1.1. Nhóm phân lân tự nhiên
* Các loại quặng phốtphat tự nhiên
Đá photphat tự nhiên gồ m apatit và photphorit được tạo thành do hoạt động kiến tạo của vỏ trái đất nhờ quá trình phún xuất hoặc trầm tích. Hiện tại vẫn còn nhiều ý kiến khác biệt về giá trị phân bón của quặng photphat. Các yếu tố gây trở ngại cho sự đánh giá quặng photphat thể hiện ở một số lý do sau đây:
Ảnh hưởng của quặng phốt phát tới sản xuất nông nghiệp thay đổi rất rộng Phản ứng của cây trồng với quặng phốt phát tùy thuộc vào loại đất, chu kỳ sống của cây và điều kiện khí hậu. Phản ứng của cây trồng với quặng phốt phát tùy thuộc vào thời gian bón, phương pháp bón và cỡ hạt. Hiệu lực tồn dư của 1 lần bón hay hiệu lực tích lũy do bón nhiều lần là rất quan trọng nhưng rất khó đánh giá.
Hiện nay chưa có đủ số liệu nghiê n cứu lâu dài về mặt nông học và hiệu quả của các loại quặng phôt phát với các loại cây lương thực.
* Tính chất của các loại quặng Apatit
Apatit được hình thành trong tự nhiên do quá trình phun xuất hoặc trầm tích của hoạt động kiến tạo địa chất. Hầu hết các loại quặng phôt phát thương mạ i đều có thành phần fluo apatit. Cấu trúc của loại quặng này phụ thuộc nhiều bởi sự thay thế của hầu hết các nguyên tố như:
Mg, Sr và Na cho Ca; OH và Cl cho F As và V cho P; CO3 và F cho PO4
Một tỷ lệ lớn apatit có nguồn gốc trầm tích rơi vào nhóm francolit hoặc cacbonat apatit. Công thức của nhóm francolit được thể hiệ n như sau:
Ca10 - a – bNaaMgb(PO4)6 – x (CO3)x Fo.4xF2 a thể hiện số phân tử thay thế của Na cho Ca b thể hiện số phâ n tử thay thế của Mg cho Ca x thể hiện số phân tử thay thế của CO2 và F cho PO4
Tính chất của apatit không đồng nhất và phụ thuộc vào nguồn gốc hình thành.
Ở Việt Nam, apatit có nhiều ở Lao Cai và có hà m lượng lân dao động từ 26 - > 40 % P2O5. Lân dễ tiê u rất thấp ( 2 – 4 %), không có chất hữu cơ
Apatit có cấu trúc tinh thể hay vi tinh thể. Phốtphorit
Phôtphorit có nguồn gốc trầm tích, chủ yếu là trầm tíc h biển. Hà m lượng lân biến động rất lớn và phụ thuộc vào vị trí hình thành nhưng thường thấp hơn apatit. Hàm lượng sắt nhô m trong phốtphorit khá cao nên không được sử dụng để sản xuất các loại phân lân công nghiệp.
Ở Việt Nam, mỏ phốtphorít thường được tìm thấy ở Vĩnh Thịnh (Lạ ng Sơn), Yên Sơn (Tuyên Quang) và Hàm Rồng (Thanh Hóa). Lân trong phôtphorit ở dạng Ca3 (PO4)2, và lượng lâ n tan trong axit xitr ic 2 % cao hơn trong apatit.
Hà m lượng fluo thấp hơn nhưng SiO2 cao hơn trong apatit. Quặng phôtphorir có lẫn tạp chất hữu cơ nên mề m hơn, dễ kha i thác và dễ nghiề n hơn apatit.
Phôtphorit có cấu trúc vô định hình. Phân lèn
Phân lèn được hình thành do xác động vật chết lâ u ngà y tích tụ lại trong các hạng đá. Ở Việt Nam, phân lè n có thể được tìm thấy ở Hà Giang, Bố Trạch (Quảng Bình). Ngoài lân, trong phân lèn còn chứa một lượng khá lớn chất hữu cơ, dao động từ
5,6 % (phân lè n ở Hà Giang) đến 39,5 % (phân lè n ở Bố Trạch, Quảng Bình).
Các loại phân lèn do có nguồn gốc là xác động vật trong hang động nên tỷ lệ
CaO cũng cao, có thể đạt đến 37 % (phân lè n Hà Gia ng). Trong phân lèn, lân chủ yếu tồn tại ở dạng Ca3(PO4)2 nên tỷ lệ lâ n hòa tan trong a xit xitric 2 % khá cao.
* Sử dụng
- Các loại quặng apatit có hà m lượng lân tổng số > 36 % được sử dụng để sản xuất phân super lân. Còn các loại quặng có hàm lượng này dao động từ 23 – 36 % được sử dụng để sản xuất phân lân nung chảy.
- Phân lân tự nhiên là loại phân chậ m tan, khó tiêu đối với cây trồng. Độ hòa tan của phân phụ thuộc vào pH đất. Vì vậy, phân lân tự nhiên chỉ nên sử dụng để bón cho các loại đất chua, pH KCl < 5. Các loại phân này thường thể hiện hiệu lực cao khi bón cho các loại đất chua, chua mặn, đất lầy thụt
- Phân lân tự nhiên thường thể hiện hiệu quả nhanh và rõ trên các loại đất có
hàm lượng lân tổng số thấp (< 0,05 %).
- Chủ yếu được sử dụng để bón lót. Có thể sử dụng để bón thúc cho cây công nghiệp dài ngà y và các loại cây có nhu cầu lâ n cao như cây bộ đậu, cao su.
- Để đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng lân cho cây, nên bón phân lân tự nhiên phối hợp với các loại phân lâ n dễ tan như super lân.
- Để nâng cao hiệu quả sử dụng phân lân tự nhiê n nên được sử dụng để bón phối hợp với các loại phân chua sinh lý như (NH4)2SO4, NH4Cl, K2SO4, KCl
- Có thể sử dụng phân lân tự nhiên dể bón cho cây phân xa nh bộ đậu, vừa làm
tăng sinh khối, tăng lượng đạm trong cây và bổ sung đạm cho đất khi cây phân xanh
được vùi vào đất.
- Có thể sử dụng đểủ với phân chuồng, phân rác với tỷ lệ 2 – 4 %.
1.2. Phân lân chế biến (phân lân công nghiệp)
1.2.1. Supe lâ n
* Tính chất các loại super lân Supe lân đơn
Loại phân lân này được sản xuất do sự kết hợp giữa Apatit với H2SO4, chứa từ 7 – 9,5 % P hoặc 16 – 22 % P2O5 và 11 - 12 % CaSO4. Lân trong supe lân đơn có ở dạng Ca(H2PO4)2. Gần 90 % lân trong phân supe lân đơn ở dạng hòa tan trong nước và dễ dàng được cây trồng thu hút một cách trực tiếp.
Bảng 8. Tính chất một số loại super lân Chỉ tiêu Dạng phân Super lân Super lân M Super lân PA Super lân viên P2O5 hữu hiệu (%) > 16,5 >13,5 >8,0 >16 P2O5 tự do (%) <4 - - <4 Độẩm (%) <13 <12 < 10 <13 CaO 23 20 - 23 20 - 23 23 MgO 1 - 2 >3 >4 1 - 2 S 11 - 13 10 - 13 10 - 13 10 - 13 Màu sắc Xá m Xá m Xá m Xám Vị Chua nhẹ Không
chua Không chua Chua nhẹ
Nguồn. Nhà máy super lân Long Thành, 2000
Hiện nay trên thị trường Việt Nam có một số loại super lân đơn sau đây (bảng 8)
+ Trip le Supe phôtphat
Loại phân lâ n này được sản xuất do sự kết hợp giữa Apatit với H3PO4, chứa từ
19 – 23 % P hoặc 44 – 52 % P2O5. Lân trong Triple Supe phôtphat có ở dạng CaH2PO4. Gần 90 % lân trong phân supe lâ n đơn ở dạng hòa tan trong nước và dễ dàng được cây trồng thu hút một cách trực tiếp.
Loại phân lân nà y được sản xuất do sự kết hợp giữa Apatit với hỗn hợp 2 a xít H3PO4 và H2SO4, chứa từ 11 – 13 % P hoặc 25 – 30 % P2O5. Lân trong supe lân giàu có ở dạng CaH2PO4: 90 – 95 % lân trong phân supe lân giàu ở dạng hòa tan trong nước và dễ dàng được cây trồng thu hút một cách trực tiếp.
* Sử dụng
- Super lân đơn là loại phân có hiệu quả cao với nhiều loại cây trồng. Ngoài lân, khi sử dụng super lân, một số các nguyên tố dinh dưỡng khác như Ca, S và Fe cũng được bón vào đất để bổ sung dinh dưỡng cho cây.
- Trong super lân, lượng lân hòa tan trong nước rất cao, do đó khi bón vào đất
chua quá (già u Fe và Al di động) hoặc giàu Ca quá đều rất dễ bị thoái hóa. Vì vậ y, để
có thể nâng cao hiệu quả, loại phân này nên được sử dụng trên các loại đất trung tính. Nếu bón trên đất chua thì cần phải bón vôi để đưa pH đất về mức 6,5 trước khi bón super lân.
- Có thể sử dụng để bón lót hoặc bón thúc. Loại super lâ n viên có thể trộn với hạt giống khi gieo
- Có thể sử dụng tốt cho tất cả các loại cây trồng nhưng đặc biệt có hiệu quả khi sử dụng để bón cho các loại cây có nhu cầu lưu huỳnh như cây họ đậu, cây lấy dầu.
- Có thể hòa nước để phun qua lá (trip le super lân) hoặc tưới cho cây (super lân
đơn và super lâ n già u).
- Có thể sử dụng đểủ với phân chuồng, phân xanh, than bùn với tỷ lệ 2 – 3 %. - Để hạn chế hiệ n tượng thoái hóa và giữ chặt lân, nên bón theo hàng, theo hốc
trên đất trồng cây trồng cạn.
- Có thể sử dụng để bón phối hợp với các loại phân lân tự nhiên hoặc phân lân nung chảy, đặc biệt trên đất phèn hoặc đất quá chua.
1.2.2. Ther mophốtphat (lân nung chảy - TMP) * Tính chất
Loại phân lân này được sản xuất trong điều kiện nung đá phốtphat trong điều kiện nhiệt độ cao. Trong nhó m này có một số loại phân lân sau đây:
Defluophốtphat
Loại phân lân này được sản xuất trong điều kiện nung đá phốtphat với phế phẩm của silicat trong điều kiện nhiệt độ 1480 – 1590 oC, chứa từ 9 % P hoặc 21 % P2O5,
trong đó có 8 % P (18 % P2O5) tan trong a xit citric. Rherenia phốtphat
Loại phân lân này được sản xuất trong điều kiện nung đá phốtphat với đá silicat trong điều kiện nhiệt độ 1100 – 1200 oC, chứa từ 12 % P hoặc 28 % P2O5, trong đó có
11, 8 % P (27,5 % P2O5) tan trong a xit citric. Magnes iumsilicat – phôtphat (FMP) -
Loại phân lân này được sản xuất trong điều kiện nung đá phốtphat với olivin hoặc
serpentin trong điều kiện nhiệt độ 1550 oC, chứa từ 10 % P hoặc 22,5 % P2O5, trong đó
có 8 % P (19 % P2O5) tan trong a xit citr ic.
Loại phân lân nung chảy ở Việt Nam được sản xuất bằng cách nung apatit với serpentin ở nhiệt độ 1450 – 1500oC. Loại phân này có chứa 17,5 – 18,5 % P2O5 tổng số
và 15 – 16 % P2O5 dễ tiêu; CaO: 28 – 30 %; MgO: 18 – 20 %; SiO2: 28 – 30 %; pH: 8 – 8,5. Cấu trúc dạng bột mịn có ánh thủy tinh.
* Sử dụng
- Lân nung chảy là loại phân kiềm nên có thể sử dụng tốt trên đất phèn, đất úng trũng, lầy thụt, đất bạc màu, đất đồi chua.
- Lân nung chảy là loại phân rất ít tan trong nước mà chủ yếu tan trong a xit loãng (do rễ cây tiết ra), do vậy nên bón lót sớm. Với cây trồng ngắn ngày thì nên bón lót toàn bộ, trong trường hợp cần bón thúc thì nên kết thúc ở lần thúc 1.
- Với cây trồng cạn, phân lân nung chảy nên bón theo hàng, theo hốc vào vùng rễ cây. - Phân lân nung chảy không chứa lưu huỳnh nê n đối với các loại cây mẫn cảm với lưu huỳnh hoặc trên các loại đất nghèo lưu huỳnh thì nên bón phối hợp với super lân, amôn sulphat hoặc kali sulphat
- Không nê n trộn với các loại phân đạm gốc a môn vì có thể là m mất đạm.
- Với một số cây trồng ưa chua nhẹ như cà phê, chè thì nên bón phối hợp với super lân.