Bài Giảng Hóa Kỹ Thuật 2 - Chương 4 pdf

Chương 4 – Phân bón Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học 37 CHƯƠNG 4 PHÂN BÓN 4.1. Vai trò và đặc điểm của phân bón 4.1.1. Vai trò của phân bón Trong sản xuất nông nghiệp, phân bón có tác dụng lớn đến năng suất, chất lượng sản phẩm của cây trồng và độ phì nhiêu của đất. Đó là do nó đã bù lại cho đất những chất dinh dưỡng mà cây trồng đã lấy đi sau mỗi vụ sản xuất để tạo ra năng suất. * Lượng chất dinh dưỡng cây trồng lấy đi để tạo nên năng suất: Lượng chất mà cây trồng lấy đi (kg/ha) Lượng chất lấy đi để tạo ra 1 tạ thu hoạch Cây trồng Năng suất (tạ/ha) N P 2 O 5 K 2 O N P 2 O 5 K 2 O Lúa mùa 30 28 12 82 0,9 0,4 2,7 Ngô 20 60 12 60 3,0 0,6 3,0 Khoai lang 200 90 20 140 0,4 0,1 0,7 Sắn 100 136 104 534 0,1 0,1 0,6 Lạc 20 84 14 50 4,2 0,7 2,5 Bông 6 94 22 69 15,6 3,6 11,3 Đậu tương 10 30 7 22 3,0 0,7 2,2 Qua bảng trên ta thấy, chỉ kể 3 nguyên tố dinh dưỡng chính là N, P, K thì sau mỗi vụ sản xuất cây trồng đã lấy đi từ đất một lượng chất dinh dưỡng khá lớn để góp phần vào việc tổng hợp các thành phần của cây trồng. Tóm lại, phân bón có vai trò to lớn trong việc tăng năng suất cây trồng và góp phần cải tạo, nâng cao độ phì nhiêu của đất. Tuy nhiên, cần phải chú ý kết hợp nhịp nhàng việc cải tiến nhiều biện pháp canh tác khác nhau với việc sử dụng phân bón hợp lý. 4.1.2. Các loại phân bón Dựa vào phương pháp sản xuất, chế biến, người ta chia phân bón thành 2 nhóm: - Phân bón công nghiệp (phân vô cơ): gồm những loại phân bón có nguồn gốc vô cơ. Nhóm phân bón này do các nhà máy sản xuất bằng phương pháp hoá học Chương 4 – Phân bón Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học 38 nên còn được gọi là phân hoá học. Phân bón công nghiệp thường chứa một lượng lớn chất dinh dưỡng trong một đơn vị khối lượng. - Phân bón hữu cơ: loại phân bón này thường được sản xuất, chế biến trực tiép ở các cơ sở nông nghiệp địa phương, phần lớn là những sản phẩm phụ của sản xuất nông nghiệp (phân chuồng, phân gia cầm, tro …) hoặc còn được khai thác ở gần các cơ sở nông nghiệp (than, bùn, vôi, thạch cao), hoặc người ta còn dùng cả những cây trồng làm phân bón (phân xanh) và các phế phẩm của các nhà máy. Phân hữu cơ được chia thành các loại sau: phân chuồng, than bùn, phân bắc, phân gia cầm, tro bếp, bùn ao, khô dầu, phân xanh … 4.1.3. Đặc điểm của phân hoá học Hầu hết các loại phân hoá học không chứa chất hữu cơ nên còn được gọi là phân vô cơ hoặc phân khoáng. Phân hoá học có nhiều loại, nhiều dạng khác nhau nhưng chúng đều có một số đặc điểm chung như sau: - Tỷ lệ chất dinh dưỡng cao. Ví dụ: Trong (NH 4 ) 2 SO 4 có 20%N, trong supephôtphat có 16 – 21%P 2 O 5 , trong NH 4 NO 3 có 34%N, trong ure (CO(NH 2 ) 2 ) có 46%N. Trong khi đó phân chuồng chỉ chứa 0,3 – 0,5%N, 0,2 – 0,4%P 2 O 5 . Như vậy, hàm lượng N và P 2 O 5 trong 1 tấn phân chuồng tương đương với 20kg phân đạm và supe lân. - Dễ tan trong nước và cây trồng dễ hấp thu. Phần lớn phân hoá học dễ tan trong nước và dễ được hấp thu bởi cây trồng, tỷ lệ chất dinh dưỡng lại cao nên sau khi bón, cây trồng phát triển nhanh, hiệu quả rõ rệt. Tuy nhiên, cũng do đặc điểm này mà phân hoá học không bề lâu, khó cất giữ. - Phân hoá học không chứa chất hữu cơ. Do vậy, nếu chỉ dùng phân hoá học thì sau vài năm sẽ có ảnh hưởng đến tính chất đất. Để khắc phục nhược điểm này, cần phải bón phối hợp phân hoá học với phân hữu cơ. 4.2. Phân đạm 4.2.1. Vai trò của nitơ đối với dinh dưỡng của cây trồng - Nitơ là một trong những nguyên tố cơ bản cần thiết cho thực vật. Nó là thành phần quan trọng của tất cả các protit đơn giản và phức tạp trong nguyên sinh chất của tế bào thực vật. Nguồn nitơ chủ yếu cần cho dinh dưỡng của cây trồng là muối nitrat và muối amoni. - Nitơ cũng có trong thành phần của các axit nucleic (ribonucleic RNA và dezoxiribonucleic DNA), chúng có vai trò đặc biệt quan trọng trong sự trao đổi chất của thực vật. Chương 4 – Phân bón Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học 39 - Nitơ là một trong thành phần chủ yếu của clorofin. Cây trồng có chứa clorofin thì cơ thể của chúng có khả năng tự dưỡng (khả năng tổng hợp chất hữu cơ cần thiết từ chất vô cơ). - Nitơ còn là thành phần của các phôtphatit, alcaloit trong một số vitamin, các enzim và nhiều chất hữu cơ khác của tế bào thực vật. - Sự cung cấp đầy đủ và thừa nitơ: Khi cây trồng được cung cấp đầy đủ nitơ và những điều kiện khác thì tốc độ phát triển, hiệu suất quang hợp tăng lên, tạo điều kiện cho quá trình tổng hợp các chất hữu cơ có chứa nitơ trong cây. Tuy vậy, khi thừa nitơ, thời kỳ sinh trưởng, phát triển sẽ kéo dài, cây hô hấp mạnh hơn quang hợp. Kết quả là gluxit tiêu hao nhiều hơn gluxit tích luỹ, lượng tinh bột trong cây giảm xuống. Như vậy, bón nitơ có ảnh hưởng cả tốt và xấu đến cây trồng. Để phát huy được tác dụng tốt của nitơ cần phải cung cấp đầy đủ lượng nitơ cho cây trồng tuỳ theo từng thời kỳ sinh trưởng của nó. 4.2.2. Các quá trình hoá học của nitơ trong đất 4.2.2.1. Nitơ trong đất Trong đất, hàm lượng nitơ trung bình khoảng 0,1% khối lượng của đất. Tuỳ theo từng loại đất chứa lượng nitơ rất khác nhau và thường tỷ lệ thuận với lượng mùn có trong đất. Ví dụ: đất miền núi chứa nhiều nitơ, sau đó đến đất phù sa và dất bạc màu có lượng nitơ thấp nhất. Lượng nitơ trong đất tuy có ít, nhưng nếu huy động tất cả cung cấp cho cây trồng thì sẽ đưa năng suất lên cao. Ví dụ: tổng lượng nitơ trong đất bạc màu là 0,07%, nghĩa là 100kg đất có 0,07kg N. Vậy, trên 1ha đất sẽ có một lượng nitơ khá lớn là: (0,07kg.3000000)/1000 = 2100kg N 4.2.2.2. Quá trình chuyển hoá các hợp chất nitơ trong đất Tuỳ thuộc vào điều kiện môi trường và khí quyển, đạm hữu cơ hay vô cơ có thể biến đổi theo các quá trình sau: a) Quá trình amoni hoá: là quá trình phân giải các chất hữu cơ chứa nitơ đến dạng amoniac. Sơ đồ biến hoá đơn giản như sau: Prôtit, chất mùn (1) aminôaxit, amit (2) amoniăc (1): quá trình phân giải prôtit dưới tác dụng của các enzim do các nhóm vi sinh vật tiết ra (xạ khuẩn, actinomyces, nấm mốc), prôtit bị thuỷ phân biến thành aminôaxit. Chương 4 – Phân bón Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học 40 (2): quá trình các aminôaxit bị vi sinh vật hấp thụ và dưới tác dụng của các enzim của chúng, aminôaxit bị khử thành amôniăc và axit hữu cơ. Ví dụ: quá trình amôni hoá từ một aminôaxit đơn giản nhất: NH 2 CH 2 COOH + O 2  HCOOH + CO 2 + NH 3 (glixin) (axit foocmic) NH 2 CH 2 COOH + H 2 O  CH 3 OH + CO 2 + NH 3 (rượu metylic) NH 2 CH 2 COOH + H 2  CH 3 COOH + NH 3 (axit axetic) Sau quá trình amôni hoá, 4 loại hợp chất được tạo thành là axit hữu cơ, rượu, khí CO 2 , NH 3 . Quá trình này xảy ra trong môi trường hiếu khí cũng như trong môi trường yếm khí. Các axit hữu cơ và rượu tiếp tục phân giải và cuối cùng biến thành những hợp chất đơn giản nhất là CO 2 , H 2 O, H 2 , CH 4 . Còn NH 3 cùng với các axit vô cơ và hữu cơ trong đất tạo thành những muối amoni tương ứng. 2NH 3 + H 2 CO 3 = (NH 4 ) 2 CO 3 NH 3 + HNO 3 = NH 4 NO 3 Các muối amôni ở trong đất bị phân ly thành các ion amôni (NH 4 + ) và các ion của gốc axit tương ứng với muối của nó. Một phần ion NH 4 + bị cây hấp phụ, một phần do keo đất hấp phụ. Ca 2+ NH 4 + KĐ + (NH 4 ) 2 CO 3 = KĐ NH 4 + + CaCO 3 Ca 2+ Ca 2+ Amôniăc được tạo ra trong các loại đất có độ chua và độ thoáng khác nhau. Tốc độ của quá trình amôni hoá xảy ra phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ và độ ẩm của môi trường. Trong điều kiện yếm khí, chất hữu cơ chứa nitơ chỉ bị phân giải đến amôniăc. Còn trong điều kiện hiếu khí, các muối amôni bị ôxi hoá và biến thành nitrat. Sự ỗi hoá amôniăc đến nitrat được gọi là quá trình nitrat hoá. b) Quá trình nitrat hoá Quá trình này được thực hiện trong đất nhờ nhóm vi khuẩn đặc biệt ưa khí và giải phóng một năng lượng khá lớn. Quá trình nitrat hoá có thể xảy ra theo các phản ứng sau: 2NH 3 + 3O 2 = 2HNO 2 + 2H 2 O + 158kcal (giai đoạn đầu) Chương 4 – Phân bón Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học 41 2HNO 2 + O 2 = 2HNO 3 + 43,2kcal (giai đoạn hai) Axit nitric tạo ra trong quá trình này được trung hoà nhờ Ca(HCO 3 ) 2 hay Mg(HCO 3 ) 2 , hoặc bởi các bazơ hấp phụ trong đất. 2HNO 3 + Ca(HCO 3 ) 2 = Ca(NO 3 ) 2 + 2H 2 CO 3 Ca 2+ H + KĐ + HNO 3 = KĐ H + + Ca(NO 3 ) 2 Ca 2+ Ca 2+ Để cho quá trình nitrat hoá xảy ra tốt, cần có các điều kiện sau đây: - Độ ẩm của đất: 60 – 70% độ ẩm mao quản. - Nhiệt độ đất: 25 – 32 0 C. - pH: 6,2 – 9,2. - Đất giàu NH 4 + và Ca 2+ . - Đất có đủ không khí. Với những điều kiện này, phần lớn đạm amôni trong đất chuyển thành đạm nitrat. Quá trình nitrat xảy ra mạnh hay yếu là biểu hiện độ phì nhiêu của chân đất cao hay thấp. Tốc độ của quá trình này ở các loại đất thường khác nhau. Nó xảy ra mạnh ở những loại đất có đủ 5 điều kiện trên, như đất macgalit, đất Đồng bằng Bắc bộ … Ngược lại, nó xảy ra kém hơn ở các loại đất bạc màu, đất chiêm trũng, đất chua, đất chua mặn. Làm đất và bón phân là những biện pháp chủ yếu có tác dụng tăng cường quá trình nitrat hoá trong đất. Ngoài ra, việc trồng cây và luân canh hợp lý cũng có tác dụng tốt đến quá trình này. c) Quá trình phản nitrat hoá Là quá trình khử nitơ trong nitrat thành nitơ phân tử, do tác dụng của vi sinh vật (như vi khuẩn yếm khí Bact. Sutzeri, Denitrificans). Quá trình này làm mất nitơ và năng lượng của đất nên là hiện tượng bất lợi cho sản xuất nông nghiệp. Phản ứng có thể xảy ra như sau: C 6 H 12 O 6 + 4NO 3 - = 6CO 2 + 6H 2 O + 2N 2 Quá trình xảy ra trong điều kiện yếm khí, đất kiềm giàu chất hữu cơ chưa phân giải, phần lớn là gluxit, xenlulô. d) Quá trình cố định nitơ sinh vật Là quá trình vi sinh vật lấy nitơ trong quá trình phân giải chất hữu cơ hoặc vi sinh vật có khả năng hút nitơ khí trời để sinh trưởng, phát triển. Đây là sự cạnh tranh tạm thời về đạm giữa vi sinh vật và cây trồng (trường hợp bón phân tươi Chương 4 – Phân bón Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học 42 (không ủ) mà không bón thêm đạm vô cơ), làm cho cây trồng thiếu đạm, lá trở nên vàng. Hiện tượng thiếu đạm này chỉ là tạm thời, sau khi vi sinh vật chết, chất hữu cơ trong đất được phân giải thì lượng đạm trong đất sẽ tăng lên. Các vi khuẩn này gồm: + Clostridium pasteurianum: có khả năng hút nitơ tự do trong không khí, chịu được đất chua và có thể sống trong điều kiện yếm khí. Khả năng cung cấp đạm: 5 – 10kgN/ha/năm. + Azotobacter chroococcum (hiếu khí): chịu ảnh hưởng của pH (pH  5,5) và lượng canxi trong đất, cung cấp đạm: 10 – 15kgN/ha/năm. + Vi khuẩn nốt sần họ đậu Bacterium radicicola: sống với điều kiện: đất trung tính, đất thoáng, đủ nước, đất có Ca và P. Khả năng cung cấp đạm : 150 – 200kgN/ha/năm. + Thanh tảo sống tự do và sống cộng sinh trong bèo hoa dâu: cung cấp đạm: 62,5kgN hay 312,5kg(NH 4 ) 2 SO 4 /ha/tháng. e) Sự cung cấp đạm của nước mưa Một số nitơ oxit và amôniăc theo nước mưa rơi xuống đất tạo nên muối nitrat, muối amôni. 4.2.3. Các loại phân bón chứa nitơ Dựa vào thành phần phân tử, có thể chia đạm vô cơ thành những dạng sau: - Phân đạm chứa nitơ cả ở dạng amôni và dạng nitrat: NH 4 NO 3 . - Phân đạm chỉ chứa nitơ dưới dạng amôni: (NH 4 ) 2 SO 4 , NH 4 Cl, phân đạm lỏng. - Phân đạm chứa nitơ ở dạng amit: cacbamit CO(NH 2 ) 2 . 1. Amôni nitrat NH 4 NO 3 : thường chứa 34,5 – 35%N, được sản xuất từ NH 3 và HNO 3 . Sản phẩm thu được có dạng kết tinh nhỏ hoặc có dạng hạt kích thước 1 – 3mm. NH 3 + HNO 3 = NH 4 NO 3 * Tính chất: - Muối kết tinh trắng, rất dễ hút ẩm và vón cục. - Phản ứng trong đất: NH 4 NO 3 phân li trong dung dịch đất: NH 4 NO 3 = NH 4 + + NO 3 - NH 4 + và NO 3 - đều có thể bị cây hút. - Trong quá trình NH 4 NO 3 tương tác với đất, nói chung NH 4 + bị hấp phụ bởi keo đất còn NO 3 - ít được giữ lại trong đất nên dễ bị rửa trôi. Chương 4 – Phân bón Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học 43 Ca 2+ NH 4 + KĐ + 2NH 4 NO 3 = KĐ NH 4 + + Ca(NO 3 ) 2 Ca 2+ Ca 2+ Nếu đất thiếu canxi và bón nhiều NH 4 NO 3 thì phản ứng có thể diễn ra: H + NH 4 + KĐ + 3NH 4 NO 3 = KĐ NH 4 + + Ca(NO 3 ) 2 + HNO 3 Ca 2+ NH 4 + Nếu đất có nhiều sắt, nhôm thì thời gian đầu HNO 3 xuất hiện có thể hoà tan các muối nhôm, sắt và gây độc cho cây. Do vậy, cần phải bón vôi cho đất trước khi bón NH 4 NO 3 . - NH 4 NO 3 bị oxi hoá dưới tác động của vi sinh vật nitrat hoá trong đất: 2NH 4 NO 3 + 4O 2 = 4HNO 3 + 2H 2 O * Sử dụng NH 4 NO 3 : - NH 4 NO 3 tan được trong nước và cây trồng dễ hấp thu, có hàm lượng đạm cao. - Khi bón vào đất, NH 4 NO 3 không để lại một ion nào gây độc cho cây trồng. - Ở nước ta, có chứa NO 3 - dễ bị rửa trôi, nếu sử dụng cho đất lúa thì hiệu suất không cao bằng (NH 4 ) 2 SO 4 và NH 4 Cl. Vì vậy, NH 4 NO 3 được dùng để bón thúc cho lúa với lượng nhỏ và dùng để bón cho các cây công nghiệp như bông, chè, cà phê, mía … 2. Natri nitrat NaNO 3 : chứa 16,1%N, được tổng hợp từ NH 3 . NH 3 HNO 3 NaNO 3 * Tính chất: - NaNO 3 kết tinh màu trắng, rất dễ tan trong nước và dễ chảy nước. - Phản ứng trong đất: Ca 2+ Na + KĐ + 2NaNO 3 = KĐ Na + + Ca(NO 3 ) 2 Ca 2+ Ca 2+ NaNO 3 là loại phân sinh lý kiềm, nó kiềm hoá nhẹ đất. * Sử dụng: - NaNO 3 có tác dụng cải tạo đất chua, nhưng không có lợi cho đất mặn. Oxi hoá + Na 2 CO 3 Chương 4 – Phân bón Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học 44 - NaNO 3 dễ bị rửa trôi từ lớp đất mặt xuống lớp dưới, do đó không dùng để bón lót. - NaNO 3 được bón cho cho cây ăn quả, cây có củ, vừa tăng năng suất, vừa tăng chất lượng nông sản. 3. Kali nitrat KNO 3 : chứa khoảng 14%N và hơn 46%K 2 O. KNO 3 là loại phân phức tạp và chủ yếu là kali. 4. Amôni sunfat (NH 4 ) 2 SO 4 (phân đạm một lá): chứa 20,5 – 21,0%N, được điều chế từ NH 3 và H 2 SO 4 . 2NH 3 + H 2 SO 4 = (NH 4 ) 2 SO 4 * Tính chất: - Thường có màu trắng, dễ tan vào nước, rất ít hút ẩm, dễ bảo quản. - Nếu tích trữ lâu ngày, trong điều kiện độ ẩm và nhiệt độ cao, (NH 4 ) 2 SO 4 có thể bị mất 1 phân tử NH 3 và biến thành NH 4 HSO 4 , làm độ chua tăng lên khá mạnh. - Phản ứng trong đất: Khi bón vào đất, (NH 4 ) 2 SO 4 tan nhanh và phân li thành NH 4 + và SO 4 2- . NH 4 + bị cây hút và bị keo đất hấp thụ, SO 4 2- có thể kết hợp với cation trao đổi tạo thành hợp chất mới. Trường hợp đất trung tính hoặc có chứa canxi: Ca 2+ NH 4 + KĐ + (NH 4 ) 2 SO 4 = KĐ NH 4 + + CaSO 4 Ca 2+ Ca 2+ Trường hợp đất chua: H + NH 4 + KĐ + (NH 4 ) 2 SO 4 = KĐ + H 2 SO 4 H + NH 4 + Do vậy, nếu bón (NH 4 ) 2 SO 4 liên tục qua nhiều vụ thì phải bón vôi và phân hữu cơ, nếu không thì đất sẽ bị xấu đi. Ngoài ra, vi sinh vật nitrat hoá trong đất sẽ gây ra sự biến đổi (NH 4 ) 2 SO 4 thành 2 loại axit, làm cho đất chua thêm: (NH 4 ) 2 SO 4 + 4O 2 = 2HNO 3 + H 2 SO 4 + 2H 2 O * Sử dụng: là phân sinh lí chua, do vậy khi sử dụng cần phải chú ý các điểm sau: - Đối với đất chua, cần phải bón vôi trước để khử chua rồi mới bón (NH 4 ) 2 SO 4 . Chương 4 – Phân bón Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học 45 - Nên trộn phân này với các loại phân hoá học có tính chất sinh lí kiềm, phân khó tan như phôtphorit. Tuyệt đối không được trộn với phân có tính chất kiềm, với vôi … vì sẽ gây nên hiện tượng mất đạm. 5. Amôni clorua NH 4 Cl: chứa 24 – 25%N, thường được điều chế từ sản phẩm phụ của quá trình sản xuất NH 3 . NH 3 + CO 2 + H 2 O + NaCl = NaHCO 3 + NH 4 Cl - NH 4 Cl ít hút ẩm và ít bị chảy rữa. - NH 4 Cl cũng có những tác dụng trong đất như (NH 4 ) 2 SO 4 . - có chứa một lượng lớn ion Cl - (66,7%), có tác dụng xấu đến chất lượng sản phẩm. Do vậy, phải bón NH 4 Cl trước khi gieo trồng vài tháng để cho Cl - rửa trôi bớt. 6. Phân urê CO(NH 2 ) 2 : có chứa 44 – 48%N, điều chế từ khí CO 2 và NH 3 . ONH 4 NH 2 CO 2 + 2NH 3  CO   xtCat ,200,200 0 CO + H 2 O NH 2 NH 2 * Tính chất: - Urê kết tinh màu trắng, dễ tan trong nước, hút ẩm mạnh. - Phản ứng trong đất: urê bị amôni hoá dưới ảnh hưởng của men urêza. CO(NH 2 ) 2 + 2H 2 O  (NH 4 ) 2 CO 3 Ở đất trung tính, nhiệt độ tương đối cao và độ ẩm thích hợp, quá trình phân giải trên tiến hành nhanh. Trái lại, trong đất chua sự phân giải urê chậm hơn. (NH 4 ) 2 CO 3 được tạo ra làm đất tạm thời có phản ứng kiềm: (NH 4 ) 2 CO 3 + H 2 O  NH 4 HCO 3 + NH 4 OH NH 4 + có thể bị hấp thụ bởi keo đất, cây trồng, vi sinh vật hoặc có thể bị nitrat hoá tạo HNO 3 tạm thời làm đất chua. Nhưng sau một thời gian, cây hút cả 2 dạng amôni và nitrat, pH của đất thay đổi không đáng kể. Do vậy, urê là loại phân sinh lí trung tính. * Sử dụng: - Nên bón urê từng lượng nhỏ và phải bón cho đều, tránh tập trung một nơi, do tỉ lệ N trong urê cao, gây hại cho cây. - Khi bón nên trộn urê với đất bột, cát hoặc mùn cưa … Đối với đất chua, nên trộn urê với phôtphorit. - H 2 O Chương 4 – Phân bón Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học 46 - Có thể dùng urê để bón thúc ngoài rễ, phun lên lá cây vì lá cây có thể trực tiếp hút đạm hữu cơ dạng urê. 4.3. Phân lân (phân phôtpho) 4.3.1. Vai trò của phôtpho đối với dinh dưỡng của cây trồng P là nguyên tố dinh dưỡng cần thiết cho sự sống của động thực vật. Nó có trong thành phần của nhiều chất, giữ vai trò quan trọng bậc nhất trong hoạt động sống. Ngoài ra, nhiều quá trình trao đổi chất, đặc biệt là quá trình tổng hợp chỉ được tiến hành được khi có sự tham gia của axit phôtphoric. 1. Phôtpho là thành phần của nhiều hợp chất hữu cơ quan trọng trong cơ thể thực vật. * Nhóm các axit nuclêic và nuclêôprôtit Axit nuclêic là những hợp chất phức tạp có phân tử lượng cao, tham gia vào những quá trình hoạt động sống quan trọng nhất như tổng hợp prôtit, sự tăng trưởng và sinh sản, truyền đạt những tính di truyền. Có 2 dạng axit nuclêic cơ bản trong thực vật là axit ribônuclêic (ARN) và đezoxiribonucleic (AND). Trong thực vật, các axit nucleic thường tạo ra các phức với protit và các phức này được gọi là nuclêôprôtit. * Nhóm phôtphoprôteit: là nhóm hợp chất hữu cơ phôtpho rất quan trọng trong thực vật, đó là những hợp chất của prôtit với axit phôtphoric. Nhiều enzim prôtit thuộc nhóm này thườgn xúc tác cho hàng loạt phản ứng sinh hoá. * Phitin: là dẫn xuất của hợp chất inozit mạch vòng 6 lần rượu và là muối Ca–Mg của axit inozitphôtphoric. Phitin có nhiều trong các bộ phận còn non, đặc biệt là trong hạt. Phitin là chất dữ trữ trong hạt và phôtpho trong thành phần của nó được dùng cho quá trình nảy mầm. 2. Những hợp chất phôtpho có năng lượng lớn. Trong số các hợp chất này có axit ađenôzintriphôtphoric (A.T.P). Những hợp chất này khi phân huỷ trong tế bào sẽ cho một năng lượng lớn cần cho việc thực hiện các quá trình tổng hợp. A.T.P gồm có gốc bazơ nitơ ađênin liên kết với gốc gluxit (ribozơ) và với 3 gốc của axit phôtphoric. A.T.P là chất chuyển năng lượng cho các quá trình sinh tổng hợp prôtit, lipit, tinh bột, hàng loạt aminôaxit và nhiều hợp chất khác. Không có A.T.P, không thể tiến hành các quá trình quang hợp, hô hấp và cả sự biến đổi của nhiều hợp chất trong thực vật. 3. Các ion phôtphat tham gia vào việc điều chỉnh môi trường (pH) và quá trình biến đổi các hợp chất nitơ. [...]... Ca2+ Al3+ KĐ Al3+ H+ + Ca(H2PO4 )2  KĐ H+ + 2AlPO4 H+ H+ - Ở đất kiềm bão hoà canxi, supephôtphat cũng bị thoái hoá thành dạng Ca3(PO4 )2 không tan: Ca(H2PO4 )2 + 2CaCO3  Ca3(PO4 )2 + 2H2CO3 Ca(H2PO4 )2 + 2Ca(HCO3 )2  Ca3(PO4 )2 + 4H2CO3 Ca2+ Ca2+ KĐ + Ca(H2PO4 )2  KĐ H+ Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học + 2CaHPO4 51 Chương 4 – Phân bón Ca2+ H+ Ca2+ Ca2+ KĐ + 2CaHPO4 Ca2+  KĐ H+ H+ + 2Ca3(PO4 )2. .. trong nước và ít hút nước, được điều chế bằng cách cho H2SO4 tác dụng với phôtphorit hay apatit: Ca3(PO4 )2 + 2H2SO4 + 5H2O  Ca(H2PO4 )2. H2O + 2( CaSO4.2H2O) 3Ca3(PO4 )2. CaF2 + 7H2SO4 + 17H2O  3(Ca(H2PO4 )2. H2O) + 7(CaSO4.2H2O) + 2HF Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học 50 Chương 4 – Phân bón Thành phần chủ yếu của supephôtphat là Ca(H2PO4 )2 và CaSO4 (thạch cao) Trong khi tác dụng với axit, một phần của... + 10H2SO4 + 20 H2O  6H3PO4 + 10(CaSO4.2H2O) + 2HF + Cho H3PO4 tác dụng lại với Ca3(PO4 )2 hoặc [Ca3(PO4 )2] 3CaF2: Ca3(PO4 )2 + 4H3PO4 + 3H2O  3(Ca(H2PO4 )2. H2O) [Ca3(PO4 )2] 3CaF2 + 14H3PO4 + 10H2O  10(Ca(H2PO4 )2. H2O) + 2HF Supephôtphat kép có tỉ lệ P2O5 cao hơn so với supephôtphat đơn nên tiện lợi khi sử dụng Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học 52 Chương 4 – Phân bón Đối với đất kiềm, tác dụng của supephôtphat... phôtphoric vào đất như Ca(H2PO4 )2 (supephôtphat) sẽ bị kết tủa: Ca(H2PO4 )2 + Ca(HCO3 )2  2CaHPO4 + 2H2CO3 Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học 48 Chương 4 – Phân bón Ca(H2PO4 )2 + 2Ca(HCO3 )2  Ca3(PO4 )2 + 4H2CO3 hoặc Nếu đất không có canxi cacbonat, việc tạo thành phôtphat ít tan cũng có thể được thực hiện do phản ứng trao đổi với keo đất: KĐ Ca 2+ + Ca(H2PO4 )2  KĐ H H + 2CaHPO4 - Ở đất có phản ứng chua,... tan hơn apatit - Apatit có màu xanh và bột phôtphorit thường có màu nâu như đất Tỉ lệ P2O5 trong apatit khá cao - Trong môi trường chua, apatit dần dần phân giải: 2[ Ca3(PO4 )2] 3CaF2 + 8H2CO3  12CaHPO4 + 8CaCO3 + 4HF 2CaHPO4 + H2CO3  Ca(H2PO4 )2 + CaCO3 Phôtphorit cũng có quá trình phân giải tương tự: Ca3(PO4 )2 + H2CO3  2CaHPO4 + CaCO3 2CaHPO4 + H2CO3  Ca(H2PO4 )2 + CaCO3 * Sử dụng: - Do phân lân tự... bằng cách cho H3PO4 tác dụng với amôniăc, do vậy có thể có 3 loại muối khác nhau: (NH4)3PO4 trong đó P2O5 = 47 ,7% và N = 28 ,2% ; Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học 53 Chương 4 – Phân bón ; (NH4)2HPO4  P2O5 = 53,35% và N = 21 ,07%; NH4H2PO4  P2O5 = 60,0% và N = 12, 0% (NH4)3PO4 không bền, dễ phân huỷ thành NH3.(NH4)2HPO4, nhưng đến nhiệt độ 700C thì cũng phân huỷ, chỉ có NH4H2PO4 là bền vững nhất... xuống - Hiệu lực của phân lân tăng lên rõ rệt khi bón supephôtphat kết hợp với phân đạm 3 Supephôtphat kép Supephôtphat kép là loại phân lân dễ tiêu, không chứa thạch cao Hàm lượng P2O5 trong supephôtphat kép chiếm tỉ lệ 44 – 48 % Supephôtphat kép được điều chế qua 2 giai đoạn: + Điều chế H3PO4: Ca3(PO4 )2 + 3H2SO4 + 6H2O  2H3PO4 + 3(CaSO4.2H2O) [Ca3(PO4 )2] 3CaF2 + 10H2SO4 + 20 H2O  6H3PO4 + 10(CaSO4.2H2O)... silicat): K2Al2Si6O16 (kali fenspat), H2KAl3Si3O 12 (mica trắng) … Do hoạt động của vi sinh vật, tác dụng của rễ cây và một số axit hữu cơ, vô cơ trong đất như H2CO3, HNO3, H2SO4 …, dạng khó tan biến thành các hợp chất dễ tan, hay dưới tác dụng của phong hoá hoá học: 2K2Al2Si6O16 + CO2 + 2H2O  Al2O3.2SiO2.2H2O + 4SiO2 + K2CO3 Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học 54 Chương 4 – Phân bón - Dạng kali... trường kiềm, axit H3PO4 mới phân li hoàn toàn và có ion PO4 3- tạo thành Còn ở môi trường trung tính hoặc axit yếu, axit H3PO4 phân li tạo các ion H2PO 4- và HPO 4 2-  Lượng ion trong nước (%) ở các giá trị pH khác nhau: pH 5 6 7 8 9 10 H2PO 4- 98,09 83,68 33,9 4, 88 0,51 0,05 HPO 4 2- 1,91 16, 32 66,1 95, 12 99 ,45 99,59 Loại anion PO4 3- 0, 04 0,36 Do đặc tính phân li của axit H3PO4 nên ion PO4 3- không có ý nghĩa... Fe2O3 0,95% 4, 90% SiO2 3,87% 13,10% MgO 1 ,21 % Cl 0,08% H2SO4 tự do Độ ẩm F 0,80% * Biến hoá của supephôtphat trong đất: Sau khi bón vào đất, supephôtphat rất dễ bị thoái hoá và trở nên khó tan - Ở đất chua, nếu có nhiều Fe3+ và Al3+ thì supephôtphat dễ tan có khả năng biến thành phôtphat khó tan: Al2(SO4)3 + Ca(H2PO4 )2  2AlPO4 + CaSO4 + 2H2SO4 2AlCl3 + Ca(H2PO4 )2  2AlPO4 + CaCl2 + 4HCl Nhôm ở trạng . Ca 3 (PO 4 ) 2 + 2H 2 SO 4 + 5H 2 O  Ca(H 2 PO 4 ) 2 .H 2 O + 2( CaSO 4 .2H 2 O) 3Ca 3 (PO 4 ) 2 .CaF 2 + 7H 2 SO 4 + 17H 2 O  3(Ca(H 2 PO 4 ) 2 .H 2 O) + 7(CaSO 4 .2H 2 O) + 2HF Chương 4. P 2 O 5 K 2 O N P 2 O 5 K 2 O Lúa mùa 30 28 12 82 0,9 0 ,4 2, 7 Ngô 20 60 12 60 3,0 0,6 3,0 Khoai lang 20 0 90 20 140 0 ,4 0,1 0,7 Sắn 100 136 1 04 5 34 0,1 0,1 0,6 Lạc 20 84 14 50 4 ,2 0,7 2, 5. Ca 3 (PO 4 ) 2 + 4H 3 PO 4 + 3H 2 O  3(Ca(H 2 PO 4 ) 2 .H 2 O) [Ca 3 (PO 4 ) 2 ] 3 CaF 2 + 14H 3 PO 4 + 10H 2 O  10(Ca(H 2 PO 4 ) 2 .H 2 O) + 2HF Supephôtphat kép có tỉ lệ P 2 O 5 cao