Phần 2 Tổng quan tài liệu
2.3. Một số nghiên cứu về sự di động đạm
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng bất kỳ một dạng đạm nào từ phân bón được bón vào đất đều trải qua mối tương tác phức tạp với rễ cây trồng, vi sinh vật đất và các phản ứng hóa học và bị mất đi theo những con đường khác nhau (Shaviv
and Mikkelsen, 1993) Các nghiên cứu cho biết NH4+ được chuyển đổi thành NO2- do vi khuẩn nitrite oxy hóa, NO2- dễ dàng bị oxy hóa thành NO3- do vi khuẩn nitrate hóa thực hiện (Lunt, 1968). NO3- ở nồng độ cao có thể bị thấm sâu hoặc có thể chuyển từ nơi gần vùng rễ cây trồng vào lớp nước mặt hoặc nước ngầm, trong khi giữ NO3- trong điều kiện thiếu oxy bị phản nitrate hóa thành N2, NO và N2O, sau đó khuếch tán vào trong khơng khí (Dave et al., 1999). Nồng độ NH4+ giảm mạnh trong thời kỳ tích lũy từ ngày 10 đến 15 sau khi bón phân đạm (Aulakh and Kuldipsingh, 2001) điều này là do mất NH3 vì bay hơi hoặc chuyển NH4+ thành NO3- do quá trình nitrat hóa (Dave et al., 1999, Paramasivam and
Alva, 1997).
Nhìn chung, về mặt lý thuyết khi hàm lượng nitrat tăng lên do sự chuyển đổi NH4+ sang NO3- do hoạt động của vi sinh vật (Barber et al., 1992). Nitrat và
amon đóng vai trị quan trọng trong dinh dưỡng và năng suất của cây (Griffith et
al., 1997). Nếu hàm lượng nitrat thấp hàm lượng amon nhiều việc hút đạm của
cây sẽ tốt hơn và thúc đẩy sự sinh trưởng của cây, làm tăng diện tích lá và chiều cao của cây ngơ (Griffith and Streeter, 1994; Bock, 1986). Có thể sử dụng cách bón phân và loại phân chậm tan để duy trì tỷ lệ nitrat/amon thấp thuận lợi cho sự sinh trưởng của cây (Bock, 1986; Pan et al., 1984). Ngoài ra, tỷ lệ NO3-/NH4+ được sử dụng như chỉ tiêu đánh giá hiệu quả kìm hãm quá trình nitrat (Aulakh and Kuldipsingh, 2001).
Trong các nghiên cứu gần đây, Saha et al. (2017; 2018) cho thấy sử dụng than nâu kết hợp với ure làm giảm đáng kể tỷ lệ giải phóng N so với urê, thử nghiệm thực hiện với cột đất ống polyvinyl clorua (PVC) chiều cao 15 cm và bán kính 4,25 cm với thể tích 851 cm3 với 3 loại đất khác nhau được lựa chọn dựa trên sự khác biệt về tính chất ở các vùng của Úc. Các viên phân nhả chậm than nâu - ure chứa % N từ 5,74% đến 21,45%, lượng N được sử dụng tỷ lệ 250 mg N/ kg đất. Kết quả cho thấy sự kết hợp của các hạt ure và than nâu có tổng lượng N cao hơn ở đỉnh (0,5 cm) của cột đất so với lớp giữa (6 -10 cm) và lớp dưới (11 - 15 cm). Việc sử dụng than nâu - ure đã làm tăng hàm lượng NH4+ - N lên 54,37 và 44% và hàm lượng NO3-
- N tăng 14,49 và 31% trong 3 cột đất. Nồng độ NH4+ - N thấp hơn trong nước rỉ thu được từ công thức xử lý than nâu-ure do kết hợp đất với than nâu đã được chứng minh là làm giảm tốc độ giải phóng ure-
N bằng cách giảm q trình thủy phân urê thông qua việc ức chế hoạt động của enzyme urease trong đất.
Fernández-Sanjurjo et al. (2014) so sánh sự giải phóng N của 2 loại phân NPK nén (11–18–11 và 8–8–16) bằng cách sử dụng cột đất (dài 50 cm và đường kính 7,3 cm) chứa đầy đất từ lớp bề mặt (0 - 20 cm) tại Cambic Umbrisol, Tây Ban Nha, hai loại phân NPK nhả chậm được đặt vào đất (3 cm đầu tiên, và sau đó nước được thấm qua cột trong một chế độ bão hòa trong 80 ngày). Kết quả thu được một lượng lớn ammonium đã được lọc từ các cột trong 5 ngày đầu, sau khi tưới 5,97 L, chiếm khoảng 70% tổng lượng amoni vào cuối thí nghiệm, và NPK 8–8–16 thất thoát lượng amoni lớn hơn so với NPK 11–18–11.
Dinh et al. (2016) đã nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố độ ẩm, pH,
nhiệt độ của đất đến sự giải phóng N trong đất của phân chậm tan G-CRF (bề mặt được bao phủ bởi lớp gel tổng hợp). Độ ẩm của đất càng cao, tốc độ giải phóng chất dinh dưỡng càng lớn, sự giải phóng chất dinh dưỡng lúc đầu tăng lên khi độ ẩm của đất vượt quá 45%. Nhiệt độ cao dẫn đến tốc độ giải phóng N cao, tốc độ giải phóng N khá chậm trong 4 ngày khi nhiệt độ thấp hơn 15°C, tương ứng 4,3 và 12,2%, sau ngày thứ 4, giải phóng từ 20,9 đến 40,4% khi nhiệt độ nằm trong khoảng từ 25°C đến 55°C, vào ngày thứ 15, tỷ lệ giải phóng của N đạt 49,7 và 54,8%. Đất có pH từ 5-7 giảm tỷ lệ giải phóng N của phân chậm tan G- CRF.
Wang and Xing (2016) thực hiện nghiên cứu ảnh hưởng của việc phủ bề mặt đến nitrat trong đất phân bố theo chiều dọc vùng rễ ngô tại cao nguyên Hoàng Thổ, Trung Quốc. Kết quả cho thấy lớp phủ làm tăng hàm lượng nitrat trong lớp đất 0 - 40 cm, hàm lượng nitrat trong đất cao ở mức 0 - 20 cm vào 31 ngày và hàm lượng nitrat-N trong đất tăng gần 50 mg/kg sau 105 ngày khi gieo, nitrat-N tập trung ở 60 cm đến 80 cm. Tại thời điểm thu hoạch, nồng độ nitrat-N trong đất khi sử dụng màng phủ với lượng phân bón lót N (80 kg ha) và P (80 kg/ha) + bón thúc N (80 kg/ha) cao hơn 1,58 lần so với đối chứng không phủ đất. Các nghiên cứu của Nguyễn Tất Cảnh (2005) cho thấy các yếu tố ảnh hưởng đến q trình di động đạm khi bón phân nhả chậm trong đất. Thành phần cơ giới đất ảnh hưởng đến sự di động của đạm được xác định ở hai loại đất: đất thịt nhẹ và đất thịt trung bình phù sa Sơng Hồng. Kết quả cho thấy sự di động của đạm trong đất thịt nhẹ nhanh hơn so với đất thịt nặng. Sau bón 20 ngày, ở đất thịt
nhẹ đạm di động đến khoảng cách 15cm, trong khi ở đất thịt nặng là 10cm. Sau bón 40 ngày, ở đất thịt nhẹ đạm di động đến 22,5cm, còn ở đất thịt nặng là 14cm.
Nhìn chung các nghiên cứu về quá trình di động hay giải phóng đạm của phân đạm chậm tan trong đất trên thế giới tập trung vào những cải tiến chất lượng và hiệu quả của việc sử dụng phân chậm tan, đáp ứng các nhu cầu của cây trồng cũng như mang lại hiệu quả kinh tế cho người sử dụng.