Nguồn gốc của N trong đất

Hình 1: Chu trình Nito



II. Các q trình chuyển hóa N trong đất



Hàm lượng



Tỉ lệ C/N



1. Q trình khống hóa N trong đất

1.1 Định nghĩa

Là q trình biến đổi N hữu cơ thành N vơ cơ, bao gồm 2 phản ứng

- Amine hóa: N-hữu cơ (protein) R-NH2 + urea + E

Vi khuẩn chiếm ưu thế trong việc phá vỡ cac protein trong mơi trường trung tính và kiềm;

trong điều kiện đất chua, nấm là tác nhân chính trong phản ứng này.

- Amonium hóa: R-NH2/ urea NH3 +E

NH3 + H2O ?HCO3- NH4

Nhiều loại vi khuẩn háo khí, kị khí, nấm và xạ khuẩn tham gia vào phản ứng này

Khi NH4 hình thành chúng có thể bị biến đổi:

- Có thể biến đổi thành NO2- và NO3- bởi các q trình nitrit và nitrate hóa.

- Có thể được hấp thu trực tiếp bới thực vật bậc vật bậc cao.

- Có thể được sử dụng bới các sinh vật dị dưỡng trong sự phân giải các dư thừa của C hữu

cơ sau đó  hấp thu sinh học

- Có thể bị cố định trong các khống sét thành dạng khơng hữu dụng.

- Có thể được giải phóng trở lại khí quyển thành NH3  q trình bay hơi

1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình khống hóa

- Ẩm độ đất: đất thống khí, khơng ngập nước, độ ẩm 70% có tốc độ khống hóa nhanh

nhất ( tối hảo là ẩm độ đồng ruộng)

- pH: đất trung tính có tốc độ khống hóa nhanh hơn đất chua. Độ chua chỉ làm giảm tốc

độ khống hóa chứ khơng ngăn chặn q trình này. Do đó, ở đất chua, nếu bón vơi có thể giúp sự

khống hóa N hữu cơ nhanh hơn.

- Nhiệt độ: tối đa: 40- 500C

Tối thấp: 5-100C

- Độ thống khí: phần lớn vi khuẩn tham gia vào q trình khống hóa là vi khuẩn háo khí

- Ở đất ngập nước, việc bừa và sục bùn gia tăng tốc độ khồng hóa

2. Q trình hấp thu sinh học

Vi sinh vật trong đất cần C như nguồn năng lượng cần thiết, còn cần N để tổng hợp protein

trong ngun sinh chất. Do đó, ngồi các axit amin, chúng cần lấy N dưới dạng NH 4 hay NO3 của

đất để tổng hợp.

Sự hấp thu sinh học N là sự biến đổi N vơ cơ thành N hữu cơ

2.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến hấp thu sinh học

- Tỷ lệ C/N:

• Chất hữu cơ có tỉ lệ C:N cao (>30:1)

– Các vật liệu hữu cơ chứa hàm lượng N thấp so với C sẽ không cung cấp đủ nhu

cầu N cho các vi sinh vật này, nên chúng sẽ sử dụng N vô cơ có sẳn trong đất –

Hấ

thunsinh

cạnh tranh N với câ

yptrồ

g học thật

– Hấp thu sinh học N

Khoáng hóa thật

•

Chất hữu cơ có tỉ lệ C:N thấp (<20:1)

– Các vật liệu hữu cơ chứa hàm lượng N tương đối cao so với carbon có thể cung

4-8 tuần

cấp đủ nhu cầu N cho các vi sinh vật phân giải chất hữu cơ, khi phân giải chất

- sau khi phân giải

sinh

Hàm nhu

lượngcầ

NO

chất hữu cơ sẽ giải phóCO

ng 21phá

lượt n

g N cao hơn

u3củ

a vi sinh vật.

– Khoáng hóa

• Chất hữu cơ có tỉ lệ C:N trung bình (20-30:1)

– Ít ảnh hưởng đến N trong đất

95

Thời gian



Do đó, nếu cung cấp xác bã thực vật, nhất là loại chứa ít N như rơm rạ, thì đất bị mất n vơ

cơ. Để đáp ứng nhu cầu này của vi sinh vật, chúng ta cần bón thêm N vơ cơ. Cũng tương tự, khi ủ

rơm rạ thành phân mục, chúng ta cần phải bón thêm N để đáp ứng u cấu của vi sinh vật



3 Q trình Nitrate hóa

Trong điều kiện thống khí, NH4 sinh ra ban đầu do q trình khống hóa N hữu cơ sẽ liên

tục chuyển hóa và biến thành NO3-. Qúa trình này gồm 2 giai đoạn:

- Oxy hóa amonium thành nitrite (NO2): 2NH4+ +3O2 -------> 2NO2- + 2H2O + 4H+.

Giai đoạn này có sự tham gia của vi khuẩn Nitrosomonas là vi khuẩn tự dưỡng bắt buộc,

chúng thu nhận năng lượng từ sự oxy hóa N và nhận C từ CO2.

- Oxy hóa NO2 thành nitrate (NO3): 2NO2- +O2  2NO3Giai đoạn này xảy ra do vi khuẩn tự dưỡng nitrobacter.

Tốc độ phản ứng liên quan đến sự nitrate hóa trong phần lớn các loại đất thốt nước tốt

theo thứ tự là giai đoạn nitrate > giai đoạn nitrite. Do đó nên NO 2- thường khơng được tích lũy

trong đất. NO3- là anion nên khơng được hấp phụ trên CEC do đó rất dễ bị mất do rửa trơi hay khử

nitrate; đây là dạng vơ cơ phổ biến nhất trong hầu hết các loại đất

* Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình nitrate hóa

- Các vi khuẩn tham gia q trình này đều là vi khuẩn hiếu khí nên chỉ hoạt động tốt trong

điều kiện đất thốt nước tốt hoặc ở lớp oxy hóa trong đất ruộng ngập nước.

- Các vi khuẩn hoạt động thích hợp ở pH >6. Mức độ nitrate hóa giảm đi phi pH<6. nếu

pH q cao, NH3 tự do sẽ gây độc cho nitrobacter, nên NO 2- tích lũy ở nồng độ cho cây. Do đó, ở

đất chua, bón vơi sẽ làm tăng tốc độ nitrate hóa.

- Nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến hoạt động của nhóm vi sinh vật nitrate hóa. Nhiệt độ tối

hảo là 25-350C. Nếu thấp hơn 5ào C hoặc cao hơn 400C, tốc độ chậm hẳn. Điều này lí giải tại sao

nitrate hóa xảy ra chậm vào mùa đơng và hè.



4. Q trình khử Nitrate



96



Chỉ có một số vi khuẩn háo khí khơng bắt buộc riêng biệt (bao gồm: Pseudomonas,

Bacillius, Paracoccus) tham gia vào q trình này, nấm và xạ khuẩn khơng tham gia.

* Các yếu tố ảnh hưởng:

- Độ thống khí của đất: sự hình thành nitrate và nitrite phụ thuộc vào sự cung cấp đầy đủ

oxy. Tuy nhiên sự khử nitrate tiến hành khi sự cung cấp oxy bị hạn chế đến mức rất thấp cho nhu

cầu vi sinh vật học.Ở đất ngập nước và trong tầng khử, q trình này xảy ra nhanh hơn ở đất

thống khí. Ở đất thống khí, mức độ khử nitrate phụ thuộc vào nhiệt độ, ẩm độ, pH.

- Khử nitrate xyar ra nhanh hơn khi đất bão hòa nước, ẩm độ càng tăng, sự mất N do khử

nitrate càng cao.

- Đất có pH >5.5, mật số vi sinh vật khử nitrate ở mức cao. ở đất chua, hiện tượng này

giảm. dạng mất N thay đổi theo pH: pH<5.5 NO; pH <5.5-6.0  N2O; pH>6N2

- Nhiệt độ: q trình xảy ra nhanh nhất ở 25-30 0C. Ở 200C, q trình xảy ra rất chậm. Tăng

nhiệt độ 60-650C, q trình vẫn xảy ra mạnh tuy nhiên sẽ ngừng ở 70 0C hoặc hơn. Điều này chứng

tỏ, vi khuẩn khử nitrate là vi khuẩn chịu nhiệt

5 Rửa trơi nitrate

- do nitrate khơng được hấp phụ trên CEC do đó sẽ di chuyển theo nước.

- xảy ra ở đất có ẩm độ cao.

6 Sự cố định N

- Cố định N sinh học: vi khuẩn- cây chủ ( Rhizobium-cây họ đậu; hoặc chi Frankia 1 chi

xạ khuẩn với cây phi lao); các sinh vật sống tự do, khơng cộng sinh: azotobacter, clostrodium,

azospirilum; tảo lam.

- Cố định N hóa học: sản xuất phân N vơ cơ

- Cố định N điện hóa học (sấm sét): phóng tia lửa điện trong khí quyển hình thành nito

oxide.

** Đặc điểm chung của các loại phân N là có q trình phản đạm hóa. Q trình phản đam hóa

ở đất lúa thường xảy ra khi bón đạm amon: khi bón đạm amon, ở lớp trên (tầng oxy hóa) 1 phần

NH4+ bị oxy hóa chuyển thành NO3- bị khử dần đến N2 bay ra khỏi đất, do vậy khi bón cần vùi

sâu.



III. Các loại phân đạm

Dựa vào độ hồ tan và khả năng thuỷ phân, chia đạm thành ba dạng:

- Đạm hữu cơ hồ tan trong nước: gồm axit amin, amic tương đối

đơn giản. Hàm lượng đạm dưới 5% đạm tổng số

- Đạm hữu cơ thuỷ phân: là dạng đạm khi ở trong mơi trường axit,

kiềm hoặc lên men có thể thuỷ phân tạo thành dạng tương đối đơn giản, dễ

tan trong nước, hàm lượng trên 50% đạm tổng số.

- Đạm hữu cơ khơng thuỷ phân: chiếm 30 – 50% đạm hữu cơ. Khơng

tan trong nước, mơi trường axit, kiềm. Chủ yếu do vi sinh vật chuyển hố

thành NH4+ và NO3─. Nitơ trong đất ln biến đổi, sự mất đạm do bay hơi, mất

đạm do phản nitrat hố thường xảy ra ở đất bí, chặt và ngập nước.

Đạm là ngun tố có ý nghĩa nhất đối với độ phì đất

97



Cây trồng có thể hấp thu các dạng đạm trong đất như: NH4 + và NO3 ─.

Trên đất khơng ngập nước, NO3─ có nồng độ cao hơn NH4 +. Tốc độ hấp thu

NO3─ thường cao và thích hợp trong điều kiện pH thấp. Khi cây hấp thu NO3 ─

cao, sẽ gia tăng sự tổng hợp các anion hữu cơ trong cây, cùng với sự gia tăng

tương ứng với các cation vơ cơ (Ca, Mg, K) nên mơi trường vùng rễ sẽ trở nên

kiềm tính. Sự hấp thu NH4+ của cây trồng tốt nhất ở pH trung tính và sự hấp

thu này giảm khi độ chua tăng, làm giảm sự hấp thu Ca 2+, Mg2+, K+. Hàm

lượng NH4+ cao có thể làm ngưng sự sinh trưởng. Ngược lại, cây trồng chống

chịu được với nồng độ NO3- cao và tích luỹ NO3─ trong mơ ở mức độ rất cao.

Sự sinh trưởng của cây trồng thường được cải thiện khi cung cấp cả hai dạng

NO3─ và NH4+.

Trong các ngun tố đa lượng, đạm và kali chiếm tỉ lệ cao nhất trong

cây. Đạm được cây hấp thụ dưới dạng các ion NO3 ─ và NH4+. Trong đất đủ ẩm,

ấm, thốt thuỷ tốt thì dạng NO3 ─ là dạng chiếm ưu thế trong dinh dưỡng của

cây trồng. Hầu hết các cây sinh trưởng tốt nhất khi có sự kết hợp cả 2 dạng

phân bón là nitrate và ammonium. Những cây chỉ bón đạm nitrate có lá màu

xanh đậm và sinh trưởng chậm, bón 25% hay hơn tổng lượng đạm nitrate sẽ

giúp cây phát triển tốt hơn và thân dài hơn so với bón 100% lượng đạm

nitrate. Giữa nitrate và ammonium có sự khác biệt trong cây, khi lượng nitrate

dư thừa sẽ được dự trữ trong cây còn ammonium thì khơng. Do đó, lượng

ammonium cao dẫn đến tình trạng rối loạn ammonium. Mặc dù lượng đạm

ammonium chiếm từ 40 đến 50% nhưng nhìn chung sẽ giảm xuống còn 25%

hoặc ít hơn trong suốt mùa đơng. Khí hậu lạnh, nhất là dưới 130C, sự chuyển

hố của ammonium sang nitrate rất chậm bởi các vi khuẩn cố định đạm, do

đó tồn bộ chỉ có ammonium trong mơi trường. Độ pH thấp cũng làm giảm

mức độ chuyển hố của ammonium sang nitrate. Lượng ammonium giảm đến

mức giới hạn vào cuối chu kỳ mùa vụ để kích thích sự phát triển của hoa và

thu hoạch.

Các nguồn phân đạm:

Cả hai nguồn đạm hữu cơ và vơ cơ đều là nguồn hữu dụng để cung cấp

đạm cần thiết cho khả năng sản xuất của cây trồng. Các dạng phân hữu cơ:

chủ yếu là đạm trong phân gia súc và của cây họ đậu. Hiện nay các vật liệu

này chỉ còn chiếm khoảng 0.1% hay thấp hơn tổng lượng đạm sử dụng. Nồng

độ đạm trung bình trong các chất hữu cơ tự nhiên từ 1 – 3%. Các vật liệu hữu

cơ ngồi việc cung cấp đạm cho cây trồng, đồng thời tránh sự hấp thu thừa và

làm giảm tiềm năng bị mất do rửa trơi và phản nitrat hố, phần lớn đạm trở

nên hữu dụng trong vòng 2 – 4 tuần đầu tiên sau khi bón. Tuy nhiên chỉ có

khoảng một nửa số đạm sẽ được biến đổi thành dạng hữu dụng cho cây trồng

ở 2 – 3 tháng cuối. Ngồi ra, đạm được khống hố trong khoảng thời gian 2 –

3 tháng, 80% được biến đổi thành dạng NO 3─ ở cuối 3 tuần đầu tiên. Lượng

đạm hữu dụng cho cây từ phân hữu cơ là một phần của tổng lượng đạm chứa

trong cây trồng.

Các dạng phân vơ cơ:

1. Potassium nitrat (KNO3): Chứa 13% đạm và 37% K (44% K2O).

2. Calcium nitrat (Ca(NO3)2): chứa 15.5% đạm ngun chất và 25%

CaO. Phân canxinitrat có nhược điểm là rất dễ hút ẩm, dễ chảy rửa, khó bảo

quản. Khi bón vào đất NO3─ khơng được giữ và rất dễ bị rửa trơi. Phân canxi

nitrat là loại phân giúp cây có khả năng chịu hạn, rét, thích hợp cho vụ đơng.

98



Phân canxi nitrat cũng thích hợp ở đất chua, đất mặn, đất phèn. canxi nitrat

phát huy hiệu lực tốt ở đất trồng màu lúa cạn

3. Ammonium nitrat (NH4NO3) : chứa 26 – 27% đạm ngun chất, đạm

nitrat tỷ lệ cao có đến 33 – 34.5% đạm ngun chất. Đạm nitrat tinh khiết tinh

thể có màu trắng dễ hút nước, phải cẩn thận để tránh sự đóng cục và sự thối

hố về tính chất vật lý của phân khi tồn trữ và sử dụng. Có một số nguy cơ

cháy hay nổ, dể bị rửa trơi và phản nitrat hố mạnh hơn là các sản phẩm

NH4+. Đạm nitrat tinh khiết chứa 35% đạm ngun chất. Bón phân đạm nitrat

lâu dài liên tục với lượng cao cũng khơng làm biến đổi độ chua của đất như

đạm sulfate và đạm clorua. Thành phần NO3 ─ trong phân đạm nitrat dễ dàng

hữu dụng đối với cây trồng, thích hợp cho bón thúc để tăng cuờng sự sinh

trưởng

4. Urea (CO(NH2)2) : có hàm lượng đạm cao nhất, chiếm 46% đạm

ngun chất. Phân urea tinh khiết, tinh thể có màu trắng. Trên thị trường có

phân urea dạng que, viên to nhỏ khác nhau, phân urea rất dễ hút ẩm. Urea

được tạo thành do q trình ngưng tụ NH 3 và CO2 trong điều kiện nhiệt độ và

áp suất nhiệt độ cao. Khi khơng khống chế được nhiệt độ sẽ xảy ra q trình

trùng hợp urea thành biurea, một tạp chất ảnh hưởng đến sự nảy mầm và

sinh trưởng của cây con, ức chế q trình hơ hấp, quang hợp của cây. Trong

phân urea thành phẩm, hàm lượng biurea cho phép đối với cây trồng cạn là

khơng được vượt q 2%. Phân urea hồ tan nhanh và rất linh động nên dễ

bón đều hơn. Phân đạm urea thích hợp bón cho đất chua, đất bạc màu, rửa

trơi mất canxi và magie nhiều. Nhiều nhà nơng học đã bảo thủ trong việc sử

dụng urea bởi vì: gây độc cho hạt giống và cây con do nồng độ NH 3 cao được

giải phóng trong thời gian thuỷ phân và sự tích luỹ NO 2─ trong thời gian nitrat

hố; sự mất NH3 của urea khi phân phơi bày trên mặt đất. Phân urea có một

số tính chất có giá trị như ít có xu hướng bị đóng cục như NH 4NO3, khơng mẫn

cảm với cháy nổ; ít ăn mòn tay và các thiết bị bón phân.

5. Monoammonium phosphate (NH4)2HPO4 chứa 11% đạm và 48%

P2O5

6. Diammonium phosphate (NH4)2HPO4 : chứa 18% đạm và 46% P2O5

7. Ammonium cloride NH4Cl: chiếm 25% đạm, 66% clo. Ưu điểm của

phân này là nồng độ đạm cao. Ammoinum cloride gây bất lợi trên đất chua,

hàm lượng clo cao sẽ giới hạn sử dụng cho một số cây trồng. Bón ammonium

cloride liên tục dễ gây thiếu lưu huỳnh; Cl─ rất dễ bị rửa trơi, nên bón phân có

clo trước khi gieo cây vài tháng để làm giảm lượng clo trong đất.

8. Ammonium sulfate (NH4)2SO4 (SA): chiếm 20 – 21% đạm ngun

chất, 23 – 24% lưu huỳnh và 0.025 –0.05% axit sulfurit tự do. Đạm sulfate tinh

khiết tinh thể rắn. Đạm sulfate thương phẩm thường có màu xám hay xanh

lục, có loại tinh thể to, có loại tinh thể nhỏ. Đạm sulfate hút ẩm làm cho độ

chua tự do tăng lên, chất lượng giảm. Đạm sulfate còn được gọi là phân chua

sinh lý, cây hút đạm càng mạnh đất càng chua đi nhanh chóng, vì vậy khi sử

dụng đạm sulfate liên tục phải kết hợp với bón vơi. Bón đạm sulfate với phân

chuồng có thể làm giảm tác động xấu đến đạm sulfate.



99



CHƯƠNG IX: LÂN TRONG ĐẤT VÀ PHÂN LÂN

I. Lân trong đất

Lân là ngun tố dinh dưỡng đa lượng đối với cây trồng. Lân đóng vai trò quan trọng

trong q trình trao đổi chất, hút dinh dưỡng và vận chuyển các chất trong cây. Cây thiếu lân sẽ

sinh trưởng chậm, cho năng suất thấp phẩm chất nơng sản kém.

Hàm lượng lân tổng số trong đất Việt Nam khoảng 0,03-0,2%. Giàu P nhất là nâu đỏ trên

bazan và nghèo P nhất là đất bạc màu và đất cát Dưới đây giá trị của P trong vài đất

Loại đất

P2O5 %

Ðất đỏ bazan

0,15-0,3

Ðỏ nâu trên đá vơi

0,12-0,15

Phù sa sơng Hồng

0,08-0,01

Ðất bạc màu

0,03-0,04

Hàm lượng lân tổng số của đất phụ thuộc chủ yếu vào thành phần khống vật của đá mẹ,

thành phần cơ giới đất, chế độ canh tác và phân bón.

Trong đất phospho có trong các hợp chất hữu cơ và vơ cơ. Phospho có trong thành phần của

nhiều hợp chất hữu cơ của tàn tích sinh vật. Các hợp chất hữu cơ chứa phospho gồm có: Phitin,

axit nucleic, nucleoproteit, phosphatit, sacarophosphat... và các vi sinh vật đất. Ngun tố này

được tích luỹ trong đất tầng mặt nhờ sự tích luỹ sinh học, vì vậy trong tầng đất mặt thường chứa

nhiều lân hữu cơ hơn các tầng dưới sâu. Tỷ lệ lân hữu cơ phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng mùn

trong đất và dao động trong khoảng từ 10-50% của lân tổng số.

Hợp chất vơ cơ chứa phospho chủ yếu là những muối của axit octophosphoric với Ca, Mg,

Fe và Al. Trong đất phospho còn có trong thành phần của apatit, phosphoric và vivianit, cũng như

trong trạng thái hấp phụ của anion phosphat. Apatit là nguồn gốc đầu tiên của tất cả các hợp chất

phospho trong đất. Nó chiếm tới 95% hợp chất phospho trong vỏ trái đất. Các dạng phospho vơ cơ

trong đất phần lớn có tính di động kém.

Trong đất chua (có các dạng hoạt động hố học của sắt và nhơm) phospho phần lớn gặp ở

dạng phosphat sắt và phosphat nhơm (FePO 4, AlPO4, Fe2(OH)2PO4, Al(OH)2PO4...) hoặc liên kết

với oxyt sắt, nhơm dưới dạng hợp chất bị hấp phụ. Các loại đất chua của Việt Nam đều có hàm

lượng phosphat sắt cao. Ví dụ: đất nâu đỏ trên bazan có lượng phosphat sắt (Fe-P) chiếm trên

80% tổng số lân vơ cơ; đất vàng đỏ trên đá phiến sét có Fe-P trên 70% tổng số lân vơ cơ; đất phù

sa chua và đất phèn có Fe-P tương ứng là 48-56% tổng số lân vơ cơ.

Trong đất lúa nước và đất đầm lầy có thể gặp vivianit - Fe 3(PO4)2.8H2O - màu xanh lơ.

Trong đất lúa nước phosphat sắt 3 có thể bị khử thành phosphat sắt 2 hồ tan trong nước nên cây

trồng có thể hấp thụ được.

Trong đất chua ít, trung tính và kiềm yếu phospho chủ yếu tồn tại dưới các dạng liên kết

với canxi. Các phosphat canxi thường có độ hồ tan thấp. Theo độ hồ tan tăng dần của các

phosphat canxi trong đất chúng ta có dãy sau:

Ca5(PO4)3Cl
(apatit clo)

Tỷ lệ Ca/P trong các phosphat canxi tăng lên thì độ hồ tan giảm.

Phản ứng mơi trường thuận lợi cho sự hấp thu phospho là phản ứng chua ít (pH 5,0-6,5).

Đất có hàm lượng lân tổng số cao nhất là đất nâu đỏ trên bazan 0.15 –

0.2%, đất có hàm lượng lân nhiều nhất là đất xám bạc màu khoảng 0.03 –

0.04%. Các loại đất thường có khả năng cố định lân rất cao. Hàm lượng lân

tổng số của đất phụ thuộc vào:

- Thành phần khống vật trong đá mẹ

- Thành phần cấp hạt: cấp hạt mịn nhiều lân hơn cấp hạt thơ

100



- Các tầng của phẫu diện đất: tầng trên có hàm lượng lân cao hơn tầng

dưới.

- Ảnh hưởng của chế độ canh tác và phân bón: bón phân lân kết hợp

trồng cây họ đậu hoặc dùng cây phân xanh vùi vào đất góp phần giải phóng

lân thành dạng dễ tiêu cho cây trồng.



Thu

Thu hoạ

hoạcchh theo

theo câ

câyy trồ

trồnngg



PP trong

trong phâ

phânn vô

vô cơ

cơ



PP trong

trong phâ

phânn chuồ

chuồnngg



Chả

Chảyy trà

trànn

P hữu cơ

dễ tiêu



P vô cơ

dễ tiêu



PP trong

trong dung

dung dòch

dòch



P hữu cơ

khó tiêu



Xó

Xóii nò

nònn

P vô cơ

khó tiêu



Phân tích P

trong đất



Rử

Rửaatrô

trôii(rấ

(rấttthấ

thấpp))



Sự cố đònh P trong đất



PhosphatesAl không

hòa tan



3

9



4



Cố đònh tối thiểu =

hữu dụng tối đa



pH đất là

yếu tố

quan trọng

nhất



PhosphatesCa không

hòa tan



5



6



7



8



pH đất

Khả năng hòa tan các khống phospho trong đất



II. Các dạng phân lân, liều lượng và cách bón

Được hấp thu dưới dạng H2PO4- và HPO42101



•

Hiệu quả sử dụng phân P khoảng 15 ─ 20%, Cần ~10─15 kg P 2O5 /ha để

tăng 1ppm P2O5 trong đất

Nguồn lân chính đầu tiên dùng để sản xuất các loại phân lân là xương

động vật, nhưng việc cung cấp xương nhanh chóng bị cạn kiệt. Ngày nay đá

photphat là ngun liệu thơ quan trọng nhất dùng để sản xuất phân lân.

Những khống này gọi chung là apatit. Đá photphat được khai thác hiện nay

chứa rất nhiều tạp chất, phổ biến là CO3, Na và Mg. Việt Nam có một quặng

apatit ở Lào Cai, nhưng hàm lượng khơng đồng đều khoảng 15 ─ 40% P 2O5các

loại phân lân phổ biến hiện nay thường được xử lý apatit với axit hay nhiệt.

1. Các loại phân lân phổ biến

1. Đá photphat: P2O5 chiếm 25─40%, lượng lân hữu dụng so với lân tổng

số là 14─65%. Tất cả lân này khơng hồ tan trong nước nhưng có thể hồ tan

trong citrate, mức độ hồ tan biến đổi từ 5─17% so với lân tổng số. Giá trị

hiệu quả của các loại đá photphat rất hạn chế trừ khi được nghiền thật mịn.

Khi bón cần phải trộn thật đều vào đất và phải bón với lượng cao gấp 3─5 lần

lượng lân hồ tan trong nước.

Đá apatit nghiền mịn chỉ có hiệu quả trên các loại đất chua, với pH <

6.Trên các loại đất chua hàm lượng lân thấp, bón đá photphat có lợi nhưng

nếu bón phân lân chế biến thường có hiệu quả kinh tế hơn. Đá photphat được

xem là có hiệu quả lâu dài, có ảnh hưởng của dư lượng so với suppe photphat.

Các yếu tố mơi trường như khí hậu nóng, đất ẩm và thời gian sinh trưởng dài

sẽ làm tăng hiệu quả của đá photphat. Người ta khuyến cáo nên bón lượng lân

cao ngay từ đầu, 1─3 tấn/ha, chu kỳ bón có thể 5─10 năm/lần.

Giới hạn của việc sử dụng đá photphat: giới hạn trong một số giá trị

nơng học, khơng phù hợp khi bón bằng tay do vật liệu bẩn, mịn.

2. Supper photphat đơn Ca(H2PO4)2 chiếm 16─22% lân, chiếm 97─100%

lượng lân hữu dụng so với lân tổng số.

3. Photphorit axit H3PO4: được sử dụng rộng rãi trong cơng nghiệp phân

bón, được gọi là axit xanh hay axit chế biến ẩm. Photphorit axit được sản xuất

bằng cách xử lý đá photphat với H 2SO4 hoặc bằng cách nung đá photphat

trong lò nung điện để sản xuất p ngun tố, sau đó cho phản ứng với oxy để

sản xuất ra P2O5 kết hợp với nước để hình thành H 3PO4. Photphorit sản xuất

bằng phương pháp nung gọi là axit trắng có độ tinh khiết cao hơn axit xanh.

Axit xanh dùng trong nơng nghiệp chứa 17─24% lân, được dùng để axit hố

đá photphat thành suppe photphat kép và được trung hồ với NH 3 để sản xuất

phân amonium photphat và các loại phân bón dạng dung dịch. Người ta có

thể bón phân dạng lỏng này bằng cách tiêm vào đất hay hồ vào trong nước

tưới, đặc biệt trên các vùng đất kềm, đất đá vơi.

4. Calcium orthophosphate: chứa 7 – 9.5% lân (16 – 22% P2O5). Các

suppe photphat là các loại phân bón trung tính, chúng khơng làm ảnh hưởng

đáng kể đến pH đất nếu khơng có dư lượng axit cao. Các loại phân suppe

photphat amonium có phản ứng hơi chua, mức độ phụ thuộc vào amonium

hố. Thành phần lân của suppe photphat phản ứng với đất tương tự như phản

ứng của ortho photphat tan trong nước. Đây là nguồn lân chính nhưng có tính

phân ly chậm.

5. Amonium photphat. Được sản xuất bởi NH3. Có hai loại MAP

(monoamonium photphat) và DAP ( diamonium photphat). MAP chứa 11─13%

đạm và 21─24% lân. Tuy nhiên nồng độ phổ biến của MAP là 11─22─0. DAP

102



chứa 18─21% đạm và 20─23% lân, nồng độ phổ biến là 18─20─0. DAP được sử

dụng rộng rãi hơn bất kỳ phân lân nào khác. Cả hai loại MAP và DAP là các

loại phân dạng hạt và tan hồn tồn trong nước. Amonium photphat có ưu

điểm là chứa hàm lượng chất dinh dưỡng cho cây trồng cao. chúng cũng được

dùng để sản xuất các loại phân bón dạng rắn và dạng huyền phù khác hoặc

dùng bón trực tiếp.

Cần cẩn thận khi bón DAP theo hàng hay bón ngay khi gieo hạt vì NH3

tự do có thể được sản sinh khi phân được bón vào đất, gây thương tích cho

cây con và hạn chế sinh trưởng của rễ. Điều này xảy ra khi sinh trưởng trên

đất đá vơi hay đất có pH cao. Trong nhiều trường hợp, liều lượng N khơng nên

vượt q 15 – 20lb/a khi bón DAP cùng lúc với gieo hạt. MAP ít làm tổn thương

cây con hơn. Có rất ít sự khác nhau giữa MAP và DAP ngoại trừ sự khác nhau

giữa pH và gây tổn thương cho cây con.

6. Ammonium polyphotphate (APP): APP có dạng lỏng, chứa 10 – 15% N

và 15 – 16% P. nồng độ phổ biến của APP là 10 – 15 – 0 . Khi thêm vào 1 dung

dịch urê 99.5%, sẽ tạo 1 loại phân bón dạng hạt có nồng độ 28 – 28 – 0.

Nhưng APP dạng lỏng được sản xuất phổ biến hơn và có thể bón trực tiếp nếu

pha trộn với các loại phân dạng lỏng khác. APP dạng hạt cũng được bón trực

tiếp hay trộn với các chất dinh dưỡng khác để tạo ra các loại phân bón dạng

khác.

7. Nitric photphate: là loại phân bón có dạng hạt, chứa 14 – 28%N và 6 –

10%P. Nồng độ phổ biến là 20 – 9 – 0. Nhược điểm chính của loại phân này là

chỉ có 50% lân hồ tan trong nước. Bón nitric photphate sẽ cho kết quả tốt

trên đất chua và với những cây trồng dài ngày như đồng cỏ. Đây là nguồn

phân lân rất tốt nếu mức độ hồ tan trong nước của phân cao (60% hay hơn).

8. Potassium photphate: gồm 2 loại muối chính, KH 2PO4 với nồng độ là 0

– 52 – 35 và KH2PO4 với nồng độ là 0 – 41 – 54. Chúng tan hồn tồn trong

nước. Do có nồng độ chất dinh dưỡng cao nên rất được ưa chuộng. Ngồi ra,

potassium photphate còn có các đặc tính khác. Do có chỉ số muối thấp nên

loại phân này làm giảm được nguy cơ gây tổn thương cho sự nẩy mầm của

hạt và cây con khi bón theo hàng hay bón cùng với hạt.

2. Phương pháp bón phân lân:

Bón theo hàng

– Phân bón tiếp xúc tối thiểu với đất

– Bón phân gần rễ

Đặc biệt quan trọng đối với: Đất có hàm lượng P thấp; Liều lượng phân P

khuyến cáo bón ít; Đất cố định P cao

– Thường nên kết hợp bón theo hàng và bón vãi đều

Bón lót

– Bón 1 ít gần rễ ngay lúc gieo

– Cung cấp P cho cây khi rễ chưa phát triển mạnh

– Có thể vẫn có hiệu quả ngay cả khi kết quả phân tích P trong đất cao

– Ít hiệu quả khi điều kiện mơi trường bình thường

*Bón lót đất có P thấp

– Lượng nhỏ, bón gần hạt giống

– Bón 1 lượng rất nhỏ trực tiếp trên hạt giống

*Bón lót khơng quan trọng trên đất có P cao

103



– Đất có P càng cao, bón P lót càng ít hiệu quả

– Có thể khơng cần bón, ngoại trừ những trường hợp bất lợi

– Bón Ammonium sulfate có hiệu quả cao trên đất P cao

– Bón 1 lượng rất nhỏ P trực tiếp trên hạt



CHƯƠNG X: KALI TRONG ĐẤT VÀ PHÂN KALI

Kali là ngun tố đa lượng với cây trồng. Nó tham gia vào nhiều q trình sinh lý sinh hố

quan trọng của cây. Trong cây, kali thường được tích luỹ nhiều trong thân lá. Tỷ lệ kali trong cây

biến động trong khoảng 0,5-6% chất khơ.



I. Hàm lượng kali trong đất:

1. Hàm lượng kali trong đất

Hàm lượng kali tổng số trong đất rất khác nhau phụ thuộc chủ yếu vào thành phần khống vật của

đá mẹ, điều kiện phong hố đá và hình thành đất, thành phần cơ giới đất, chế độ canh tác, phân

bón. Ðất mặn, đất phèn, đất đỏ vàng phát triển trên đá phiến mica giàu Kali (K 2O tổng số từ 2 đến

3%). đất nghèo kali là các đất xám bạc màu và một số loại đất đỏ vàng vùng đồi núi (<0,5%). Đất

Feralit trên granit chứa nhiều K hơn Feralit trên bazan. Đất Feralit trên granit ở tỉnh Hà Giang

chứa 5,67% K2O, đất Feralit trên đá bazan ở tỉnh Nghệ An chứa 1,15% K2O (Nguyễn Vy, 1974).

2. Các dạng kali trong đất

+ Kali hồ tan: có trong dung dịch đất hàm lượng rất nhỏ



Rửa trôi



K không trao đổi

104

K trong khoáng



Xói mòn



+ Kali trao đổi: là các ion kali được hấp phụ trên bề mặt keo đất, nó có thể đi vào dung dịch

đất nhờ phản ứng trao đổi cation

+ Kali chậm tiêu (kali bị giữ chặt): là các ion kali nằm trong mạng lưới khống sét, ít có khả

năng trao đổi do đó cây khó sử dụng được

+ Kali trong khống ngun

nằm trong lưới tinh thể của các khống

Dư sinh:

thừa Là dạngKkali

trong

Cây hấp thu

Phân K

thự7,5-12,5%

c vật

n chuồ

g

ngun sinh như fenspat kali (chứa

Kphâ

mica ntrắng

(chứa 6,5-9% K 2O), mica đen (52O),

7% K2O). Các khống ngun sinh này khi bị phong hố sẽ giải phóng kali dưới dạng muối tan,

K trong

cây trồng sử dụng được.

dung dòch

Hàm lượng kali trong đất phụ thuộc

vào:

• Thành phần khống vật của đá mẹ.

• Điều kiện phong hố vàKhình

thành

đất, thành phần cấp hạt đất

trao đổ

i

• Chế độ canh tác và bón phân.



II. Các loại phân kali thơng thường.

•

Được hấp thu dưới dạng K+

1. Potassium cloride (KCl). Tên thương mại là phân Potas KCl chứa

50─52% K (60─63% K2O) và có màu sắc khác nhau, từ hồng, đỏ, nâu hay

trắng tuỳ thuộc vào mỏ khai thác và qui trình chế biến. Khơng có sự khác

nhau về mặt gía trị nơng học giữa các sản phẩm này. Sản phẩm màu trắng

thường phổ biến trên thị trường phân bón. Phân kali clorua do có Cl nên khơng

thích hợp với loại cây mẫn cảm với Cl. Đây là loại phân được sử dụng rất rộng

rãi trên thế giới. Có thể dùng bón trực tiếp cho đất hay dùng để sản xuất các

loại NPK. Khi bón vào đất KCl nhanh chóng hồ tan vào dung dịch đất.

2. Potassium sulphat (K2SO4): Phân kali sulphat tinh khiết, kết tinh, tinh

thể có màu trắng. Chứa 42─44% kali (50─53% K2O và 17% S. Phân kali

sulphat tan chậm hơn phân kali clorua. Phân thương phẩm thường có tinh thể

nhỏ màu trắng ngà. Phân kali sulphat khơng hút ẩm, khơng vón cục nên bảo

quản dễ.

3. Potassium magie sulphat (K2SO4, MgSO4). Đây là một loại muối kép có

chứa một ít NaCl, NaCl bị mất đi phần lớn trong q trình chế biến, chứa 18%

K (22% K2O), 11% Mg và 22% S. Phân này có ưu điểm là cung cấp cả Mg lẫn S

cho các loại đất thiếu các ngun tố này. Có phản ứng trong đất như là những

muối trung tính khác.

4. Potassium Nitrat (KNO3). Chứa 13% đạm và 37% K (44% K2O). về mặt

nơng học đây là loại phân đạm và Kali tốt. KNO 3 được bán nhiều trên thị

trường, nếu giá thành hạ thì có thể cạnh tranh với các loại phân đạm và kali

khác để bón cho cây trồng có giá trị kinh tế thấp.

5. Potassium photphat (KPO 3, K4P2O7KH2PO4, K2HPO4). Các loại phân này

rất hạn chế trong sản xuất và bán trên thị trường. Các loại phân này có ưu

điểm:

• khả năng phân ly cao

105