Kết quả của nhiều nghiên cứu cho thấy, bón ựạm urea có xu hướng mất dưới dạng khắ là rất cao, ựặc biệt là khắ NH3. Bón ựạm urea phối hợp với một số loại phân khác nhau có thể làm giảm quá trình này. Vắ dụ
lượng NH3 bị bốc hơi có thể giảm ựến 40 Ờ 50% khi trộn urea với 30% NH4NO3, hoặc bón CaCO3 vào ựất làm tăng pH, hạn chế bốc hơi NH3
(Rauschkolb và cs, (1994) [59] cho rằng: Trộn (NH4)2HPO4 với NH4F, (NH4)2SO4 hoặc (NH4)2CO3 làm giảm cường ựộ bốc hơi NH3. Vị trắ bón cũng ảnh hưởng ựến sự bốc hơi NH3, bón amon trên bề mặt thì sự bốc hơi NH3 là rất lớn, bón sâu hạn chế quá trình này.
Trong ựiều kiện tắnh chất ựất có sự biến ựộng lớn, ựặc biệt là hàm lượng dinh dưỡng, nếu bón lượng phân ựồng nhất cho toàn bộ cánh ựồng hoặc một vùng rộng lớn như hiện nay có thể dẫn ựến nơi thừa, nơi thiếu dinh dưỡng. Bón phân quá mức cần thiết, nhất là phân ựạm dẫn ựến hiệu quả sử
dụng phân bón thấp, gây ô nhiễm môi trường (Hung, 2006) [52]
Nguyễn Như Hà (2006) [10]: Khi ựạm ựược bón sâu 5 Ờ 10 cm vào tầng khử của ựất thì hiệu quả sử dụng ựạm cao hơn. Bón ựạm vào tầng khử,
ựạm ựược các keo ựất giữ dưới dạng NH4+, cung cấp dần cho cây, ngăn chặn việc hình thành NO3+, hiệu lực của ựạm có thể tăng lên gấp ựôi. Bón ựạm sâu còn ngăn chặn việc bốc hơi NH3 vào tầng khắ quyển (Nguyễn Ngọc Nông, 1999) [22]. Tuy nhiên phương pháp này chỉ phù hợp cho bón lót.
Theo Phạm Sỹ Tâm (Viện lúa đồng bằng Sông Cửu Long). Hiện nay, các nhà khoa học ựang tập trung chủ yếu nghiên cứu và ựề xuất hướng nghiên cứu ựể làm tăng hiệu quả của sử dụng phân bón cho cây trồng theo phương pháp như:
- Sử dụng phân urea chậm tan.
- Dùng các chất phụ gia bọc urea ựể ngăn không cho urê tan nhanh trong nước.
- Dùng urê viên bón chôn sâu trong ựất ựể giảm thiểu bốc hơi amonia. - Dùng các chất ức chế men urease hoạt ựộng ựể hạn chế thất thoát do bốc hơi amonia.
thất thoát nitrat trong ựất.
- Bón chia nhỏ ra làm nhiều lần, mỗi lần bón một lượng nhỏ cho cây sử
dụng triệt ựể sẽ hạn chế sự thất thoát
Một trong các hướng ựó là dựa theo nguyên lý: phân ựược giải phóng chậm (CRN) có tác dụng thúc ựẩy tối ựa sinh trưởng và làm giảm sự mất ựạm
ựã ựược nghiên cứu nhiều trong hai thập kỷ gần ựây (Goertz, 1991; Hauck, 1985; Waddington, 1990)
Các loại phân giải phóng chậm hiện nay ựược sản xuất dựa trên nền zeolite tổng hợp từ nguyên liệu Al(OH)3, silicat và chất xúc tác ở nhiệt ựộ cao
ựể tạo thành viên có ựộ rắn vừa ựủ, viên phân nầy không tan nhanh, mà nhả từ
từ lượng phân bón mà cây có nhu cầu, hiệu lực kéo dài trên 3 tháng. Theo nghiên cứu của Khoa nông nghiệp, trường đại học Cần Thơ thì loại phân này tiết kiệm ựược 30 - 50% lượng urea. Ngoài ra còn có một số sản phẩm khác như chất ổn ựịnh ựạm, chất hạn chế sinh học, thực chất chúng không phải là phân ựạm chậm tan mà chúng có tác dụng làm giảm việc mất ựạm thông qua việc làm chậm quá trình chuyển hoá ựạm. Các loại phân bọc polymer tỏ ra có nhiều hứa hẹn ựược sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp vì chúng ựược sản xuất theo cách ựạm ựược giải phóng một cách có kiểm soát
Các chất polymer thông thường có ựộ bền lớn và tốc ựộ giải phóng
ựạm chậm hơn so với dự ựoán và phụ thuộc khá nhiều vào nhiệt ựộ và ẩm
ựộ (Hauck, 1985)
Hầu hết các loại phân ựạm chậm tan hiện nay là các loại phân ựạm
ựược bọc lưu huỳnh và bọc polymer. Khi bón vào trong ựất nhờ các quá trình phân huỷ sinh học hoặc phá vỡ lớp vỏ bọc ựể giải phóng ựạm bên trong. Các thắ nghiệm áp dụng các loại phân này cho thấy khi bón cho bông làm giảm
ựược 40% lượng ựạm bón (Howard, 1997), làm tăng năng suất lúa mỳ 20%. Khi bón cho khoai tây làm giảm khá lớn việc mất ựạm dưới dạng nitrat và làm tăng năng suất ựáng kể.
Một trong những nguyên nhân gây tổn thất ựạm còn do sự oxy hoá ựạm amoniac khi bón ở tầng ựất mặt thành khắ Nitơ tự do.
Từ rất lâu, các nhà khoa học ựã bỏ nhiều công sức nghiên cứu ựể giảm thiểu việc thất thoát phân ựạm trong trồng trọt, nhất là trong trồng lúa nước và
ựã ựạt ựược một số tiến bộ như việc chia phân ựạm ra nhiều lần ựể bón, dúi phân ựạm sâu vào bùn, áo hạt urê bằng dàu neem, hỗn hợp với lưu huỳnh, sản xuất phân tan chậm... Tuy nhiên các tiến bộ ựó cũng chỉ mới dừng lại ở việc nâng cao hiệu suất phân ựạm từ 40 - 45% lên 55 - 60% mà thôi. Tuy xót xa với cái giá nhà nông phải trả cho ựến phân nửa lượng ựạm trôi theo nước, bay vào không khắ nhưng cũng chưa có ựột phá nào ựáng kể.
Năm 1997, các nhà khoa học ựã tiến thêm một bước bằng việc sử dụng Agrotain (tên thương mại của hóa chất nBTPT- n-Butyl Thiophosphoric Triamide, công thức C4H14N3PS) ựểức chế men urease làm hạn chế quá trình chuyển hóa từ phân urê thành amoniac sau khi bón xuống ruộng. Bằng cách
ựơn giản, cứ 1 T urê người ta tưới và trộn ựều với 2-3 lắt Agrotain rồi ựem bón xuống ruộng thì sẽ hạn chế tối ựa việc thất thoát. Bởi vì, một liên kết giữa chất Agrotain với men ureaza ựược thiết lập khiến cho men này không còn hoạt ựộng tự do như trước, ựiều ựó cũng có nghĩa là NH4 trong phân urea
ựược giải phóng chậm lại khiến cho cây hấp thụ ựược nhiều hơn và hạn chế ựược sự thất thoát qua con ựường bay hơi NH3 và N2. Việc sử dụng Agrotain áo urê ựã ựược một số nước như Mỹ, Canada, Úc, Newzealand sử dụng và mang lại kết quả rất khả quan do việc hạn chế thêm ựược 20% lượng ựạm thất thoát do biến thành amoniac bay vào không khắ.
Tại Việt Nam, các khảo nghiệm ựầu tiên ựược TS. Phạm Sỹ Tân, PVT Viện Lúa đBSCL tiến hành trong 2 năm 2006 - 2007 tại tỉnh Cần Thơ và Sóc Trăng trên các chân ựất phù sa ngọt, nhiễm phèn mặn trên cả 2 vụđông Xuân và Hè Thu ựều mang lại kết quả giống nhau là: Với các nghiệm thức có làm lượng ựạm thấp dưới chuẩn (từ 40 - 75 kg N/ha) thì loại phân urê có áo
Agrotain ựều mang lại năng suất cao hơn loại urê thường, nhưng với lượng ựạm bón cao hơn chuẩn (từ 100 kg N/ha trở lên) thì loại urea có áo Agrotain lại cho năng suất thấp hơn, do loại urê có áo Agrotain làm lúa lốp ựổ nhiều hơn.
Các ựo ựếm thấy, nếu dùng Agrotain thì sẽ tiết kiệm ựược 20 kg N/ha (43 kg urê), có nghĩa là tiết kiệm ựược hơn 25% lượng urea (cứ 1 tấn urea tiết giảm ựược 250 kg).
Ông Nguyễn Văn Linh, Gđ Cty TNHH Hữu cơ, người nhập khẩu Agrotain về VN cho biết, trong một chuyến ựi Newzealand ông ựã tình cờ
phát hiện ra Agrotain khi thấy các trang trại ựều ựể urea (ựã áo Agrotain) trong kho theo kiểu hàng xá không bao bì mà không bị chảy nước, không khai, không hôi. Ông cũng cho biết thêm, hiện nay Mỹ ựang là nước ựộc quyền sản xuất Agrotain và với giá bán tại VN dự kiến 16 USD/lắt (260.000
ự), mà cứ 1 T urê xài hết 3 lắt Agrotain - 800.000 ự, trong lúc ựó tiết kiệm
ựược 250 kg urea - 2 triệu ựồng, như vậy nhà nông vẫn lãi 1,2 triệu ựồng. Nếu tắnh theo diện tắch thì mỗi ha ở vụ Hè Thu tiết kiệm ựược 40 kg urea giá 320.000 ự, trong lúc tiền mua Agrotain chỉ hết nửa lắt - 130.000 ự, người nông dân ựược lời 190.000 ự/ha (mỗi sào 360m2 tiết kiệm ựược 6.480 ựồng).
Một số thông tin về chế phẩm Agrotain:
Chemical Name: n-(n-butyl) thiophosphoric triamede (NBPT)
Chemical Abstracts Service (CAS) Registry No: 94317-64-3
Other Names: Phosphorothioic triamide, butyl-butylphosphorothioic triamide, n- butylthiophosphoric triamide
NBPT, BTPT, TPT, UL6, NBPTP, BNPS
Trade Name: AGROTAIN (notified chemical is 25% of this formulation)
Molecular Formula: C4H14N3PS
2.3.4. Một số thông tin bước ựầu về chế phẩm CP1, CP2 và CP3 có tác dụng làm tăng hiệu suất sử dụng phân ựạm.