Bài giảng nông hóa biên soạn nguyễn hoàng anh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CỬU LONG KHOA NÔNG NGHIỆP- THỦY SẢN BÀI GIẢNG NƠNG HĨA NGUYỄN HỒNG ANH Vĩnh Long - 2022 i MỤC LỤC Trang CHƯƠNG DINH DƯỠNG CÂY TRỒNG 1 THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA CÂY TRỒNG 2 VÙNG RỄ CÂY TRỒNG SỰ VẬN CHUYỂN DƯỠNG CHẤT BÊN TRONG CÂY 3.1 Ống dẫn nhựa nguyên (mạch gỗ) 3.2 Ống dẫn nhựa luyện (mạch rây hay mạch libe) TIẾN TRÌNH HẤP THU DƯỠNG CHẤT CỦA CÂY 4.1 Sự hấp thu có chọn lọc (Active uptake) 4.2 Sự hấp thu thụ động (passive uptake) SỰ BIẾN DƯỠNG TRONG CÂY VAI TRÒ CỦA CÁC NGUYÊN TỐ DINH DƯỠNG ĐỐI VỚI ĐỜI SỐNG CÂY TRỒNG 6.1 Nitrogen 6.2 Phosphorus 6.3 Kali 6.4 Calcium 6.5 Magnesium 6.6 Lưu huỳnh 6.7 Sắt 6.8 Mangan 11 CHƯƠNG ĐẠM TRONG ĐẤT 11 NGUỒN GỐC VÀ SỰ PHÂN BỐ ĐẠM TRONG ĐẤT 11 CHU TRÌNH CHẤT ĐẠM 12 2.1 Sự du nhập N vào đất 2.1.1 Sự cố định N vi sinh vật 12 2.1.2 Nguồn đạm từ dư thừa thực vật, phân hữu 16 2.1.3 Sự cung cấp N từ nước mưa 16 16 2.2 Sự N đất 2.2.1 Sự khử nitrate 16 2.2.2 Mất N dạng NH3 18 2.2.3 Mất rửa trôi xói mịn 18 19 SỰ BIẾN CHUYỂN CHẤT ĐẠM TRONG ĐẤT 19 3.1 Sự khoáng hoá 3.1.1 Amine hóa 19 3.1.2 Sự ammonium hố 19 3.1.3 Sự nitrate hoá 20 20 3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến nitrate hoá 21 3.3 Sự bất động N 22 3.4 Sự kềm giữ chất N 22 PHÂN ĐẠM 22 4.1 Các loại phân N 23 4.2 Phân N ammonium 25 4.3 Phân N nitrate ii CHƯƠNG CHẤT LÂN (PHOSPHORUS) CHU KỲ CHẤT LÂN CÁC HỢP CHẤT LÂN TRONG ĐẤT 2.1 Lân hữu 2.2 Lân vô đất 2.3 Phản ứng chất lân đất 2.3.1 Phản ứng lân đất chua 2.3.2 Phản ứng lân đất kiềm 2.4 Những yếu tố ảnh hưởng đến cầm giữ lân đất 2.4.1 Loại khoáng sét 2.4.2 Thời gian phản ứng 2.4.3 Ảnh hưởng pH đất 2.4.4 Chất hữu 2.4.5 Nhiệt độ 2.5 Sự biến đổi chất lân đất ngập nước QUẢN TRỊ ĐỘ HỮU DỤNG CỦA CHẤT LÂN TRONG NƠNG NGHIỆP 3.1 Bão hịa khả cố định lân 3.2 Bón lân trực tiếp vùng rễ 3.3 Kết hợp phân amonium phosphate 3.4 Chọn loại phân lân có hiệu qủa loại 3.5 Gia tăng chu kỳ lân hữu 3.6 Gia tăng chu kỳ chất hữu 3.7 Kiểm soát pH đất 3.8 Gia tăng cộng sinh nấm mycorrhizal PHÂN LÂN 4.1 Phân loại phân lân 4.2 Phân lân hòa tan nước 4.2.1 Superphosphate 4.2.2 Superphosphate kép (Triple superphosphate) 4.2.3 Monoamonium phosphate (NH4H2PO4): MAP 4.2.4 Diamonium phosphate (DAP): (NH4)2HPO4 4.2.5 Amonium polyphosphate: APP 4.2.6 Nitrophosphate 4.2.7 Phân NP, NPK PK tan nước 4.3 Phân tan amonium citrate acid yếu 4.3.1 Dicalcium phosphate: CaHPO4.2H2O 4.3.2 Phân lân nung chảy 4.4 Phân lân khó hịa tan 4.4.1 Apatite 4.4.2 Phosphoric 4.4.3 Vivianite CHƯƠNG CHẤT KALI KALI TRONG ĐẤT 1.1 Hàm lượng kali đất 1.2 Các dạng kali đất iii 27 27 29 29 30 30 31 32 32 32 33 33 33 34 34 34 34 35 35 35 35 35 35 35 35 35 37 37 38 38 38 38 38 39 39 39 39 40 40 40 41 42 42 42 42 1.2.1 Kali cấu trúc khống 1.2.2 Kali khơng trao đổi 1.2.3 Kali trao đổi 1.2.4 K hoà tan 1.3 Khái niệm độ hữu dụng dạng kali đất 1.4 Sự chuyển biến dạng kali đất 1.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến phóng thích cố định K đất KHẢ NĂNG ĐỆM KALI CỦA ĐẤT SỰ DU NHẬP VÀ MẤT MÁT KALI - CÂN BẰNG KALI TRONG ĐẤT 3.1 Sự du nhập kali đất 3.2 Sự chất K đất SỰ CHUYỂN BIẾN CỦA CÁC LOẠI KHOÁNG SÉT GIÀU KALI SỰ ĐÁP ỨNG CỦA CÂY TRỒNG ĐỐI VỚI PHÂN KALI 5.1 Các kết nghiên cứu giới 5.2 Sự đáp ứng phân Kali lúa ĐBSCL PHÂN KALI VÀ PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG 6.1 Clorua Kali (KCl) 6.2 Sulfat Kali (K2SO4) 6.3 Cacbonat Kali (K2CO3) CHƯƠNG LƯU HUỲNH, CANXI, AGIÊ LƯU HUỲNH 1.1 Lưu huỳnh 1.2 Lưu huỳnh đất 1.2.1 Chu kỳ Lưu huỳnh 1.2.2 Sự khống hóa bất động lưu huỳnh đất 1.2.3 Sự oxy hóa khử lưu huỳnh 1.2.4 Sự hấp phụ trao đổi lưu huỳnh 1.3 Phân bón chứa lưu huỳnh CANXI 2.1 Canxi 2.2 Canxi đất 2.2.1 Hàm lượng Ca đất 2.2.2 Phản ứng vôi đất 2.3 Các loại phân chứa Canxi 2.3.1 Phương pháp bón 2.3.2 Liều lượng bón 2.3.3 Phương pháp xác định nhu cầu vôi MAGIÊ 3.1 Magiê 3.2 Magiê đất 3.3 Các loại phân chứa magiê CHƯƠNG NGUYÊN TỐ VI LƯỢNG CHU KỲ NGUYÊN TỐ VI LƯỢNG TRONG ĐẤT iv 43 44 44 44 44 46 47 47 48 48 49 49 50 50 50 51 51 52 52 54 54 54 54 54 54 55 57 57 58 58 58 58 59 60 60 61 61 62 62 63 64 65 65 CÁC DẠNG VI LƯỢNG TRONG ĐẤT 2.1 Dạng vô 2.2 Dạng hữu 2.3 Dạng hoà tan dung dịch đất CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐỘ HỮU DỤNG CỦA CÁC CATION VI LƯỢNG 3.1 pH đất 3.2 Tình trạng oxid hố pH 3.3 Các phản ứng hoá học đất 3.4 Chất hữu CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐỘ HỮU DỤNG CỦA CÁC ANION VI LƯỢNG 4.1 Clo 4.2 B 4.3 Mo 4.4 Se VAI TRÒ CỦA NGUYÊN TỐ VI LƯỢNG SỰ THIẾU VÀ THỪA VI LƯỢNG CÂN BẰNG VI LƯỢNG CHƯƠNG PHÂN HỮU CƠ Vai trò chất hữu 1.1 Ảnh hưởng chất mùn tiến trình vật lý đất 1.1.1 Cải thiện cấu trúc đất 1.1.2 Gia tăng khả giữ nước đất 1.1.3 Cải thiện độ thống khí đất 1.1.4 làm gia tăng nhiệt độ đất 1.2 Ảnh hưởng chất mùn tiến trình hóa học đất 1.2.1 Chứa dưỡng chất bề mặt chúng dứơi dạng trao đổi 1.2.2 Cung cấp chất dinh dưỡng lượng 1.2.3 Sự phân hủy chất mùn huy động chất dinh dưỡng khống vơ 1.2.4 Sự phân hủy chất mùn thúc đẩy cố định đạm từ khí SỰ PHÂN HỦY CHẤT HỮU CƠ 2.1 Sự phân hủy chất hữu điều kiện thoáng khí 2.2 Sự phân hủy chất hữu điều kiện yếm khí MỘT SỐ LOẠI PHÂN HỮU CƠ PHỔ BIẾN 3.1 Phân chuồng 3.1.1 Thành phần phân chuồng 3.1.2 Các phương pháp ủ phân chuồng 3.1.3 Sử dụng phân chuồng 3.3 Phân xanh 3.3.1 Bèo hoa dâu (Azolla) 3.3.2 Cây điền (Sesbania) v 65 66 66 66 67 67 68 69 70 70 70 70 71 71 71 72 76 77 77 77 77 77 77 77 77 77 78 78 78 78 79 79 80 80 80 81 85 85 87 88 3.4 Phân rác 3.4.1 Ủ hố 3.4.2 Ủ phân mặt đất 3.5 Than bùn 3.6 Phân vi sinh 3.6.1 Nhóm vi sinh vật dùng sản xuất phân sinh học 3.6.2 Kết ứng dụng phân vi sinh sản xuất nông nghiệp 3.6.3 Một số điểm cần ý sử dụng phân vi sinh vật CHƯƠNG THUẬT NGỮ CHUN NGÀNH PHÌ NHIÊU ĐẤT & PHÂN BĨN TÀI LIỆU THAM KHẢO vi 89 89 89 90 92 92 94 94 95 117 CHỮ VIẾT TẮT ĐBSCL : Đồng sông Cửu Long FAO Food and Agriculture Organization of the United Nations : Tổ chức Lương thực Nông nghiệp Liên Hợp Quốc KĐ : Keo đất HTL : Hòa tan lân PSM : Phosphorus Solubilization Microorganisms Vi sinh vật hòa tan lân EM : Effective Microorganisms Vi sinh vật hiệu vii MỞ ĐẦU Hiện thay đổi khí hậu, suy thối mơi trường, suy thối đất gây nhiều bất lợi cho sản xuất nông nghiệp Vấn đề đảm bảo an toàn lương thực nhà khoa học quan tâm Có nhiều thách thức đặt cho kỷ 21 sau: Tài nguyên đất thu hẹp lại, dân số gia tăng nhanh chóng Theo báo cáo tổ chức lương nơng quốc tế FAO (1993) vùng Châu Á Thái bình Dương chiếm 1/2 dân số trái đất Bình quân số người 1ha đất năm 2000 9,7 người, năm 2010 12 người năm 2030 17,7 người Giữa năm 2000 2020 dân số trái đất gia tăng 1, 88 tỉ người, với 54% số gia tăng Châu Á Ở Việt Nam bình quân đất đai theo đầu người 800m2, thuộc vào quốc gia đất canh tác giới Với mức gia tăng dân số đến năm 2010 dân số Việt Nam 100 triệu người Nếu chất lượng quỹ đất khơng cải thiện việc tự túc lương thực trở thành vấn đề cần giải Vì vậy, nghiên cứu nhằm bảo vệ trì độ phì nhiêu đất, đảm bảo cân dinh dưỡng đất sử dụng phân bón cách có hiệu để đảm bảo an tồn lương thực vấn đề quan trọng Muốn trì nâng cao độ phì nhiêu đất, cần phải có hiểu biết tiến trình xảy đất, động thái chất dinh dưỡng đất Các nguyên nhân gây ảnh hưởng xấu đến tài nguyên đất ngập úng, mặn hố, acid hố xói mịn xói lở đất ngày xảy mạnh Mặt khác độ phì nhiêu đất giảm canh tác liên tục, khơng bồi hồn đủ cân đối dưỡng chất bị lấy đi, giảm lượng chất hữu cơ, giảm dưỡng chất, giảm mật số sinh vật sống đất giảm đa dạng lồi có tác động tích cực đến tiến trình hố lý đất Tài nguyên nước Chất lượng nước giảm dần, mặn hoá tăng xảy diện tích ngày rộng Khối lượng nước bị sụt giảm phát triển thị, phát triển dịch vụ Mực thuỷ cấp bị thấp dần khai thác tải Phân bón thuốc trừ sâu bệnh ngày đắt sử dung rộng rãi, nhiều chủng loại gây tác động bất lợi ô nhiễm môi trường Môi trường bị tác hại nặng nề hoạt động người: vùng đô thị, khu vực nghèo đông dân cư vùng cao Cháy rừng liên tục xảy nhiều nước giới ảnh hưởng lớn đến thay đổi khí hậu tồn cầu Quản lý dinh dưỡng tổng hợp nông nghiệp bền vững Quản lý chất dinh dưỡng ngày năm trước đây, người ta trọng vào việc bón phân vào đất thu sản phẩm trồng, quan tâm đến yếu tố khác có liên quan Quản lý chất dinh dưỡng tổng hợp (Integrated Nutrient Management, INM) nhằm mục đích bảo vệ trì độ phì nhiêu đất, tạo cân dinh dưỡng thích hợp để nâng cao suất trồng bảo đảm an toàn lương thực Bài giảng Nơng hóa giúp sinh viên hiểu rõ ngun lý, kiến thức chuyển biến, động thái dưỡng chất đa lượng, trung lượng vi lượng đất cần thiết cho trồng Bên cạnh tính chất chuyển biến dạng phân viii Lodging Đổ ngã - Sự ngã rập bật rễ thân gãy Luxury consumption Tiêu thụ xa xỉ - Cây trồng hút thu lượng nguyên tố thiết yếu dư thừa nhu cầu Thí dụ, Kali dồi đất, cỏ alfafa hút thu lượng nhiều cần mà suất không tăng lên Macronutrient, Major nutrient, Primary nutrient Dưỡng tố đại lượng - Dưỡng tố diện thực vật với hàm lượng cao (>500 mg kg-1) Thường nguyên tố N, P, K, bao gồm Ca, Mg, S - Bón phân để trì độ phì hố học đất Maintenance application Bón trì Manure Phân chuồng Microbial biomass Sinh khối vi sinh vật Microbial population Quần thể vi sinh vật - Sô lượng thể sống vi sinh vật đơn vị thể tích đất khối lượng đất Microfauna Hệ vi sinh vật động vật - Các vi sinh động vật bao gồm: động vật nguyên sinh, tuyến trùng, động vật chân đốt Microflora Hệ vi sinh vật thực vật - Các vi sinh thực vật bao gồm: vi khuẩn (gồm xạ khuẩn), nấm, tảo siêu vi khuẩn Micronutrient Dưỡng tố vi lượng - Dưỡng tố diện thực vật với hàm lượng thấp (