V. TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Phân đạm và cách sử dụng
1.1.2. Sự chuyển hóa đạm trong đất
1.1.2.1. Quá trình phân giải chất hữu cơ
Đó là quá trình chuyển hóa đạm từ dạng hữu cơ sang dạng vô cơ. Trong đất các hợp chất hữu cơ chứa đạm bị phân giải dưới tác động của vi sinh vật tạo thành các sản phẩm trung gian, sau đó cho ra sản phẩm cuối cùng là các chất khóang mà cây trồng có thể sử dụng được (quá trình khóang hóa).
Quá trình phân giải chất hữu cơ giải phóng đạm ở dạng các chất đơn giản cây trồng có thể hút được đạm. Tuy nhiên, gây hiện tượng mất đạm (ở dạng amoniac và nitơ phân tử).
1.1.2.2. Quá trình amôn hóa
Amôn hóa là quá trình biến đổi đạm từ các hợp chất khác nhau tạo thành đạm ở dạng amôn (NH4+). Sau đó có thể biến đổi tiếp tạo thành amoniac (NH3).
Ví dụ: Quá trình amôn hóa urê xảy ra sau khi bón urê vào đất.
CO(NH2)2 + 2H2O --->. (NH4)2CO3 (Quá trình amôn hóa). (NH4)2CO3 ---> NH3 + CO2 + H2O
Quá trình này xảy ra rất nhanh khi gặp nhiệt độ cao và trong môi trường có phản ứng kiềm. Kết quả là làm cho đạm bị mất đi dưới dạng khí amôniac.
1.1.2.3. Quá trình nitrat hóa
Quá trình nitrat hóa là quá trình biến đổi đạm dạng NH3 (hoặc ion NH4+) tạo thành đạm dạng NO3-. Quá trình nitrat hóa xảy ra qua 2 giai đoạn:
Giai đoạn nitrit hóa
NH3 + 3O2 ---> 2HNO2 + H2O + Q. Giai đoạn nitrat hóa
2HNO2 + O2 ---> 2HNO3 + Q.
Cả hai giai đoạn nói trên xảy ra dưới tác động của vi sinh vật nitrat hóa. Kết quả của quá trình trên tạo thành dạng đạm NO3- tuy cây vẫn sử dụng được nhưng dạng này ít được keo đất hấp phụ, mặt khác dễ bị biến đổi tiếp theo quá trình phản nitrat hóa.
1.1.2.4. Quá trình phản nitrat hóa
Phản nitrat hóa là quá trình biến đổi đạm từ dạng NO3- thành nitơ phân tử (N2) dưới tác động của vi sinh vật phản nitrat hóa
4HNO3 ---> 2H2O +5O2 + 2N2
Kết quả là đạm bị mất đi dưới dạng khí nitơ phân tử.
Tất cả các quá trình biến đổi đạm trên đây đều được xảy ra nhờ hoạt động của các loại vi sinh vật khác nhau trong đất.
Quá trình nitrat hóa và phản nitrat hóa xảy ra mạnh trong điều kiện đất thóang khí có đủ O2. Nếu hai quá trình này xảy ra mạnh sẽ làm mất đạm dưới dạng NO3- bị rửa trôi hoặc dạng N2 bay vào khí quyển.
1.2. Đạm trong cây
1.2.1. Tỷ lệ đạm trong cây
Đạm là chất có vai trò rất quan trọng đối với cây, là thành phần không thể thiếu được để duy trì sự sống. Tỷ lệ đạm trong cây thay đổi từ 1- 6%. Tỷ lệ này khác nhau ở các loại cây trồng và trong các bộ phận khác nhau trên cùng một cây:
- Cây họ đậu thường có hàm lượng đạm lớn hơn so với cây họ hòa thảo.
- Trong các bộ phận còn non hàm lượng đạm cao hơn trong các bộ phận già, trong các bộ phận tích luỹ chất dinh dưỡng như quả, hạt, củ hàm lượng đạm cao hơn so với trong thân, lá.
Đạm tồn tại trong cây ở dạng hữu cơ và vô cơ. Đạm hữu cơ nằm trong các hợp chất hữu cơ như protein, một phần ở dạng hoà tan như các axit amin, amit. Đây là dạng chiếm tỷ lệ chủ yếu. Đạm vô cơ chiếm tỷ lệ thấp, chủ yếu ở
dạng NH4+ và NO3- hoà tan. Các ion có trong cây là do cây hút chưa được chuyển hóa, dạng này dần dần được chuyển hóa thành đạm dạng hữu cơ.
1.2.2. Vai trò của đạm trong đời sống cây trồng
Đạm là chất dinh dưỡng rất cần thiết và rất quan trọng đối với cây, là yếu tố có vai trò quyết định đối với sự tồn tại, sinh trưởng và phát triển của sinh vật nói chung và cây trồng nói riêng. Vai trò của đạm đối với cây được thể hiện ở các mặt sau:
- Tham gia vào việc tạo nên các axit amin, protein, đây là một trong những chất chủ yếu tạo nên các cấu trúc của cây. Vì vậy đạm có tác dụng quyết định sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Bón đạm làm cho cây ra nhiều nhánh, phân cành, ra lá nhiều; lá cây có kích thước to, màu xanh; lá quang hợp mạnh, do đó làm tăng năng suất cây. Đạm cần cho cây trong suốt quá trình sinh trưởng, đặc biệt là giai đoạn cây sinh trưởng mạnh. Trong các nhóm cây trồng, đạm rất cần cho các loại cây ăn lá như rau cải, cải bắp v.v..Cuối quá trình sinh trưởng phát triển, protein được tích luỹ trong bộ phận thu hoạch, quyết định chất lượng nông sản. Nếu sản phẩm đó được sử dụng làm giống để tiếp tục gieo trồng thì thành phần và hàm lượng protein ảnh hưởng rất lớn đến sức sống của thế hệ sau.
- Đạm có trong thành phần của diệp lục - yếu tố thực hiện quá trình quang hợp tạo chất hữu cơ, vì vậy đạm có tác dụng quyết định năng suất, đặc biệt là đối với cây thu thân, lá. Thiếu đạm cây không tổng hợp được diệp lục, hoặc tổng hợp kém nên khả năng quang hợp giảm.
- Đạm có trong thành phần của một số chất có hoạt tính sinh học cao như vitamin, chất kích thích sinh trưởng, chất kháng sinh, các enzim, có tác dụng xúc tiến các quá trình sinh lý và các phản ứng sinh hóa trong cây.
1.2.3. Sự đồng hóa đạm của cây
Cây hút đạm chủ yếu dưới dạng NH4+ và NO3-. Tuy nhiên, cây cũng có thể hút trực tiếp một phần đạm dưới dạng các chất protêin dễ tan như các amin, amit. Một số loại cây họ đậu có khả năng đồng hóa đạm ở dạng nitơ phân tử (N2) trong không khí tạo thành đạm dạng sinh học nhờ vi sinh vật cố định đạm sống cộng sinh.
Quá trình hút và đồng hóa đạm NH4+ và NO3- phụ thuộc vào các yếu tố sau:
- Loại cây trồng: Mỗi loại cây có khả năng đồng hóa khác nhau đối với hai dạng đạm này: Ví dụ củ cải đường, lúa mỳ, lúa mạch hút NH4+ mạnh hơn NO3-, trong khi đó khoai tây lúa nước thì ngược lại.
- Tuổi cây: Cây non hút NH4+ mạnh hơn cây trưởng thành. Chính vì vậy bón thúc cho cây ở thời kỳ cây con nên sử dụng phân đạm dạng amôn hoặc loại phân đạm mà sau khi bón vào đất bị biến đổi nhanh chóng thành dạng amôn thì hiệu quả cao hơn.
- pH môi trường: pH môi trường có liên quan trực tiếp đến đến khả năng hút đạm của cây, cụ thể về dạng đạm cây hút và lượng hút: trên đất có phản ứng chua cây hút NO3- mạnh hơn NH4+, còn trên đất có phản ứng trung tính thì ngược lại. Về lượng hút, nhìn chung đất quá chua (pH thấp) cây hút đạm kém, biểu hiện ra bên ngoài là sinh trưởng kém, đẻ nhánh, phân cành ít, khối lượng sinh khối tạo ra thấp.
- Quan hệ giữa các ion chứa N với các ion khác:
Ion NH4+ đối kháng với các ion như K+, Mg2+, Ca2+, tức là nếu trong đất hàm lượng các ion này cao thì cây hút NH4+ yếu đi và ngược laị.
Ion NO3- đối kháng với các ion SO42-, Cl-, và PO43-.
- Quan hệ với một số chất vi lượng trong đất: ví dụ khi trong đất có đủ Mo thì cây hút NO3- mạnh hơn NH4+.
- Nồng độ oxy trong đất: Đất tơi xốp thóang khí (đủ oxy) cây hút NH4+
mạnh. Ngược lại trong điều kiện yếm khí cây hút NH4+ kém.
- Hàm lương hydratcacbon trong cây: trong điều kiện thiếu ánh sáng, quang hợp giảm việc hình thành các chất gluxit trong cây diễn ra hạn chế cây không hút được NH4+, chính vì vậy biện pháp bố trí mật độ hợp lý, tạo tán, tỉa cành, dọn sạch cỏ dại có tác dụng gián tiếp trong việc nâng cao hiệu lực của các loại phân đạm amôn (phân đạm chứa gốc NH4+).
1.2.4. Biểu hiện của cây khi thiếu đạm và thừa đạm1.2.4.1. Biểu hiện của cây khi thiếu đạm 1.2.4.1. Biểu hiện của cây khi thiếu đạm
Cây sinh trưởng kém, còi cọc, cây thấp,ít chồi cành, đẻ nhánh kém. Lá nhỏ có màu vàng. Các lá già phía dưới vàng trước, vàng từ chót lá vàng vào, từ gân chính vàng ra, vàng theo hình chữ V. Quả và hạt nhỏ, cây chín sớm, phẩm chất kém.
1.2.4.2. Biểu hiện của cây khi thừa đạm
Cây mọc vống, mềm yếu ớt, lá mỏng có màu xanh đậm, chậm ra hoa kết quả, dễ bị sâu bệnh phá hoại. Thời gian sinh trưởng kéo dài, cây chậm ra hoa kết quả.
- Năng suất, phẩm chất nông sản giảm, sản phẩm khó bảo quản.
1.3. Phân đạm và cách sử dụng1.3.1. Urê (cacbamit) CO(NH2)2 1.3.1. Urê (cacbamit) CO(NH2)2
Là loại phân đạm thuộc nhóm amin. Phân urê có 44 – 48% N nguyên chất. thông thường là 46%. Phân urê chiếm 59% tổng số các loại phân đạm được sản xuất ở các nước trên thế giới, là loại phân có tỷ lệ N cao nhất.
1.3.1.1. Đặc điểm
- Loại tinh thể màu trắng, hạt tròn, dễ tan trong nước, có nhược điểm là hút ẩm mạnh.
- Loại có dạng viên, nhỏ như trứng cá. Loại này có thêm chất chống ẩm nên dễ bảo quản, dễ vận chuyển nên được dùng nhiều trong sản xuất nông nghiệp.
1.3.1.2. Sử dụng
Phân urê thích hợp với nhiều loại cây trồng khác nhau có khả năng phát huy tác dụng trên nhiều loại đất khác nhau và đối với các loại cây trồng khác nhau. Vì vậy loại phân đạm này đang được sử dụng khá rộng rãi trong sản xuất. Phân này bón thích hợp trên đất chua phèn.
Phân urê được dùng để bón thúc, không nên bón quá sớm, không bón trên bề mặt đất. Có thể pha và phun lên lá với nồng độ thấp 0.5 – 1.5% để phun lên lá.
Trong chăn nuôi, urê được dùng trực tiếp bằng cách cho thêm vào khẩu phần thức ăn cho lợn, trâu bò.
Phân này cần được bảo quản kỹ trong túi polyethylen và không được phơi ra nắng. Bởi vì khi tiếp xúc với không khí và ánh nắng urê rất dễ bị phân huỷ và bay hơi. Các túi phân urê khi đã mở ra cần được dùng hết ngay trong thời gian ngắn.
1.3.2. Amôn sunphat (NH4)2SO4
Còn gọi là phân SA. Sunphat đạm có chứa 20 – 21% N nguyên chất. Trong phân này còn có 29% lưu huỳnh (S). Trên thế giới loại phân này chiếm 8% tổng lượng phân hóa học sản xuất hàng năm.
1.3.2.1. Đặc điểm
Dạng tinh thể, mịn, màu trắng ngà hoặc xám xanh. Phân này có mùi nước tiểu (mùi amôniac), vị mặn và hơi chua. Cho nên nhiều nơi gọi là phân muối diêm. Khi bón vào đất, tan nhanh, ion NH4+ được keo đất hấp phụ.
Là loại phân chua hóa học và chua sinh lý và khi bón liên tục nhiều năm sẽ gây ra phản ứng chua cho đất.
1.3.2.2. Sử dụng
Sunphat amôn là loại phân bón tốt vì có cả N và lưu huỳnh là hai chất dinh dưỡng thiết yếu cho cây.
Có thể đem bón cho tất cả các loại cây trồng, trên nhiều loại đất khác nhau, miễn là đất không bị phèn, bị chua. Nếu đất chua cần bón thêm vôi, lân. Phân sunphat amôn dùng tốt cho cây trồng trên đất đồi, trên các loại đất bạc màu (thiếu S).
Đối với cây trồng: đạm sunphat amôn được dùng chuyên để bón cho các loài cây cần nhiều S và ít N như đậu đỗ, lạc v.v.. và các loại cây vừa cần nhiều S vừa cần nhiều N như ngô.
Tuy nhiên hiện nay loại phân này ít được sử dụng hơn so với urê.
Cần lưu ý đạm sunphat amôn là loại phân có tác dụng nhanh, rất chóng phát huy tác dụng đối với cây trồng, cho nên thường được dùng để bón thúc và bón thành nhiều lần để tránh mất đạm.
Khi bón cho cây con cần chú ý là phân này dễ gây cháy lá.
Không nên sử dụng phân đạm sunphat để bón trên đất phèn, đất lầy thụt vì phân dễ làm chua thêm đất. Nên bón phân kết hợp với phân chuồng, nâng cao tính đệm của đất, giảm tác hại của loại phân này.
Sau một số năm sử dụng cần bón vôi cho đất để cải tạo chua. Tác dụng của vôi trong trường hợp này thể hiện ở chỗ ion Ca2+ kết hợp với ion SO42- tạo thành muối CaSO4 kết tủa, không tạo thành H2SO4.
[KĐ]Ca++ + (NH4)2SO4 ---> [KĐ]2NH4+ + CaSO4.
1.3.3. Amôn nitrat (NH4NO3)
Phân amôn nitrat có chứa 33 – 35% N nguyên chất. Ở các nước trên thế giới loại phân này chiếm 11% tổng số phân đạm được sản xuất hàng năm.
1.3.3.1. Đặc điểm
Phân này ở dưới dạng tinh thể muối kết tinh có màu vàng xám. Amôn nitrat dễ chảy nước, dễ tan trong nước, dễ vón cục, khó bảo quản và khó sử dụng.
Là loại phân chua hóa học. Tuy vậy, đây là loại phân bón quý vì có chứa cả NH4+ và cả NO3-, phân này có thể bón cho nhiều loại cây trồng trên nhiều loại đất khác nhau.
1.3.3.2. Sử dụng
Amôn nitrat bón thích hợp cho các loại cây trồng cạn như thuốc lá, bông, mía, ngô… Loại phân này được dùng để pha thành dung dịch dinh dưỡng để tưới cây trong nhà kính và tưới bón thúc cho nhiều loại rau, cây ăn quả.
2. Lân và phân lân2.1. Lân trong đất 2.1. Lân trong đất
Hàm lượng lân trong đất biến động từ 0,03-0,12%, phụ thuộc vào thành phần cơ giới, tính chất của đá mẹ, và tỷ lệ chất hữu cơ trong đất. Hàm lượng chất hữu cơ trong đất càng lớn thì hàm lượng lân càng cao.
2.1.1. Các dạng tồn tại của lân trong đất
- Lân hữu cơ có trong các hợp chất hữu cơ dưới dạng axit nucleic, glyxerophotphat, photphatit, và phitat. Khi chất hữu cơ bị phân giải sẽ giải phóng lân cung cấp cho cây trồng.
- Lân vô cơ: Tồn tại dưới các dạng muối phôtphat.Trong đất chua chủ yếu là các phôtphat sắt, phôtphat nhôm. Trong đất kiềm là các photphat canxi, photphat magiê. Trong đất mặn là photphat natri.
2.1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiện tượng cố định lân trong đất
Hàm lượng mùn trong đất: Đất càng giàu mùn, trong đó tỷ lệ axit humic cao sẽ hạn chế quá trình cố định lân. Chất hữu cơ đưa vào làm tăng độ phì nhiêu đất, tăng lượng axit hữu cơ và hàm lượng hydrat cacbon, hình thành vật chất mùn mới có hoạt tính trao đổi cao. Dạng chất này rất giàu các nhóm chức, nhất là nóm - COOH có tác dụng ngăn cản sự giữ chặt lân thông qua việc tạo hiệu ứng hình thành phức các cation hóa trị 2 và 3 làm hạn chế kết tủa ở dạng phốt phát vô cơ.
Phản ứng của môi trường đất: Đất quá chua hoặc quá kiềm đều xảy ra quá trình cố định lân mạnh.
Thành phần cơ giới đất: Đất có tỷ lệ hạt sét càng cao, khả năng cố định lân càng lớn.
2.2. Lân trong cây
2.2.1. Tỷ lệ lân trong cây
Nguyên tố dinh dưỡng Phôtpho (P) là một trong 3 nguyên tố dinh dưỡng đa lượng quan trọng đối với cây trồng. Cây trồng sử dụng dinh dưỡng Phốtpho thông qua các nhóm chứa nguyên tố này (H2PO4; HPO42-; và PO43-) ngoài ra còn dưới dạng các hợp chất hữu cơ dễ tan chứa phốt pho (axit amin, amit...). Các chất dinh dưỡng chứa phôt pho nói trên được gọi chung là dinh dưỡng lân hay chất chứa lân.
Tỷ lệ lân trong cây biến động từ 0,3-1,4% so với trọng lượng chất khô. Tỷ lệ này khác nhau đối với các loại cây trồng và các bộ phận khác nhau của cây: Lân trong cây họ đậu lớn hơn trong cây họ hoà thảo. Trong các bộ phận non hàm lượng lân lớn hơn trong các bộ phận già. Trong hạt lớn hơn trong thân, lá.
Các dạng lân trong cây:
- Lân hữu cơ, có trong các chất nucleoprotein, glyxerophotphat, phitin. - Lân vô cơ chỉ chiếm tỷ lệ nhỏ trong cây dưới dạng hợp chất orthophotphat.
2.2.2. Vai trò của lân đối với đời sống cây trồng
- Lân là một trong các chất cần thiết nhất cho quá trình trao đổi chất của cây trồng, có trong thành phần của glyxerophotphat là sản phẩm đầu tiên trong