Tất cả các vật liệu hay phân bĩn hữu cơ đều cĩ chứa N, mặc dù nồng độ N khơng cao, nhưng nếu sử dụng một khối lượng lớn cĩ thể cung cấp 1 lượng N đáng kể cho cây trồng. Nhưng các vật liệu và phân hữu cơ thường được xem là chất cải tạo đất hơn là loại cung cấp dinh dưỡng cho cây. Nên ở đây chỉ trình bày các loại phân N vơ cơ (cốđịnh N cơng nghiệp).
1. Sản xuất các loại phân N.
Bước đầu tiên hình thành NH3.
Nguồn cung cấp H2 là các khí tự nhiên (Methane, CH4) CH4 + 2H2O → CO2 + 2H2
600-800°C, Ni xúc tác
Cốđịnh N cơng nghiệp: tiến trình Haber-Bosch
Xúc tác
3H2 + N2 → 2NH3
200°C, 500 atm
Sản xuất phân N hĩa học cần rất nhiều năng lượng.
Từ nguyên liệu ban đầu là NH3, các loại phân N khác được sản xuất theo sơ đồ sau:
2. Các loại phân N-tính chất và sử dụng
2.1Ammonia lỏng khan (khí lỏng) .
Cơng thức hĩa học: NH3, chứa 82-0-0, tất cả cĩ dạng NH4-N. Sử dụng: yêu cầu thiết bị tồn trử, dung cụ bĩ đặc biệt, tiêm sâu vào đất.
Hút nước rất mạnh-cháy da, cay mắt, phổi,…
Là nguồn phân N kinh tế nhất, sử dụng phổ biến trên các nước phát triển. 2.2. Urea (dạng rắn)
Cơng thức : CO(NH2) 2, chứa 46-0-0
Dạng NH4-N (dạng amide), cĩ tiềm năng bay hơi cao, sử dụng phổ biến nhất trên thế giới
2.3. Ammonium Nitrate (rắn)
NH4NO3, chứa 34-0-0, gồm 1/2 NH4-N và 1/2 NO3-N. nguồn N khơng bay hơi.
2.4. Ammonium Sulfate (rắn)
(NH4) 2SO4, 21-0-0-24S, dạng NH4-N, cĩ chứa S, phân N khơng bay hơi, là loại phân N gây chua mạnh nhất.
2.5. Ammonium Phosphates.
Thường được xem là nguồn phân P chính, nhưng cĩ chứa 1 lượng N đáng kể Monoammonium Phosphate (MAP – dạng rắn)
NH4NO3 Ammonium Nitrate (34%N)
+ NH3
+ O2 (NH4)2SO4 Ammonium Sulfate (21%N)
NH4H2PO4 Monoammonium Phosphate (18%N)
(NH4)2HPO4 Diammonium Phosphate (11%N)
CO(NH2)2 Urea (46%N) + H2SO4 + H3PO4 + CO2 HNO3 NH4OH Ammonia nước (20%N) + H2O NH3
NH4H2PO4, chứa11-52-0
Diammonium Phosphate (DAP – dạng rắn) (NH4) 2HPO4, chứa18-46-0
Ammonium Polyphosphate – dạng dung dịch APP hay Poly-N, chứa 10-34-0
2.6. Các loại phân N chậm tan. Urea bọc Sulfur -SCU(rắn)
36-0-0 (thay đổi), dạng NH4-N, phân N tác dụng/phân giải chậm. Khi lớp phủ S được oxi hĩa bởi vi sinh vật, Urea mới được thủy phân. Nên tốc độ thủy phân phụ thuộc vào độ dày của lớp phủ, kích thước hạt, ẩm độ và nhiệt độđất. Do giá thành cao nên thường sử dụng cho các cây cĩ giá trị kinh tế cao.
Urea bọc polymer (dạng rắn)
Tương tự SCU nhưng Urea được bọc bằng polymer thay cho sulfur. Chứa 41% - 44% N, tất cả là dạng NH4-N. là nguồn phân N chậm phân giải. Các monomer bọc hình thành polyurethane phủ trên bề mặt urea. Tốc độ phân giải phụ thược vào mức độ thấm của nước qua lớp phù, khơng phụ thuộc vào mức độ hịa tan trong nước.
Những sản phẩm của Urea Formaldehyde (dạng rắn)
Hổn hợp của các chuỗi methylene urea cĩ độ dài nhau. Mức độ phân giải phụ thuộc vào vi sinh vật đất, pH, nhiệt độ, ẩm độ. Mức độ hịa tan phụ thuộc vào độ dài các chuỗi-chuỗi càng dài, hịa tan càng thấp.
Isobutylidene diurea IBDU (dạng rắn)
Chứa 31-0-0, khơng tan trong nước, thường được trộn với các loại phân hịa tan khi sử dụng. N giải phĩng chậm do phản ứng thủy phân và hịa tan đều chậm
.