Phan Dam

Những lưu ý khi dùng phân đạm • Mục tiêu năng suất và đặc điểm sinh lý của cây • Bón đạm phải căn cứ vào đặc điểm của đất đai • Đặc tính, thành phần hoá học và sự chuyển hoá của phân tro[r]

TÍN CHỈ PHÂN BÓN CHƯƠNG CÁC LOẠI PHÂN BÓN 5.1 Các loại phân vô 5.1.1 Phân đạm Vai trò N cây trồng • Tỷ lệ N cây: - 0,5% (rơm rạ) – 6% (bèo hoa dâu) - Trong hạt: 0,8 – 1,2% (hạt thóc) đến 5,5 – 7,5% (hạt đậu tương) - Hàm lượng N: hạt > lá > thân > rễ • Nitơ là yếu tố quan trọng hàng đầu thể sống vì Nitơ là thành phần prôtêin – chất biểu có sống tồn • Nitơ là thành phần các enzim, chất xúc tác sinh học, khiến cho các quá trình sống cây có thể thực điều kiện áp suất và nhiệt độ bình thường thể sống • Nitơ nằm cùng với Photpho ADN và ARN, nơi khu trú các thông tin di truyền nhân bào • Nitơ là thành phần diệp lục, nơi thực các phản ứng quang hợp • Nitơ kích thích phát triển rễ, giúp cây trồng huy động mạnh mẽ các chất khoáng khác đất • Do Nitơ đóng vai trò vô cùng quan trọng phát triển cây • Nitơ xem là yếu tố có ảnh hưởng gần là định đến suất và chất lượng sản phẩm Cấu tạo Diệp lục Đạm đất • Tỷ lệ đạm đất biến động từ 0,03 % (đất bạc màu) đến 0,62 % (đất lầy thụt) trung bình là 0,12 % • Tỷ lệ đạm đất ít lệ thuộc vào đá mẹ mà chủ yếu lệ thuộc vào điều kiện hình thành đất và quá trình canh tác • Nơi có quá trình rửa trôi mạnh, tầng canh tác mỏng, tỷ lệ chất hữu thấp , thành phần giới nhẹ thì đất có ít đạm • Đất núi chưa khai thác và đất bồi tụ giàu đạm • Trong phẫu diện thì lớp đất mặt có tỷ lệ đạm cao các lớp đất vì đạm đất có nguồn gốc từ các sinh vật sống trên mặt đất và nước mưa Đại phận đạm đất nằm dạng: • Đạm hữu chiếm đến 80 – 90 % tổng lượng đạm đất Trong điều kiện bình thường năm chừng 2-3 % đạm hữu khoáng hoá cung cấp đạm khoáng cho cây • Muối amôn (NH4) và nitrat ( NO3) vô hoà tan, quá trình khoáng hoá đạm hữu mang lại Nếu không bón phân đạm hoá học dạng đạm này chiếm – % tổng số đạm đất Đấy là nguồn cung cấp đạm thường xuyên cho cây • N-NH4+ bị giữ chặt các phiến sét (đặc biệt là các khoáng sét loại hình 2:1 vermiculit, montmorillonit …) Lượng N-NH4+ bị giữ chặt thay đổi theo chất và số lượng khoáng sét Ở lớp đất mặt có đến % và lớp đất có đến 40 % tổng số đạm bị cố định khoáng sét Loại đạm này giải phóng chậm chạp để cung cấp đạm cho cây và vi sinh vật Sự chuyển hóa đạm đất Trong đất luôn diễn quá trình trái ngược nhau: • Sự khoáng hoá chất hữu có đạm giải phóng đạm vô và các nguyên tố khoáng khác P, S, Mg…., và các nguyên tố vi lượng làm thức ăn cho cây và vi sinh vật đất • Sự tái tạo hữu từ các ion NH4+ và NO3- thành các hợp chất đạm hữu thể vi sinh vật làm cho hàm lượng đạm vô đất tạm thời giảm xuống Khi vi sinh vật chết, xác bị phân giải, các ion NH4+ và NO3- lại trả lại cho đất để cung cấp đạm cho cây trồng Quá trình amon hóa VSV sử dụng/mùn VSV Protein Peptit/acid amin NH4OH NH3 +H CO (NH4)2 CO3 • Amon hóa là quá trình phân hủy đầu tiên hợp chất đạm hữu nào • Amon hóa tập đoàn vi sinh vật đất (vi khuẩn, nấm, xạ khuẩn) thực Sản phẩm cuối cùng là NH3 • Sản phẩm cuối cùng quá trình phụ thuộc vào điều kiện phản ứng • Điều kiện hiếu khí (oxy hoá): CH2NH2COOH + O2 • Điều kiện yếm khí (khử) : CH2NH2COOH + H2 • Phản ứng thuỷ phân: CH2NH2COOH + H2O = H – COOH + NH3 = CH4 = H – CH2OH + NH3 + CO2 + NH3 • NH3 giải phóng phạm vi pH, nhiệt độ, ẩm độ rộng • Số NH3 thoát tỷ lệ thuận với hàm lượng N hợp chất Đạm hữu đem phân giải • Cùng loại chất, càng nhiều Gluxit thì NH3 thoát càng ít (Tỷ lệ C/N) • NH3 giải phóng có thể: Được vi sinh vật sử dụng phần Được cây trồng sử dụng Được oxy hoá thành NO3- điều kiện hiếu khí và có vi sinh vật nitrat hoá Được chất hữu đất hấp thu tạo thành phức hữu ổn định Được các khoáng sét loại hình 2:1 giữ chặt Mất qua đường bay hình thành môi trường kiềm hay rửa trôi hình thành môi trường đất có thành phần giới nhẹ dung tích hấp phụ kém Quá trình Nitrat hóa • Bước 1: Quá trình nitrit hoá Một số vi khuẩn dị dưỡng, nấm và xạ khuẩn có thể chuyển NH3 thành NO2, song quá trình oxy hoá này chủ yếu nhóm vi khuẩn tự dưỡng gồm Nitrosomonas, Nitrosobolus và Nitrosospira thực Phản ứng tổng quát có thể viết sau : NH4 + 3/2 O2 → NO2- + H+ + 63,8 Kcalo Thực quá trình này thực qua bước: [O] - 2H [O] NH4+ → NH2OH → ½ HONNOH → NO2Hydroxylamin Hyponitrit • Bước 2: Quá trình nitrat hoá, vi khuẩn tự dưỡng Nitrobacter thực Phản ứng chung sau: NO2 + 1/2 O2 → NO3 + 17,5 Kcalo • Nitrat hình thành có thể Được cây sử dụng Vi sinh vật có thể đồng hoá phần nitrat vừa tạo thành có đủ nguồn lượng (trường hợp C/N cao, có hợp chất hữu dễ phân giải) Bị rửa trôi vì keo đất không hấp phụ anion Bị khử thành N hay các dạng oxit nitơ khác bay Ý nghĩa quá trình Nitrat hóa • Giải phóng đạm nitrat cung cấp cho cây • Có thể làm đạm đất có TPCG nhẹ điều kiện mưa nhiều • Nguồn đạm cung cấp cho quá trình phản đạm hóa và làm đạm dạng N2 • Dựa vào quá trình nitrat hóa có chú ý đến lượng bón và phương pháp bón Điều kiện sinh thái ảnh hưởng đến quá trình nitrat hóa • Nguồn amon • Dạng phân đạm bón (NH4 )2SO4 > NH4Cl > Ure • Mật độ VSV nitrat hóa • Phản ứng đất thích hợp: pH tối thích = 6,2 – 8,2 • Độ thoáng khí: Nhanh Oxi chiếm 20% không khí đất • Độ ẩm • Nhiệt độ • Chất kháng khuẩn cây tạo Quá trình phản nitrat hóa • Phản nitrat hóa là quá trình đó nitrat bị khử thành khí N2 hay các oxit nitơ khác • Điều kiện 1: N-NH3 vừa hình thành gặp điều kiện yếm khí/thoát nước kém, có đầy đủ chất khử, có glucid hòa tan làm lượng, có mặt vi khuẩn phản nitrat/VSV tự dưỡng hóa • Nhóm VK phản nitrat: Nitrosomonas denitrificans, Micrococcus denitrificans, Micrococcus halodenitrificans • Vi sinh vật tự dưỡng hoá năng: Thiobacillus dénitrificans , Hydrogenomonas agilis • Phản ứng phản nitrat hóa • +4H HNO3 → - H2O +2H HNO2 → - H2O +2H NO → - H2O +2H N2O → N2 - H2O Điều kiện 2: Môi trường có nhiều hydrat cacbon dễ đồng hóa VSV dùng nitrat làm nguồn oxi Phản ứng oxy hoá glucô nitrat xảy giống phản ứng oxy hoá glucô quá trình hô hấp nên còn gọi là quá trình thở nitrat hay phản nitrat dị hoá : C6H12O6 + NO3- = CO2 + H2O + N2 Kết quả: Quá trình đạm phản nitrat dị hóa hay VSV phản nitrat hóa lam đạm, giảm lượng đạm tổng số Quá trình giảm nitrat đồng hóa là chuyển đạm khoáng sang dạng đạm hữu thể VSV nên không làm đạm tổng số Quá trình phản nitrat hóa Quá trình phản nitrat qua các phản ứng hoá học đơn thuần: Hoặc là HNO3 tự phân huỷ điều kiện đất chua: HNO2 → NO + HNO3 + H2O HNO2 → HNO + N2O + H2O Hoặc phản ứng các sản phẩm trung gian quá trình nitrat hoá Phản ứng Van Slyke: R – NH2 + HNO2 → R – OH + H2O + N2 R- CO – NH2 + HNO2 → R- COOH + H2O + N2 • Hiện tượng phản nitrat xảy gặp các điều kiện sau đây: - Có đủ NO3- và NO2- Thiếu oxy - Giàu chất hữu - pH : sản phẩm quá trình nitrat hoá phụ thuộc pH đất: + pH = 4,9 – 5,6 quá trình phản nitrat hoá theo đường hoá học là chủ yếu có HNO2 và sản phẩm là N2O + pH = – vi sinh vật phản nitrat hoạt động mạnh quá trình phản nitrat xảy triệt để và sản phẩm là N2 - Thành phần giới đất : Thành phần giới đất ảnh hưởng đến quá trình phản nitrat hoá Quá trình phản nitrat hoá mạnh đất thịt nặng (thịt pha sét) Việc tăng quá trình phản nitrat thoát nước kém đất thịt nặng mạnh đất thịt, ít là đất thịt pha cát - Cây trồng: cây trồng ngoài việc hút NO3- lại kích thích phản nitrat hoá qua việc đưa vào hệ sinh vật quanh rễ các chất cho electron hay để lại các tàn dư hữu có tính khử mạnh Vì quá trình phản nitrat sinh học càng mạnh đất càng nhiều chất hữu dễ đồng hoá Chu trình đạm tự nhiên (Tự học) Một số loại phân đạm thông thường Phân Sulfat đạm Công thức hoá học là (NH4)2SO4 Tên hoá học là amôn sulfat Thành phần: 20,8- 21 % N; 23 – 24 % S; 0,025 – 0,05 % axit sulfuric tự ; độ ẩm 0,2 – 0,3 % • Màu sắc và dạng tinh thể không ảnh hưởng gì đến thành phần và tính chất phân sulfat đạm • Sulfat đạm bón vào đất hoà tan nhanh, NH4+ hấp phụ trên keo đất vị trí bón nên bón phải chú ý bón cho thật đều, là trên đất nghèo đạm • Bón sulfat đạm liên tục đất vôi dần, H + và Al+++ trao đổi tăng lên, tính đệm đất kém • Khi sử dụng sulfat đạm liên tục phải thường xuyên kiểm tra độ chua đất kết hợp với việc bón vôi Cứ tạ sulfat đạm kết hợp với 1,3 tạ bột đá vôi Song không trộn bón cùng với làm NH phân sulfat đạm Phân Clorua đạm Công thức hoá học là NH4Cl tên hoá học là clorua amôn Thành phần: đạm 24 – 25 % và tỷ lệ clo đến 66,6 % • Phân clorua đạm tinh khiết tinh thể trắng, dễ hoà tan nước Bón vào đất phân clorua đạm tan nhanh, NH4+ keo đất hấp phụ cây hút hay nitrat hoá • Bón liên tục phân clorua đạm làm chua đất, đất vôi dần • So với sulfat đạm phân clorua đạm có điều bất lợi là: Tốc độ nitrat hoá chậm sulfat đạm, bón liên tục dễ gây thiếu lưu huỳnh cây có nhu cầu lưu huỳnh cao Ion Clo làm giảm chất lượng khoai tây, thuốc lá, nho, hành, tỏi, bắp cải, cây lấy dầu • Ion clo không bị keo đất giữ nên dễ bị nước mưa rửa trôi, bón phân clorua amôn sớm để giảm tác hại ion clo Phân đạm amon nitrat • Phân đạm amôn - nitrat vừa có tính chất phân amôn lại vừa có tính chất phân nitrat • Phân đạm amôn - nitrat có tác dụng nhanh phần nitrat và có phần tác dụng chậm phần amôn, phần này bổ sung cho phần nitrat hút trước Hơn nhiều loại cây đòi hỏi đồng thời ion NH4+ và ion NO3- theo tỷ lệ định • Phân amôn - nitrat là loại phân an toàn vì không để lại ion thừa đất • Có nhiều loại phân đạm amôn - nitrat - Phân amôn - nitrat tỷ lệ đạm thấp 22 % N - Phân amôn - nitrat tỷ lệ đạm trung bình 26 – 27,5 % N - Phân amôn - nitrat có tỷ lệ đạm cao 33 – 34,5 % N Loại amôn nitrat này không có chất phụ trợ Phân Ure • Công thức hoá học là CO(NH2)2 chứa 46 % N • Urê tạo thành quá trình ngưng tụ NH và CO2 điều kiện áp suất và nhiệt độ cao Khi không khống chế nhiệt độ xảy quá trình trùng hợp urê thành biurê độc cho cây : NH2 NH2 H O =  C  NH2 +  C =  NH2 O   O = C - N - C = O + NH3  NH2  NH2 Biurê • Sau bón vào đất, tác động ureaz, urê thuỷ phân nhanh chóng thành amôn cacbonat : • CO(NH2)2 + H2O  (NH4)2CO3 • Sau đó tác động giống phân amôn • Phân urê xem là loại phân amôn hiệu chậm, việc urê thường xảy giai đoạn - ngày đầu sau bón • Phân urê hoà tan nhanh, linh động nên dễ bón phân sulfat đạm và phân clorua đạm • Phân urê không gây chua mạnh phân sulfat đạm và phân clorua đạm nên không để xảy quá trình magiê và canxi Nhiều trường hợp bón urê làm cây đồng hoá Ca và Mg tốt Do urê xem là loại phân thích hợp dùng bón cho chân đất chua, bạc mầu, rửa trôi mạnh Ca và Mg • Khi sử dụng phân urê cần chú ý đến hàm lượng biurê phân vì biurê độc, ức chế hô hấp, quang hợp cây, hạn chế tỷ lệ nảy mầm Hàm lượng biurê cho phép cây trồng cạn là 1,5 – % so với lượng urê bón Những lưu ý dùng phân đạm • Mục tiêu suất và đặc điểm sinh lý cây • Bón đạm phải vào đặc điểm đất đai • Đặc tính, thành phần hoá học và chuyển hoá phân đất • Bón phân đạm phải vào đặc điểm, tình hình phát triển cây trồng trước • Cần tính đến tình hình thời tiết khí hậu bón đạm cho cây • Trong quá trình sử dụng không trộn phân đạm có gốc amôn với vôi tro các loại phân có phản ứng kiềm • Bón đạm cân các nguyên tố dinh dưỡng khác