2. Đất phèn hoạt động Sj
2.4.4 Cải thiện hiệu quả sử dụng phân lân với công nghệ Polymer
Tiểu vi môi trường xung quanh hạt phân lân chịu các phản ứng sơ cấp và thứ cấp tác động đáng kể đến tính khả dụng của P đối với cây trồng. Kiểm soát các phản ứng trên là rất cần thiết vì ảnh hưởng của chúng đến sự cố định P và khả năng cung cấp các chất dinh dưỡng liên quan đến cây trồng. Trong điều kiện môi trường đất tốt nhất, trong vụ đầu tiên cây trồng hấp thu chỉ khoảng 25% lượng phân P bón vào, hiệu quả thu hồi lân của cây trồng thường chỉ giới hạn 5-25% (Mortvedt, 1984) bởi vì đất có pH thấp như đất phèn lân bị cố định bởi Fe2+, Al3+ nên làm giảm hiệu quả sử dụng phân lân. Trong điều kiện môi trường pH đất cao, P bị kết tủa bởi canxi (Ca) và magiê (Mg) và ở môi trường pH thấp thường bị cố định chủ yếu bởi sắt (Fe) và nhôm (Al). Lượng phân lân tồn dư cịn lại trong đất cây trồng khơng hấp thụ được một nằm gần bề mặt hoặc ngay bề mặt có thể tác động đến mơi trường do rửa trơi hoặc chảy tràn có chứa hàm lượng lân cao thốt ra từ đồng ruộng. Để có một sản phẩm phân P khi bón vào đạt hiệu quả cao cho cây trồng, mang lại hiệu quả kinh tế và ít ơ nhiễm môi trường.
Gần đây các nhà khoa học rất chú ý tới những kỹ thuật giúp cây trồng sử dụng phân lân hiệu quả hơn để nâng cao năng suất. Một trong những kỹ thuật này là sử dụng chất phụ gia có hoạt chất dicarboxylic acid polymer gồm acid maleic và acid itaconic đã đem lại hiệu quả sử dụng phân lân làm nâng cao năng suất cây trồng (Gordon, 2007; Hopkins et al., 2008). Công ty Specialty fertilizer Products đã phát triển và đăng ký cấp được bằng sáng chế một họ gồm những hợp chất copolymer Dicarboxylic tập trung mật độ điện tích cao ảnh hưởng tích cực đến lượng lân hữu dụng và sử dụng phân lân hiệu
quả cho cây trồng (Sanders et al.,2011). Hợp chất copolymer Dicarboxylic với tên
thương mại là (Avail@) gồm acid Maleic và acid Itaconic là các hợp chất hữu cơ tự nhiên, những hợp chất này có khả năng tự phân hủy và tan trong nước. Đặc điểm của Avail làcó cấu trúc đa phân tử, khả năng trao đổi cation rất cao, cơ chế hoạt động là mật độ điện tích cao của polymer (có thể lên tới 1500 meq/100g polyme), không bị ảnh hưởng bởi pH, nhiệt độ hoặc cường độ của các ion. Kết quả là sự hấp phụ hoặc sự thâu tóm của những cation kim loại đa hóa trị trong dung dịch đất nơi hạt phân lân hòa tan sẽ làm gián đoạn hoặc chậm lại những phản ứng cố định lân bình thường dẫn đến kết quả làm tăng số lượng các hợp chất lân dễ tiêu trong nước như amoni photphat (NH4)3PO4 và canxi photphat Ca3(PO4)2 (Sanders et al., 2012). Bên cạnh đó, khi phối trộn phân lân với “Dicarboxylic Acid Polymer-DCAP” sẽ tạo ra “lớp màng” bảo vệ các hạt lân, làm giảm hoặc loại trừ các phản ứng cố định H2P04 của các cation Fe2+, Al3+ trong đất chua nhờ đó cải thiện được hàm lượng lân dễ tiêu trong đất, tạo điều kiện thuận lợi cho cây trồng hút được nhiều lân hơn. Nghiên cứu cho thấy bón hoạt chất này tăng độ hữu dụng của lân trên những điều kiện đất và cây trồng khác nhau (Sanders et al., 2012).
Những nghiên cứu ban đầu tại Đại học tiểu bang Kansas Mỹ về ảnh hưởng lượng polymer với phân lân dạng rắn được đề xuất bọc tới 1% polymer. Tuy nhiên, những nghiên cứu tiếp theo cho thấy có thể sử dụng liều thấp hơn nhiều khoảng 0,25% không làm giảm hiệu lực. Các thí nghiệm ban đầu trong nhà lưới trên loại đất chua, pH 4,7 thí nghiệm trồng ngô theo hàng và sử dụng phân lân đơn (Mono Ammonium Phosphate- MAP) bọc polymer và không bọc để đối chứng, lượng bón 45 kg P2O5 ha-1, kết quả nghiên cứu cho thấy sự ảnh hưởng đáng kể của polymer đến trọng lượng khô của cây, hàm lượng lân trong cây và hấp thụ lân trong cây ngô sau 30 ngày trồng. Từ những kết quả có chiều hướng tích cực của chất phụ gia phối trộn cho lân nhiều nhà nghiên cứu đã thử nghiệm rộng rãi ra đồng ruộng. Nghiên cứu triển khai trên cây lúa với việc bón phân lân với Avail polymer tại Mỹ cho thấy sự tăng năng suất đáng kể (Dunn and Stevens, 2008). Nghiên cứu tại Philippines sử dụng phân 16-20-0 và bọc Avail bón cho lúa cho thấy năng suất tương đương với bón 30 và 60 kg P2O5 ha-1 điều này cho thấy hiệu quả của việc sử dụng phân lân bọc Avail. Ngoài ra một nghiên cứu khác bón phân 14-14-14 bọc Avail được thực hiện giảm lượng phân bón ½ từ 60 kg xuống còn 30 kg P2O5 ha-1 những cho thấy vẫn tăng năng suất lúa từ 5,265 tấn ha-1 lên 5,910 tấn ha-1 (Cruz, 2008). Theo Lino et al. (2018) trích trong Igueiredo et al. (2012) cho rằng phân lân MAP bọc polymer đã thúc đẩy và cải thiện được năng suất, chiều cao cây, tổng sản lượng chất khô của bắp so với nghiệm thức bón lân MAP đối chứng. Theo Zang et al. (2006) cũng xác minh có sự phản ứng tốt hơn của lúa mì về năng suất, chiều cao cây, với việc sử dụng các loại phân P phủ polymer so với bón phân lân thơng thường. Trong các thí nghiệm của Ward (2010) được thực hiện trên lúa mì và bắp cho thấy các nghiệm thức bón lân có phối trộn Avail nhìn chung có năng suất trung bình cao hơn so với chỉ bón phân lân bình thường.
Tuy nhiên, theo báo cáo của Karamanos and Puurveen (2011) cho rằng khơng có tác dụng đáng kể của việc xử lý lân dạng (MAP) phối trộn với hợp chất axit co-polymer và cũng không thấy được sự tương quan giữa các tỷ lệ lân phối trộn trên cây lúa mì tại Canada. Nghiên cứu trên cây bắp tại bắc Carolina trong 2 năm với các nghiệm thức bón phân lân DAP phối trộn với Avail khơng cho thấy sự khác biệt ý nghĩa về thành phần năng suất và năng suất của cây bắp (Cahill et al., 2013). Theo Khương và ctv. (2017)
cho rằng khơng có sự đáp ứng năng suất lúa đối với bón phân lân và lân phối trộn Avail trên đất phèn vụ HT và cũng không làm tăng lượng hấp thu lân trong cây lúa. Bón mức 4 tấn vơi ha-1 kết hợp với lân phối trộn Avail vụ HT trên đất phèn ĐBSCL chưa cho thấy sự gia tăng năng suất lúa. Bón lân 30 kg P2O5 ha-1 phối trộn với hoạt chất (Dicarboxylic Acid Polymer-DCAP) đã làm gia tăng chiều cao, số bông/m2 và năng suất lúa, đạt tương đương với bón 60 kg P2O5 ha-1 trên đất phèn Phụng Hiệp. Theo Dang và ctv. (2017) cho rằng bón lân DAP phối trộn DCAP (Avail polymer) liều lượng lân 30 kg P2O5 ha-1 làm gia tăng hàm lượng lân trong đất cuối vụ và hấp thu lân của cây khoai mì tương đương với bón lân mức 60 kg P2O5 ha-1, tuy nhiên chưa cho thấy sự gia tăng hấp thu lân trên cây khoai lang và khoai mỡ.