Bài Giảng Hóa Kỹ Thuật 2 - Chương 4 pdf

Chương 4 – Phân bón

Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học
37

CHƯƠNG 4 PHÂN BÓN

4.1. Vai trò và đặc điểm của phân bón
4.1.1. Vai trò của phân bón
Trong sản xuất nông nghiệp, phân bón có tác dụng lớn đến năng suất, chất
lượng sản phẩm của cây trồng và độ phì nhiêu của đất. Đó là do nó đã bù lại cho
đất những chất dinh dưỡng mà cây trồng đã lấy đi sau mỗi vụ sản xuất để tạo ra
năng suất.
* Lượng chất dinh dưỡng cây trồng lấy đi để tạo nên năng suất:
Lượng chất mà cây
trồng lấy đi (kg/ha)
Lượng chất lấy đi để tạo
ra 1 tạ thu hoạch
Cây trồng
Năng suất
(tạ/ha)
N P
2
O
5
K
2
O N P
2
O
5

K
2
O
Lúa mùa 30 28 12 82 0,9 0,4 2,7
Ngô 20 60 12 60 3,0 0,6 3,0
Khoai lang 200 90 20 140 0,4 0,1 0,7
Sắn 100 136 104 534 0,1 0,1 0,6
Lạc 20 84 14 50 4,2 0,7 2,5
Bông 6 94 22 69 15,6 3,6 11,3
Đậu tương 10 30 7 22 3,0 0,7 2,2
Qua bảng trên ta thấy, chỉ kể 3 nguyên tố dinh dưỡng chính là N, P, K thì sau
mỗi vụ sản xuất cây trồng đã lấy đi từ đất một lượng chất dinh dưỡng khá lớn để
góp phần vào việc tổng hợp các thành phần của cây trồng.
Tóm lại, phân bón có vai trò to lớn trong việc tăng năng suất cây trồng và góp
phần cải tạo, nâng cao độ phì nhiêu của đất. Tuy nhiên, cần phải chú ý kết hợp nhịp
nhàng việc cải tiến nhiều biện pháp canh tác khác nhau với việc sử dụng phân bón
hợp lý.
4.1.2. Các loại phân bón
Dựa vào phương pháp sản xuất, chế biến, người ta chia phân bón thành 2
nhóm:
- Phân bón công nghiệp (phân vô cơ): gồm những loại phân bón có nguồn gốc
vô cơ. Nhóm phân bón này do các nhà máy sản xuất bằng phương pháp hoá học
Chương 4 – Phân bón

Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học
38

nên còn được gọi là phân hoá học. Phân bón công nghiệp thường chứa một lượng
lớn chất dinh dưỡng trong một đơn vị khối lượng.
- Phân bón hữu cơ: loại phân bón này thường được sản xuất, chế biến trực tiép

ở các cơ sở nông nghiệp địa phương, phần lớn là những sản phẩm phụ của sản xuất
nông nghiệp (phân chuồng, phân gia cầm, tro …) hoặc còn được khai thác ở gần
các cơ sở nông nghiệp (than, bùn, vôi, thạch cao), hoặc người ta còn dùng cả những
cây trồng làm phân bón (phân xanh) và các phế phẩm của các nhà máy.
Phân hữu cơ được chia thành các loại sau: phân chuồng, than bùn, phân bắc,
phân gia cầm, tro bếp, bùn ao, khô dầu, phân xanh …
4.1.3. Đặc điểm của phân hoá học
Hầu hết các loại phân hoá học không chứa chất hữu cơ nên còn được gọi là
phân vô cơ hoặc phân khoáng.
Phân hoá học có nhiều loại, nhiều dạng khác nhau nhưng chúng đều có một số
đặc điểm chung như sau:
- Tỷ lệ chất dinh dưỡng cao.
Ví dụ: Trong (NH
4
)
2
SO
4
có 20%N, trong supephôtphat có 16 – 21%P
2
O
5
,
trong NH
4
NO
3
có 34%N, trong ure (CO(NH
2
)

2
) có 46%N. Trong khi đó phân
chuồng chỉ chứa 0,3 – 0,5%N, 0,2 – 0,4%P
2
O
5
. Như vậy, hàm lượng N và P
2
O
5

trong 1 tấn phân chuồng tương đương với 20kg phân đạm và supe lân.
- Dễ tan trong nước và cây trồng dễ hấp thu. Phần lớn phân hoá học dễ tan
trong nước và dễ được hấp thu bởi cây trồng, tỷ lệ chất dinh dưỡng lại cao nên sau
khi bón, cây trồng phát triển nhanh, hiệu quả rõ rệt. Tuy nhiên, cũng do đặc điểm
này mà phân hoá học không bề lâu, khó cất giữ.
- Phân hoá học không chứa chất hữu cơ. Do vậy, nếu chỉ dùng phân hoá học
thì sau vài năm sẽ có ảnh hưởng đến tính chất đất. Để khắc phục nhược điểm này,
cần phải bón phối hợp phân hoá học với phân hữu cơ.
4.2. Phân đạm
4.2.1. Vai trò của nitơ đối với dinh dưỡng của cây trồng
- Nitơ là một trong những nguyên tố cơ bản cần thiết cho thực vật. Nó là thành
phần quan trọng của tất cả các protit đơn giản và phức tạp trong nguyên sinh chất
của tế bào thực vật. Nguồn nitơ chủ yếu cần cho dinh dưỡng của cây trồng là muối
nitrat và muối amoni.
- Nitơ cũng có trong thành phần của các axit nucleic (ribonucleic RNA và
dezoxiribonucleic DNA), chúng có vai trò đặc biệt quan trọng trong sự trao đổi
chất của thực vật.
Chương 4 – Phân bón

Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học
39

- Nitơ là một trong thành phần chủ yếu của clorofin. Cây trồng có chứa
clorofin thì cơ thể của chúng có khả năng tự dưỡng (khả năng tổng hợp chất hữu cơ
cần thiết từ chất vô cơ).
- Nitơ còn là thành phần của các phôtphatit, alcaloit trong một số vitamin, các
enzim và nhiều chất hữu cơ khác của tế bào thực vật.
- Sự cung cấp đầy đủ và thừa nitơ: Khi cây trồng được cung cấp đầy đủ nitơ và
những điều kiện khác thì tốc độ phát triển, hiệu suất quang hợp tăng lên, tạo điều
kiện cho quá trình tổng hợp các chất hữu cơ có chứa nitơ trong cây. Tuy vậy, khi
thừa nitơ, thời kỳ sinh trưởng, phát triển sẽ kéo dài, cây hô hấp mạnh hơn quang
hợp. Kết quả là gluxit tiêu hao nhiều hơn gluxit tích luỹ, lượng tinh bột trong cây
giảm xuống.
Như vậy, bón nitơ có ảnh hưởng cả tốt và xấu đến cây trồng. Để phát huy
được tác dụng tốt của nitơ cần phải cung cấp đầy đủ lượng nitơ cho cây trồng tuỳ
theo từng thời kỳ sinh trưởng của nó.
4.2.2. Các quá trình hoá học của nitơ trong đất
4.2.2.1. Nitơ trong đất
Trong đất, hàm lượng nitơ trung bình khoảng 0,1% khối lượng của đất. Tuỳ
theo từng loại đất chứa lượng nitơ rất khác nhau và thường tỷ lệ thuận với lượng
mùn có trong đất.
Ví dụ: đất miền núi chứa nhiều nitơ, sau đó đến đất phù sa và dất bạc màu có
lượng nitơ thấp nhất.
Lượng nitơ trong đất tuy có ít, nhưng nếu huy động tất cả cung cấp cho cây
trồng thì sẽ đưa năng suất lên cao.
Ví dụ: tổng lượng nitơ trong đất bạc màu là 0,07%, nghĩa là 100kg đất có
0,07kg N. Vậy, trên 1ha đất sẽ có một lượng nitơ khá lớn là:
(0,07kg.3000000)/1000 = 2100kg N
4.2.2.2. Quá trình chuyển hoá các hợp chất nitơ trong đất

Tuỳ thuộc vào điều kiện môi trường và khí quyển, đạm hữu cơ hay vô cơ có
thể biến đổi theo các quá trình sau:
a) Quá trình amoni hoá: là quá trình phân giải các chất hữu cơ chứa nitơ đến
dạng amoniac. Sơ đồ biến hoá đơn giản như sau:
Prôtit, chất mùn
(1)
aminôaxit, amit
(2)
amoniăc
(1): quá trình phân giải prôtit dưới tác dụng của các enzim do các nhóm vi sinh
vật tiết ra (xạ khuẩn, actinomyces, nấm mốc), prôtit bị thuỷ phân biến thành
aminôaxit.
Chương 4 – Phân bón

Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học
40

(2): quá trình các aminôaxit bị vi sinh vật hấp thụ và dưới tác dụng của các
enzim của chúng, aminôaxit bị khử thành amôniăc và axit hữu cơ.
Ví dụ: quá trình amôni hoá từ một aminôaxit đơn giản nhất:

NH
2
CH
2
COOH + O
2
 HCOOH + CO
2
+ NH

3

(glixin) (axit foocmic)
NH
2
CH
2
COOH + H
2
O  CH
3
OH + CO
2
+ NH
3

(rượu metylic)
NH
2
CH
2
COOH + H
2
 CH
3
COOH + NH
3

(axit axetic)
Sau quá trình amôni hoá, 4 loại hợp chất được tạo thành là axit hữu cơ, rượu,

khí CO
2
, NH
3
. Quá trình này xảy ra trong môi trường hiếu khí cũng như trong môi
trường yếm khí. Các axit hữu cơ và rượu tiếp tục phân giải và cuối cùng biến thành
những hợp chất đơn giản nhất là CO
2
, H
2
O, H
2
, CH
4
. Còn NH
3
cùng với các axit vô
cơ và hữu cơ trong đất tạo thành những muối amoni tương ứng.
2NH
3
+ H
2
CO
3
= (NH
4
)
2
CO
3

NH
3
+ HNO
3
= NH
4
NO
3

Các muối amôni ở trong đất bị phân ly thành các ion amôni (NH
4
+
) và các ion
của gốc axit tương ứng với muối của nó. Một phần ion NH
4
+
bị cây hấp phụ, một
phần do keo đất hấp phụ.
Ca
2+
NH
4
+

KĐ + (NH
4
)
2
CO

3
= KĐ NH
4
+
+ CaCO
3

Ca
2+
Ca
2+

Amôniăc được tạo ra trong các loại đất có độ chua và độ thoáng khác nhau.
Tốc độ của quá trình amôni hoá xảy ra phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ và độ ẩm của
môi trường.
Trong điều kiện yếm khí, chất hữu cơ chứa nitơ chỉ bị phân giải đến amôniăc.
Còn trong điều kiện hiếu khí, các muối amôni bị ôxi hoá và biến thành nitrat. Sự ỗi
hoá amôniăc đến nitrat được gọi là quá trình nitrat hoá.
b) Quá trình nitrat hoá
Quá trình này được thực hiện trong đất nhờ nhóm vi khuẩn đặc biệt ưa khí và
giải phóng một năng lượng khá lớn.
Quá trình nitrat hoá có thể xảy ra theo các phản ứng sau:
2NH
3
+ 3O
2
= 2HNO
2
+ 2H
2

O + 158kcal (giai đoạn đầu)
Chương 4 – Phân bón

Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học
41

2HNO
2
+ O
2
= 2HNO
3
+ 43,2kcal (giai đoạn hai)
Axit nitric tạo ra trong quá trình này được trung hoà nhờ Ca(HCO
3
)
2
hay
Mg(HCO
3
)
2
, hoặc bởi các bazơ hấp phụ trong đất.
2HNO
3
+ Ca(HCO
3
)
2
= Ca(NO

3
)
2
+ 2H
2
CO
3


Ca
2+
H
+

KĐ + HNO
3
= KĐ H
+
+ Ca(NO
3
)
2

Ca
2+
Ca
2+

Để cho quá trình nitrat hoá xảy ra tốt, cần có các điều kiện sau đây:
- Độ ẩm của đất: 60 – 70% độ ẩm mao quản.

- Nhiệt độ đất: 25 – 32
0
C.
- pH: 6,2 – 9,2.
- Đất giàu NH
4
+
và Ca
2+
.
- Đất có đủ không khí.
Với những điều kiện này, phần lớn đạm amôni trong đất chuyển thành đạm
nitrat.
Quá trình nitrat xảy ra mạnh hay yếu là biểu hiện độ phì nhiêu của chân đất
cao hay thấp. Tốc độ của quá trình này ở các loại đất thường khác nhau. Nó xảy ra
mạnh ở những loại đất có đủ 5 điều kiện trên, như đất macgalit, đất Đồng bằng Bắc
bộ … Ngược lại, nó xảy ra kém hơn ở các loại đất bạc màu, đất chiêm trũng, đất
chua, đất chua mặn. Làm đất và bón phân là những biện pháp chủ yếu có tác dụng
tăng cường quá trình nitrat hoá trong đất. Ngoài ra, việc trồng cây và luân canh hợp
lý cũng có tác dụng tốt đến quá trình này.
c) Quá trình phản nitrat hoá
Là quá trình khử nitơ trong nitrat thành nitơ phân tử, do tác dụng của vi sinh
vật (như vi khuẩn yếm khí Bact. Sutzeri, Denitrificans). Quá trình này làm mất nitơ
và năng lượng của đất nên là hiện tượng bất lợi cho sản xuất nông nghiệp.
Phản ứng có thể xảy ra như sau:
C
6
H
12
O

6
+ 4NO
3
-
= 6CO
2
+ 6H
2
O + 2N
2

Quá trình xảy ra trong điều kiện yếm khí, đất kiềm giàu chất hữu cơ chưa phân
giải, phần lớn là gluxit, xenlulô.
d) Quá trình cố định nitơ sinh vật
Là quá trình vi sinh vật lấy nitơ trong quá trình phân giải chất hữu cơ hoặc vi
sinh vật có khả năng hút nitơ khí trời để sinh trưởng, phát triển. Đây là sự cạnh
tranh tạm thời về đạm giữa vi sinh vật và cây trồng (trường hợp bón phân tươi
Chương 4 – Phân bón

Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học
42

(không ủ) mà không bón thêm đạm vô cơ), làm cho cây trồng thiếu đạm, lá trở nên
vàng. Hiện tượng thiếu đạm này chỉ là tạm thời, sau khi vi sinh vật chết, chất hữu
cơ trong đất được phân giải thì lượng đạm trong đất sẽ tăng lên.
Các vi khuẩn này gồm:
+ Clostridium pasteurianum: có khả năng hút nitơ tự do trong không khí, chịu
được đất chua và có thể sống trong điều kiện yếm khí. Khả năng cung cấp đạm:
5 – 10kgN/ha/năm.
+ Azotobacter chroococcum (hiếu khí): chịu ảnh hưởng của pH (pH  5,5) và

lượng canxi trong đất, cung cấp đạm: 10 – 15kgN/ha/năm.
+ Vi khuẩn nốt sần họ đậu Bacterium radicicola: sống với điều kiện: đất trung
tính, đất thoáng, đủ nước, đất có Ca và P. Khả năng cung cấp đạm
:
150 – 200kgN/ha/năm.
+ Thanh tảo sống tự do và sống cộng sinh trong bèo hoa dâu: cung cấp đạm:
62,5kgN hay 312,5kg(NH
4
)
2
SO
4
/ha/tháng.
e) Sự cung cấp đạm của nước mưa
Một số nitơ oxit và amôniăc theo nước mưa rơi xuống đất tạo nên muối nitrat,
muối amôni.
4.2.3. Các loại phân bón chứa nitơ
Dựa vào thành phần phân tử, có thể chia đạm vô cơ thành những dạng sau:
- Phân đạm chứa nitơ cả ở dạng amôni và dạng nitrat: NH
4
NO
3
.
- Phân đạm chỉ chứa nitơ dưới dạng amôni: (NH
4
)
2
SO
4
, NH

4
Cl, phân đạm
lỏng.
- Phân đạm chứa nitơ ở dạng amit: cacbamit CO(NH
2
)
2
.
1. Amôni nitrat NH
4
NO
3
: thường chứa 34,5 – 35%N, được sản xuất từ NH
3

và HNO
3
. Sản phẩm thu được có dạng kết tinh nhỏ hoặc có dạng hạt kích thước
1 – 3mm.
NH
3
+ HNO
3
= NH
4
NO
3

* Tính chất:
- Muối kết tinh trắng, rất dễ hút ẩm và vón cục.

- Phản ứng trong đất: NH
4
NO
3
phân li trong dung dịch đất:
NH
4
NO
3
= NH
4
+
+ NO
3
-

NH
4
+
và NO
3
-
đều có thể bị cây hút.
- Trong quá trình NH
4
NO
3
tương tác với đất, nói chung NH
4
+

bị hấp phụ bởi
keo đất còn NO
3
-
ít được giữ lại trong đất nên dễ bị rửa trôi.
Chương 4 – Phân bón

Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học
43


Ca
2+
NH
4
+

KĐ + 2NH
4
NO
3
= KĐ NH
4
+
+ Ca(NO
3
)
2

Ca

2+
Ca
2+

Nếu đất thiếu canxi và bón nhiều NH
4
NO
3
thì phản ứng có thể diễn ra:
H
+
NH
4
+

KĐ + 3NH
4
NO
3
= KĐ NH
4
+
+ Ca(NO
3
)
2
+ HNO
3

Ca

2+
NH
4
+

Nếu đất có nhiều sắt, nhôm thì thời gian đầu HNO
3
xuất hiện có thể hoà tan
các muối nhôm, sắt và gây độc cho cây. Do vậy, cần phải bón vôi cho đất trước khi
bón NH
4
NO
3
.
- NH
4
NO
3
bị oxi hoá dưới tác động của vi sinh vật nitrat hoá trong đất:
2NH
4
NO
3
+ 4O
2
= 4HNO
3
+ 2H
2
O

* Sử dụng NH
4
NO
3
:
- NH
4
NO
3
tan được trong nước và cây trồng dễ hấp thu, có hàm lượng đạm
cao.
- Khi bón vào đất, NH
4
NO
3
không để lại một ion nào gây độc cho cây trồng.
- Ở nước ta, có chứa NO
3
-
dễ bị rửa trôi, nếu sử dụng cho đất lúa thì hiệu suất
không cao bằng (NH
4
)
2
SO
4
và NH
4
Cl. Vì vậy, NH
4

NO
3
được dùng để bón thúc cho
lúa với lượng nhỏ và dùng để bón cho các cây công nghiệp như bông, chè, cà phê,
mía …
2. Natri nitrat NaNO
3
: chứa 16,1%N, được tổng hợp từ NH
3
.
NH
3
HNO
3
NaNO
3
* Tính chất:
- NaNO
3
kết tinh màu trắng, rất dễ tan trong nước và dễ chảy nước.
- Phản ứng trong đất:
Ca
2+
Na
+

KĐ + 2NaNO
3
= KĐ Na
+

+ Ca(NO
3
)
2

Ca
2+
Ca
2+

NaNO
3
là loại phân sinh lý kiềm, nó kiềm hoá nhẹ đất.
* Sử dụng:
- NaNO
3
có tác dụng cải tạo đất chua, nhưng không có lợi cho đất mặn.
Oxi hoá + Na
2
CO
3

Chương 4 – Phân bón

Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học
44

- NaNO
3
dễ bị rửa trôi từ lớp đất mặt xuống lớp dưới, do đó không dùng để

bón lót.
- NaNO
3
được bón cho cho cây ăn quả, cây có củ, vừa tăng năng suất, vừa
tăng chất lượng nông sản.
3. Kali nitrat KNO
3
: chứa khoảng 14%N và hơn 46%K
2
O. KNO
3
là loại phân
phức tạp và chủ yếu là kali.
4. Amôni sunfat (NH
4
)
2
SO
4
(phân đạm một lá): chứa 20,5 – 21,0%N, được
điều chế từ NH
3
và H
2
SO
4
.
2NH
3
+ H

2
SO
4
= (NH
4
)
2
SO
4

* Tính chất:
- Thường có màu trắng, dễ tan vào nước, rất ít hút ẩm, dễ bảo quản.
- Nếu tích trữ lâu ngày, trong điều kiện độ ẩm và nhiệt độ cao, (NH
4
)
2
SO
4
có
thể bị mất 1 phân tử NH
3
và biến thành NH
4
HSO
4
, làm độ chua tăng lên khá mạnh.
- Phản ứng trong đất: Khi bón vào đất, (NH
4
)
2

SO
4
tan nhanh và phân li thành
NH
4
+
và SO
4
2-
. NH
4
+
bị cây hút và bị keo đất hấp thụ, SO
4
2-
có thể kết hợp với
cation trao đổi tạo thành hợp chất mới.
Trường hợp đất trung tính hoặc có chứa canxi:
Ca
2+
NH
4
+

KĐ + (NH
4
)
2
SO
4

= KĐ NH
4
+
+ CaSO
4

Ca
2+
Ca
2+

Trường hợp đất chua:
H
+
NH
4
+

KĐ + (NH
4
)
2
SO
4
= KĐ + H
2
SO
4

H

+
NH
4
+

Do vậy, nếu bón (NH
4
)
2
SO
4
liên tục qua nhiều vụ thì phải bón vôi và phân hữu
cơ, nếu không thì đất sẽ bị xấu đi.
Ngoài ra, vi sinh vật nitrat hoá trong đất sẽ gây ra sự biến đổi (NH
4
)
2
SO
4

thành 2 loại axit, làm cho đất chua thêm:
(NH
4
)
2
SO
4
+ 4O
2
= 2HNO

3
+ H
2
SO
4
+ 2H
2
O
* Sử dụng: là phân sinh lí chua, do vậy khi sử dụng cần phải chú ý các điểm
sau:
- Đối với đất chua, cần phải bón vôi trước để khử chua rồi mới bón
(NH
4
)
2
SO
4
.
Chương 4 – Phân bón

Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học
45

- Nên trộn phân này với các loại phân hoá học có tính chất sinh lí kiềm, phân
khó tan như phôtphorit. Tuyệt đối không được trộn với phân có tính chất kiềm, với
vôi … vì sẽ gây nên hiện tượng mất đạm.
5. Amôni clorua NH
4
Cl: chứa 24 – 25%N, thường được điều chế từ sản phẩm
phụ của quá trình sản xuất NH

3
.
NH
3
+ CO
2
+ H
2
O + NaCl = NaHCO
3
+ NH
4
Cl
- NH
4
Cl ít hút ẩm và ít bị chảy rữa.
- NH
4
Cl cũng có những tác dụng trong đất như (NH
4
)
2
SO
4
.
- có chứa một lượng lớn ion Cl
-
(66,7%), có tác dụng xấu đến chất lượng sản
phẩm. Do vậy, phải bón NH
4

Cl trước khi gieo trồng vài tháng để cho Cl
-
rửa trôi
bớt.

6. Phân urê CO(NH
2
)
2
: có chứa 44 – 48%N, điều chế từ khí CO
2
và NH
3
.
ONH
4
NH
2

CO
2
+ 2NH
3
 CO
 
xtCat ,200,200
0
CO + H
2
O

NH
2
NH
2

* Tính chất:
- Urê kết tinh màu trắng, dễ tan trong nước, hút ẩm mạnh.
- Phản ứng trong đất: urê bị amôni hoá dưới ảnh hưởng của men urêza.
CO(NH
2
)
2
+ 2H
2
O  (NH
4
)
2
CO
3

Ở đất trung tính, nhiệt độ tương đối cao và độ ẩm thích hợp, quá trình phân
giải trên tiến hành nhanh. Trái lại, trong đất chua sự phân giải urê chậm hơn.
(NH
4
)
2
CO
3
được tạo ra làm đất tạm thời có phản ứng kiềm:

(NH
4
)
2
CO
3
+ H
2
O  NH
4
HCO
3
+ NH
4
OH
NH
4
+
có thể bị hấp thụ bởi keo đất, cây trồng, vi sinh vật hoặc có thể bị nitrat
hoá tạo HNO
3
tạm thời làm đất chua. Nhưng sau một thời gian, cây hút cả 2 dạng
amôni và nitrat, pH của đất thay đổi không đáng kể. Do vậy, urê là loại phân sinh lí
trung tính.
* Sử dụng:
- Nên bón urê từng lượng nhỏ và phải bón cho đều, tránh tập trung một nơi, do
tỉ lệ N trong urê cao, gây hại cho cây.
- Khi bón nên trộn urê với đất bột, cát hoặc mùn cưa … Đối với đất chua, nên
trộn urê với phôtphorit.
- H

2
O
Chương 4 – Phân bón

Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học
46

- Có thể dùng urê để bón thúc ngoài rễ, phun lên lá cây vì lá cây có thể trực
tiếp hút đạm hữu cơ dạng urê.
4.3. Phân lân (phân phôtpho)
4.3.1. Vai trò của phôtpho đối với dinh dưỡng của cây trồng
P là nguyên tố dinh dưỡng cần thiết cho sự sống của động thực vật. Nó có
trong thành phần của nhiều chất, giữ vai trò quan trọng bậc nhất trong hoạt động
sống. Ngoài ra, nhiều quá trình trao đổi chất, đặc biệt là quá trình tổng hợp chỉ
được tiến hành được khi có sự tham gia của axit phôtphoric.
1. Phôtpho là thành phần của nhiều hợp chất hữu cơ quan trọng trong cơ thể
thực vật.
* Nhóm các axit nuclêic và nuclêôprôtit
Axit nuclêic là những hợp chất phức tạp có phân tử lượng cao, tham gia vào
những quá trình hoạt động sống quan trọng nhất như tổng hợp prôtit, sự tăng
trưởng và sinh sản, truyền đạt những tính di truyền. Có 2 dạng axit nuclêic cơ bản
trong thực vật là axit ribônuclêic (ARN) và đezoxiribonucleic (AND).
Trong thực vật, các axit nucleic thường tạo ra các phức với protit và các phức
này được gọi là nuclêôprôtit.
* Nhóm phôtphoprôteit: là nhóm hợp chất hữu cơ phôtpho rất quan trọng trong
thực vật, đó là những hợp chất của prôtit với axit phôtphoric. Nhiều enzim prôtit
thuộc nhóm này thườgn xúc tác cho hàng loạt phản ứng sinh hoá.
* Phitin: là dẫn xuất của hợp chất inozit mạch vòng 6 lần rượu và là muối
Ca–Mg của axit inozitphôtphoric.
Phitin có nhiều trong các bộ phận còn non, đặc biệt là trong hạt. Phitin là chất

dữ trữ trong hạt và phôtpho trong thành phần của nó được dùng cho quá trình nảy
mầm.
2. Những hợp chất phôtpho có năng lượng lớn.
Trong số các hợp chất này có axit ađenôzintriphôtphoric (A.T.P). Những hợp
chất này khi phân huỷ trong tế bào sẽ cho một năng lượng lớn cần cho việc thực
hiện các quá trình tổng hợp.
A.T.P gồm có gốc bazơ nitơ ađênin liên kết với gốc gluxit (ribozơ) và với 3
gốc của axit phôtphoric. A.T.P là chất chuyển năng lượng cho các quá trình sinh
tổng hợp prôtit, lipit, tinh bột, hàng loạt aminôaxit và nhiều hợp chất khác. Không
có A.T.P, không thể tiến hành các quá trình quang hợp, hô hấp và cả sự biến đổi
của nhiều hợp chất trong thực vật.
3. Các ion phôtphat tham gia vào việc điều chỉnh môi trường (pH) và quá
trình biến đổi các hợp chất nitơ.
Chương 4 – Phân bón

Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học
47

- Trong dịch tế bào thực vật thường có chứa H
2
PO
4
-
và HPO
4
2-
. Các ion này
phân ly và thuỷ phân trong dung dịch:
H
2

PO
4
-
 HPO
4
2-
+ H
+

HPO
4
2-
+ H
2
O  H
2
PO
4
-
+ OH
-

Trong quá trình dinh dưỡng, phản ứng của dịch tế bào ([H
+
] hoặc [OH
-
]) có
lúc thay đổi đột ngột, vượt quá pH thích hợp. Nhờ sự có mặt của hỗn hợp ion
phôtphat, pH của dich tế bào được điều chỉnh bằng sự chuyển dịch các cân bằng
phân ly và thuỷ phân trên. Tính chất này của hỗn hợp ion phôtphat được gọi là khả

năng đệm axit hoặc bazơ của nó.
- Quá trình phân ly ra H
+
của H
2
PO
4
-
tạo điều kiện cho NO
3
-
được khử thành
NH
3
. Quá trình này có tác dụng xúc tiến cho việc hình thành prôtit.
4.3.2. Các quá trình hoá học của phôtpho trong đất
* Phôtpho trong đất: Hàm lượng P trong đất phụ thuộc vào tính chất đá mẹ,
thành phần cơ giới và lượng chất hữu cơ. Hàm lượng P tổng số trung bình ở nhiều
loại đất là 0,02 – 0,08%. Trong đất, P chủ yếu ở 2 dạng vô cơ và hữu cơ.
- Hợp chất vô cơ của phôtpho:
+ Dạng phôtpho khó tan: phần lớn là apatit Ca
5
(PO
4
)
3
F, phôtphorit
Ca
3
(PO

4
)
2
… Ngoài ra, P còn có trong FePO
4
, AlPO
4
, trong các tinh thể khoáng,
trong các loại đá thông thường (bazan, zlôlit, hoa cương …).
+ Dạng phôtpho dễ tan: do quá trình phong hoá, các hợp chất phôtpho khó
tan biến dần thành dạng dễ tan (H
2
PO
4
-
, HPO
4
2-
). Tuy nhiên các muối phôtphat tan
vào nước, nếu gặp môi trường chua có nhiều sắt, nhôm thì các ion H
2
PO
4
-
, HPO
4
2-

có thể lại biến thành dạng không tan như FePO
4

, AlPO
4
.
- Hợp chất hữu cơ phôtpho (Lân hữu cơ): chủ yếu có trong thành phần mùn,
phổ biến ở dạng phitat (chiếm khoảng 50% tổng số lân hữu cơ). Ngoài ra, lân hữu
cơ trong đất còn ở dạng phôtpho nuclêoprôtit (<5%) và phôtphatit,
saccarophotphat.
Trong quá trình vô cơ hoá các hợp chất hữu cơ, lân hữu cơ bị biến đổi tạo ra
axit phôtphoric và các muối tan của nó. Nhưng các dạng lân dễ tiêu này lại bị đất
hấp phụ, vi sinh vật hút. Do đó, trong dung dịch đất thường có rất ít phôtpho ở dạng
hoà tan.
* Khả năng cung cấp phôtpho của đất cho cây:
- Trong đất, hàm lượng P tổng số khá thấp so với lượng P trong cây, trong đó
chỉ có một phần ở dạng cây có thể hấp thu được, đó là các muối phôtphat tan của
kim loại kiềm, amôni và của Ca, Mg (tỉ lệ rất thấp: <1mg/1kg đất). Tuy vậy, nhờ
khả năng tiết ra axit hữu cơ của rễ nên các muối phôtphat khó tan có thể tan dần và
cây cũng có thể sử dụng được.
Chương 4 – Phân bón

Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học
48

- Khả năng cung cấp P của đất phụ thuộc nhiều vào pH của môi trường đất.
- Để xác định nhu cầu bón phân lân cho cây, cần phải chú ý đến loại đất và xác
định hàm lượng lân dễ tiêu trong đất.
 Quan hệ giữa hàm lượng lân dễ tiêu và nhu cầu bón lân:
Hàm lượng P
2
O
5

dễ tiêu
(mg/100g đất)
Hiệu lực phân lân và mức độ bón
0 – 5 Bón phân lân có hiệu lực cao. Rất cần bón
5 – 10 Bón phân lân có hiệu lực trung bình. Cần bón
10 – 15 Bón phân lân có hiệu lực thấp. Bón ít
> 15 Bón phân lân không có hiệu lực. Không cần bón

* Sự hấp thu các ion phôtphat của đất:
Sự tồn tại và biến đổi của các ion phôtphat phụ thuộc rõ rệt vào phản ứng môi
trường (pH). Chỉ trong môi trường kiềm, axit H
3
PO
4
mới phân li hoàn toàn và có
ion PO
4
3-
tạo thành. Còn ở môi trường trung tính hoặc axit yếu, axit H
3
PO
4
phân li
tạo các ion H
2
PO
4
-
và HPO
4

2-
.
 Lượng ion trong nước (%) ở các giá trị pH khác nhau:
pH
Loại anion
5 6 7 8 9 10
H
2
PO
4
-
98,09 83,68

33,9 4,88 0,51 0,05
HPO
4
2-
1,91 16,32

66,1 95,12

99,45

99,59

PO
4
3-
0,04 0,36
Do đặc tính phân li của axit H

3
PO
4
nên ion PO
4
3-
không có ý nghĩa thực tiễn
đối với dinh dưỡng cây trồng, vì ở các giá trị pH mà cây trồng sống được thì hầu
như không có ion PO
4
3-
, ở pH  10 mới có ít ion PO
4
3-
thì cây trồng không sống
được. Còn ở trong nước có phản ứng axit thì chủ yếu có các ion H
2
PO
4
-
, HPO
4
2-
.
Trong đất, phản ứng hoá học đóng vai trò lớn trong việc hấp thu các ion
phôtphat dưới dạng các kết tủa, hạn chế sự di chuyển các ion này trong dd đất.
- Trong đất có phản ứng gần trung tính, có chứa Ca(HCO
3
)
2

, việc bón muối tan
của axit phôtphoric vào đất như Ca(H
2
PO
4
)
2
(supephôtphat) sẽ bị kết tủa:
Ca(H
2
PO
4
)
2
+ Ca(HCO
3
)
2
 2CaHPO
4
 + 2H
2
CO
3

Chương 4 – Phân bón

Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học
49

hoặc Ca(H
2
PO
4
)
2
+ 2Ca(HCO
3
)
2
 Ca
3
(PO
4
)
2
 + 4H
2
CO
3

Nếu đất không có canxi cacbonat, việc tạo thành phôtphat ít tan cũng có thể
được thực hiện do phản ứng trao đổi với keo đất:
KĐ Ca
2+
+ Ca(H
2
PO
4
)

2
 KĐ


H
H
+ 2CaHPO
4

- Ở đất có phản ứng chua, các hợp chất phôtphat ít tan được tạo thành do phản
ứng với các ion sắt, nhôm và mangan di động:
Al
2
(SO
4
)
3
+ 2Na
3
PO
4
 2AlPO
4
 + 3Na
2
SO
4

Ca
2+

Al
3+
H
+

KĐ + Ca(H
2
PO
4
)
2
 KĐ H
+
+ 2AlPO
4

Al
3+
H
+

H
+

Do vậy, nếu đất có nhiều nhôm, khi bón phân supephôtphat phải bón thêm vôi.
Ngoài các quá trình tạo kết tủa phôtphat trên, còn có quá trình hấp phụ hoá lí
do keo đất cũng có vai trò quan trọng trong sự hấp thu các ion phôtphat. Cơ chế
hấp phụ trao đổi các ion phôtphat trên bề mặt của keo dương là các ion phôtphat
được trao đổi với các ion của lớp ion bù và chính các ion hoạt động của lớp ion bù
như anion arsenat, xitrat, tactrat, silicat, OH

-
có thể bị thay thế.
4.3.3. Các loại phân bón chứa phôtpho (phân lân)
Phân được sản xuất từ các loại quặng chứa phôtpho (chủ yếu là phôtphorit và
apatit), xương động vật và cả những cặn bã công nghiệp luyện kim giàu hợp chất
của phôtpho.
Thành phần của P trong phân lân được biểu thị bằng %P
2
O
5
so với khối lượng
chung. Dựa vào tính tan trong các dung môi khác nhau, có thể chia phân lân thành
3 loại chính:
+ Loại thứ nhất: gồm những phân lân dễ tan trong nước như supephôtphat,
amôni phôtphat …
+ Loại thứ hai: tan trong axit yếu như phân lân kết tủa (prexipitat), lân nung
chảy, lân khử flo …
+ Loại thứ ba: phân lân khó tan như bột phôtphorit, phân xương …
Nếu dựa vào nguồn gốc và phương pháp chế biến, có thể chia phân lân thành 2
loại chính: phân lân tự nhiên và phân lân chế biến.
Chương 4 – Phân bón

Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học
50

1. Phân lân tự nhiên: là phân lân khai thác từ mỏ lên, không qua chế biến
bằng phương pháp hoá học. Phân lân tự nhiên có 2 loại: apatit ([Ca
3
(PO
4

)
2
]
3
CaR
2

với R là F, Cl hoặc OH
-
) và phôtphorit hay phôtphat nội địa.
* Tính chất:
- Apatit và phôtphorit đều khó tan. Phôtphorit dễ tan hơn apatit.
- Apatit có màu xanh và bột phôtphorit thường có màu nâu như đất. Tỉ lệ P
2
O
5

trong apatit khá cao.
- Trong môi trường chua, apatit dần dần phân giải:
2[Ca
3
(PO
4
)
2
]
3
CaF
2
+ 8H

2
CO
3
 12CaHPO
4
+ 8CaCO
3
+ 4HF
2CaHPO
4
+ H
2
CO
3
 Ca(H
2
PO
4
)
2
+ CaCO
3

Phôtphorit cũng có quá trình phân giải tương tự:
Ca
3
(PO
4
)
2

+ H
2
CO
3
 2CaHPO
4
+ CaCO
3

2CaHPO
4
+ H
2
CO
3
 Ca(H
2
PO
4
)
2
+ CaCO
3

* Sử dụng:
- Do phân lân tự nhiên khó tan nên chỉ dùng để bón lót và bón lót sớm.
- Để phát huy tác dụng của phân lân tự nhiên, trước khi bón nên ủ chung với
phân chuồng khoảng 30 – 50 ngày, phân chuồng sẽ tiết ra một số axit hữu cơ có tác
dụng làm cho apatit trở nên dễ tan hơn.
- Phân lân tự nhiên tác dụng rõ ở đất chua. Đất có độ chua thuỷ phân nhỏ hơn

2,5mđl/100g đất, tác dụng của phân lân tự nhiên không rõ, nhưng khi độ chua thuỷ
phân lớn hơn 2,5mđl/100g đất thì tác dụng của phôtphorit nhiều khi gần bằng
supephôtphat.
- Có thể trộn chung phôtphorit và apatit với các loại phân amôni clorua, amôni
sunfat và những loại phân chua khác, để phát huy tác dụng của chúng. Cũng có thể
trộn chúng với supephôtphat để đảm bảo có lân dễ tiêu trong khi cây còn nhỏ chưa
sử dụng được lân khó tiêu.
2. Supephôtphat (phân lân bông lúa)
* Thành phần và tính chất:
Supephôtphat dễ tan trong nước và ít hút nước, được điều chế bằng cách cho
H
2
SO
4
tác dụng với phôtphorit hay apatit:
Ca
3
(PO
4
)
2
+ 2H
2
SO
4
+ 5H
2
O  Ca(H
2
PO

4
)
2
.H
2
O + 2(CaSO
4
.2H
2
O)
3Ca
3
(PO
4
)
2
.CaF
2
+ 7H
2
SO
4
+ 17H
2
O  3(Ca(H
2
PO
4
)
2

.H
2
O) + 7(CaSO
4
.2H
2
O) +

2HF
Chương 4 – Phân bón

Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học
51

Thành phần chủ yếu của supephôtphat là Ca(H
2
PO
4
)
2
và CaSO
4
(thạch cao).
Trong khi tác dụng với axit, một phần của phân lân tự nhiên không được axit tác
dụng một cách triệt để nên chỉ biến thành CaHPO
4
, một phần khác bị CaSO
4
bao lại
nên vẫn còn nằm dưới dạng của Ca

3
(PO
4
)
2
. Ngoài ra, trong supephôtphat thường có
các tạp chất khác như sắt, nhôm, silic …
Supephôtphat công nghiệp có tính axit là do trong thành phần còn có H
2
SO
4
,
thành phần thay đổi tuỳ theo quặng dùng để sản xuất.
Supephôtphat Lâm Thao có thành phần hoá học như sau:
P
2
O
5
tổng số 20,69%


Al
2
O
3
0,71%

P
2
O

5
có hiệu lực 17,40%


Fe
2
O
3
0,95%

H
2
SO
4
tự do 4,90%


SiO
2
3,87%

Độ ẩm 13,10%


MgO 1,21%

F 0,80%


Cl 0,08%

* Biến hoá của supephôtphat trong đất:
Sau khi bón vào đất, supephôtphat rất dễ bị thoái hoá và trở nên khó tan.
- Ở đất chua, nếu có nhiều Fe
3+
và Al
3+
thì supephôtphat dễ tan có khả năng
biến thành phôtphat khó tan:
Al
2
(SO
4
)
3
+ Ca(H
2
PO
4
)
2
 2AlPO
4
 + CaSO
4
+ 2H
2
SO
4

2AlCl
3
+ Ca(H
2
PO
4
)
2
 2AlPO
4
 + CaCl
2
+ 4HCl
Nhôm ở trạng thái hấp phụ cũng có thể làm cho supephôtphat trở nên khó tan:
Ca
2+
Al
3+
H
+

KĐ + Ca(H
2
PO
4
)
2
 KĐ H
+
+ 2AlPO

4

Al
3+
H
+

H
+

- Ở đất kiềm bão hoà canxi, supephôtphat cũng bị thoái hoá thành dạng
Ca
3
(PO
4
)
2
không tan:
Ca(H
2
PO
4
)
2
+ 2CaCO
3
 Ca
3
(PO
4

)
2
 + 2H
2
CO
3

Ca(H
2
PO
4
)
2
+ 2Ca(HCO
3
)
2
 Ca
3
(PO
4
)
2
 + 4H
2
CO
3

Ca
2+

Ca
2+

KĐ + Ca(H
2
PO
4
)
2
 KĐ H
+
+ 2CaHPO
4

Chương 4 – Phân bón

Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học
52

Ca
2+
H
+

Ca
2+
Ca
2+

KĐ + 2CaHPO

4
 KĐ H
+
+ 2Ca
3
(PO
4
)
2

Ca
2+
H
+

Như vậy, supephôtphat chỉ dễ tan trong dung dịch hơi chua hoặc trung tính.
Nếu đất quá chua và quá kiềm thì supephôtphat sẽ bị kết tủa, thoái hoá.
* Sử dụng:
- Ở đất chua có sắt, nhôm di động nhiều làm cho phân lân dễ bị kết tủa, do vậy
cần phải bón vôi để trung hoà độ chua trước, hoặc có thể dùng các loại phân rẻ tiền
như phôtphorit, apatit … để bón hoặc dùng phôtphat khó tan bón lót trước, còn
supephôtphat thì bón theo hàng, lúc gieo hạt.
- Ở đất phù sa ít chua nghèo lân, hiệu lực của supephôtphat cũng rất cao.
- Ở đất phù sa trung tính, giàu lân, hiệu lực của supephôtphat thấp.
- Ở đất chua, nhiều mùn, không thoát nước (đất lúa) nên dùng phôtphat tự
nhiên hay dùng lân nung chảy để thay thế supephôtphat. Bởi vì trong môi trường
khử (thiếu oxi) của đất lúa nước, Fe
3+
dễ chuyển thành Fe
2+

, phôtphat thường ở
dạng Fe
3
(PO
4
)
2
dễ tan, do vậy mà nhu cầu về phân lân dễ tiêu không cấp thiết lắm.
Ngoài ra, trong supephôtphat có nhiều ion SO
4
2-
có

khả năng bị khử thành H
2
S, làm
năng suất lúa bị giảm xuống.
- Hiệu lực của phân lân tăng lên rõ rệt khi bón supephôtphat kết hợp với phân
đạm.
3. Supephôtphat kép
Supephôtphat kép là loại phân lân dễ tiêu, không chứa thạch cao. Hàm lượng
P
2
O
5
trong supephôtphat kép chiếm tỉ lệ 44 – 48%.
Supephôtphat kép được điều chế qua 2 giai đoạn:
+ Điều chế H
3
PO

4
:
Ca
3
(PO
4
)
2
+ 3H
2
SO
4
+ 6H
2
O  2H
3
PO
4
+ 3(CaSO
4
.2H
2
O)
[Ca
3
(PO
4
)
2
]

3
CaF
2
+ 10H
2
SO
4
+ 20H
2
O  6H
3
PO
4
+ 10(CaSO
4
.2H
2
O) + 2HF
+ Cho H
3
PO
4
tác dụng lại với Ca
3
(PO
4
)
2
hoặc [Ca
3

(PO
4
)
2
]
3
CaF
2
:
Ca
3
(PO
4
)
2
+ 4H
3
PO
4
+ 3H
2
O  3(Ca(H
2
PO
4
)
2
.H
2
O)

[Ca
3
(PO
4
)
2
]
3
CaF
2
+ 14H
3
PO
4
+ 10H
2
O  10(Ca(H
2
PO
4
)
2
.H
2
O) + 2HF
Supephôtphat kép có tỉ lệ P
2
O
5
cao hơn so với supephôtphat đơn nên tiện lợi

khi sử dụng.
Chương 4 – Phân bón

Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học
53

Đối với đất kiềm, tác dụng của supephôtphat kép không bằng supephôtphat
đơn vì thiếu CaSO
4
. Supephôtphat kép dùng tốt với các cây họ đậu, khoai tây.
4. Phân lân thuỷ tinh và phân lân nước ót
Phân lân thuỷ tinh còn được gọi là phân lân nhiệt luyện hoặc lân nung chảy,
lân cao nhiệt canxi magie phôtphat, thường có màu xanh óng ánh như mảnh thuỷ
tinh.
- Điều chế phân lân thuỷ tinh bằng cách cho phôtphat thiên nhiên trộn với các
loại đá kiềm như xecpentin (H
2
Mg
2
Si
2
O
3
) hoặc đôlômit (Ca,Mg(CO
3
)
2
) rồi nung
hỗn hợp ở nhiệt độ cao (1400
0

C). Sau đó để nguội rồi nghiền nhỏ.
- Phân lân thuỷ tinh ít hút ẩm, dễ bảo quản, có phản ứng kiềm, khó thoái hoá
và tan trong axit yếu (phù hợp với điều kiện đất và khí hậu nước ta).
- Hàm lượng P
2
O
5
trong phân lân thuỷ tinh là 17 – 25%, tan được trong dung
dịch 2% axit xitric. Trong phân lân thuỷ tinh còn có CaO, MgO, SiO
2
… và các
nguyên tố vi lượng cần thiết cho cây trồng như Cu, Mn, Co …
Ở những vùng gần biển không có đá xecpentin, đôlômit, người ta nung lân tự
nhiên với nước bã ruộng muối ở 600 – 700
0
C để có phân lân nước ót (so với phân
lân thuỷ tinh thì chất lượng kém hơn). Nước bã ruộng muối (nước ót) ngoài NaCl
còn có Na
2
SO
4
, MgSO
4
, KCl, KBr, KI. Thành phần trung bình của loại này như
sau:
P
2
O
5
11,36%

MgO 28,4%

CaO 13,6%

K
2
O 5,2%


5. Các loại phân lân khác
a) Phân lân kết tủa: còn gọi là prexipitat, có màu trắng, nhẹ, xốp, nhìn qua rất
dễ nhầm với vôi. Phân lân kết tủa ít tan trong nước nhưng dễ tan trong axit yếu,
thường chứa 32 – 42%P
2
O
5
.
Phân lân kết tủa được sản xuất qua 2 giai đoạn: điều chế axit phôtphoric rồi
sau đó cho H
3
PO
4
tác dụng với vôi để tạo ra CaHPO
4
kết tủa.
P
2
O
5

trong phân lân kết tủa ít bị thoái hoá, nên trên đất chua phân này có tác
dụng trội hơn supephôtphat, tuy nhiên ở đất trung tính thì hiệu lực lại kém hơn
supephôtphat. Lân kết tủa có ít tạp chất, tan được trong axit yếu nên hiệu lực của nó
cao hơn lân tự nhiên.
b) Amôni phôtphat: là loại phân có cả 2 nguyên tố dinh dưỡng cần thiết: N và
P. Loại phân này được điều chế bằng cách cho H
3
PO
4
tác dụng với amôniăc, do vậy
có thể có 3 loại muối khác nhau: (NH
4
)
3
PO
4
trong đó P
2
O
5
= 47,7% và N = 28,2%;
Chương 4 – Phân bón

Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học
54

; (NH
4
)
2

HPO
4
 P
2
O
5
= 53,35% và N = 21,07%; NH
4
H
2
PO
4
 P
2
O
5
= 60,0% và
N = 12,0%.
(NH
4
)
3
PO
4
không bền, dễ phân huỷ thành NH
3
.(NH
4
)
2

HPO
4
, nhưng đến nhiệt
độ 70
0
C thì cũng phân huỷ, chỉ có NH
4
H
2
PO
4
là bền vững nhất nên thường được
dùng làm phân bón.
Amôni phôtphat ít hút ẩm và rất dễ tan, P
2
O
5
chiếm tỉ lệ cao (85 – 90%) nhưng
tỉ lệ đạm ít nên thường phải bón kết hợp thêm phân đạm.
4.4. Phân kali
4.2.1. Vai trò của kali đối với dinh dưỡng của cây trồng
Tỉ lệ kali trung bình trong cây là 0,5 – 1% so với lượng chất khô. Trong cây,
kali thường tồn tại dưới dạng K
+
trong dung dịch tế bào (>80%) và phần còn lại ở
dạng hấp phụ bởi các keo nguyên sinh.
Trong cây, kali có những vai trò sau:
- Tăng cường hoạt động quang hợp của lá: Nếu tỉ lệ K
2
O trong tế bào tăng thì

lượng CO
2
thu hút được tính theo đơn vị diện tích lá tăng theo. Thiếu K
2
O thì sự
đồng hoá CO
2
giảm sút, mặc dù hàm lượng diệp lục không thay đổi.
Mặt khác, thiếu kali, sự biến đổi từ gluxit đơn giản thành gluxit phức tạp
(disaccarit, polisaccarit) cũng bị kìm hãm, nên tỉ lệ gluco trong cây tăng, tỉ lệ
saccarô giảm, sản phẩm kém ngọt.
- Tăng cường sự tạo thành các bó mạch, tăng độ dài, số lượng sợi và bề dày
của góc mô. Do đó, kali có tác dụng làm cứng cây, phòng chống xốp, đổ có hiệu
quả.
- Có tác dụng kích thích hoạt động của enzim. Do đó nó có ảnh hưởng đến trao
đổi chất của cây, tăng cường quá trình oxi hoá và sự hình thành các axit hữu cơ,
góp phần tạo prôtit trong cây.
4.2.2. Các quá trình hoá học của kali trong đất
Kali trong tự nhiên có nhiều hơn phôtpho. Kali trong đất chủ yếu dưới những
dạng sau:
- Hợp chất kali dạng khó tan chiếm 80 – 90% tổng số kali có trong đất (chủ
yếu là các silicat): K
2
Al
2
Si
6
O
16
(kali fenspat), H

2
KAl
3
Si
3
O
12
(mica trắng) … Do
hoạt động của vi sinh vật, tác dụng của rễ cây và một số axit hữu cơ, vô cơ trong
đất như H
2
CO
3
, HNO
3
, H
2
SO
4
…, dạng khó tan biến thành các hợp chất dễ tan, hay
dưới tác dụng của phong hoá hoá học:
2K
2
Al
2
Si
6
O
16
+ CO

2
+ 2H
2
O  Al
2
O
3
.2SiO
2
.2H
2
O + 4SiO
2
+ K
2
CO
3

Chương 4 – Phân bón

Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học
55

- Dạng kali hấp phụ: chiếm khoảng 15% toàn bộ kali ở đất. Kali hấp phụ sẽ bị
các cation khác thay thế và chuyển vào dung dịch đất, lúc này cây có thể dùng kali
dễ dàng.
- Dạng tan trong nước: là dạng có hiệu lực nhất, chiếm khoảng 1/10 – 1/5 dạng
hấp phụ. Lượng kali tan trong nước, một phần được cây trồng, vi sinh vật hấp thu.
Ngoài quá trình phong hoá biến kali từ dạng khó tan thành dạng dễ tan còn có
quá trình ngược lại. Khi có đủ nước, kali dễ đi vào các tinh thể của các hạt sét, đến

lúc khô thì nó bị giữ chặt lại trong các mạng tinh thể đó.
Trong đất, kali được cây sử dụng ít hay nhiều, phần lớn phụ thuộc vào thành
phần cơ giới của đất. Đất càng có nhiều hạt nhỏ, kali dễ tiêu càng nhiều.
Thông thường, đất ít thiếu kali (trừ đất cát), song vì sự chuyển hoá từ kali khó
tan sang dạng dễ tan thường không kịp thời để cung cấp cho cây. Do vậy, các loại
cây trồng cần kali như khoai tây, khoai lang … rất cần bón phân kali. Đối với các
loại cây trồng khác, muốn nâng cao sản lượng cũng cần phải bón phân kali kết hợp
với các loại phân bón khác.
4.2.3. Các loại phân bón chứa kali
1. Phân kali tự nhiên: muối khoáng kali
Muối khoáng kali khai thác ở mỏ lên thường có các loại:
- Karnalit (KCl.MgCl
2
.6H
2
O): tinh thể màu trắng, nếu có nhiều tạp chất thì
thường có màu hồng nhạt hoặc màu thẫm có 9 – 10%K
2
O, rất dễ hút ẩm.
- Kainit (MgSO
4
.KCl.3H
2
O): tinh thể lớn màu trắng vàng hoặc màu nâu, có 8
– 12%K
2
O, rất dễ hút ẩm và dễ tan hơn karnalit.
- Sinvinit (KCl.NaCl): tinh thể lớn màu trắng hoặc nâu, có 12 – 15%K
2
O, dễ

hút ẩm và dễ tan trong nước.
2. Phân kali chế biến
a) Kali clorua (KCl): thường có màu trắng hay xám nhạt gần giống như phân
đạm nhưng tinh thể to hơn, được chế biến từ sinvinit, dựa vào độ tan và tỉ trọng
khác nhau của KCl và NaCl. Tuỳ theo phương pháp chế biến mà tỉ lệ K
2
O trong
KCl thay đổi: 50 – 60%.
KCl là loại phân sinh lí chua vì cây trồng hút K
+
nhiều hơn Cl
-
nên khi bón vào
đất chua làm cho đất chua thêm.
KĐ H
+
+ K
+
 KĐ K
+
+ H
+

Mặt khác, ở đất chua, bón KCl lâu ngày sẽ làm cho nhôm, sắt di động càng
tăng thêm. K
+


H
+

K
+

KĐ + 4KCl  KĐ K
+
+ AlCl
3
+ HCl
Chương 4 – Phân bón

Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học
56

Al
3+
K
+

Ở đất trung tính, bón KCl làm cho canxi rửa trôi rất nhanh
K
+

KĐ Ca
2+
+ KCl  KĐ + CaCl
2
(rửa trôi)
K
+

Do vậy, nếu dùng phân KCl vài năm liền, cần phải bón vôi. Đối với những loại
cây trồng mà ion Cl
-
gây ảnh hưởng xấu đến phẩm chất sản phẩm thì không nên sử
dụng loại phân này hoặc phải bón KCl một thời gian để Cl
-
rửa trôi đi.
b) Kali sunfat (K
2
SO
4
): có màu vàng trắng hoặc vàng hung, thường chứa 48 –
52%K
2
O, được điều chế từ kainit hoặc dùng H
2
SO
4
tác dụng với KCl.
Kali sunfat là loại phân sinh lí chua nên khi dùng nhiều loại phân bón này cần
phải bón vôi cho đất. Có thể dùng K
2
SO
4
để bón lót và bón thúc.
4.5. Phân vi lượng và phân vi sinh
4.5.1. Phân vi lượng
Các nguyên tố vi lượng là những nguyên tố cần thiết cho sự dinh dưỡng của
cây trồng. Tuy cây chỉ cần một lượng rất nhỏ nhưng nếu thiếu bất cứ một nguyên tố
vi lượng nào cũng có thể làm xuất hiện ở cây trồng những triệu chứng đặc biệt. Ví

dụ: Thiếu B, sự sinh trưởng, phát triển của cây trồng sẽ không bình thường, phấn
hoa không hình thành đầy đủ, hoa dễ rụng, hạt không đậu hoặc lép. Cây họ đậu
thiếu mangan thì lá bị mất chất diệp lục, thiếu đồng thì việc hình thành hạt bị ảnh
hưởng, thiếu kẽm thì lá cây bạc màu, thiếu molipđen thì nốt sần ở rễ kém phát
triển.
Các nguyên tố vi lượng tham gia vào thành phần nhiều loại enzim hoặc có khả
năng thúc đẩy sự hoạt động của các enzim đó. Do vậy, các nguyên tố vi lượng đều
rất cần thiết, tuy chỉ chiếm một tỉ lệ rất thấp. Nồng độ các chất chứa nguyên tố vi
lượng trong dung dịch đất thấp quá hoặc cao quá so với yêu cầu dinh dưỡng của
cây trồng, đều có ảnh hưởng rất mạnh đến sinh trưởng của cây trồng và có thể làm
cho cây chết.
1. Phân bo (B)
Tỉ lệ B trong mỗi loại cây trồng thường khác nhau. Nói chung, cây chứa nhiều
B thì nhu cầu về B cũng cao.
Trong đất, hàm lượng B khoảng 0,5 – 10mg/1kg đất khô. Đất nghèo B chỉ
chứa 0,5 – 3mg/1kg đất khô, đất có lượng B trung bình khoảng 3 – 10mg/1kg đất
khô và những loại đất đặc biệt giàu B có thể chứa đến 100mg và hơn nữa.
Trong đất có thể chứa nhiều B nhưng lượng B dễ tiêu đối với cây thường rất ít,
nhất là ở đất có bón vôi, môi trường kiềm, lượng B dễ tiêu lại càng ít.
Chương 4 – Phân bón

Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học
57

Mức độ hữu hiệu của B thay đổi tuỳ theo phản ứng của đất, pH = 5 – 7 thì mức
độ hữu hiệu của B cao. Ở đất chua nhiều, pH < 5 và pH > 7, độ hữu hiệu của B
giảm dần. Vì vậy, sau khi bón vôi cho đất để khử chua, độ hữu hiệu của B tăng lên.
Những loại phân bo được sản xuất và sử dụng phổ biến hiện nay trên thế giới
là:
- Bột đatolito bo (2CaO.B

2
O
3
.SiO
2
.H
2
O): có 1,5 – 2%B ở dạng axit boric tan
trong nước. Loại phân này có thể bón lót hoặc bón thúc và thường chỉ bón 0,5 –
1,5kg/ha, tuỳ theo loại cây.
- Supephôtphat tẩm bo là loại phân viên có chứa 0,17 – 0,34%B và 15 –
18%P
2
O
5
. Loại đặc biệt chứa 1 – 1,3%B và khoảng 36%P
2
O
5
.
- Muối B – Mg gồm MgSO
4
và axit boric có 0,9 – 5,3%B và 70 – 75% MgSO
4
.
- Axit boric (H
3
BO
3
) có chứa 17,5%B, natri borat (Na

2
B
4
O
7
.10H
2
O) có chứa
11,3%B là loại chất hoá học tinh khiết có thể dùng bón thúc cho những cây thiếu B,
với lượng nhỏ 200 – 300g/ha.
Có thể dùng phân bo để bón lót, bón khi gieo trồng hoặc bón thúc. Vì lượng
bón ít, nếu bón riêng thì bón không đều được, do đó cần trộn với phân hữu cơ hay
các loại phân khác. Cũng có thể dùng phân bo bón ngoài rễ, với lượng khoảng 1/8 –
1/4 lượng định bón vào đất.
2. Phân mangan
So với bo, lượng mangan trong tro của cây có nhiều hơn. Lượng mangan trong
đất cũng tương đối cao (0,1 – 1%).
Phần lớn lượng mangan trong đất ở dạng không tan vào nước và độ hữu hiệu
của Mn thay đổi tuỳ theo phản ứng của dung dịch đất. Ở đất chua, mangan ở dạng
hoá trị II, có thể tan vào nước. Ở đất trung tính, mangan ở dạng hiđroxit, trong đó
mangan oá trị III hay IV và bị kết tủa. Ở đất kiềm, dạng mangan hoà tan rất ít, nên
dễ thấy hiện tượng thiếu mangan. Ở các loại đất rất chua như đất than bùn, lượng
mangan hoà tan nhiều nên thường có hiện tượng cây bị độc hại do thừa mangan.
Phân mangan thường dùng là mangan sunfat và xỉ quặng mangan.
MnSO
4
.4H
2
O là những tinh thể màu đỏ nhạt có 24,6%Mn, có thể tan vào nước và
sau khi bón, cây có thể hút ngay. Loại phân này có thể dùng bón lót hoặc bón thúc.

Xỉ quặng mangan là quá trình luyện mangan, thường chứa 12 – 22%Mn và rất
ít tan nên chỉ dùng để bón lót.
Hiệu quả của phân mangan thay đổi tuỳ theo tính chất đất và cây trồng. Ở đất
trung tính hoặc hơi chua, việc bón phân mangan có hiệu quả tương đối tốt đối với
của cải đường và các loại rau.
3. Phân đồng
Chương 4 – Phân bón

Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học
58

So với bo, cây cần ít đồng hơn (1,5 – 8,5mg/ha). Tỉ lệ đồng trong đất gần bằng
tỉ lệ bo (1 – 100mg/ha đất khô), trong đó dạng đồng tan trong nước thường không
đến 1% so với đồng tổng số.
Trong đất cát thường có ít hợp chất đồng. Ở đất than bùn, axit hữu cơ thường
cố định đồng dưới dạng hợp chất không tan. Phản ứng của đất, pH cũng có ảnh
hưởng đến độ hữu hiệu của đồng: ở đất chua, các hợp chất đồng dễ tan nhưng ở đất
kiềm thì các hợp chất đó ít tan.
Loại phân đồng được dùng phổ biến nhất là đồng sunfat (CuSO
4
.5H
2
O) và một
số quặng đồng sunfat, xỉ quặng pirit. Phân đồng có thể dùng bón lót, bón thúc hoặc
xử lí hạt giống.
4. Phân kẽm
Trong các loại đất đều có kẽm với lượng đáng kể: 25 – 100mg/kg đất khô,
trung bình là 50mg và thường gặp dưới những thể quặng như sfalerit (ZnS), zinkit
(ZnO), smizonit (ZnCO
3

), vinlemit (Zn
2
SiO
4
) …
Trong đất có chứa nhiều kẽm nhưng lượng kẽm dễ tiêu vẫn không đủ cung cấp
cho cây trồng, do vậy trong nhiều trường hợp vẫn cần phải bón thêm kẽm cho cây
trồng.
Trong cây thường có 20 – 240mg Zn/kg chất khô. Khi cây thiếu kẽm thì có thể
thấy những hiện tượng thiếu chất dinh dưỡng như lá nhỏ đi và mau bạc trắng.
Độ tan của hợp chất kẽm trong đất cũng gần giống như các hợp chất của
mangan và đồng. Ở đất chua, các hợp chất của kẽm hoà tan nhiều, ở đất kiềm thì
chúng tan ít. Do đó, sau khi bón vôi cho đất chua thì dễ thấy hiện tượng thiếu kẽm.
Hiệu lực của phân kẽm không những phụ thuộc vào môi trường mà còn phụ thuộc
vào liều lượng bón, chẳng hạn khi bón 1kg ZnSO
4
/ha, năng suất cà chua không
tăng mà phải bón đến 4kg ZnSO
4
/ha thì năng suất mới tăng lên khá nhiều, nhưng
nếu bón 8kg ZnSO
4
/ha thì hiệu suất lại giảm mạnh.
5. Phân molipđen
Mo có vai trò rất lớn đối với hoạt động của vi sinh vật cố định đạm. Do vậy,
bón phân molipđen cho cây họ đậu sẽ có hiệu lực tăng năng suất đáng kể, nhất là
bón phối hợp supephôtphat với molipđen.
Mo tham gia rất mạnh vào các quá trình oxi hoá khử trong cây. Nó còn tham
gia vào các quá trình trao đổi cacbon, trao đổi lân, vào sự tổng hợp diệp lục và
vitamin. Nếu thiếu Mo, lá cây họ đậu chuyển sang màu vàng lục, do dinh dưỡng

đạm kém, cây phát triển chậm và có thể vàng lá toàn bộ, thân và cành cây có màu
tía, các nốt sần bé. Đối với cây không thuộc họ đậu, nếu thiếu Mo thì lá cũng trở
nên vàng và hẹp phiến, bìa lá uốn vào trong và khô dần.
Như vậy, nếu trong đất thiếu molipđen thì cây trồng phát triển kém. Song nếu
đất có chứa nhiều molipđen thì lại gây độc cho cây.
Chương 4 – Phân bón

Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học
59

Loại đất Hàm lượng Mo (mg/kg)

Loại đất Hàm lượng Mo (mg/kg)
Rất nghèo < 0,05 Giàu 0,3 – 0,5
Nghèo 0,05 – 0,15 Rất giàu > 0,5
Trung bình 0,2 – 0,25
Phân molipđen thường dùng là amôni molipđat có chứa 50%Mo. Khi bón
phân molipđen cho cây họ đậu thường trộn với supephôphat. Ngoài ra, còn có thể
dùng xỉ lò cao có chứa molipđen để bón cho đất.
6. Phân côban
Trong đất, tỉ lệ côban vào khoảng 1 – 15mg/kg đất khô. Đất có thành phần cơ
giới nhẹ và lầy lụt thường thiếu côban. Trong nhiều loại phôtphorit có chứa một
lượng khá lớn côban, trong các loại phân bó bón khác như phân chuồng và nhất là
trong tro đều có chứa côban. Vì vậy, bón tron cho đồng cỏ dùng làm thức ăn gia
súc sẽ làm tăng chất lượng cỏ và tăng trọng lượng gia súc.
Co có khả năng tăng cường lượng đạm cho cây họ đậu. Phân côban thường
dùng là CoCl
2
.
Ngoài các phân vi lượng kể trên là những loại thông thường nhất, còn có

những phân vi lượng khác cũng có tác dụng đáng kể như iôt, vanađi …nhưng hiệu
lực của chúng thấp hơn.
Trong thực tế, người ta thường bón hỗn hợp gồm nhiều loại phân vi lượng để
xử lý hạt giống, phun lên lá hoặc tưới cho các cây con hoặc trộn với phân chính để
bón vào đất. Những loại phân vi lượng rất cần thiết cho cây họ đậu thường được
trộn với các loại phân lân.
4.5.2. Phân vi sinh
Phân vi sinh là loại phân gồm một số vi sinh vật có ích. Tác dụng đặc biệt của
vi sinh vật là góp phần nâng cao độ phì nhiêu của đất, chuyển hoá các chất dinh
dưỡng khó tiêu trong đất thành chất dinh dưỡng dễ tiêu cho cây trồng, kích thích
cây trồng sinh trưởng hoặc phòng trừ bệnh cho cây trồng.
Có thể tác động lên hệ sinh vật của đất bằng cách chọn lựa nhân tạo và nhân
một số vi sinh vật có ích trong đất, đưa chúng vào trong đất ở vùng rễ cây trồng để
mở rộng và đẩy mạnh hoạt động của vi sinh vật có ích trong đất.
Có 4 loại phân vi sinh tương đối quan trọng và có hiệu lực nhất:
a) Nitragin: là loại phân vi sinh có chứa những giống vi sinh vật nốt sần cây
họ đậu. Đa số cây họ đậu có những loại vi sinh vật nốt sần riêng. Vì vậy, không thể
lấy loại phân vi sinh của cây họ đậu này để bón cho cây kia. Nitragin khi bón
Chương 4 – Phân bón

Hoá kỹ thuật – Phần hai: Hoá nông học
60

thường được trộn với đất, với phân lân. Trong trường hợp không có nitragin thì có
thể giã nhỏ nốt sần của cây họ đậu cho vào nước xử lý hạt giống.
b) Azotobecterin: là loại phân vi khuẩn hút đạm không khí hay còn gọi là phân
vi sinh cố định nitơ không khí. Loại vi sinh vật này sống ở trong đất, có thể cố định
được 15 – 45kgN/ha/năm, có tác dụng nâng cao độ phì nhiêu của đất và cải thiện
dinh dưỡng nitơ của cây trồng. Ngoài ra, azotobecterin còn có thể hình thành một
số loại vitamin, kích thích quá trình sinh trưởng và phát triển của cây trồng.

c) Phôtphobacterin: là loại phân chuyển hoá phôtpho, chủ yếu là biến đổi P từ
dạng hữu cơ thành dạng vô cơ. Muốn nâng cao hiệu lực của phân này thì đất phải
chứa nhiều chất hữu cơ, do vậy phân vi sinh này được tưới vào phân chuồng để bón
lót.
d) A.M.B.: là loại phân vi sinh hỗn hợp gồm nhiều loại vi khuẩn đạm hoá, phân
giải chất hữu cơ … Phân vi sinh này có tác dụng tăng cường tốc độ phân giải chất
hữu cơ trong đất. A.M.B. phát huy hiệu lực khi có môi trường không chua và có đủ
lân, do vậy thường dùng A.M.B.trong trường hợp ủ phân rác.