chính xác: ± 1%
- Độ ổn định: ± 0.5%
2. Máy đo độ mịn
Như đã nói trên độ mịn là yếu tố quan trọng khơng kém, nó quyết định mỹ quan
của hạt giống sau xử lý. Độ mịn của dung dịch càng cao, hạt giống sau xử lý càng sáng

16


đẹp, khả năng che lấp khuyết tật tốt hơn và độ bao phủ cũng tốt hơn rất nhiều. Sau đây
xin giới thiệu một số thiết bị kiểm tra độ mịn gồm:
2.1. Thước đo

Gồm một khối thép rắn dài khoảng 175 mm, rộng 65 mm và dày 13 mm và phải
đảm bảo ít nhất là khơng bị gỉ khi thử nghiệm với sơn nước. Bề mặt phía trên khối thép
phải phẳng, nhẵn, có một hoặc hai rãnh dài khoảng 140 mm, rộng 12,5 mm, dọc theo
chiều dài của khối thép. Độ sau của mỗi rãnh phải tăng dần từ 0 đến 100 mm (hoặc 50
mm, 25 mm, 15 mm) và được chia độ như qui định trong bảng 1. Độ sâu của mỗi điểm

ngang qua rãnh và dọc rãnh không được lệch với giá trị danh định của nó quá 2,5
mm.Mặt trên của khối thép phải được mài tinh hay mài bóng phẳng đến mức tất cả các
điểm trên nó nằm ở giữa hai mặt phẳng song song cách nhau 12 mm và tại mỗi điểm
dọc theo chiều dài, mọi điểm ngang qua thước phải nằm giữa hai đường thẳng song
song cách nhau 1 mm. Bề mặt trên và dưới của khối thép phải song song với độ chênh
lệch cho phép không vượt quá 25 mm. Chia độ và phạm vi sử dụng của các thước.
2.2. Dao gạt
Gồm một con dao thép một hạơc hai lưỡi, dài khoảng 90 mm, rộng 40 mm, dày 6
mm. Lưỡi dao gạt phải thẳng và trịn với bán kính khoảng 0,25 mm.
Loại thước với độ sâu lớn
nhất của rãnh, mm
100
50
25
15

Khoảng chia
độ, mm
10
5
2,5
1,5

Phạm vi sử dụng,
mm
40 – 90
15 – 40
5 – 15
1,5 – 12


Dao gạt phải được kiểm tra định kỳ độ mòn, sự phá huỷ hay độ cong bằng cách
đặt lưỡi dao lên mặt phẳng và kiểm tra sự tiếp xúc của lưỡi với mặt phẳng đối diện với
ánh sáng mạnh.
3. Máy đo tỷ trọng
3.1 Nguyên lý
Máy đo tỷ trọng cầm tay DMA 35 là máy đo tỷ trọng cầm tay thế hệ mới của
Anton Paar, sử dụng công nghệ ống dao động chữ U. DMA 35 đo tỷ trọng và nồng độ
của mẫu và hiển thị kết quả đo trong vòng vài giây lên một màn hình rộng, có sẵn các
chắc năng lưu kết quả, in ra hoặc xuất ra máy tính PC. Thiết kế nhẹ và chắc chắn được
sử dụng trong nhiều lĩnh vực ứng dụng và hoạt động tại chỗ trong các lĩnh vực môi
trường làm việc rộng khắp. Đây là model cơ bản có thể lựa chọn bằng tay phương pháp
đo và các ID mẫu cũng như chuyển đổi dữ liệu wireless với một máy in hoặc PC thông
qua giao diện IrDA đã tích hợp sẵn. Phiên bản sản phẩm DMA 35 Tag&Log được trang
17


bị bổ sung với giao diện RFID để nhận dạng mẫu nhanh và tiện thay đổi phương pháp
đo bằng việc đọc các RFID tags.
3.2 Phương pháp kiểm tra tỷ trọng của dung dịch. (nguyên tắc lấy mẫu, bảo quản và
thực hiện kiểm tra theo TCVN 2090-1993).
- Nguyên tắc: Mẫu cần kiểm tra được nạp đầy vào cốc có thể tích chuẩn (100ml)
và thực hiện cân; tỷ trọng D = m/ V, đơn vị gam/lít. Các thiết bị dùng thí nghiệm, trình
tự thực hiện theo tiêu chuẩn Mỹ ASTM D 1475-90.
3.3 Phương pháp kiểm tra độ nhớt cho nguyên liệu. (nguyên tắc và trình tự
thực hiện tuân theo tiêu chuẩn Mỹ ASTM D 1200).
- Nguyên tắc : Nạp nguyên liệu cần kiểm tra vào phễu và tính thời gian chảy của
lượng hỗn hợp trên phễu tới thời điểm chảy bị ngắt quãng và đơn vị của độ nhớt được
tính bằng giây(s).
3.4 Phương pháp kiểm tra hàm lượng rắn. (Nguyên tắc và trình tự thực hiện theo tiêu
chuẩn Mỹ ASTM D 2369-1993).

- Nguyên tắc: Lấy 1 ± 0,2 gam mẫu cần kiểm tra vào dụng cụ chuẩn, đem sấy ở
160 0C trong thời gian 30phút. Xác định khối lượng của mẫu trước và sau khi sấy; Độ
chênh lệch khối lượng chính là phần trăm chất bay hơi, phần còn lại được là hàm lượng
rắn khơng bay hơi.

PHẦN 2: QUY TRÌNH VÀ KỸ THUẬT BAO PHỦ HẠT GIỐNG
1. Tổng quan
Xử lý thuốc cho hạt giống là công đoạn không thể thiếu trong quy trình sản xuất
giống. Ở giai đoạn này hạt giống được trộn đều với các loại thuốc BVTV và các loại
hoá chất khác theo phương pháp xử lý ướt. Nhược điểm của cách xử lý theo dạng này là
thuốc xử lý không bám tốt trên bề mặt hạt nên rất dễ bong tróc làm mất hoặc giảm rất
nhiều hiệu lực của các loại thuốc xử lý kèm theo. Ngoài ra, khả năng lưu giữ kém của
các loại thuốc xử lý trên bề mặt hạt sẽ gây nên các hệ luỵ như ô nhiểm và gây độc cho
công nhân sản xuất trong nhà máy và nông dân trực tiếp gieo trồng, đồng thời cũng làm
giảm khả năng chống chịu của hạt giống trong kho lưu trữ và cây con được gieo trên
đồng do sâu mọt tấn cơng. Trước thực trạng đó ở các nước có cơng nghiệp hạt giống
phát triển người ta đã bổ sung vào thành phần thuốc xử lý các loại polymer với mục
đích bảo lưu thuốc BVTV trên bề mặt hạt nhằm hạn chế các nhược điểm nêu trên. Ngày
nay công nghệ này đã được một số công ty Giống ở Việt Nam áp dụng.
Việc hạt giống được bảo vệ bằng một lớp màng polymer khác xa so với cách
truyền thống của các công ty giống đang sử dụng, đó là dùng các chất thấm dính để gia
tăng gắn kết thuốc BVTV trên bề mặt hạt, bởi vì lớp màng polymer không chỉ đơn
thuần giúp gia tăng sự kết dính của các loại thuốc BVTV như các chất thấm dính thực
hiện được, mà nó cịn có tính năng của một lớp “áo” để bảo vệ hạt giống thực thụ trước
các điều kiện bất lợi của thời tiết.

18


Để ứng dụng tốt công nghệ bao phủ hạt giống với các loại polymer cần thực hiện

đúng quy trình và cần có thiết bị chuyên dùng mới phát huy hết khả năng bảo vệ của
các loại polymer đối với hạt giống được bao phủ.

Hình 7: Minh họa hai phương pháp xử lý hạt giống, theo dạng bùn nhão và dạng bao film

2. Quy trình bao phủ hạt giống
2.1 Xác định công thức sử dụng
Công thức sử dụng thường được các doanh nghiệp sản xuất giống quyết định.
Tuy nhiên công thức chung vẫn đang được áp dụng rộng rãi ở các quốc gia có cơng
nghiệp hạt giống phát triển thường gồm có các nhóm chất như:

Hình 8: Một số loại hạt giống có trên thị trường VN được xử lý thuốc

19


- Thuốc kháng nấm: Hạt giống trong quá trình tồn trữ hoặc khi đem đi gieo trồng
thường bị nhiều loại nấm tấn cơng. Do đó thuốc kháng nấm thường loại lựa chọn đầu
tiên cho công thức xử lý hạt, các loại thuốc kháng nấm thường dùng phổ biến đó là
Metalaxyl, Thiram, Dithane, Captan, Benomyl, Carbedazim, Mancozeb, Maneb,
Difenoconazole, Dimethomorph…vv, đa số các loại hố chất này đều có dạng bột thấm
ướt và thường không tan hết trong nước nếu không được khuấy trộn kỹ. Liều lưọng sử
dụng thường ở mức 100 – 500 gr/100 kg hạt giống, có thể sử dụng phối hợp nhiều loại
thuốc kháng nấm trong cùng một công thức.
- Thuốc phịng sâu mọt, cơn trùng: Khơng ngồi mục đích bảo vệ hạt giống trong
q trình tồn trữ và bảo vệ cây con trước sâu bọ, côn trùng. Thuốc phịng sâu bọ thường
có trong cơng thức xử lý với các loại như: Actellic, Malathion, Deltamethrin, Gaucho,
Poncho, Triadimnol, Vitavax, Thiamethoxam… Đa số các loại thuốc này thường có
dạng dung dịch lỏng hoặc bột khô. Liều lượng dụng trong công thức thường từ 0.1 ml
đến 80 ml/100 kg hạt giống, có thể dùng riêng hoặc phối hợp nhiều loại trong cùng

công thức.
- Thuốc diệt cỏ: Đa số các công ty sản xuất giống tại Việt Nam thường khơng
tích hợp thuốc diệt cỏ vào trong các công thức xử lý hạt giống như một số công ty
giống hàng đầu trên thế giới thường làm. Các loại thuốc diệt cỏ có thể tích hợp trong
công thức thường dùng là: Atrazine, Pretilachlor, 2,4-D, Carbamates,
Thiocarbamates…, với liều dùng thường từ 1 -2 kg/ tấn hạt giống tùy theo loại.
- Các chất bao phủ: Các chất này thường là các polymer có thể hồ tan tốt trong
hỗn hợp và có khả năng hoạt hố ẩm để hạt được bảo quản tốt và không gây cản trở khi
hạt nẩy mầm, các chất bao phủ sẽ là tác nhân chính để bảo lưu các loại thuốc BVTV có
trong cơng thức. Liều lượng dùng tuỳ theo đặc tính bề mặt của hạt giống cần bao phủ,
mức độ bao phủ và yêu cầu về mỹ quan của hạt sau bao phủ có thể dùng từ 30 gr – 120
gr/100 kg hạt giống tuỳ loại.
- Các chất màu bổ sung: Thông thường hạt giống sau xử lý thường được biểu thị
bằng một màu sắc riêng để phân biệc với hạt chưa xử lý. Màu thường sử dụng trong
công thức là các loại màu hữu cơ hoặc vô cơ, nhưng do màu hữu cơ có các nhược điểm
như khả năng lưu giữ màu kém, giá thành cao nên đa số các công ty giống thường dùng
màu vô cơ như màu hồng cánh sen có gốc Rhodamine B, màu đỏ của oxide sắt, màu
trắng của Titanium dioxide…vv. Đa số màu sử dụng điều có thể hồ tan tốt trong nước,
liều dùng thường từ 5 – 20 gr/100 kg hạt giống.
- Các chất pha lỗng: chất pha lỗng chính thường dùng trong cơng thức đó là
nước, ngồi ra một số chất khác cũng có thể có trong trong cơng thức với vai trị chất
pha loãng như Methanol, Ethanol…Liều dùng của chất pha loãng trong cơng thức phụ
thuộc vào đặc tính bề mặt hạt và thiết bị xử lý, lượng thường dùng từ 0.5 – 2 lít/ 100 kg
hạt giống.

20


Hình 9: Mẫu hạt giống được xử lý và bao film
Việc xác định công thức xử lý phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố như: chủng

loại hạt cần xử lý, khả năng dung nạp các loại thuốc xử lý đối với từng loại hạt, khả
năng tương tác của các loại thuốc xử lý trong hỗn hợp…nói chung việc xác định công
thức xử lý là yếu tố cực kỳ quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của cây
con trong giai đoạn đầu đời.
2.2 Chuẩn bị
Sau khi xác định công thức xử lý, giai đoạn tiếp theo trong quy trình đó là giai
đoạn chuẩn bị xử lý. Ở giai đoạn này các loại thuốc BVTV được pha loãng sơ bộ và
khuấy trộn với nhau thật kỹ, tương tự như đối với các loại thuốc BVTV các chất bao
phủ cũng được chuẩn bị cẩn trọng, khuấy trộn thật kỹ là yếu tố không thể bỏ qua đối
với các chất bao phủ và các chất tạo màu. Kết thúc giai đoạn khuấy trộn sơ bộ tất cả các
thành phần có trong cơng thức được đưa vào thùng khuấy trộn chính, thùng trộn chính
sẽ liên tục khuấy trộn hỗn hợp suốt thời gian xử lý để bảo đảm rằng các chất có trong
cơng thức khơng bị lắng đọng vào khơng được trộn đều.
2.3 Xử lý thuốc
Sau khi hỗn hợp thuốc xử lý đã chuẩn bị sẵn sàng, hạt giống đã được chế biến
sạch tạp chất và hạt sâu sẵn sàng cho cơng đoạn xử lý thuốc. Việc xử lý thuốc có thể
được thực hiện bằng thủ công như trộn tay hoặc bằng các thiết bị đơn giản như thùng

21


trộn, máy trộn bê tông hay cao cấp hơn là trên các thiết bị chuyên dùng trong công nghệ
xử lý thuốc hạt giống như máy xử lý dạng trống quay, máy xử lý dạng vít xoắn và cao
cấp nhất đó là máy xử lý bao film dạng liên tục theo mẻ. Nhìn chung ở cơng đoạn này
thiết bị đóng vai trò rất quan trọng quyết định đến chất lượng của hạt sau xử lý.
2.4 Sấy lại hạt sau xử lý
Hạt sau xử lý có thể tăng ẩm từ 0.5 – 2.5 % ẩm, do đó buộc phải sấy bổ sung
trước khi đóng gói thành phẩm hay lưu kho bảo quản để tránh hạt hư hỏng do tăng ẩm
cục bộ. Thiết bị sử dụng trong cơng đoạn này có thể là có máy sấy truyền thống hay
máy tháp giảm ẩm trong dây chuyền chế biến, tuy nhiên ngày này công nghê bao phủ

hạt giống rất phát triển nên người ta đã chế tạo thành công thiết bị giảm ẩm dành riêng
cho công nghệ bao phủ hạt bằng polymer, thiết bị này là một dạng kết hợp giữa máy
sấy tầng sôi và máy sấy trống quay, rất hiệu quả trong việc tách ẩm bề mặt của hạt sau
xử lý. Ngoài ra, với các loại hạt giống cao cấp như hạt giống rau ngừoi ta thường dùng
công nghệ sấy lạnh để tách ẩm nhanh và an toàn cho hạt giống.
3. Thiết bị bao film hạt giống (Coating machine)
Thiết bị bao film đóng vai trị quan trọng trong cơng nghệ bao film hạt giống,
việc sử dụng không đúng thiết bị chuyên dùng cho bao film có thể ảnh hưởng rất lớn
đến sức sống của hạt sau này do sự phân bố không đều của dung dịch bao film lên bề
mặt hạt giống làm cho trong cùng một lô giống nhưng độ dày màng bao không đều,
việc này làm cho khả năng hút ẩm của cùng một lô giống được gieo cùng ngày lại
không giống nhau dẫn đến sự nẩy mầm của lô giống sẽ khơng đều nhau góp phần ảnh
hưởng đến chất lượng của lô giống. Với nhiệm vụ phân tán hỗn hợp polymer đến đều
khắp trên bề mặt toàn bộ hạt giống được đưa vào bao film nhất là các vị trí lõm trên bề
mặt hạt. Do đặc tính bề mặt của các loại giống rất đa dạng từ trơn nhẵn đến xù xì và có
nhiều lơng, từ trịn đều đến các loại có nhiều góc cạnh và nhiều vị trí lõm trên bề mặt,
từ đó việc thiết kế các hệ thống bao film hạt phải có các tính năng để có thể bao film
một cách hoàn thiện các loại hạt giống nêu trên. Hiện nay có hai loại thiết bị bao film
chính, làm việc theo hai nguyên lý làm việc khác nhau đó là hệ thống bao film liên tục
và hệ thống bao film liên tục theo mẻ. cả hai đều là các hệ thống bao film hạt giống
hiện đại nhất hiện nay với các tính năng ưu việt kết hợp với hệ thống điều khiển hồn
tồn tự động và thơng minh.
3.1 Hệ thống bao film liên tục theo mẻ (batch continue).
3.1.1 Nguyên lý làm việc
Hạt giống cần bao film được nạp vào thùng chứa sau đó đi qua hệ thống cân định
lượng, cân định lượng được lập trình trước nhằm cố định khối lượng của từng mẻ trộn
tương ứng với từng loại hạt giống khác nhau, tuỳ theo năng suất thiết kế của buồng trộn

22



và tỷ trọng của từng loại hạt giống mà khối lượng của các mẻ trộn sẽ khác nhau, sau đó
hạt giống tiếp tục được nạp vào buồng trộn hay còn gọi stator. Buồng trộn được thiết kế
để có thể đảo trộn hạt giống theo chiều thẳng đứng, dưới tác dụng của lực ly tâm khi
buồng trộn quay hạt giống liên tục được đảo trộn, khi hạt đã được dàn mỏng sau một
thời gian cài đặt trước thuốc xử lý được đĩa phun phun trực tiếp vào khối hạt thông qua
đĩa phun thuốc lắp ở tâm buồng trộn và được trộn đều với khối hạt, cuối cùng hạt thốt
ra ngồi qua cửa lắp trên thân buồng trộn theo lực ly tâm. tồn bộ q trình diễn ra chưa
đầy một phút và cứ thế các mẻ liên tục nối tiếp nhau.
3.1.2 Đặc tính kỹ thuật thiết bị
a. Cấu tạo
Hệ thống gồm bốn cụm thiết bị chính và các thiết bị phụ trợ khác: (i) cụm cân định
lượng; (ii) cụm trống trộn; (iii) cụm cấp thuốc; (iv) cụm điều khiển và các thiết bị phụ
trợ.
- Cụm cân định lượng gồm các thiết bị như cảm biến trọng lượng, bộ điều khiển và
cơ cấu chấp hành. Cụm cân định lượng có nhiệm vụ xác định chính xác khối lượng của
từng mẻ hạt giống trước khi đưa vào buồng trộn, thông tin về khối lượng được PLC xử
lý và điều khiển bơm cấp thuốc với lưu lượng tương ứng.
- Cụm trống trộn có cấu tạo gồm hai phần chính là cụm trống quay (rotor) và thân
máy tĩnh (stator). Rotor có cấu tạo dạng đĩa hình parabol và quay quanh trục thẳng
đứng, stator có cấu tạo là một hình trụ trịn rỏng được chế tạo bằng thép không rỉ và
được lắp đồng trục với rotor, tuỳ theo công nghệ chế tạo mà khe hở giữ rotor và stator
lớn hay bé sẽ ảnh hưởng đến hoạt động của hệ thống nhiều hay ít.
- Cụm cấp thuốc gồm các thiết bị như đĩa phun thuốc, thùng chứa thuốc, máy khuấy
thuốc và bơm định lượng. Thùng chứa thuốc được thiết kế bằng thép khơng rỉ, bên trên
có gắn động cơ khuấy trộn thuốc, bơm định lượng thuốc là một dạng bơm đặc biệt có
thể làm việc tốt trong mơi trường hố chất, bơm định lượng có thể dễ dàng điều chỉnh
lưu lượng hồn tồn tự động theo chương trình hoặc cài đặt trước bằng tay một cách
linh hoạt. Đĩa phun thuốc có hình dáng của một hình parabol được lắp đồng tâm với
rotor nhưng có chiều quay ngược lại. Có thể nói đây là cụm thiết bị khá quan trọng vì

có thể quyết định khả năng phủ đều của thuốc xử lý trên bề mặt hạt giống.
- Cụm điều khiển đóng vai trị như một não bộ của hệ thống nó kiểm sốt tồn bộ
hoạt động của hệ thống một cách linh hoạt và thông minh, cụm điều khiển gồm các cảm
biến để dò đo hoạt động của hệ thống, bộ xử lý trung tâm PLC (Programming Logic
Controller) để xử lý thông tin từ các cảm biến và đưa tín hiệu điều khiển đến các cơ cấu
chấp hành gồm các van điện từ và van khí nén...vv.

23


- Các thiết bị phụ trợ cho hệ thống có thể kể đến đó là cụm quạt làm kín rotor với
chức năng trám kín khe hở giữa rotor và stator bằng một luồng khí liên tục với áp suất
cao, ngồi ra cịn có các thiết bị như bộ lọc khí sử dụng than hoạt tính, bơm khí nén..vv.
b. Hoạt động của hệ thống

Hình 1: Nguyên lý hoạt động của hệ thống
Q trình hoạt động của hệ thống có thể chia ra làm 4 pha gồm Nap liệu, cấp thuốc,
trộn thuốc và xả liệu
- Nạp liệu: Hạt được sấy khô chế biến sạch theo tiêu chuẩn hạt giống sau đó được đưa
vào hệ thống cân để xác định khối lượng, việc xác định khối lượng trước với mục đích
cố định khối lượng của một mẻ trộn nhằm bảo đảm cho việc bao film đạt hiệu quả cao
nhất, ngồi ra thơng tin về khối lượng của mẻ trộn còn được chuyển đến PLC để điều
khiển bơm cấp thuốc theo tỷ lệ tương ứng được lập trình trước đối với từng chủng loại
giống. hạt giống sau cân được cấp vào buồng trộn qua cửa nạp liệu lắp phía trên stator,
lúc này rotor đang chuyển động với tốc độ cao (trên 300 v/ph).
- Cấp thuốc: Khi nguyên liêu đã nạp vào buồng trộn, khối hạt nhanh chóng được rotor
dàn mỏng đều khắp 360o quanh stator lúc này khối hạt đã sẵn sàng cho việc cấp thuốc.
thuốc xử lý đã được bơm định lượng chuẩn bị trước đó và nhanh chóng được cấp vào
đĩa phun khi có tín hiệu từ PLC. Đĩa phun lúc này đang chuyển động với tốc độ rất lớn
(hơn 5000v/ph) và nhanh chóng phát tán thuốc xử lý đều khắp khơng gian xung quanh

stator nơi khối hạt chờ sẵn khi tín hiệu của PLC được thực thi. Ưu điểm của phương
pháp này là góc phun rất lớn lên đến 360o do đó khả thuốc xử lý đến với từng hạt là rất
lớn.

24


1. Nap liệu

3.Trộn thuốc

Σtg xử lý ≤ 40
giây/mẻ
4. Xả liệu

Hình 2: Các pha trong quá trình xử lý
- Trộn thuốc: Sau khi đã được cấp thuốc, khối hạt trong buồng trộn liên tục chuyển
động theo hướng tác động của lực ly tâm, dưới tác động này khối hạt nhanh chóng được
dàn mỏng theo chiều thẳng đứng so với rotor, tuy nhiên lực này nhanh chóng bị triệt
tiêu khi khối hạt được đẩy lên thành stator và do stator đứng yên nên chuyển động của
khối hạt nhanh chóng giảm dần và cuối cùng rơi lai bề mặt rotor đang chuyển động theo
lực trong trường và cứ thế quá trình liên tục diễn ra. Do tác động của rotor làm cho từng
hạt trong khối hạt liên tục bị xáo trộn, chính tác động này đã làm cho hạt tiếp xúc với
thuốc xử lý nhiều nhất và có thể nói với phương pháp này hạt chủ động tiếp xúc với
thuốc xử lý, việc này đã làm cho hiệu quả của việc bao film tăng lên rất nhiều so với
các phương pháp bao film khác.
- Xả liệu: Sau khi hạt đã được trộn đều với thuốc xử lý và q trình bao film hồn tất
cuối cùng hạt được đẩy ra ngoài qua cửa xả trên stator theo lực ly tâm dưới sự điều
khiển của PLC. Tồn bộ q trình diễn ra rất nhanh, tuỳ theo yêu cần cũng như chủng
loại hạt cần bao film mà thời gian của một mẻ có thể giao động từ 25 – 45 giây, cũng

tuỳ theo khối lượng của một mẻ trộn mà năng suất bao film của hệ thống có thể là lớn
và rất lớn.
3.1.3 Ưu nhược điểm của hệ thống
a. Ưu điểm:
Hệ thống hoạt động chính xác, tiết kiệm nhiều thuốc xử lý, hoạt động nhanh và rất
ổn định, có thể xử lý theo dạng bao film nhiều loại hạt giống khác nhau, dễ dàng vệ
sinh, gọn nhẹ, chiếm ít khơng gian, năng suất cao, có thể bao viên nếu trang bị module
cấp thuốc khô.
b. Nhược điểm
25